淺談電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

蔡延民

山東國(guó)舜建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250000

【前言】現(xiàn)階段,隨著社會(huì)對(duì)電力需求量的逐步增大,電力系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用規(guī)模也隨之?dāng)U大。電力系統(tǒng)和廣大群眾的工作及日常生活息息相關(guān),因此,要確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)就必須要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控,并把監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī),從而,完成對(duì)電力調(diào)度、配電網(wǎng)及發(fā)電控制的自動(dòng)化操作,使電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量大大提高。

一、電力系統(tǒng)的介紹

電力系統(tǒng)是比較復(fù)雜的生產(chǎn)和消費(fèi)系統(tǒng),由發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、變電環(huán)節(jié)以及用電環(huán)節(jié)等部分組成,其每個(gè)關(guān)節(jié)都擁有一樣的控制系統(tǒng),電力系統(tǒng)的自動(dòng)化對(duì)電力的安全穩(wěn)定、生產(chǎn)供應(yīng)以及是否可持續(xù)、迅速等方面具有決定性作用,因此,電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍越來越大。本文從電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求和技術(shù)分析人手,對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了認(rèn)真的分析,并對(duì)其對(duì)于新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求及難點(diǎn)首先,電力系統(tǒng)自動(dòng)化需要對(duì)電力系統(tǒng)的局部系統(tǒng)、各個(gè)元件或者整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行收集、檢測(cè)及處理,并根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況以及各元件在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及安全方面的要求,對(duì)元件進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),為工作人員提供有效的決策依據(jù)。其次,電力系統(tǒng)自動(dòng)控制在減少人力以及勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí),還可以減少相關(guān)事故的發(fā)生幾率,延長(zhǎng)電力設(shè)備的使用壽命,提高設(shè)備的性能,尤其是當(dāng)發(fā)生事故時(shí),可以防止大面積停電以及連鎖事故的發(fā)生。

二、電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)的應(yīng)用

(1)智能化電力系統(tǒng)。隨著因特網(wǎng)的發(fā)展,因特網(wǎng)上的信息成指數(shù)增長(zhǎng),基于因特網(wǎng)的信息服務(wù)(如信息檢索)的智能化和個(gè)性化成了人工智能研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前,智能化電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為一種高信息服務(wù)智能化管理方式,為用戶提供個(gè)性化信息過濾服務(wù),根據(jù)分析所檢索到的因特網(wǎng)資源內(nèi)容,建立相應(yīng)文檔的結(jié)構(gòu)化模型。

電力系統(tǒng)的智能控制大體上可分為三個(gè)階段：基于傳遞函數(shù)的單輸人、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段；智能控制階段。智能控制理論發(fā)展解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題,尤其是對(duì)于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。在實(shí)踐應(yīng)用,主要是通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及設(shè)備控制中的數(shù)字進(jìn)行傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)。此技術(shù)通過現(xiàn)代化的設(shè)備、控制中心設(shè)備以及自動(dòng)化的職能儀表的連接,促進(jìn)全方位、數(shù)字一體化、多視角的科學(xué)規(guī)范的控制與通訊的形成。智能化電力系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化范圍中廣泛應(yīng)用,使得控制系統(tǒng)性能進(jìn)一步優(yōu)化,使系統(tǒng)動(dòng)化控制的靈活性以及安全性進(jìn)一步提高。此外,智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的(新型靜止無功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。

(2)遠(yuǎn)程信息實(shí)時(shí)監(jiān)控及維護(hù)系統(tǒng)。在不斷增加的新技術(shù)投人與廣泛的使用下,電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)不斷改革,因此,其對(duì)信息保護(hù)方面的標(biāo)準(zhǔn)也不斷的提高,尤其是遠(yuǎn)程信息實(shí)時(shí)監(jiān)控及維護(hù)系統(tǒng),

具有比較高的擴(kuò)展性、實(shí)時(shí)性以及可靠性的網(wǎng)絡(luò)通信性能以及人機(jī)交互界面的信息保護(hù)裝置,滿足現(xiàn)代化電力企業(yè)的要求。遠(yuǎn)程信息實(shí)時(shí)監(jiān)控及維護(hù)系統(tǒng)無論是在硬件,還是在軟件方面,都滿足了系統(tǒng)要求,其性能也具有很大的優(yōu)越性,其利用衛(wèi)星機(jī)繼電保護(hù)裝置,首先解決實(shí)時(shí)性問題,提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性,電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程信息實(shí)時(shí)監(jiān)控,大大提高了經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段,電力系統(tǒng)還在不斷地的優(yōu)化中,如可移植性以及靈活性的嵌人式系統(tǒng)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)管理,在很大程度上提高系統(tǒng)控制效率,充分滿足用戶的目標(biāo)需求,使系統(tǒng)利用效果實(shí)現(xiàn)最佳化。

(3)FACTS的核心裝置。隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來越息息相關(guān)。ACTS的核心裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,使得整個(gè)系統(tǒng)具備較高的共享性、開放性、智能性以及繼承性等多種性能,而且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,應(yīng)用廣泛,對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)化具有一定的積極作用。在實(shí)際應(yīng)用中,主動(dòng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),相對(duì)于普通的數(shù)據(jù)庫(kù)來說,具有很多優(yōu)勢(shì),可以促進(jìn)權(quán)限的管理以及數(shù)據(jù)分析的集成,實(shí)現(xiàn)有效的自動(dòng)化監(jiān)控和控制,提高數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠、安全性能。FACTS的核心裝置在電力系統(tǒng)應(yīng)用,主要包括三個(gè)方面：

1.線性與非線性控制的以一機(jī)多機(jī)的系統(tǒng)控制。

2.在傳遞函數(shù)基礎(chǔ)上的單輸人、輸出階段。

3.智能控制。

三、基于GPS和EMs技術(shù)上的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

近年來我國(guó)的電力系統(tǒng)規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大,人們的生活以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了更多的依賴,對(duì)電力設(shè)備的順利運(yùn)行提出了更高的要求,因此,必須要采取有效措施減少供電故障,促進(jìn)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。基于GPS和EMS技術(shù)上的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于提高電力系統(tǒng)供電設(shè)備的可靠性具有重要作用,通過對(duì)電氣設(shè)備的全面檢測(cè),才能了解并掌握其真實(shí)的運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛藏的故障和不利隱患,做好預(yù)防工作,減少事故的發(fā)生。另外,該系統(tǒng)在GPS定位技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過衛(wèi)星提供數(shù)據(jù),并且結(jié)合EMS系統(tǒng)的信息來監(jiān)測(cè)整個(gè)電力系統(tǒng),是一種動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的綜合法,實(shí)現(xiàn)了離線研究和在線研究,利用多種運(yùn)行狀態(tài),綜合分析實(shí)時(shí)情況,提高了運(yùn)行的穩(wěn)定性,如果不符合穩(wěn)定判據(jù),可以提出補(bǔ)救的措施。在缺乏在線研究時(shí),將離線研究結(jié)果轉(zhuǎn)換為能被在線監(jiān)視和被調(diào)度員確認(rèn)的穩(wěn)定指標(biāo),如無功儲(chǔ)備,傳輸功率等,具有很好的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果。此外,在自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和防御中,往往通過遙感和地理信息系統(tǒng)對(duì)受災(zāi)面積和范圍進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè),從而為搶險(xiǎn)和救援提供了線索和依據(jù),并且可以提供大范圍、多方位、多時(shí)段的監(jiān)測(cè),是目前效果最好的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。

結(jié)語

綜上所述,要想在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中維持強(qiáng)大的生命力,并滿足人們的各種需求,就必須通過多種形式和方法,結(jié)合新知識(shí)以及新技術(shù),使電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)一步得到強(qiáng)化,從而推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)步。