電力系統自動化控制優勢及其實現關鍵技術研究

李躍珂

摘要：電力系統自動化通過應用各種自動檢測裝置，進行控制和決策，同時對電力系統的元器件和電力全系統進行遠程監控、控制、協調，保證電力系統能夠穩定可靠運行，為生產生活提供高質量的電能供應。電力系統自動化要求實現電力供應穩定、安全、可持續的自動化目標，另一方面，電力事業的進一步發展，對自動化的要求也越來越高，電力系統自動化是電力系統發展的必然要求，既可以降低電力系統運行的成本，又能提高電力系統的運行效率。電力系統的節約化和自動化是電力系統可持續發展的根本目標。

關鍵詞：電力系統自動化；控制優勢；技術

在現代科學技術不斷發展前提下，電力系統也得到很快發展，很多新技術在電力系統中均得到廣泛應用，在很大程度上促進電力系統發展，其中比較重要的一種就是自動化控制技術。因此，對于電氣工程相關工作人員而言，了解并掌握自動化控制技術在電力系統的中應用已經成為必要任務，對電力系統更好進行工作十分有利。

1 電力系統自動化要求

電力系統自動化對電力系統元器件、元器件之間的協調、電力設備的使用壽命提出了要求。電力系統自動化要求能夠對電力系統局部和整個電力系統運行參數進行實時的搜集和監測；同時電力系統元器件應經濟、實用、安全，為電力系統進行控制和調節提供依據，很多自動化系統能夠直接實現對電力系統元器件的調控；電力系統自動化還需要實現對電力系統各部分、各層次之間進行協調，自動化系統已經成為電力系統經濟、安全運行的保證；電力系統自動化可以減少大量繁雜的人工勞動，減少人力強度，提高勞動效率，同時由于系統故障能夠及時排除，系統的安全性提高，事故大量減少，并實現電力系統壽命的延長。電力系統自動化技術，有效地避免了大面積停電事件的發生。

2 電力系統自動化構成

2.1 自動化配電網絡

傳統配電系統以手工操作為主，上世紀九十年代，才逐漸實現了網絡自動化。配電網絡自動化構成復雜，主要包括配電網絡分析軟件、設備管理、地理信息系統、饋線自動化等，為配電網絡自動化奠定了良好的基礎。與傳統孤島自動化技術相比，配電網絡自動化以信息技術為載體，不僅有諸多后臺軟件和通信技術，而且具備完善的智能終端。結合當前我國配電網絡發展背景，可分段實現配電網絡自動化目標，使自動化配電網絡系統更加安全、完善。

2.2 自動化變電站

變電站自動化系統離不開信息處理技術、通信技術、現代電子技術和計算機技術的運用，它能夠對變電站二次設備進行優化設計和重新組合。并作為自動化系統，對全部變電站設備進行監控、測量和協調，為用戶提供優質的電力資源，對電力系統運行維護成本進行有效控制，使變電站運行更加穩定，實現其經濟效益最大化。

2.3 自動化系統調度

電力系統自動化調度發展速度比較快，功能也比較多。不僅使電力系統的調度與運行更加科學合理，而且能夠對電力系統數據進行有效監控和采集，以營造安全、可靠的電力市場環境，從根本上實現電力系統調度自動化，使電力系統更加安全、穩定，保障其整體質量。

2.4 發電廠分散控制系統

發電廠分散控制系統中涉及到的內容比較多，包括工程師及運行人員工作站、控制單元、以太網等，主要以分層分布式結構為主。其中，工程師及運行人員工作站中都有接口，在具體生產實踐中，可采用控制單元對其進行控制。完成開關量、熱電阻和電氣量等相關信號接收工作之后，采用正確的方式，對它進行運算和處理，然后實行參數運行，并對電力生產過程進行有效監測，最大程度實現控制、聯鎖保護等功能。

3 電力系統自動化新技術的應用

3.1 智能化控制技術

隨著科技的進步，電力系統自動化技術經歷了幾個主要的發展歷程。首先，通過傳遞函數進行單輸入輸出進行控制時期；隨后，線性最優化控制盒非線性和多機進行協調控制時期；最近幾年，智能化控制時期。隨著智能控制功能的越來越強大，在新興的電力系統中有著越來越廣泛的應用，電力系統智能化控制技術在多機系統的靜止無功發生器控制、人工神經網絡勵磁、快關綜合控制系統等相關領域得到了大量應用。

3.2 現場總線技術

所謂的現場總線技術具體是指以現場實測和設備控制間的數據傳輸為主控制系統，其主要是利用現場的自動化儀器儀表與控制中心的設備相連，從而實現信息一體化、全方位的通信與控制。該技術要求現場儀器儀表與相關設備的連接及通信都必須依據規范的協議，為電力系統自動化控制的實現奠定基礎。現場總線技術具有以下特點：開放性、互操作性、分散性、適應性等等。它在電力系統自動化控制中的應用，能夠有效節省硬件投資和安裝成本，并且維護工作量也會有所減少，可進一步提高系統的可靠性及準確性。

3.3 神經網絡控制技術

對于神經網絡控制技術而言，從理論角度來看，其基本特點就是魯棒性、非線性及并行處理，同時其還具備自組織學習能力。由于該項技術自身所具備特點及優勢，其在電力系統應用方面受到越來越廣泛關注。在該技術實際應用過程中，對于神經網絡而言，其基本連接方法為利用大量神經元連接，這種情況的存在使相關工作人員能夠依據一定孫發調節神經權值，從而實現非線性映射神經網絡。

3.4 面向對象的數據庫技術

隨著現代社會科學技術不斷發展，主動面向對象的數據庫技術也到更好發展，其除具備較好繼承性及開放性之外，同時還具備一定智能性及共享性，尤其在建設電力系統自動化方面該技術具有很好促進作用。對于現代化電力系統而言，在科學調度基礎上其還能夠提供電能。相比于傳統技術而言，該技術表現出十分明顯優勢，其能夠對電力進行較好控制，可利用數據庫中的觸發子系統全方位進行監控，在此基礎上可較好保證數據分析以及有關管理。

綜上所述，科學技術是提高生產效率的重要途徑，自動化技術有著自身特殊的優勢。電力系統自動化發展使得電力系統運行更加穩定高效，保障了電力系統的安全運行，為經濟社會建設做出了重要貢獻。控制技術、計算機技術和信息技術的相互融合和發展，電力系統自動化水平將更加智能化，運行更高效，并逐漸形成電力系統自動化的相關標準，促進電力系統整體發展水平。

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