电力系统自动化技术应用与发展

赵文林国网黑龙江省电力有限公司大兴安岭供电公司

电力系统自动化技术应用与发展

赵文林
国网黑龙江省电力有限公司大兴安岭供电公司

摘要：为了保证电力系统的安全、正常、高效运行，更好的满足现代社会发展需求，提升电力系统自动化水平是唯一手段。因此，本文笔者从电力系统自动化技术总体发展趋势为切入点，对电力系统自动化应用做了详尽的阐述。

关键词：电力系统；智能控制；系统监测

前言

随着科学技术水平的迅速提升，电力系统自动控制技术逐渐趋向区域化、智能化、最优化、协调化和适应化方向发展，下面我们根据电力系统总体发展趋势及新技术应用进行分析论述，希望能够以此为突破点，推动我国电力系统自动化技术的应用与发展。

1.我国电力系统自动化总体发展趋势

科学技术推动了我国电力系统自动化发展，同时系统控制策略也日渐区域化、智能化、协调化、最优化，系统设计要求也更加多元化；现代化控制理论被更多的应用在理论工具上；技术研究人员还应开展多“兵种”联合作战优势，做好相关技术研究。

电力系统自动化也逐步由开环监测向闭环控制、高电压向低电压、功能多元化、装置性能数字化、灵活化和快速化发展，进而提升自动化系统的经济、安全、效率的管理和服务方向发展。

计算机技术、控制技术和通信技术推动了现代电力系统发展，并将其更好的融合在一起。随着电力系统内涵的不断深入，电力系统外延逐渐扩大，利用电力自动化所进行的信息量处理不断增加，需要综合考量因素也更多，系统观测范围也越加广泛，同时闭环控制对象相对也较为丰富。

2.对电力系统产生重大影响的新技术

2.1电力系统智能控制

经过几十年的系统总结，电力系统控制大致可分为基于传递函数的单输入和单输出控制阶段；非线性控制、线性最优控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段三个阶段。不同阶段的电子系统有着各自的优点和缺陷，下面我们就将电力系统控制将要面临的技术困难做如下总结：

电力系统具有较强的非线性和变参数动态系统，可以说该系统具有许多不确定因素和随机性，故障方式与运行方式并存。电力系统目标最优化及故障方式最佳性要求，该系统需要本地不同控制器和异地不同控制器加以协调。智能控制引领了当今控制理论发展的主要潮流，相较于传统的控制方法，智能控制主要用来应对传统方法难以应对的问题，尤其是那些具有强非线性和模型不确定性的复杂系统，它是对系统控制的一种技术改进和提升。

电力系统自动化中的智能控制极大的拓展了系统工程的拓展应用，智能控制主要用于人工神经网络适应控制，它是以人工神经网络进行综合控制、励磁系统结构控制，进而演变出多机系统自学功能等。

2.2FACTS和DFACTS

先进输配电技术是提高电力系统稳定性和电压质量的唯一手段，只有不断进行输配电技术创新，才能够提升输电技术水平，这也导致了柔性交流输电系统技术的兴起，解决了又一电力系统控制问题。“柔性交流输电系统”又被称作“灵活交流输电系统”也就是我们常说的FACTS技术，该技术主要作用于输电系统重要部位，运用单独或综合功能的电子装置，进而实现对输电系统参数的合理控制调整，不断的提升输电安全和可靠性，提高系统的使用效率和可控性。

该技术方式是将电力电子技术、控制技术和微机处理技术等应用在高压输电系统使用当中，通过这一方式不断提升电力系统的可控性、可靠性、电能质量、运行性能，进而提升电能效益的综合技术。

FACTS核心装置发展现状具体分析如下：无论哪种FACTS装置都拥有同样的应用特点，该装置是在大功率电力电子器件的基础上组成的逆变器逆变作用和快速开关作用。电力系统中的AS⁃VC是由并联电容器和二相逆变器共同构成的，它所输出的三相交流电压同所接电网三相电压同步；ASVC既有矫正稳定运行电压的作用，同时还能够保证故障后恢复期电压的稳定，它能够极大的提升电力系统的控制力。相较于旋转同步调相机，ASVC具有可调节范围广、反应速度快，发生响应迟缓的情况极少发生，没有转动机械损耗、机械惯性、旋转噪声，作为固态装置中的一种，它既能响应稳态变化也能响应网络暂态，ASVC的控制能力完全优于同步调相机。

高新技术产业与信息化发展极大的推动了电力系统自动化技术的更新，电力用户对系统可靠性及供电质量也越发的敏感，系统电器设备的使用寿命和正常运行都有着极大的相关性。信息时代背景下的电能质量要求也不断提高。

3.以GPS为基础的动态安全监控系统和新一代EMS

3.1以GPS为基础的新一代EMS

根据我国电力系统监测水平来看，监测手段主要包括对系统稳态运行情况以及记录电磁暂态过程中各种故障路波仪的监视控制及数据采集系统。前者数据刷新间隔长，该手段应用目的仅用于系统稳态特性分析；后者所记录数据冗余，各个不同的记录仪之间的通信联系不够密切，信息交流不畅，通常记录仪的记录时间较短，这一点对于系统整体动态分析十分不利。这两者之间拥有同样的缺点：不同地点间缺乏相同准确的时间标记，数据记录仅能供局部使用，而对于全系统动态行为分析则并不适用。

3.2以GPS为基础的动态安全监控系统

以GPS为基础的动态安全监控系统，完全结合了原有SCADA和新动态安全监测系统优势。动态安全监控系统包括了动态相量测量系统、同步定时系统、中央信号处理机以及通信系统四部分共同组成。基于GPS采取的光纤通信技术和同步相量测量技术，创造了极佳的相量控制实现条件。PMU设备这一相量测量技术与GPS技术相结合的产物，正逐步取代电流相量测量和RTU设备实现电压。

从稳态到准稳态监测的发展是电力系统调度监测的必然，它也标志着电力系统实时控制与安全监测时代的来临。

结束语

经过长期的实践总结、研究可知，我国电力系统自动化正面临着前所未有的技术变革，计算机技术、信息技术以及控制技术等先进技术逐步被用于电力系统监测领域，这虽然提高了我国供能质量，但系统中仍存在一定的漏洞和不足，需要我们坚定不移的始终努力下去，不断创新、不断进步，进而使电力系统控制提升到更高水平。

参考文献：

[1]陈翘.浅析电力自动化系统及其发展趋势[J].科技风，2010 年19期

[2]李帆，肖红亮.自动化技术在电力系统中应用浅探[J].科技信息，2010年21期