分析自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

■候蕾蕾 ■志丹縣供電分公司，陜西 志丹 717500

當(dāng)今社會，人們的生活水平大大提高，自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍也自然隨之拓寬。然而自動化的應(yīng)用在適當(dāng)?shù)臅r機化解了社會對電的高要求問題，所以人們逐漸對電力系統(tǒng)自動化開始引起了重視，對這方面的研究也越來越充分。本論文就是在前人的研究基礎(chǔ)上對電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用問題做一補充，同時加深自身對電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢的認(rèn)識。

1 電力系統(tǒng)自動化概況

電力系統(tǒng)的原理就是以特殊的方式將光能、風(fēng)能和水能等能源通過發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)化成電能，它由多個環(huán)節(jié)組成，其中包括發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等。電力系統(tǒng)自動化必須利用計算機操作系統(tǒng)，從而在無手動操作的情況之下完成自動化任務(wù)，當(dāng)然這需要事先完成控制電力系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)程程序的設(shè)計工作，最終才能達(dá)到理想效果。如果達(dá)到預(yù)期效果，就可以順利地實現(xiàn)電能向光能與熱能的轉(zhuǎn)換，并且滿足人們的生活需求。經(jīng)過試驗證明，如果電力設(shè)備在運行時出現(xiàn)故障，我國的自動化電力系統(tǒng)也可以將故障自動修復(fù)，從而高效地實現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動化管理，更加快速和安全地利用電能。這種功能的開發(fā)和利用減少了人工操作步驟，縮短了設(shè)備故障停電時間，大大提高了工作效率，也減輕了手動操作的壓力和誤差。如若按照電能的生產(chǎn)與分配來分類，電力系統(tǒng)自動化包括供電系統(tǒng)自動化、發(fā)電系統(tǒng)自動化、電力信息傳送自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化、電力管理自動化、電力事故處理自動化等等。

2 自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

(1)智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。在電力技術(shù)被廣泛應(yīng)用的同時，電力系統(tǒng)的不足也逐漸顯現(xiàn)出來，它的不足主要體現(xiàn)在控制技術(shù)方面。由于電力系統(tǒng)屬于動態(tài)系統(tǒng)，所以會出現(xiàn)諸多比如參數(shù)變化性過大、非線性太強、運行方式和故障方式并存、隨機因素多等弊端，而且在程序運行過程中還需要協(xié)調(diào)工作的同時進(jìn)行，本地與異地都是如此，不同的控制器還要在現(xiàn)有的電力系統(tǒng)之間不斷調(diào)節(jié)程序運行工作。然而要想有效地解決以上問題，就不得不在電力系統(tǒng)中試圖著手利用智能控制技術(shù)。當(dāng)前控制理論學(xué)研究中的新成果較多且高效，智能控制技術(shù)就是其中之一。智能控制技術(shù)適用于多種復(fù)雜性系統(tǒng)，旨在運用傳統(tǒng)方法來化解復(fù)雜的系統(tǒng)控制問題。智能控制技術(shù)主要在勵磁以及快門控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的快關(guān)汽門的控制、多機系統(tǒng)中新型的靜止無功發(fā)生器、網(wǎng)絡(luò)離此、綜合控制系統(tǒng)上的應(yīng)用非常頻繁。從發(fā)展前景上來看，智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用會開辟出一條宏偉的道路。

(2)EMS 與動態(tài)安全控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)適用于許多檢測手段，著重于穩(wěn)定系統(tǒng)運行情況的監(jiān)測控制、對系統(tǒng)中電磁暫態(tài)過程進(jìn)行記錄的故障檢測、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。就綜合情況來分析，我們發(fā)現(xiàn)前者記錄數(shù)據(jù)冗余，后者分析系統(tǒng)穩(wěn)定性。前者的特點是記錄時間短，這看似是一個優(yōu)勢，但其記錄設(shè)備之間還沒能達(dá)成適當(dāng)?shù)臏贤?，所以最終只會使得電力系統(tǒng)中整體特性分析上存在相當(dāng)大的困難;后者刷新數(shù)據(jù)時的時間間隔也是較為長的。通過比較分析，我們可以看出，前后者之間其實還存在著一些同樣的缺點，那就是在異地之間不能做到準(zhǔn)確無誤的標(biāo)記時間，記錄效果也只能限制在局部范圍，從而無法適用于動態(tài)分析，整個電力系統(tǒng)在記錄和分析數(shù)據(jù)時都會出現(xiàn)較大的阻礙。動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)是一種新型控制系統(tǒng)，建立于GPRS 技術(shù)基礎(chǔ)之上，它能夠?qū)鹘y(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合起來，也就是使SCADA 與動態(tài)安全體系相融合，從而達(dá)成一體化。在電力系統(tǒng)中，動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的表現(xiàn)方式主要包括測量動態(tài)向量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中央信號處理系統(tǒng)、同步定時系統(tǒng)這四個大的方面。利用GPRS 技術(shù)可以實現(xiàn)對通信技術(shù)和測量技術(shù)的全面而順利的進(jìn)行?，F(xiàn)在的調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)正隨著自身在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中而發(fā)生改變，它漸漸地由穩(wěn)態(tài)檢測和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)方面向動態(tài)監(jiān)測方面發(fā)展。如此看來只要假以時日，要想讓監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展成電力系統(tǒng)也絕不困難。動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中已得到高效的應(yīng)用，現(xiàn)在社會中人們把向量技術(shù)和GPS 技術(shù)有機結(jié)合就可以證明這一點。隨著向量測量單元技術(shù)的出現(xiàn)，實時控制系統(tǒng)未來一定能夠在較大程度上推動電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，發(fā)揮它自身的最大作用。

3 自動化在電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢分析

電能的要求是隨著人們的生活水平而改變的，它與人們的生活質(zhì)量成正比。計算機技術(shù)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的調(diào)整速度加快，電力系統(tǒng)中的自動化程度定將提高。自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用勢在必行，充分應(yīng)用自動化的電力系統(tǒng)可以促進(jìn)多方面技術(shù)發(fā)展，其發(fā)展趨勢具體體現(xiàn)在以下幾個方面:1.道路低電壓等級在高壓電等級的輔助下進(jìn)行拓展。利用此種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)能量管理系統(tǒng)向配電管理系統(tǒng)的發(fā)展。2.閉環(huán)式監(jiān)測控制將取代傳統(tǒng)的開環(huán)監(jiān)測控制，例如發(fā)展到自動發(fā)電控制取代傳統(tǒng)系統(tǒng)功率總加。3.局部區(qū)域逐漸代替電力系統(tǒng)的單個元件，范圍甚至可以擴(kuò)展到整個系統(tǒng)，例如在整個區(qū)域里面，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和檢測控制系統(tǒng)可確保得到穩(wěn)定的控制。4.利用信息化數(shù)字化逐漸來優(yōu)化電力系統(tǒng)的裝置性能。通過觀察繼電保護(hù)技術(shù)上的諸多演變，我們就可以清楚明了地發(fā)現(xiàn)，被優(yōu)化后的裝置性能已經(jīng)得到大大的提升。5.多功能一體化的系統(tǒng)在不遠(yuǎn)的將來會取代單一的功能系統(tǒng)，如變電站的綜合自動化。6.系統(tǒng)目標(biāo)朝著最優(yōu)化、智能化、協(xié)調(diào)化的方向發(fā)展，例如潮流控制。7.系統(tǒng)中一系列的自動化應(yīng)用將擺脫傳統(tǒng)上的那種只為迅速提高經(jīng)濟(jì)效率的盲目做法，發(fā)展成為管理和服務(wù)自動化的科學(xué)有效的方法等等。

自動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢也體現(xiàn)在多個方面，比如控制策略越來越向智能化、區(qū)域化等多方向發(fā)展;研究人員逐漸增多且復(fù)雜起來，多專業(yè)合作;理論化工具向現(xiàn)代控制理論學(xué)方向發(fā)展;設(shè)計分析向多機系統(tǒng)模型進(jìn)行問題處理方向發(fā)展等。

4 總結(jié)

通過自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，電能質(zhì)量能夠得到提高，這既有利于拉動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又有利于為我們的日常生活提供更多的便利條件。因而，我們需要快速有效地分析自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問題，只有爭取不斷吸收優(yōu)秀人才和引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)并為我國科技事業(yè)添彩，才能保證電力系統(tǒng)自動化變得更加完善，在此同時保證電力系統(tǒng)的可靠性與安全性。

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