電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的重要性及要點(diǎn)分析

【摘要】由社會(huì)各個(gè)行業(yè)的工作流程可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的系統(tǒng)建設(shè)需要綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及生產(chǎn)技術(shù)等多種現(xiàn)代化的技術(shù)。對(duì)于電力系統(tǒng)來說，建立自動(dòng)化的電力系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、送電分配系統(tǒng)、變電站和發(fā)電廠等多個(gè)環(huán)節(jié)的相互配合，其核心在于變電站和發(fā)電廠，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用則能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)提供技術(shù)基礎(chǔ)，使其真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息共享與遠(yuǎn)程監(jiān)控。本文從電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本內(nèi)涵出發(fā)，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動(dòng)化控制技術(shù)；重要性；要點(diǎn)分析

電力系統(tǒng)自動(dòng)化指的是通過各種具有自動(dòng)決策、控制和檢測(cè)功能的裝置，利用數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)，對(duì)電力全系統(tǒng)、局部系統(tǒng)或各個(gè)元件進(jìn)行遠(yuǎn)程或就地的自動(dòng)控制，為電力系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行提供保證，并為用戶提供合格的電能。電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的基本目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)在供應(yīng)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可持續(xù)性、有效性、安全性、穩(wěn)定性和及時(shí)性，同時(shí)有助于降低電力系統(tǒng)運(yùn)營成本，提高電力生產(chǎn)效率，以及實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)管理的安全化、節(jié)約化、一體化、自動(dòng)化。對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)來說，自動(dòng)化控制技術(shù)涉及網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、送電分配系統(tǒng)、變電站、發(fā)電廠等各個(gè)環(huán)節(jié)，需要實(shí)現(xiàn)所有環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)與控制。電力系統(tǒng)自動(dòng)化屬于電力事業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，也是電力事業(yè)新技術(shù)應(yīng)用與引進(jìn)的主要表現(xiàn)。

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的構(gòu)成

1.1 配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化

長(zhǎng)時(shí)間以來配電系統(tǒng)都是以手工操作的方式控制的，從20世紀(jì)90年代以來，我國逐漸推行了一些具有獨(dú)立功能的孤島自動(dòng)化技術(shù)，其主要發(fā)展趨勢(shì)也是以現(xiàn)代化通信技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化通常由配電網(wǎng)絡(luò)分析軟件、地理信息系統(tǒng)、設(shè)備管理、自動(dòng)制圖和饋線自動(dòng)化等幾個(gè)方面組成，這也是配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化有別于傳統(tǒng)的孤島自動(dòng)化技術(shù)，其核心技術(shù)要點(diǎn)在于下述三個(gè)方面，即大量的后臺(tái)軟件、通信技術(shù)以及豐富的智能終端。根據(jù)我國現(xiàn)階段配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行情況，配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該是分批、分期的，并且逐步完善、逐漸發(fā)展，最終獲得完善的自動(dòng)化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1.2 變電站自動(dòng)化

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)以信息處理技術(shù)、通信技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)包括遠(yuǎn)動(dòng)裝置、自動(dòng)裝置、故障錄波、信號(hào)、測(cè)量、控制和繼電保護(hù)等在內(nèi)的變電站二次設(shè)備功能的優(yōu)化設(shè)計(jì)與重新組合，也是一種綜合協(xié)調(diào)、控制、測(cè)量與監(jiān)視所有變電站設(shè)備運(yùn)行情況的自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)有助于為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)高效的電能，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低系統(tǒng)維護(hù)與運(yùn)行成本，提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定程度等等。

1.3 系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化

電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化是近年來我國電力系統(tǒng)中發(fā)展速度最快的一項(xiàng)技術(shù)，其基本功能構(gòu)成包括：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；發(fā)電廠運(yùn)營決策、電力市場(chǎng)可靠性與運(yùn)營、電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度與運(yùn)行；電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控與采集，這也是調(diào)度自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中，電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是其關(guān)鍵與核心，會(huì)直接影響著電力系統(tǒng)自動(dòng)化的穩(wěn)定性與質(zhì)量。

2、電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)要點(diǎn)和特征

第一，經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，可以從中發(fā)現(xiàn)各個(gè)元件和各個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行的規(guī)律與特征，通過經(jīng)常性的實(shí)踐與總結(jié)，在節(jié)能、高效原則的指導(dǎo)下，選擇能耗最低廉、運(yùn)行最安全、供電最優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)最優(yōu)化的電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)模式。

第二，以電力系統(tǒng)自動(dòng)化的建立為基礎(chǔ)，設(shè)定有關(guān)技術(shù)規(guī)范，將按照電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和可行性分析結(jié)果，作為電力自動(dòng)化系統(tǒng)有利決策和合理調(diào)控的可靠依據(jù)，并從宏觀和微觀上對(duì)整個(gè)系統(tǒng)與各個(gè)部件進(jìn)行綜合調(diào)控。

第三，電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性是電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)的基本保證。所以，電力系統(tǒng)工作人員需要在電力系統(tǒng)進(jìn)行送電服務(wù)支出，通過系統(tǒng)化的調(diào)研，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、各個(gè)部件和單元進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)與努力的收集，并對(duì)所收集的各項(xiàng)參數(shù)實(shí)時(shí)科學(xué)化的處理。

第四，自動(dòng)化電力系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，有助于將傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型、機(jī)械化十分落后的生產(chǎn)方式，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化的生產(chǎn)模式，從而極大地降低線路故障短路的發(fā)生率，避免發(fā)生大面積停電事故，同時(shí)，有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可持續(xù)化服務(wù)、一體化集成生產(chǎn)、事故發(fā)生率為零、高度安全生產(chǎn)的目標(biāo)，而且能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度、簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程、節(jié)約物力和人力投入、縮短生產(chǎn)周期，最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的有序、安全運(yùn)行。

3、電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的技術(shù)分析

第一，電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)中的智能綜合控制技術(shù)。綜合性是智能綜合控制技術(shù)的基本特征，其主要原因在于，這一技術(shù)不僅僅具有智能控制功能，而且符合自動(dòng)化控制與現(xiàn)代化控制的基本方法和基本理論，從而體現(xiàn)了各種先進(jìn)技術(shù)與現(xiàn)代化理念的相互結(jié)合。模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，模糊控制與專家系統(tǒng)相結(jié)合，專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，自適應(yīng)控制、模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的相互融合是自動(dòng)化電力系統(tǒng)建立過程中最為廣泛應(yīng)用的一種方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要特征在于非結(jié)構(gòu)化的信息處理方法，而模糊系統(tǒng)則主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)化信息的處理過程中[1]。

第二，專家系統(tǒng)的主要控制技術(shù)。專家系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)過程中廣泛應(yīng)用的一種系統(tǒng)，且其涉及內(nèi)容較多。不僅涉及識(shí)別緊急狀態(tài)或警告狀態(tài)等特殊狀態(tài)的能力，而且涉及狀態(tài)分析轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)恢復(fù)控制能力以及緊急處理能力等等。盡管電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，專家系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，然而，這種系統(tǒng)也存在自身無法避免的缺陷，且具有顯而易見的局限性，包括無法模擬電力專家的創(chuàng)造能力等等[2]。

第三，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為基本原理的控制技術(shù)。從理論角度來看，魯棒性、并行處理和非線性是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的主要特點(diǎn)，而自組織學(xué)習(xí)能力是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的另一個(gè)典型特征。因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)具有上述的優(yōu)勢(shì)與特征，因而其逐漸受到了人們的關(guān)注與認(rèn)可。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的主要連接方式為通過特定的方式，利用大量的神經(jīng)源進(jìn)行連接，使隱含的權(quán)值與大量的信息相互連接。同時(shí)，能夠按照特定的算法調(diào)節(jié)神經(jīng)權(quán)值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即為m維空間向n維空間的一種非線性映射。

4、總結(jié)

近年來，我國對(duì)于電力農(nóng)網(wǎng)改造和城網(wǎng)改造都投入了較大的關(guān)注，且其改造力度與進(jìn)程都有所擴(kuò)大，這也對(duì)我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展提出了更高、更新的要求。作為電力工作者，我們需要以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行為基礎(chǔ)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率。綜上所述，要想實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化改革與發(fā)展，就必須綜合利用現(xiàn)代通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，更新管理理念，利用各種自動(dòng)化控制技術(shù)，促進(jìn)電力系統(tǒng)質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]楊建.電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)探討[J].工程技術(shù).2010，1（10）：295--296

[2]蔡曉偉.對(duì)電力系統(tǒng)中運(yùn)行電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的探討[J].城市建設(shè)理論研究，2012，1（9）：345--346