電力系統自動化新技術論文

　　電力系統實現全面的自動化、一體化的管理是適應市場經濟建設需求、促進社會可持續發展的重要保證。小編為大家整理的，希望你們喜歡。

　　篇一

　　淺談電力系統自動化技術

　　[摘 要]電力系統實現全面的自動化、一體化的管理是適應市場經濟建設需求、促進社會可持續發展的重要保證。在電力系統的廣泛運營中，自動化控制體系的建立是管理水平、制度水平、科技水平、智慧化水平、人性化水平的最真實、有效的反應，也是電力系統生產效能、服務效率提升的重要影響因素。

　　[關鍵詞]電力;系統;自動化;技術 控制

　　中圖分類號：F407.67 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X***2014***44-0098-01

　　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。電力系統自動化建設的主要目標是要實現電力在生產環節、供應環節的及時、穩定、安全、迅速、可持續，同時也是實現提高生產效率、降低運營成本，實現自動化、一體化、節約化、安全化管理的重要核心。自動化系統的建立包含著現代化生產技術、計算機科學技術、網路共享技術的綜合應用，對於電力系統而言，自動化的生產包含著發電廠、變電站、送電分配系統、計算機監控系統、網路覆蓋系統等眾多環節的綜合摔制與協調 ， 從而形成實時監控、指令及時傳輸、資訊實時反饋的高實效性綜合管理。

　　一、電力系統自動化控制的特點

　　***1***電力系統的可靠性、安全性執行是建立系統全面自動化的重要保證。因此我們首先應在電力系統送電服務的初期，經過系統的調研，努力的收集、嚴密的檢測對電力系統的各個單元、部件、安全執行引數進行科學的處理。***2***接著我們應參照電力自動化系統建立的相關技術要求，根據可行性分析及電力系統實時執行狀態的考察進行合理的調控及提供有利的決策支援，對各個部件、整個系統進行微觀及巨集觀的綜合調控。***3***通過合理的調節，我們還應從中發現各子系統、各元部件協調執行的特點及規律，通過不斷的總結、實踐，本著高效、節能的原則選取結構最優化、供電最優質、執行最安全、能耗最低廉的模式構建電力系統的全面自動化建設。***4***電力系統自動化體系的建立改變了以往機械化、勞動密集型的落後生產模式，縮短了生產週期、節省了人力物力的投入、簡化了生產環節、降低了勞動強度，同時也使高度安全生產、事故發生率為零、整合一體化生產、穩定可持續化服務成為可能，能有效的杜絕因供電事故造成的大面積停電;因線路故障短路導致破壞家電、影響人們正常生活秩序現象的發生。

　　二、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。

　　三、電力系統的自動化控制技術

　　隨著當前科學技術的不斷髮展，很多精確的控制技術被不斷應用到電力系統中來，下面筆者就控制理論技術的內容展開討論。

　　3.1 神經網路控制

　　神經網路控制技術是集非線性控制技術、並行控制技術、強魯棒控制技術特點的現代控制技術，並且具有很強的自學習能力。神經控制技術是將眾多神經元按照特定的結構組合起來，並將資訊蘊含在連結權值上，而且可以學習演算法的需要進行這些值的大小，從而實現複雜線性關係的控制。在當前，理論界對神經控制的探討集中在控制系統建模以及演算法的優化方面。

　　3.2 模糊控制技術

　　模糊控制技術是現代控制理論中較為簡單的部分，而且在工程中的應用較多，十分容易實現，在建模過程中，可以實現對各種資料的實時控制，具有很明顯的優越性，這種方法的應用領域很多，我們日程生活中用到的很多小家電中都可以使用模糊控制，在電力控制系統中，模糊控制主要應用在智慧電網這一塊，對控制目標設定好幾個閥值，並根據目標處於的狀態進行實時控制。

　　3.3 專家控制技術

　　這種控制技術在電力系統中應用十分廣泛，能夠實現對電力系統的警告控制、特殊狀態的識別、緊急狀況下的應變處理、系統資料的回覆以及適當的模態分析，此外在切負荷方面、系統規劃方面、電壓無功控制方面以及故障點的隔離方面均有很大效果。在當前專家控制還存在很大的侷限，需要在動態安全分析以及通訊介面方面進行進一步的探索。

　　3.4 最優化線性控制技術

　　這種控制理論技術是當前現代控制理論中十分重要的技術，也是線上性控制範圍內的最好的控制方法，目前最優化線性控制理論在遠距離輸電線路輸電能力的改善方面以及智慧電網改善動態品質上取得了重大突破，此外，這種控制方法在風裡發電機上電勵磁的解決方案上有很大的發揮空間。

　　3.5 綜合智慧控制技術

　　顧名思義，綜合智慧控制技術就是講現代控制技術和智慧控制技術結合起來，並在電力執行系統中，應用專家控制技術以及神經網路控制技術，並雜糅進模糊控制技術。這種技術往往解決大型電力系統，但是多種控制技術的共同應用對控制模型的建立工作以及控制的實施工作帶來了很高的難度。

　　四、電力系統自動化技術主要內容

　　第一，主動的面向物件資料庫技術是近年來廣泛流行及普遍應用的成熟技術，具有高度的重用性、開放性、唯一性、繼承性、共享性、智慧性，該技術的應用涉及領域廣泛、適應性強，能大大簡化程式碼程式設計的複雜性及資料庫開發的流程，因此對自動化系統的建立有著深刻的影響及積極有效的促進作用。可以利用資料庫的觸發子系統實現對電力系統的全面監控，使資料的分析及許可權管理得到有效的整合。同時，資料庫中物件函式的應用促進電力系統實現了全面有效的自動化控制及自動化監控，廣泛的提升了資料儲存與輸出的效率，提高了資料庫管理、儲存資料的安全性、可靠性與資料維護的一致性、針對性。

　　第二，現場匯流排也稱為現場網路，是以現場測量及現場裝置控制之間的數字傳輸為主的控制系統。該技術通過現場生產中自動化智慧儀表、現代化裝置與控制中心裝置的有效連線實現了數字化、一體化、全方位、多視角的規範、科學、透明的通訊與控制。現場匯流排系統的建立使生產現場的裝置之間、現場裝置與控制系統之間形成了雙向、串形、多結點的數字通訊，因此廣泛的適用於我國的電力系統自動化控制，目前以FCS系統最為普遍及實用。該控制方式摒棄了ACS系統的諸多弊端，使控制系統的所有效能得到了全面的優化，實現了電力系統感測器、變送器等裝置工作狀態、電量輸出、反應訊號的整合與分散控制的有效結合，通過增設底層前置計算機使各個裝置的功能形成了分散統一的有針對性管理，裝置反應的資訊均通過現場匯流排技術實現與中心計算機的互通，從而大大提高了系統自動化控制的安全性及靈活性，當出現故障時，使系統恢復正常的執行實現高水平的服務。

　　電力系統自動化技術的發展經歷了一個相當漫長的過程，由於相關領域技術的發展與進步，新技術的不斷湧現和完善，使電力自動化產業發展速度日益加快，各種原來看似不相關聯的技術會逐步彼此滲透，國際化、標準化、規範化越來越成為技術發展的共識，最終實現電力高度整合化、高度職能化和高度自動化，只有這樣才能保證電力系統綜合自動化的早日全面實現。

　　篇二

　　綜述電力系統自動化技術

　　【摘要】隨著電力電子技術、微電子技術溝迅猛發展，原有的電力傳動***電子拖動***控制的概念已經不能充分概抓現代生產自動化系流中承擔第一線任務的全部控制裝置。而且，電力拖動控制已經走出工廠，在交通、農場、辦公室以及家用電器等領域獲得了廣泛運用。它的研究物件已經發展為運動控制系統，下面僅對有關

　　電氣自動化技術的新發展作一些介紹。

　　【關鍵詞】電力自動化;現場匯流排;無線通訊技術;變頻器

　　【 abstract 】 along with the power electronic technology, microelectronics technology ditch rapid development, the original power transmission ***electronic drag*** control concept has not fully grasp modern production automation department shall bear the first line in the flow of control equipment all tasks. And, electric drive control was already out of the factory, in traffic, farm, office and home appliances, etc have gained wide use. Its object of study has developed for motion control system, only for the relevant

　　Electrical automation technology of the new development introduced some.

　　【 key words 】 electric power automation; The fieldbus; Wireless communication technology; inverter

　　中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：

　　1.引言

　　現今，創新的自動化系統控制著複雜的工藝流程，並確保過程執行的可靠及安全，為先進的維護策略打造了相應的基礎。

　　電力過程自動化技術的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網版權所有，為電力工業解決能源資源和環境約束的矛盾創造了條件。隨著社會及電力工業的發展，電力自動化的重要性與日劇增。傳統的資訊、通訊和自動化技術之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術，包括無線網路、現場匯流排、變頻器及人機介面、控制軟體等，大大提升了過程系統的效率和安全效能。

　　2.電力自動化的發展

　　我國是從20世紀60年代開始研製變電站自動化技術。變電站自動化技術經過數十年的發展已經達到一定的水平，在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓變電站採用了自動化技術實現無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量採用自動化新技術，從而大大提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網排程的可能性，降低了變電站建設的總造價，這已經成為不爭的事實。然而，技術的發展是沒有止境的，隨著智慧化開關、光電式電流電壓互感器、一次執行裝置線上狀態檢測、變電站執行操作培訓模擬等技術日趨成熟，以及計算機高速網路在實時系統中的開發應用，勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響，全數字化的變電站自動化系統即將出現。

　　3.電力自動化的實現技術

　　現場匯流排***Fieldbus***被譽為自動化領域的計算機區域網。資訊科技的飛速發展，引起了自動化系統結構的變革，隨著工業電網的日益複雜工業自動化網版權所有，人們對電網的安全要求也越來越高，現場匯流排控制技術作為一門新興的控制技術必將取代過去的控制方式而應用在電力自動化中。

　　4.無線技術

　　無線通訊技術因其不必在廠區範圍內進行繁雜、昂貴的佈線，因而有著誘人的特質。位於現場的巡視和檢修維護人員藉此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯絡，並實現資訊共享。此外，無線技術還具有高度靈活性、易於使用、通過遠端連結可實現遠方裝置或系統的視覺化、引數調整和診斷等獨特功能。無線技術的出現及快速進步，正在賦予電力工業領域以一種嶄新的視角來觀察問題，並由此在電力流程工業領域及資產管理領域，開創一個激動人心的新紀元。

　　儘管目前存在多種無線技術漢陽科技，但僅有幾種特別適用於電力流程工業。這是因為無線訊號通過空間傳播的過程、搭載的資料容量***頻寬***、抗RFI***射頻干擾***/EMI***電磁干擾***干擾性、對物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性，還有成本，都因無線技術網路的不同而不同。因此，很多使用者都傾向於“依據具體的應用場合，來選定合適的無線技術”。控制用的無線技術主要有GSM/GPRS***蜂窩***、9OOMHzRadios、wi-Fi***

　　電力資訊化包括電力生產、排程自動化和管理資訊化兩部分。廠站自動化歷來是電力資訊化的重點，大部分水電廠、火力發電廠以及變電站配備了計算機監控系統;相當一部分水電廠在進行改造後還實現了無人值班、少人值守。發電生產自動化監控系統的廣泛應用大大提高了生產過程自動化水平。電力排程的自動化水平更是國際領先，目前電力排程自動化的各種系統，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省電力排程機構全部建立了SCADA系統，電網的三級排程100%實現了自動化。華北電力排程局自動化處處長郭子明說，早在20世紀70年代華北電力排程局就用電晶體計算機排程電力，從國產1 2 1機到1 7 6機，再到176雙機，華北電力排程局全用過，到1978年已經基本實現了電網排程自動化。

　　6.安全技術

　　電力是社會的命脈之一，當今人類社會對電力系統的依賴已到了難以想象的程度。電力系統發生大災變對於社會的影響是不可估量的，因此電力系統最重要的是執行的安全性，但這個問題在全世界均未得到很好解決，電力系統發生大災變的概率小但後果極其嚴重，我國電力系統也出現過穩定破壞的重大事故。由於我國經濟快速發展的需求，電力工業將會繼續以空前的速度和規模發展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯網等重大工程的實施，我國必將出現世界上最大規模的電力系統。

　　7.傳動技術

　　實現變頻調速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器***MCU/DSP***等部分組成。變頻器作為節能降耗減排的利器之一，在電力裝置中的應用已經極為廣泛而成熟。對於變頻器廠商而言，在未來三十年，變頻器，尤其是高壓變頻器在電力節能降耗中的作用極為明顯，變頻器也成為越來越多電力行業改造技術的首選。

　　在業內，以ABB為首的電力自動化技術領導廠商，ABB建立了全球最大的變壓器生產基地及絕緣體制造中心。自1998年成立以來，公司多次參與國家重點電力建設專案，憑藉安全可靠、高效節能的產品效能而獲得國內外使用者的好評。其公司多種產品，包括：PLC、變流器、儀器儀表、機器人等產品都在電力行業中得到很好的應用。

　　8.人機介面

　　發電站、變電站、直流電源屏是十分重要的裝置，隨著科學技術的不斷髮展，搜企網，微控制器技術的日趨完善，電力行業中對發電站、變電站裝置提出了更高精密、更高質量的要求，直流電源屏是發電站、變電站二次裝置中非常重要的裝置，直流電源屏承擔著向發電站、變電站提供直流控制保護電源的作用，同時提供給高壓開關及斷路器的操作電源，因此直流電源屏的可靠性將直接關係到發電站的安全執行，直流電源屏的發展已經經歷了很長的時間，從早期的直流發電機、磁飽和直流充電機到積體電路可控矽控制直流充電機、微控制器控制可控矽充電機、高頻開關電源充電機等，至目前直流電源屏已很成熟。直流電源屏整流充電部分仍然採用目前國際最流行的軟開關技術，將工頻交流經過多級變換，最後形成穩定的直流輸出，直流電源屏系統控制的核心部件是V80系列可程式設計控制器PLC，它將系統採集的輸入輸出模擬量以及開關量經過運算處理，最終控制高頻開關電源模組使其按電池曲線及有人為設定的工作要求更可靠地工作。

　　9.結束語

　　電氣自動化技術是當今世界最活躍、最充滿生機、最富有開發前景的綜合性學科與眾多高新技術的合成。其應用範圍十分廣泛，幾乎滲透到國民經濟各個部門，隨著我國科技技術的發展，電氣自動化技術也隨之提高。