新形势下电力系统自动化新技术

摘 要：近年来,随着网络技术的发展,信息技术水平的提高,电力自动化的格局发生了变化,多媒体技术、智能控制技术进入到新的领域,本文就来探讨一下新形势下电力系统自动化的新技术.

关 键 词：电力系统自动化；新技术；多媒体技术；自动化领域

1前言

一直以来,我国电力企业都在追求自动化,不论是发电控制的自动化或者是电力调度自动化都是十分必要的,相比较之下,变电站综合自动化是最为热门也是发展最为迫切的.电力系统自动化领域是由生产过程的自动检测、调节与控制,系统与原件的安全保护共同构成,实现其自动化主要是为了提升电能的质量,保证系统的安全与稳定,提高经济的效益与管理效率.

2当前颇受关注的三项新技术

2.1电力系统的智能化控制

在过去的应用历史中,电力系统控制研究主要可以分为三个阶段,从基于传递函数的单输入、单输出控制阶段发展到线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；当今已经发展成智能控制阶段.控制理论发展至今,智能控制是其发展目标,解决了很多传统方法所无法解决的难题,达到了一定的控制目标,尤其适用于相对不确定性、具有强非线性、要求高度适应的复杂系统.

从应用范围来看,智能控制在电力系统工程中的应用颇为广泛,而且范围在不断扩大,多被运用在快关汽门的人工神经网络适应控制中,大大提升了控制水平.

2.2FACTS和DFACTS

2.2.1FACTS概念的提出.先进的输配电技术对提高电力质量与改善系统稳定性都有积极意义,同时也是电力系统发展的必然要求,该技术就是在这一情况下出现的,我们称其为柔流输电系统.

一般我们都称FACTS技术为灵活交流输电系统技术,具体来说就是在输电系统的重要部位采用单独或综合功能的电力电子装置,调整与控制输电系统的主要参数,提高了输电的可靠性,也促进了效率的提高.该技术将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,增强系统的可靠性与电能的质量,获得所需的节能环保的新型综合技术.

2.2.2FACTS的核心装置ASVC的研究现状.ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,所输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步,除了能够校正稳态的运行电压外,而且在出现故障后可以第一时间迅速恢复稳定电压,所以对电网电压的控制能力较强.与旋转的同步调相机相比,ASVC的调节控制范围较大,反应的速度也更快,不会产生旋转噪声与机械惯性,同时由于ACVC是固态的装置,因此不仅能够响应网络的暂态,也可以响应稳态变化,所以其控制能力有了很大的提升.

2.2.3DFACTS的研究情况.所谓DFACTS就是指配电系统中较为灵活的交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念.从内容来说是对供电质量的各类问题所采取的综合方法,是配电网与商业用户的供电端采用的新型电力电子控制器.

3基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

3.1以GPS为基础的新一代的EMS

当前形势下所采用的电力系统监测主要侧重记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集（SCADA）系统.相对而言,前者记录的数据时间段,冗余情况较多,而且不同记录因沟通不够及时,导致无法实现动态分析；而后者的刷新频率较慢,所应用局限性明显.同时,两者也无法准确标出共同的时间标记,所记录的数据有效性非常有限,无法实现全系统的分析.

3.2以GPS为基础的新一代动态安全监控系统

该系统是在原有系统的基础上结合新动态安全监测系统所创建的,是由同步定时系统、动态相量测量系统、通信系统与信号处理机共同构成.在GPS技术的基础上,光纤通信技术、同步相量技术都有了很大程度的提升,大大促进了安全监控系统水平的提高.

4电力系统自动化的发展趋势

4.1智能保护与变电站综合自动化

从当前所采用的电力系统保护原理来看,新型继电保护装置的发展必须要与最新的人工智能理论、模糊理论及自适应理论及微机网络技术相融合,使得新型继电保护装置达到智能控制的目标,改善电力系统的安全效率.从多年的研究情况来看,传统的分层分布式变电站综合自动化装置多适用在35-500kv各种电压等级变电站.而且微机保护领域的研究也处于国际的先进水平,前景十分广阔.

4.2电力市场研究的理论与技术

从当前我国的经济情况与电力市场的发展情况来看,对我国电力市场的运营模式进行了详细分析,明确了运营流程中的具体情况,提出了与我国当前阶段情况相适应的电力运营模式,转运服务等模块的具体数学模型与算法,以我国电力市场运营亟待解决的问题为中心,迅速解决问题,提高管理水平.

4.3电力系统实时仿真系统

近年来,一些研究专家将目光转向了动态监测情况及电力系统的仿真方面,在自身的条件基础上吸收了西方的先进技术,建立了具有混合实时的仿真环境实验室,这一系统出了检查电力的稳定状况外,也会将所需的数据提供给需要的部门,与其他装置形成闭合系统,不断地测试新装置,进而创造一流的试验条件,研究出更加符合发展的产品.

5建立电力系统运行人培训的仿真系统

人是改革的根本,因此,不断地创新培训系统迫在眉睫,将新型技术与传统的电力系统融合,建立符合当前电力事业发展的理论系统,运用现有的技术调价及智能设备建立人员培训仿真系统,提高培训水平,促进人员综合素质的提高.

6配电网自动化目标

在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破.其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,不仅使载波接收的灵敏度有了很大提高,同时也解决了载波在配电网上应用的损耗及干扰等问题,运用最新的国际标准,采用最新的计算方法进行计算,实现配电网自动化的目标,促进电力系统监控水平的提高.

7电力系统的分析与控制方向

相关专家人员不仅研究了在线测量的技术,同时也对电力系统的稳定控制理论与技术及小电流接地选线方法进行了深入的分析,同时对与其相关的电网调度自动化仿真、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断与恢复策略进行了研究.另外在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究.

8人工智能化在电力系统中的运用

从当前电力工业的发展情况来看,专家系统的建立与人工神经网络、模糊逻辑及进化理论的研究是十分必要的,从其研究情况来看,电力系统智能控制理论与应用的研究都是十分必要的,在很大程度上推动了电力系统的运行于控制效率,实现了智能化的控制目标.

9电力系统中的现代电力电子技术的运用

有关部门展开了对电力电子装置控制理论及方法的探究,同时也对不同的电力电子装置在系统中的情况进行了调查,除此之外,灵活交流输电系统与直流输电系统的微机控制理论及技术进行了分析,另外也研究了有源电力滤波技术等方面的探讨.

10电气设备状态监测与故障的诊断技术

新形势下,电力系统的自动化新技术发展速度飞快,随着计算机网络技术水平的提高,光纤技术与数字处理信号技术也迅猛发展,同时相关人员也研究了电气设备绝缘监测方法,强化了对故障的检测,开发出了与当前 发展相符的开关设备及其他设备,确保了电力系统的稳定运行.