淺談現代電力系統自動化技術和相關的控制方法

付宇

【摘要】科學技術的不斷發展與完善，我國很多先進的技術和工藝層出不窮，給各個行業的發展提供重要的條件。我國對電力的需求量日益增加，依賴性逐漸增強，使電力產業發展勢頭良好，并且得益于科學技術的不斷發展和進步。電力系統的自動化不僅是實現電力系統科學管理一體化的重要措施，同時也是促進電力市場更快發展的重要保證，還能將電力系統的服務水平及運行效率提高。本文對電力系統及其自動化應用進行了分析和探討。

【關鍵詞】電力系統 自動化技術 控制方法

電力系統自動化維持電力系統的安全穩定，當電力系統發生故障時，系統能夠利用自動裝置迅速切除故障，恢復正常，保證輸變電設備正常運行，防止故障波及整個系統而造成大面積的破壞。此外，電力系統自動化能使電力系統優化經濟運行，提高其經濟效益和管理能力。

一、電力系統自動化總的發展趨勢

（一）二次設備系統安全研發

二次設備系統主要是指用于控制電力系統的通行功能、安全保護功能以及傳輸功能的系統。由于人們信息和生成安全化意識的不斷增強，二次設備系統的安全性研究也逐漸引起了人們的重視。二次設備系統幾乎包含了全部的電力系統自動化過程，它的安全性能直接影響自動化控制的合理實施，是今后電力系統自動化技術研究的重點。

（二）高適應性電力系統自動化技術的研發

隨著電力控制科技的向前發展，電力系統的組建因素組建向著復雜化發展。較之七八十年代的電力自動化已經發生了根本性的改變，老式的電力自動化控制系統已經無法滿足新的時代需求，人們對新的系統的期待越來越強。因此，改善原有老式自動化系統的單一和適應性的缺陷，在原有的基礎上創新新的自動化控制技術成了一種必要。

二、電力系統的自動化控制技術

（一）神經網絡控制

神經網絡控制技術是集非線性控制技術、并行控制技術、強魯棒控制技術特點的現代控制技術，并且具有很強的自學習能力。神經控制技術是將眾多神經元按照特定的結構組合起來，并將信息蘊含在連接權值上，而且可以學習算法的需要進行這些值的大小，從而實現復雜線性關系的控制。在當前，理論界對神經控制的探討集中在控制系統建模以及算法的優化方面。

（二）專家控制系統

專家控制系統主要就是利用模仿專家進行解決在整個電力系統運行中實際出現的常見問題的電力系統控制的一種方式。該模式具有較強的緊急情況處理能力、系統自動恢復能力等，可以再最短時間內解決出現的故障，盡快實現供電，以確保供電的穩定性。同時專家控制系統可以提供人機接口，這樣大大提高工作人員的管理質量和效率。

（三）綜合智能控制系統

隨著用戶需求的不斷增加，電力系統自動化控制開發者也對自動化控制系統進行了全方位的革新與融合，綜合智能控制系統就是一種較為電代華的智能控制技術。它在一定程度上集成了模糊控制與神經網絡控制在模型結構與算法上的優勢，并在此基礎上集成了各種智能控制系統的功能，從而使綜合智能控制系統具有較好的兼容性能與自組織自學習性能。綜合智能控制系統可以從多方位角度對各類問題進行智能控制，從而使原有的多種控制系統之間得到相互的互補功能，以合力完成更為高級的電力系統自動化控制功能，同時也是電力系統自動化控制技術的主要發展趨勢。

三、電力系統點電站自動化技術的改造措施

（一）設備狀態可視化

設備狀態可視化就是基于自檢測信息和經由信息互動獲得的高壓設備其他狀態信息，通過智能組建的自診斷，以智能電網其他相關系統可辨識的方式表述診斷結果，使高壓設備狀態在電網中是可觀測的。建立變電站變電設備三維全景展示模型，變電設備的主要設計參數、設備狀態等均通過三維全景模型進行展示。

（二）配電網自動化技術

配電網是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關、無功補償電容以及一些附屬設施等組成的，在電力網中起分配電能的作用。因此，配電網自動化技術在電能的分配和監控上起著重要的作用。隨著技術的進不去，現在組建能夠運用獨立的自動化孤島代替之前手工操作控制方法，并以大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數據庫資料為支持，通過信息技術的帶動，實現配電網自動化，確保了對電能的充分利用。

（三）數據的智能一體化集成

那個一體化技術，將全站信息通過開放、規范的接口，進行統一建模，建立信息統一的存取平臺，提供標準的DL/T860通訊功能（保羅Server/Client通訊），為各種應用提供高效、可靠、穩定的一體化數據平臺。依托該平臺，系統除具備常規的SCADA功能外，還配置工具軟件、狀態監測可視化軟件、報文分析等軟件，具有一次和二次系統順序控制、智能告警、狀態估計、故障綜合分析、保信子站、電壓無功控制、負荷優化控制等功能。

四、電力系統中電力自動化技術的應用分析

（一）在電力調度系統中的應用

電力需求也在不斷增加，對電力調度系統的實時監控和數據采集的及時性要求也越來越高。在改進和完善電力調度系統時，采用先進的信息技術、無線通信技術和傳動技術以及自動化設備等，可以極大地提高電力系統在遙測功能、遙信功能的基礎上轉化為無人值班監控系統，以便電力調度工作人員運用計算機。網絡和先進的軟件系統清晰、準確地了解電力系統和設備運行過程中電壓、電流、功率和平率的變化情況，從而可以有針對性采取保護措施和預防措施，有效防止安全事故的發生，保證電力調度系統運行的安全性和可靠性，推進電力調度系統數字化、智能化和集約化發展，不斷提高電力管理水平。

（二）電網系統的自動化

電網系統的自動化技術的應用是現代化大王技術自動化的開端。電網系統的自動化技術主要有：電網的主要系統與運行的裝置。它的重要的作用就是能夠對現代電網的運轉進行調整、對現代電網的正常運轉進行監控與對現代電網出現的事故進行分析和解決。

五、結束語

隨著市場經濟的發展和科學技術的不斷完善，對電力行業的發展提供更加有力的條件和機遇。對電力系統的自動化控制能夠有效提高系統的工作性能，減低工作成本。我們需要不斷地進行技術創新，結合數字化技術和智能化技術，不斷提升電力系統的運行效率和社會經濟效益，進一步推動社會經濟發展。