现代电力系统自动化技术和相关控制方法研究

杭 程

(国电南瑞南京控制系统有限公司)

0 引言

随着市场经济的发展, 经济全球化程度的加深,我国各行业对用电的需求量越来越大, 这就给电力工业带来了更大的挑战。近几年来, 随着电力工业的快速发展, 有关的技术也在不断地改进与更新。科技的进步对电力工业的发展起到了巨大的推动作用, 使电力系统的自动化技术得到了不断的完善和提升, 从而对企业的经济和社会效益产生了深远的影响。然而,由于我国的电力系统自动化技术仍处在发展阶段, 所以还存在着许多缺陷和问题, 因此, 各大电力企业必须对这一领域给予足够的关注, 并加大投资力度, 运用多种方法, 对自动化技术进行合理的改进。

1 现代电力系统自动化技术要求

现代电力系统自动化技术要求如表1 所示。

表1 现代电力系统自动化技术要求

2 自动化技术在现代电力系统中的应用优势

2.1 显著提高精度

在现代电力系统运行中, 自动化技术的使用大大提高了系统控制的精度。以往的电力系统运行中, 大部分参数的控制和调整都必须由工人手动完成, 不仅增加了动力装置的难度, 而且容易造成工作过程中的错误。自动化技术的应用大大减轻了电力人员的工作量, 提高了电力系统控制的准确性, 提高了电力系统运行的安全系数。

2.2 响应时间短

电力系统在运行时, 由于工作要调整一些参数,通过使用自动化技术手段, 能够缩短电力系统的反应时间, 使得电力系统能够在极短的时间内完成有关的运行步骤。为电力调度工作带来了极大的便利。此外, 当电力系统运行中出现紧急情况需要立即停止运行时, 自动化技术的引入和使用也可以在极短的时间内完成工作, 显著降低运行过程中的风险。

2.3 全天实时监控

通过自动化技术的实时监控功能, 可以对电力系统数据进行全天监控。一旦监控系统检测到电力系统中的某项数据超出标准范围, 就会立即停止运行, 并第一时间通知电力人员, 为后续的维护工作提供良好的机会[1]。全天实时监测为电力系统安全运行提供有效保障, 降低各类事故发生概率。

3 现代电力系统自动化技术及相关控制方法

3.1 现代电力系统自动化技术

(1) 电力调度技术

在电气工程自动化技术中, 能够对电力系统所产生的各种信息和数据进行有效的收集和整理, 对各方面收集的数据和信息进行具体的分析和研究, 对运行正常的电力系统和各种设备的控制和管理(具体技术方案见图1)。由于各种类型的电源在电网的正常运行中是比较复杂的, 所以对它们的管理比较困难。如果使用电气自动化技术来对这些互联资源进行处理,能逐渐减少管理难度, 电力系统供电发电效率可以逐步提高[2]。

图1 电力调度自动化系统实时数据转发系统及方法技术方案

(2) 现场总线技术

在新型电力工程中, 使用现场通讯总线连接技术,能够同时连接现有电力系统中的计算机远程控制系统和电力自动控制装置, 以及电力仪表显示控制管理系统等电子设备, 从而形成电力工程信息化监管系统建设。现场总线管理技术在现代电力工程中得到了广泛的研究和应用, 它可以实时采集电能变送器的当前能耗, 实时传送到计算机电源控制系统, 集中管理和控制。同时, 还使用了各种数学计算模式, 对其进行了集中计算, 并对其进行了自动判定。通过电力控制通信系统, 向所有电力控制设备发出了实时管理能源性能的命令[3]。现场总线控制技术可以与前置自动计算机以及上位自动计算机自动配合, 充分发挥出所有电力工程自动控制系统的功能, 从而提升整个电力系统的整体控制性能, 从而对电力系统的运行进行改善。

(3) 主动对象数据库技术

这种监测技术在我国电力系统的质量控制管理以及安全控制过程中, 能够实现对电力污染物的动态、实时、高效的监控。基于这一点, 我们才能科学、合理地解决我国电力系统在日常运行过程中可能出现的各类问题。通过基于主动数据库技术的异构DBMS 之间的数据交换方法(图2), 可以实时传输和显示系统的实时运行状态和系统各关键点的运行状态, 实现了集成模块化系统管理和数据库信息系统的良好效果[4]。这种分析技术不仅可以全面深入地分析物体的功能, 而且在触发机中也逐渐广泛应用。目前, 它被广泛用于电子设备监控和优化管理的数据库和操作。控制系统逐渐变得简单, 极大地节约了系统数据信息所需的时间, 确保了电力系统的正常运行, 实现了数据自动化的正常运行。

图2 基于主动数据库技术的同异构DBMS 间数据交换方法

(4) 光互联技术

在自控式电源系统中, 利用光敏元件与自控式电源系统, 亦可利用光敏元件与自控式电源系统间的光敏元件进行联接, 以增加功率检测器的功率。通常情况下, 负载具有无穷大的负荷供给能力。光伏并网技术可使电力系统持续改进, 使电力系统更加一体化。光伏并网发电技术不但可以实现高精度、高稳定性、低功耗、低功耗的目标, 还可以极大地增强处理器的抗干扰性、增强系统的安全性、便捷性、保障整个网络的高效性。光机交互式控制系统能够完成大规模数据收集、大规模数据处理、计算等重要功能的全面博弈[5]。另外, 该方法还能提供信息源查找、数据应用等功能, 增强了电网的可控性、柔性, 确保了界面的平稳运转, 增强了电网的技术实用性。除此之外, 它还具备接收和应用信息的功能, 从而提升了系统的控制灵活性, 确保了界面的流畅性, 增加了电力系统的实用性。光互联系统的技术方案如图3 所示。

图3 光互联系统技术方案

(5) 自动补偿技术

过去, 在低压区, 只利用三相稳压电容来实现对电网的无功补偿, 以实现电网的无功补偿。在这一过程中,如果只对三相单侧负荷进行直接补偿, 很可能会产生多种不均衡现象, 从而导致三相负荷系统的补偿功能出现某种程度的不足, 或者产生过多的补偿。随着电力系统自动补偿技术在我国现代电力工程中的广泛应用, 该技术的难点已被很好地解决。我们可以看到, 通过使用快速动态补偿、自动固态补偿、自动功率子项补偿等方法,能够提高整个电力系统的动态补偿精度[6]。

3.2 相关控制方法

相关控制方法如表2 所示。

表2 相关控制方法

4 结束语

综上所述, 随着我国市场经济的不断深入, 科学技术的日新月异, 给我国电力工业的发展带来了前所未有的机遇与条件。与此同时, 随着广大用户对供电质量的不断提高, 供电企业必须加大对供电质量的重视, 加大对供电质量的控制力度。确保整个电力系统的正常运行, 研究实现电力系统自动化水平的提升,推动电力行业的健康、长期发展。