再论自动控制技术用于企业供电系统的教学

（成都工贸职业技术学院(成都市技师学院)，四川 成都 610000）

一、引言

高职院校的学生在学习企业供电这门课程时，往往从局部设备入手，而忽视了系统性。这种的学习方法既抽象又乏味，学生的学习效果不佳。当前，自动控制技术因其能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业，被广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。而企业供电系统为企业的生产及运行提供了有力保障，将自动控制技术应用到企业供电系统中，可实现企业供电综合自动化。

二、企业供电系统的组成及供电方式

（一）企业供电系统的组成

企业供电系统一般由高压配电线路、变配电站、低压配电线路以及用电设备四部分构成。其中，高压配电线路把电力从降压变电站送到配电变压器；变配电站则通过变压器将各级电压的电网联系起来，起变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的作用，它是企业供电系统的枢纽；低压配电线路负责将电能分送给各低压用电设备使用；企业用电设备受电后即可完成生产及运行的相关任务。

（二） 企业供电系统的供电方式

企业常见的供电方式有四种：

1.进线电压为35kV，先经总降压变电站变为10 kV的配电电压，再送到各车间变电所，然后经车间变电所变为0.4kV低压电压分送到各配电箱或用电设备；

2.进线电压为10kV，经总配电站分送到各车间，经车间变电站变为0.4kV低压电，分送到各配电箱或用电设备；

3.进线电压为10kV，经变电站变为低压电分送到车间，再送到各配电箱或用电设备；

4.进线电压为0.4kV，经配电室分送到各车间或送到各配电箱或用电设备。

三、自动控制技术

目前主要有六种典型技术被应用到企业供电系统中。

（一）神经网络控制技术

在企业供电自动化系统中，由于人工神经网络富于较强的非线性智能化拟合能力与自学能力，并富含联想记忆及鲁棒性功能，因此在富含大量非线性复杂子系统的企业供电系统中具有较大的应用创造潜力。

（二）模糊逻辑控制技术

模糊逻辑控制技术在企业供电自动化系统中的实施原理主要将经典的集成理论进行模糊化处理，将模糊逻辑的语言变量及近似推理引入其中从而形成整体性综合智能技术的推理体系。该控制方法可适用于供电自动化系统中对不定性、不精确情况的处理。

（三）专家系统控制技术

专家系统控制技术在企业供电系统中针对某领域内的专家提供的精华知识进行推理并完成人类专家在制定决策实践过程的模拟操作，为系统提供与专家水平相当的实践方案。采用这种系统的供电系统，具有高效的在线分析能力。

（四）线性最优控制技术

企业供电系统最优控制目前已在电力生产中获得了广泛的应用，发挥着重要作用。由于这种控制器是针对供电系统的局部线性化模型来设计的，在强非线性的供电系统中对大干扰的控制效果并不理想。

（五）综合智能控制技术

综合智能控制是智能控制与现代控制方法的结合，在供电系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合，专家系统与模糊控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息，而模糊系统对处理结构化的知识更有效，故模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。

（六）现场总线控制技术

现场总线控制系统可以进行多点通信，实现透明操作，其设置结构比较简单。虽然现场总线控制系统因网络问题使得可靠性不如分散控制系统高，使用范围受到限制，但现场总线控制可以在供电企业中将降低企业初期的投资。

四、企业供电综合自动化

（一）企业供电综合自动化系统的结构

1.集中式结构

集中式结构就是指集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理。再分别完成微机监控，微机保护和一些自动控制功能。

2.分层分布式结构

分层结构是指变电站信息的采集和控制分为管理层、站控层和间隔层三个级分层布置。分布结构是指结构上采用以主从CPU协同工作方式，各功能模块之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。

3.分散与集中相结合式结构

分散与集中相结合式结构是指将配电线路的保护和控制单元分散安装在各开关柜内，高压线路和变压器保护装置等集中组屏的系统结构。

（二）企业供电综合自动化系统的类型

1.供电系统调度自动化

供电系统调度自动化的主要功能构成为：电力系统数据采集与监控，这是实现调度自动化的基础和前提；电力系统经济运行与调度、电力市场运营与可靠性、发电厂运营决策等。供电系统调度自动化是供电系统自动化的核心与关键，对企业供电的质量与稳定性有着重要影响。

2.配电系统自动化

配电系统自动化是指利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据等配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。

3.变电站综合自动化

变电站综合自动化系统就是将变电站继电保护装置、控制装置、测量装置、信号装置综合为一体，以全微机化的新型二次设备替代电磁式二次设备，用不同的模块化软件实现电磁式设备的各种功能，用计算机局部网络通信替代大量信号电缆的连接，通过人机接口设备实现变电站的综合自动化管理、监视、测量、控制及打印记录等所有功能。

五、总结

自动控制技术在企业供电系统中的应用，不仅改善了传统的管理模式，还促进了企业的变革，实现现代化管理。笔者在教学时，采用系统教学的方法，用一些企业供电综合自动化的实例引入，纲举目张，帮助学生建立清晰的整体思路，从而激发学生的学习兴趣。