電力系統自動化技術應用與發展

趙文林國網黑龍江省電力有限公司大興安嶺供電公司

電力系統自動化技術應用與發展

趙文林
國網黑龍江省電力有限公司大興安嶺供電公司

摘要：為了保證電力系統的安全、正常、高效運行，更好的滿足現代社會發展需求，提升電力系統自動化水平是唯一手段。因此，本文筆者從電力系統自動化技術總體發展趨勢為切入點，對電力系統自動化應用做了詳盡的闡述。

關鍵詞：電力系統；智能控制；系統監測

前言

隨著科學技術水平的迅速提升，電力系統自動控制技術逐漸趨向區域化、智能化、最優化、協調化和適應化方向發展，下面我們根據電力系統總體發展趨勢及新技術應用進行分析論述，希望能夠以此為突破點，推動我國電力系統自動化技術的應用與發展。

1.我國電力系統自動化總體發展趨勢

科學技術推動了我國電力系統自動化發展，同時系統控制策略也日漸區域化、智能化、協調化、最優化，系統設計要求也更加多元化；現代化控制理論被更多的應用在理論工具上；技術研究人員還應開展多“兵種”聯合作戰優勢，做好相關技術研究。

電力系統自動化也逐步由開環監測向閉環控制、高電壓向低電壓、功能多元化、裝置性能數字化、靈活化和快速化發展，進而提升自動化系統的經濟、安全、效率的管理和服務方向發展。

計算機技術、控制技術和通信技術推動了現代電力系統發展，并將其更好的融合在一起。隨著電力系統內涵的不斷深入，電力系統外延逐漸擴大，利用電力自動化所進行的信息量處理不斷增加，需要綜合考量因素也更多，系統觀測范圍也越加廣泛，同時閉環控制對象相對也較為豐富。

2.對電力系統產生重大影響的新技術

2.1電力系統智能控制

經過幾十年的系統總結，電力系統控制大致可分為基于傳遞函數的單輸入和單輸出控制階段；非線性控制、線性最優控制及多機系統協調控制階段；智能控制階段三個階段。不同階段的電子系統有著各自的優點和缺陷，下面我們就將電力系統控制將要面臨的技術困難做如下總結：

電力系統具有較強的非線性和變參數動態系統，可以說該系統具有許多不確定因素和隨機性，故障方式與運行方式并存。電力系統目標最優化及故障方式最佳性要求，該系統需要本地不同控制器和異地不同控制器加以協調。智能控制引領了當今控制理論發展的主要潮流，相較于傳統的控制方法，智能控制主要用來應對傳統方法難以應對的問題，尤其是那些具有強非線性和模型不確定性的復雜系統，它是對系統控制的一種技術改進和提升。

電力系統自動化中的智能控制極大的拓展了系統工程的拓展應用，智能控制主要用于人工神經網絡適應控制，它是以人工神經網絡進行綜合控制、勵磁系統結構控制，進而演變出多機系統自學功能等。

2.2FACTS和DFACTS

先進輸配電技術是提高電力系統穩定性和電壓質量的唯一手段，只有不斷進行輸配電技術創新，才能夠提升輸電技術水平，這也導致了柔性交流輸電系統技術的興起，解決了又一電力系統控制問題。“柔性交流輸電系統”又被稱作“靈活交流輸電系統”也就是我們常說的FACTS技術，該技術主要作用于輸電系統重要部位，運用單獨或綜合功能的電子裝置，進而實現對輸電系統參數的合理控制調整，不斷的提升輸電安全和可靠性，提高系統的使用效率和可控性。

該技術方式是將電力電子技術、控制技術和微機處理技術等應用在高壓輸電系統使用當中，通過這一方式不斷提升電力系統的可控性、可靠性、電能質量、運行性能，進而提升電能效益的綜合技術。

FACTS核心裝置發展現狀具體分析如下：無論哪種FACTS裝置都擁有同樣的應用特點，該裝置是在大功率電力電子器件的基礎上組成的逆變器逆變作用和快速開關作用。電力系統中的AS?VC是由并聯電容器和二相逆變器共同構成的，它所輸出的三相交流電壓同所接電網三相電壓同步；ASVC既有矯正穩定運行電壓的作用，同時還能夠保證故障后恢復期電壓的穩定，它能夠極大的提升電力系統的控制力。相較于旋轉同步調相機，ASVC具有可調節范圍廣、反應速度快，發生響應遲緩的情況極少發生，沒有轉動機械損耗、機械慣性、旋轉噪聲，作為固態裝置中的一種，它既能響應穩態變化也能響應網絡暫態，ASVC的控制能力完全優于同步調相機。

高新技術產業與信息化發展極大的推動了電力系統自動化技術的更新，電力用戶對系統可靠性及供電質量也越發的敏感，系統電器設備的使用壽命和正常運行都有著極大的相關性。信息時代背景下的電能質量要求也不斷提高。

3.以GPS為基礎的動態安全監控系統和新一代EMS

3.1以GPS為基礎的新一代EMS

根據我國電力系統監測水平來看，監測手段主要包括對系統穩態運行情況以及記錄電磁暫態過程中各種故障路波儀的監視控制及數據采集系統。前者數據刷新間隔長，該手段應用目的僅用于系統穩態特性分析；后者所記錄數據冗余，各個不同的記錄儀之間的通信聯系不夠密切，信息交流不暢，通常記錄儀的記錄時間較短，這一點對于系統整體動態分析十分不利。這兩者之間擁有同樣的缺點：不同地點間缺乏相同準確的時間標記，數據記錄僅能供局部使用，而對于全系統動態行為分析則并不適用。

3.2以GPS為基礎的動態安全監控系統

以GPS為基礎的動態安全監控系統，完全結合了原有SCADA和新動態安全監測系統優勢。動態安全監控系統包括了動態相量測量系統、同步定時系統、中央信號處理機以及通信系統四部分共同組成。基于GPS采取的光纖通信技術和同步相量測量技術，創造了極佳的相量控制實現條件。PMU設備這一相量測量技術與GPS技術相結合的產物，正逐步取代電流相量測量和RTU設備實現電壓。

從穩態到準穩態監測的發展是電力系統調度監測的必然，它也標志著電力系統實時控制與安全監測時代的來臨。

結束語

經過長期的實踐總結、研究可知，我國電力系統自動化正面臨著前所未有的技術變革，計算機技術、信息技術以及控制技術等先進技術逐步被用于電力系統監測領域，這雖然提高了我國供能質量，但系統中仍存在一定的漏洞和不足，需要我們堅定不移的始終努力下去，不斷創新、不斷進步，進而使電力系統控制提升到更高水平。

參考文獻：

[1]陳翹.淺析電力自動化系統及其發展趨勢[J].科技風，2010 年19期

[2]李帆，肖紅亮.自動化技術在電力系統中應用淺探[J].科技信息，2010年21期