试论电力系统自动化新技术及未来发展趋势分析

吴诚俊

摘 要：电力行业的不断发展对电力系统的自动化提出了更高的要求。因此，必须加强电力系统自动化新技术的研发力度，加快推进新技术的推广和应用，推动我国电力行业的持续稳定发展。文章针对电力系统自动化新技术进行了分析，并对我国电力系统自动化未来的发展方向及趋势进行了探讨，以供参考和借鉴。

关键词：电力系统；自动化；新技术；发展趋势

电力系统自动化指的是利用各种自动化检测、控制及决策装置，结合数据及信号传输系统，对电力系统各元件、整体系统等进行即时远程调节与监控，保障电力系统运行过程的安全性与稳定性，为居民的日常生活及生产活动提供稳定、高效的电能。电力系统是一个复杂而又庞大的系统，电力系统信息的深度、广度及其覆盖面都是其他公共服务系统所无法比拟的。随着用户的不断增加，电网对技术的要求也越来越高。所以实现电力系统生产、供电等各个环节的安全性、稳定性、高效性、可持续性已经成为当前电力系统自动化发展的根本目标。

1 电力系统自动化新技术分析

在科学技术的推动作用下，我国电力系统自动化技术得到了极大的发展。其中，诸多新技术的运用对于电力系统的自动化发展具有极为重要的意义，为新形势下电力系统的自动化发展指明了基本方向，更为全面实现我国电力系统的自动化带来了至关重要的影响。

1.1 智能控制技术

在传统技术应用发展历程中，电力系统控制方面的研究主要包括如下阶段：一是单输出控制阶段，该阶段是建立在传递函数基础上的单输入；二是线性最优控制阶段；三是非线性控制阶段；四是多机协调控制阶段；五是如今正在逐步发展的智能控制阶段。随着人工智能和计算机技术的不断发展，人们将自动控制和人工智能以及系统科学中一些有关科学分支结合起来，建立一种适用于复杂系统的控制理论和技术。智能控制正是在这种条件下产生的。智能控制理论弥补了传统控制方法的各种不足之处，解决了其所无法解决的各类难题，提高了控制水平，尤其适用于非线性、适应性、复杂性要求相对较高的系统，就应用范围而言，智能化控制技术在电力系统中的应用更为广泛，且应用范围也在逐步扩大，极大地提高了自动化控制水平。所谓的“智能控制技术”，指的是借助于现代化科学技术，对电力系统中较为复杂的部分进行智能化控制，此类复杂系统若单纯依赖传统控制技术，无法进行有效控制，这主要时由于复杂系统模型往往具有较强的非线性及不确定性特征，且对于适应性的要求相对较高，为此，必须借助于智能控制技术，才能进行高效控制。就目前发展形势而言，电力系统自动化发展中，智能控制技术的应用前景极为广阔，特别是在人工神经网络中的励磁、快关气门控制、电掣动，以及ASVG自学习功能等结构中的应用尤为广泛。

1.2 柔性交流输电系统

该技术又称为FACTS技术，对于电力系统自动化输电系统的发展具有极大的推动作用。该技术有效改变了输电技术，极大地提升了输电系统的安全性及可靠性，同时，还确保了输电的质量与效率。具体而言，柔性交流输电系统主要应用于电力系统中高压输电部分的关键部位，利用系统中先进的电子装置，对输电系统运行过程中的主要影响参数进行调节和控制，以保障系统的稳定性、安全性及可靠性。由于该技术有效减少了电力输送时所损耗的电能，因而在如今这个能源异常紧缺的时代，该技术拥有良好的环保节能性及可控性，也是一项值得积极推广和应用的新技术。该技术拥有较强的灵活性，ASVC为其核心装置之一，ASVC包括并联电容器与二相逆变器两大结构，所输出的电压为三相交流电压，且同电网三相电压保持同步，不仅可以对运行电压进行校正，还可以在故障发生后迅速将电压恢复正常，因此，对电力系统电压具有极强的控制能力，较同步调相机而言，ASVC反应速度更快，控制范围也更大，噪音小，可以对网络暂态及稳态变化进行响应，有效提升了控制水平。

1.3 DFACTS技术

该技术指的是在配电系统中运用的灵活交流技术，作为FACTS技术在配电系统应用的延伸--DFACTS技术（又称Customer Power技术）已成为改善电能质量的有力工具。随着信息化步伐的逐步加快，用户对于供电质量及稳定性的要求也越来越高，为了保障电气设备的有效运行，最大限度地延长设备使用寿命，要求配电系统必须保障所提供电能的质量。该技术针对的就是配电系统供电质量，就供电质量中存在的各类问题，提出综合、全面的解决方法，并在用户供电端及配电网中广泛应用的一类新型现代化电子控制器。

1.4 动态安全监控系统

作为当今国际最先进的监控技术之一，最大限度的利用了用电企业的现有资源，在保证电力系统安全运行的情况下将企业经济效益最大化。该系统支持实时数据动态采集，实现了日常运行与数据处理同步进行。动态安全监控系统以电子信息技术为平台，应用了同步定时、通信機中央信号处理等技术，同时以GPS技术为基础，有效实现了光纤通信及同步相量等技术，为实现相量的控制创造了有利的条件。该系统的应用不仅极大地提升了电力系统的安全监控水平，还推动了整个电力系统自动化控制逐步朝着更高效率、高水平的方向发展。

2 我国电力系统自动化未来发展方向及趋势分析

2.1 变电站自动化

变电站综合自动化是通过微机系统或者自动化智能装置代替运行人员进行各种日常操作，从而提高变电站运行和管理水平的一种自动化系统。综合自动化系统运用了自动控制技术和信息处理与传输技术，在上世纪80年代已经有了初步的运用。目前，我国电力系统自动化领域逐步引入并融合了国内外最新、最先进的模糊理论、综合自动控制、人工智能等理论，并开始在继电保护装置中进行应用，促使继电保护拥有综合自动化、智能化控制等能力，极大地提高了系统的安全性。

2.2 电厂自动化

动力机械的自动控制系统、自动发电量控制系统以及自动电压控制系统是电厂自动化这三个系统的出现，实现了对锅炉汽机等热力设备、大容量火力发电机组、水力水轮机的监视和控制，从而大大提高了电厂的工作效率。

2.3 电力市场化

我国电力系统自动化发展势必要同我国社会经济及市场发展趋势相适应，未来我国电力市场运行模式仍有待改革，必须结合电力市场的运行模式，深入分析运营过程的实际规则，尽量摸索出同我国电力市场运营模式相适合的转运服务、期货交易模块的模型及算法，解决电力市场运营中所存在的各种理论问题。

2.4 培训仿真系统

当前，我国多数电力企业职工对于电力系统自动化技术的掌握情况仍有待加强，因此，我国正加快培训仿真系统的研发，借助于计算机、网络、多媒体等技术，结合电力系统相关理论，融合专家系统、智能理论等，为电力企业员工的系统培训与教育提供有力的手段。

2.5 智能化与数字化

之前的电力系统，是由发电机电力网络，负荷以及控制中心等不可控的元素组成。近些年来，随着电力电子技术的发展，结合电力系统自动化发展的需求，我国已经开始将人工智能神经网络、模糊及进化理论、数字技术、传感技术、模式识别等技术进行充分结合，并应用于电力系统的运行、故障分析、规划设计方面，以保障电力系统及相关设备的稳定运行。

3 结束语

电力系统自动化发展经历了多个时期的发展，智能控制、FACTS等新技术的应用为电力系统自动化发展创造了新的契机，推动了我国电力系统自动化逐步朝着综合自动化、市场化，数字化、智能化等方向发展，对于保障电网运行过程的稳定性、安全性、可靠性具有十分重要的现实意义。

参考文献

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