浅议电力系统自动化

国网山西省电力公司大同供电公司 左 健

浅议电力系统自动化

国网山西省电力公司大同供电公司 左 健

电力系统是一个巨维数的典型动态大系统。本文介绍了自动化控制的技术，我们结合我国电力系统综合自动化的发展趋势分析，提出了电力系统综合自动化运行的特点以及新技术变革与变化。

电力系统；系统自动化

一、自动化控制技术分析

在变电站的管理与控制过程中，选择分层分布式的自动化系统来对软硬件进行分层分级操作，以此来让变电站操作度可以能够被有效提升，且能够让现有的操作程序得以更为可靠。综合自动化站选择的三级控制，即为就地、当地与远方三级。其中，常规的操作是通过控制屏的KK把手来完成控制操作。在一般情况下，常规站的电气设计有着更为复杂的系统，且实际的运行中，设备的接点选择有着明确的限制，同时，各级电压之前联系以往会难以实现沟通，这使得封闭回路这一设计，可能会出现多余的闭锁以及没有顾忌的闭锁处。因此，选择综合化的自动站台能够让操作多重进行，并且实现可靠性的有效提高。

1.常规站的设计，整个监控系统的核心在于个人的操作与管理，然而人的感官对信息的接受能力将会对信息处理本身带来偏差所在。其结果也就会相应地带来错误与纰漏，这是不能避免的。因为人接受信息的能力有限，也会因为信息本身的变化带来一系列不正确的操作反应。当然，个人的工作能力、文化水平、工作经验以及责任心等都会对信息内容的处理产生影响，所以单纯地依靠人为来处理信息将会导致整个信息内容的处理水平始终处于较低阶段。这样的问题也是经常会出现在常规站的日常运行工作之中。为此，选择综合自动化的监控系统，将会让计算机系统的可靠性得以被有效提升，使得计算机系统得以成为整个变电站控制与操作程序的保障所在，继而让数据处理、运行监视以及事件记录的功能价值成为电站综合化运行的技术保障因素。

2.变电站的自动化系统让变电站的操作运行更为简便，且能把同时实现多重复杂操作。这既是对操作安全系数的提升，也是对操作稳定性的有效保障。在以往，常规中的同类型操作将会耗费的几个小时，现在能够被降低到几分钟。

3.常规变电站的控制系统往往选择的是一对一的强电控制技术，这样的方式让信息与命令控制能够直接借助于电缆进行传输。而计算机监控系统的控制命令则会借助于传输模式的转变，让以往的模拟传输成为数字指令的传输，以此来保障传输的准确度和可靠性。其中，针对于分层分布式的自动化系统，能够让主控室与分室之间能够选择光缆传输，来减低信息被电磁干扰的几率。同时，分散式的布置，将会让电缆的长度极大程度地降低，也会让控制回路的电压被有效控制，继而提高断路器的操作准确度。现阶段，规划院设计的五个500千瓦综合自动化试点运作站，也是对自动化监控系统可靠性的认可所在。

二、我国电力系统综合自动化的发展趋势分析

我国电力系统在运用综合自动化技术的过程中，注重于对DMS系统的全面建设。通过对DMS系统的运用，可以做到：首先，对电气管理工作的综合化发展，使得管理工作的开展水平被更好提高，继而来满足现代电力系统的技术所需。其次，电气设备的控制得以被优化，这将降低停电产生的几率，增强供电系统的稳定性与可靠性。再者，构建快速的事故处理机制，将会让停电事故所需的维修时间被极大程度地减少，也会让维修工作对生产装置的影响被有效地降低。另外，综合自动化技术让变电站的管理模式能够做到真正意义上的无人值守，这是对运行成本的有效降低。

三、电力系统综合自动化运行的探究分析

电力系统的综合自动化发展需要注重于对传统技术的创新改造，以此来更好地适应现代化的发展所需。虽然，当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段，但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说，在追赶先进技术的同时，还必须才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。

四、新技术变革与变化

1.智能化控制在电力系统中的表现

整个电力系统的控制研究与实际运用发展历史维持了40年以上，其总体的阶段划分可以被分为三个阶段。即，传递函数的单项输入与单项控制；线性与非线性控制相结合；智能控制。在整个过程中，所出现技术困难包括了：

（1）电力系统的变化性较强，为此需要针对于不同因素的产生来对运行方式进行调整，以此来避免故障的产生。

（2）对运行方式与故障处理方式的选择；

（3）不同控制之间的协调选择与运用。智能控制是当今控制理论发展的新的阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题；特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。

智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景，其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的ASVG（新型静止无功发生器）的自学习功能等。

2.FACTS与DFACTS

（1）FACTS概念分析

随着电力系统的不断发展，其需要注重于对配电技术的不断改善，以此来满足电压质量的提升与整个系统稳定性的增强。而注重于对传统输电模式的转变，柔性交流输电系统（FACTS）技术得到了越来越多的重视。所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS，就是在输电系统的重要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，队输电系统的主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行调整控制，使输电更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统，以提高系统的可靠性、可控性、运行性能和电能质量，并可获取大量节电效益IDE新型综合技术。

（2）核心装置ASVC的发展研究

FACTS中核心装置的分析，可以发现大功率的电力电子器件能够满足逆变需求，继而更好地适应快速开关与逆变器。ASVC是由二相逆变器和并联电容器构成，其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压，而且可以在故障后的恢复期间稳定电压，因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比，ASVC的调节范围大，反应速度快，不会发生响应迟缓，没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪音，并且因为ASVC是一种固态装置，所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化，因此其控制能力大大优于同步调相机。

（3）DFACTS的研究态势

随着高科技产业和信息化的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感，电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说，信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术，它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是：对供电质量的各种问题采用综合的解决办法，在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

五、结束语

综上所述，计算机技术的发展带动了电力系统控制技术的发展，它让更为多元的技术内容得以成为电力系统适应现代化需求的技术保障要素，且也会让电力系统本身的发展在这些技术要素的影响下，实现更高水平的发展成就。

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