電力自動化技術論文範文

　　隨著我國電力事業的快速發展，電力系統的規模和技術水準已成為一個國家經濟發展水平的標誌之一。小編為大家整理的，希望你們喜歡。

　　篇一

　　淺析電力自動化

　　【摘 要】隨著我國電力事業的快速發展，電力系統的規模和技術水準已成為一個國家經濟發展水平的標誌之一。電力系統的自動化技術的應用不但保證了供電的電能質量還保證了系統執行的安全可靠，提高了經濟效益。本文分析了電力系統自動化的發展趨勢，產生，對電力系統的智慧化技術進行了探究。

　　【關鍵詞】電力系統自動化智慧化

　　中圖分類號：F407文獻標識碼： A

　　電力系統自動化是對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動排程和自動化管理。電力系統是一個地域分佈遼闊，由發電廠、變電站、輸配電網路和使用者組成的統一排程和執行的複雜大系統。電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網路資訊的自動傳輸，系統生產的自動排程，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量***頻率和電壓***，保證系統執行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。

　　一、電力系統自動化總的發展趨勢

　　***一***當今電力系統自動控制技術的發展趨勢

　　電力系統在控制策略上日益向最優化、適應化、智慧化、協調化、區域化發展;在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題;在理論工具上越來越多地藉助於現代控制理論;在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠端通訊的應用;在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。

　　***二***整個電力系統自動化的發展趨勢

　　由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC***自動發電控制***;由高電壓等級向低電壓擴充套件，例如從EMS***能量管理系統***到DMS***配電管理系統***;由單個元件向部分割槽域及全系統發展，例如SCADA***監測控制與資料採集***的發展和區域穩定控制的發展;由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展;裝置效能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變;追求的目標向最優化、協調化、智慧化發展，例如勵磁控制、潮流控制;由以提高執行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴充套件，例如MIS***管理資訊系統***在電力系統中的應用。

　　二、電力系統的智慧化技術

　　***一***變電站自動化

　　是在微機技術和網路通訊技術的基礎上發展起來的。變電站自動化系統集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體，採用微機化產品，並充分利用微機的數字通訊的優勢來實現資料共享的一套電力系統二次裝置的自動化裝置。它取代了常規的儀表盤、櫃，以及一些中央訊號裝置，節省了變電站的佔地面積，節省了電纜的投資。整個變電站要實現自動控制，一套優秀的監控軟體是必須的。當操作人員進入變電站時，可以從自動化系統的當地監控軟體上了解變電站當前的執行情況和歷史記錄。當地監控軟體通過密碼實現多許可權多級管理，一般操作人員可以看主接線圖、遙信遙控遙測表、特殊功能顯示圖、SOE等圖表，系統管理員可以修改軟體配置、各級許可權範圍、各種圖表，操作員和監督員同時認可才能進行遙控操作。登入登出過程、執行操作後軟體都會詳細記錄操作人姓名、密碼、操作等資訊。軟體根據設定自動記錄所需的四遙量並進行統計，形成曲線、棒圖等。

　　***二***建立堅強、靈活的網路拓撲

　　堅強、靈活的電網結構是未來智慧電網的基礎。我國能源分佈與生產力佈局很不平衡，為了緩解此現狀所帶來的不利影響，我國開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電等工程的實施建設。如何進一步、優化特高壓和各級電網規劃成為需要解決的關鍵問題。隨著電網規模的擴大、互聯電網的形成，電網的安全穩定性與脆弱性問題越來越嚴重，對主網架結構的規劃設計要求也相應地提高了。只有靈活的電網結構才能應對自然災害和社會災害等突發災害性事件對電網安全的影響。

　　***三***實現開放、標準、整合的通訊系統

　　智慧電網的發展對網路安全提出了更高的要求，智慧電網需要具有實時監視和分析系統目前狀態的能力：既包括識別故障早期徵兆的預測能力，也包括對已經發生的擾動做出響應的能力，其監測範圍將大範圍擴充套件、全方位覆蓋，為電網執行、綜合管理等提供外延的應用支撐，而不僅侷限於對電網裝備的監測。

　　***四***CAN匯流排技術在電力排程自動化系統的應用

　　CAN匯流排在電力排程的大系統中作為站點內部智慧資料模組與計算機之間的通訊網路，在通訊速度、通訊距離、抗干擾等方面完全能滿足控制系統的要求。隨著電腦科學的發展，現場匯流排控制系統在資料交換的實時性、準確性、快速性方面的突破性進展，為電力網系統經濟、合理的排程執行提供了技術保證和技術支援。CAN匯流排是一種有效支援分散式控制或實時控制的序列通訊網路。

　　在該電力排程系統，每個分站點均由工控機和若干測控接點組成。所有測控點都以“平等主體”掛接在總線上，每一點對應35kV迴路或6kV迴路的測控。測控點能夠採集對應迴路的遙信量及遙測量，能根據接收到的命令主動將資料傳送到CAN匯流排，通過預先設定的驗收碼和驗收遮蔽碼可以控制該測控點從總線上接收哪些資料或命令。站點工控機通過CAN卡從CAN總線上接收各節點資料進行處理，再通過網絡卡到集團千兆網，轉發到總排程中心。該智慧測控節點的軟體由兩部分組成：一部分為初始化程式，包括對微控制器本身的中斷、定時器序列口等的初始化和CAN控制器的初始化;另一部分為測控供電迴路電量引數的資料採集處理。CAN匯流排比其它形式匯流排在速度、抗干擾能力及高效能上有著巨大的區別，CAN匯流排設計靈活、可靠性高、佈線方便，更加適合於工業領域到各種集散控制系統

　　***五***電力載波技術在自動抄表中的應用

　　目前在電能表遠端抄收中，最適宜採用的方式為低壓電力線載波與10kV電力線載波所組合而成的系統。其技術構成如下：

　　1.在硬體方面，為了減少各個電路部分相互之間的串擾，要合理劃分弱訊號電路，強訊號電路;合理劃分數位電路部分和類比電路部分;對於模擬訊號輸出和輸***均採用磁路耦合方式進行隔離，同時對於輸入訊號使用具有高的帶外衰減係數的無源帶通濾波器;對於外部數字訊號介面電路部分使用具有良好電磁相容效能的積體電路;在各輸入和輸出埠新增相應的保護器件;另外，還要使用具有高穩定性、高抗干擾性的電源，進一步提高整體的抗干擾能力。

　　2.在軟體方面，使用內建式看門狗，使之能夠有效地監測軟體執行故障，在合理的較短時間內從故障中恢復;在MCU軟體設計中使用分散式軟體陷阱，以監測軟體的執行並從故障中恢復;對埠取樣時，使用重複取樣判別技術，防止慢上升速率訊號中疊加的噪聲對取樣精度的影響。

　　3.在資料傳輸方面，為了提高傳輸的可靠性，克服通道中噪聲對判決錯誤的影響，除了合理選擇調製與解調方法外，還要採用差錯控制編碼技術***也稱糾錯編碼***，最大限度地保證資料傳輸的可靠。

　　***六***配電網自動化

　　配電網長期以來只能採用手工操作進行控制，自90年代開始逐步發展實現了一批功能獨立的孤島自動化，今後的發展趨勢必然走向基於先進通訊技術的網路自動化。配電網自動化主要包括饋線自動化、自動製圖、裝置管理、地理資訊系統及配電網分析軟體，它是配電自動化的基礎部分。與傳統的孤島自動化相比，基於資訊科技的配電網自動化的關鍵在於以下三點：大量的智慧終端、通訊技術和豐富的後臺軟體。針對我國配電網的具體情況，配電網自動化應當分期分批逐步發展完善，最終實現對配電系統資源的綜合利用。

　　三、結語

　　隨著計算機技術，控制技術及資訊科技的發展，電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智慧控制將迅速進入電力系統自動化領域，而資訊科技的發展，不僅會推動電力系統監測的發展，也會推動電力系統控制向更高水平發展。

　　篇二

　　淺析電力自動化技術

　　摘要：電力電子技術、智慧控制技術和資訊通訊技術的不斷髮展，帶動了許多電力新技術、新裝置的不斷出現，近年來隨著城鄉電網改造的進行，智慧無功補償技術在各地低壓配電網的公用配變被廣泛應用，它集低壓無功補償、綜合配電監測、配電臺區的線損計量、電壓合格率的考核、諧波監測等多種功能於一身;同時還充分考慮了與配電自動化系統的結合。

　　關鍵詞：電力;自動化：技術

　　Abstract: the power electronic technology and intelligent control technology and information communication technology unceasing development, drive the many electric power of new technology, new equipment appeared in recent years, with the urban and rural network reconstruction, intelligent reactive compensation technology in low voltage distribution network all over the public deserves to change are widely used, it sets the low voltage reactive power compensation, comprehensive distribution monitoring, power distribution line loss measurement, the area of the voltage qualification rate assessment, harmonic monitoring and other functions in one; Also with the full consideration of the combination of power distribution automation system.

　　Keywords: electric power; Automation: technology

　　中圖分類號：TM715文獻標識碼：A文章編號：

　　電力電子技術、智慧控制技術和資訊通訊技術的不斷髮展，帶動了許多電力新技術、新裝置的不斷出現，近年來隨著城鄉電網改造的進行，智慧無功補償技術在各地低壓配電網的公用配變被廣泛應用，它集低壓無功補償、綜合配電監測、配電臺區的線損計量、電壓合格率的考核、諧波監測等多種功能於一身;同時還充分考慮了與配電自動化系統的結合。

　　1 低壓無功技術

　　1.1採集單一訊號，採用三相電容器，三相共補這種補償方式適用於負荷主要是三相負載***電動機***的場合，但假如當前的負載主要為居民使用者，三相負荷很可能不平衡。那麼各相無功需量也不同，採用這種補償方式會在不同程度上出現過補或欠補。

　　1.2 投切開關多采用交流接觸器其缺點是響應速度較慢，在投切過程中會對電網產生衝擊湧流，使用壽命短。

　　1.3 無功控制策略控制物理量多為電壓、功率因數、無功電流，投切方式為：迴圈投切、編碼投切。這種策略沒有考慮電壓的平衡關係與區域的無功優化。

　　1.4 通常不具備配電監測功能

　　2 智慧無功補償技術

　　2.1補償方式

　　2.1.1固定補償與動態補償相結合

　　隨著社會的發展，負載型別越來越複雜，電網對無功要求也越來越高。因此單純的固定補償已經不能滿足要求，新的動態無功補償技術能較好地適應負載變化。

　　2.1.2三相共補與分相補償相結合

　　新的裝置尤其是大量的電力電子、照明等家居裝置，都是兩相供電，電網中三相不平衡的情況越來越多，三相共補同投同切已無法解決三相不平衡的問題，而全部採用單相補償則投資較大。因此根據負載情況充分考慮經濟性的共分結合方式在新的經濟條件下日益廣泛應用。

　　2.1.3 穩態補償與快速跟蹤補償相結合

　　穩態補償與快速跟蹤補償相結合的補償方式是未來發展的一個趨勢。主要是針對大型的鋼鐵冶金等企業。工藝複雜、用電量大、負載變化快、波動大，充分有效地進行無功補償，不僅可以提高功率因數，降損節能，而且可以充分挖掘裝置的工作容量，充分發揮裝置能力，提高工作效率，提高產量和質量，經濟效益大。

　　2.2 採用先進的投切開關

　　目前採用的投切開關主要有以下幾種：

　　2.2.1 過零觸發固態繼電器

　　其特點是動態響應快，在投切過程中對電網無衝擊、無湧流，壽命較長，但有一定的功耗和諧波汙染，目前運用比較普遍。

　　2.2.2 機電一體化智慧複合開關

　　該開關是由交流接觸器和固態繼電器並聯執行，綜合兩種開關的優點，既實現了快速投切，又降低了功耗。目前主要由於成本及可靠性原因應用較少。

　　2.2.3 機電一體化智慧型真空開關

　　該開關採用低壓真空滅弧室及永磁操作機構，可實現電容過零投切，還可適應電容器串聯電抗器迴路的投切，壽命長，可靠性高，目前正在實現商品化。

　　2.3 採用智慧型無功控制策略

　　採集三相電壓、電流訊號，跟蹤系統中無功的變化，以無功功率為控制物理量，以使用者設定的功率岡數為投切參考限量，依據模糊控制理論智慧選擇電容器組合，智慧投切是針對星一角結合情況。電容投切控制採用智慧控制理論，自動及時地投切電容補償，補償無功功率容量。根據配電系統三相中每一相無功功率的大小智慧選擇電容器組合，依據“取平補齊”的原則投入電網，實現電容器投切的智慧控制，使補償精度高。

　　2.3.1科學的電壓限制條件

　　可設定的過、欠壓保護值。可設定禁投***低谷高電壓***、禁切***高峰低電壓***電壓值，具缺相保護功能。以無功功率為投切門限值。

　　2.3.2 可設定投切延時

　　延時時間可調***既可支援快速跟蹤無功補償，也可支援穩態補償***，同組電容投切動作時間間隔可設定，對快速跟蹤補償可設定為零。

　　2.4 整合綜合配電監測功能

　　綜合配電監測功能集配電變壓器電氣引數測量、記憶、通訊於一體，是一套比較完整的配電執行引數測量機構，是低壓配電電網中考核單元線損的理想手段。它能隨時為電網治理人員提供所需要的各類資料，是為電網的安全執行和經濟執行提供可靠的治理依據，是配電電網自動化系統的基本組成部分。主要功能如下：

　　實時監測配變三相資料：電壓、電流、功率、功率因數、頻率***1-3次諧波***;

　　累計資料記錄、整點資料記錄和統計資料記錄功能，累計計量有功、無功電量;

　　查詢統計分析功能並根據輸入條件生成各種報表、曲線、棒圖、餅圖。

　　一般都配有相關的後臺處理軟體，大多數可實現網路多機操作與資料共享。

　　2.5 整合電壓監測功能

　　根據電壓檢測儀標準進行取樣與資料統計處理，便於使用者考核電壓合格率，可用於電壓監測考核。

　　2.6 整合線上諧波監測功能

　　較好一點的監測終端採用DSP作為CPU，應用FFT快速傅立葉演算法，可精確計算測量出電壓、電流、功率因數、有功及無功電量等配電引數，還可以分析l～3次諧波，從而實現線上的諧波監測功能，該資料可根據使用者要求在後臺軟體上進行分析處理。

　　2.7 通訊

　　某些功能較先進的監控終端充分地考慮了裝置的可持續性使用。採用標準的RS232、RS485介面，可根據使用者要求非凡配置Modem、現場匯流排等，與配網自動化系統有機結合。具體通訊方式有以下幾種，或是其一或是多種方式的結合。

　　手工抄表：有線、無線、電卡等多種抄表方式。

　　直接通訊：與配電自動化系統介面，為使用者提供了多種解決方案以適應不同的配網自動化系統與子站或主站的直接通訊。

　　與FTU的通訊：可通過FTU實現一點對多點採集，以實現資料遠傳並與配電自動化系統介面與集抄系統的通訊，通常採用載波或直聯。

　　2.8 模組化結構

　　當前應用較廣的模組化設計結構，將電容器、投切開關、保護整合在一個單元內，形成多種容量規格的標準化單元，其特點是結構與功能的模組化形成滿足不同使用者要求的系列產品，同時還便於各種裝置在使用現場的維修與調整。

　　3 結語

　　總之，隨著科技的快速發展進步，高科技企業的增加，電力企業在如何更好地滿足使用者不斷提高的需求的同時，還要對使用者電網進行更全面的治理、監控，在這個過程中，將有各種新技術、新裝置發展起來，未來的無功補償技術將會更加經濟有效。