分析自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

■候蕾蕾 ■志丹縣供電分公司，陜西 志丹 717500

當(dāng)今社會(huì)，人們的生活水平大大提高，自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍也自然隨之拓寬。然而自動(dòng)化的應(yīng)用在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)化解了社會(huì)對(duì)電的高要求問(wèn)題，所以人們逐漸對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化開(kāi)始引起了重視，對(duì)這方面的研究也越來(lái)越充分。本論文就是在前人的研究基礎(chǔ)上對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用問(wèn)題做一補(bǔ)充，同時(shí)加深自身對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)的認(rèn)識(shí)。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化概況

電力系統(tǒng)的原理就是以特殊的方式將光能、風(fēng)能和水能等能源通過(guò)發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)化成電能，它由多個(gè)環(huán)節(jié)組成，其中包括發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等。電力系統(tǒng)自動(dòng)化必須利用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，從而在無(wú)手動(dòng)操作的情況之下完成自動(dòng)化任務(wù)，當(dāng)然這需要事先完成控制電力系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)程程序的設(shè)計(jì)工作，最終才能達(dá)到理想效果。如果達(dá)到預(yù)期效果，就可以順利地實(shí)現(xiàn)電能向光能與熱能的轉(zhuǎn)換，并且滿足人們的生活需求。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，如果電力設(shè)備在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，我國(guó)的自動(dòng)化電力系統(tǒng)也可以將故障自動(dòng)修復(fù)，從而高效地實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理，更加快速和安全地利用電能。這種功能的開(kāi)發(fā)和利用減少了人工操作步驟，縮短了設(shè)備故障停電時(shí)間，大大提高了工作效率，也減輕了手動(dòng)操作的壓力和誤差。如若按照電能的生產(chǎn)與分配來(lái)分類，電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括供電系統(tǒng)自動(dòng)化、發(fā)電系統(tǒng)自動(dòng)化、電力信息傳送自動(dòng)化、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電力管理自動(dòng)化、電力事故處理自動(dòng)化等等。

2 自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

(1)智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。在電力技術(shù)被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，電力系統(tǒng)的不足也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，它的不足主要體現(xiàn)在控制技術(shù)方面。由于電力系統(tǒng)屬于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，所以會(huì)出現(xiàn)諸多比如參數(shù)變化性過(guò)大、非線性太強(qiáng)、運(yùn)行方式和故障方式并存、隨機(jī)因素多等弊端，而且在程序運(yùn)行過(guò)程中還需要協(xié)調(diào)工作的同時(shí)進(jìn)行，本地與異地都是如此，不同的控制器還要在現(xiàn)有的電力系統(tǒng)之間不斷調(diào)節(jié)程序運(yùn)行工作。然而要想有效地解決以上問(wèn)題，就不得不在電力系統(tǒng)中試圖著手利用智能控制技術(shù)。當(dāng)前控制理論學(xué)研究中的新成果較多且高效，智能控制技術(shù)就是其中之一。智能控制技術(shù)適用于多種復(fù)雜性系統(tǒng)，旨在運(yùn)用傳統(tǒng)方法來(lái)化解復(fù)雜的系統(tǒng)控制問(wèn)題。智能控制技術(shù)主要在勵(lì)磁以及快門控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的快關(guān)汽門的控制、多機(jī)系統(tǒng)中新型的靜止無(wú)功發(fā)生器、網(wǎng)絡(luò)離此、綜合控制系統(tǒng)上的應(yīng)用非常頻繁。從發(fā)展前景上來(lái)看，智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用會(huì)開(kāi)辟出一條宏偉的道路。

(2)EMS 與動(dòng)態(tài)安全控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)適用于許多檢測(cè)手段，著重于穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)控制、對(duì)系統(tǒng)中電磁暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行記錄的故障檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。就綜合情況來(lái)分析，我們發(fā)現(xiàn)前者記錄數(shù)據(jù)冗余，后者分析系統(tǒng)穩(wěn)定性。前者的特點(diǎn)是記錄時(shí)間短，這看似是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，但其記錄設(shè)備之間還沒(méi)能達(dá)成適當(dāng)?shù)臏贤?，所以最終只會(huì)使得電力系統(tǒng)中整體特性分析上存在相當(dāng)大的困難;后者刷新數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)間間隔也是較為長(zhǎng)的。通過(guò)比較分析，我們可以看出，前后者之間其實(shí)還存在著一些同樣的缺點(diǎn)，那就是在異地之間不能做到準(zhǔn)確無(wú)誤的標(biāo)記時(shí)間，記錄效果也只能限制在局部范圍，從而無(wú)法適用于動(dòng)態(tài)分析，整個(gè)電力系統(tǒng)在記錄和分析數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)出現(xiàn)較大的阻礙。動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)是一種新型控制系統(tǒng)，建立于GPRS 技術(shù)基礎(chǔ)之上，它能夠?qū)鹘y(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合起來(lái)，也就是使SCADA 與動(dòng)態(tài)安全體系相融合，從而達(dá)成一體化。在電力系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的表現(xiàn)方式主要包括測(cè)量動(dòng)態(tài)向量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中央信號(hào)處理系統(tǒng)、同步定時(shí)系統(tǒng)這四個(gè)大的方面。利用GPRS 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通信技術(shù)和測(cè)量技術(shù)的全面而順利的進(jìn)行?，F(xiàn)在的調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)正隨著自身在電力系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中而發(fā)生改變，它漸漸地由穩(wěn)態(tài)檢測(cè)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)方面向動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面發(fā)展。如此看來(lái)只要假以時(shí)日，要想讓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展成電力系統(tǒng)也絕不困難。動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中已得到高效的應(yīng)用，現(xiàn)在社會(huì)中人們把向量技術(shù)和GPS 技術(shù)有機(jī)結(jié)合就可以證明這一點(diǎn)。隨著向量測(cè)量單元技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)未來(lái)一定能夠在較大程度上推動(dòng)電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，發(fā)揮它自身的最大作用。

3 自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì)分析

電能的要求是隨著人們的生活水平而改變的，它與人們的生活質(zhì)量成正比。計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的調(diào)整速度加快，電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化程度定將提高。自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用勢(shì)在必行，充分應(yīng)用自動(dòng)化的電力系統(tǒng)可以促進(jìn)多方面技術(shù)發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.道路低電壓等級(jí)在高壓電等級(jí)的輔助下進(jìn)行拓展。利用此種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)能量管理系統(tǒng)向配電管理系統(tǒng)的發(fā)展。2.閉環(huán)式監(jiān)測(cè)控制將取代傳統(tǒng)的開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)控制，例如發(fā)展到自動(dòng)發(fā)電控制取代傳統(tǒng)系統(tǒng)功率總加。3.局部區(qū)域逐漸代替電力系統(tǒng)的單個(gè)元件，范圍甚至可以擴(kuò)展到整個(gè)系統(tǒng)，例如在整個(gè)區(qū)域里面，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和檢測(cè)控制系統(tǒng)可確保得到穩(wěn)定的控制。4.利用信息化數(shù)字化逐漸來(lái)優(yōu)化電力系統(tǒng)的裝置性能。通過(guò)觀察繼電保護(hù)技術(shù)上的諸多演變，我們就可以清楚明了地發(fā)現(xiàn)，被優(yōu)化后的裝置性能已經(jīng)得到大大的提升。5.多功能一體化的系統(tǒng)在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)取代單一的功能系統(tǒng)，如變電站的綜合自動(dòng)化。6.系統(tǒng)目標(biāo)朝著最優(yōu)化、智能化、協(xié)調(diào)化的方向發(fā)展，例如潮流控制。7.系統(tǒng)中一系列的自動(dòng)化應(yīng)用將擺脫傳統(tǒng)上的那種只為迅速提高經(jīng)濟(jì)效率的盲目做法，發(fā)展成為管理和服務(wù)自動(dòng)化的科學(xué)有效的方法等等。

自動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì)也體現(xiàn)在多個(gè)方面，比如控制策略越來(lái)越向智能化、區(qū)域化等多方向發(fā)展;研究人員逐漸增多且復(fù)雜起來(lái)，多專業(yè)合作;理論化工具向現(xiàn)代控制理論學(xué)方向發(fā)展;設(shè)計(jì)分析向多機(jī)系統(tǒng)模型進(jìn)行問(wèn)題處理方向發(fā)展等。

4 總結(jié)

通過(guò)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，電能質(zhì)量能夠得到提高，這既有利于拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又有利于為我們的日常生活提供更多的便利條件。因而，我們需要快速有效地分析自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問(wèn)題，只有爭(zhēng)取不斷吸收優(yōu)秀人才和引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)并為我國(guó)科技事業(yè)添彩，才能保證電力系統(tǒng)自動(dòng)化變得更加完善，在此同時(shí)保證電力系統(tǒng)的可靠性與安全性。

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