電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)分析

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及信息技術(shù)水平的提高，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的格局發(fā)生了變化，逐步引入多媒體技術(shù)、智能控制技術(shù)等技術(shù)。本文主要分析了電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)的應(yīng)用及其重要意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；技術(shù)

1.電力系統(tǒng)自動(dòng)化概述

電力自動(dòng)化技術(shù)的工作原理就是利用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)、 通信技術(shù)，借助發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，聯(lián)系發(fā)電廠和變電站，通過自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸、共享、整理和管理，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行檢測(cè)和控制。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面，即配電的自動(dòng)化、變電站的自動(dòng)化和電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。

1.1 配電的自動(dòng)化

配電自動(dòng)化是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過程中的監(jiān)視和控制，這樣工作人員僅僅通過計(jì)算機(jī)就可以實(shí)時(shí)的掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況，了解運(yùn)行參數(shù)，從理論到實(shí)際上實(shí)現(xiàn)人機(jī)合一，從而減少操作人員的工作量，節(jié)約運(yùn)行的費(fèi)用，提高生產(chǎn)的效率和電力運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效能；另一方面借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以更明確、有針對(duì)性地找出故障發(fā)生的位置和產(chǎn)生的原因，并及時(shí)對(duì)事故進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化監(jiān)控管理，大力改進(jìn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益，使配電網(wǎng)始終處于更優(yōu)、更安全、更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 變電站的自動(dòng)化

變電站自動(dòng)化即利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)，并結(jié)合變電站的功能特點(diǎn)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)和研究，經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)勢(shì)整合，使之轉(zhuǎn)變成適合電力系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變電站原有功能的改進(jìn)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的無紙化、系統(tǒng)檢測(cè)的針對(duì)化、層次結(jié)構(gòu)的明確化和人工使用的低耗化。通過變電站自動(dòng)化系統(tǒng)使信息和數(shù)據(jù)的收集更全面和便捷，變電站內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)營(yíng)也更加可控和易于操作。目前，我國(guó)的變電站自動(dòng)化技術(shù)已日臻成熟，在各規(guī)模層次的變電站中廣泛使用，使變電站的運(yùn)行效率和可靠性得到了極大的提高，使電力系統(tǒng)的操作和運(yùn)行具備了更好的可控性。變電站系統(tǒng)也慢慢由自動(dòng)化向全數(shù)字化、集成化邁進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)變電站無人值守的目標(biāo)，做到真正的全自動(dòng)化。

1.3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)自動(dòng)化是指通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)控。即電網(wǎng)調(diào)度的工作人員可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的操作軟件，詳細(xì)的了解電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的電壓、周波浮動(dòng)頻率等情況，全面監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效管理，避免意外事故的發(fā)生，同時(shí)做好事故發(fā)生時(shí)的應(yīng)急準(zhǔn)備，保證整個(gè)電網(wǎng)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，盡快實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的數(shù)字化、集成化和智能化。目前，我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵就是網(wǎng)絡(luò)安全，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛使用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進(jìn)性也日益提升，隨之而來的網(wǎng)絡(luò)攻擊也不斷發(fā)生，這就威脅到了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行。當(dāng)遇到這些問題時(shí)，就要將調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)隔離運(yùn)行，并且各個(gè)控制中心的信息需要一體化整合與集成。因此，為了確保調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠和安全性，就要對(duì)電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)一步研究。

2.電力自動(dòng)化主要技術(shù)的應(yīng)用

2.1電力系統(tǒng)信息監(jiān)測(cè)基本技術(shù)

新形勢(shì)下，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化新技術(shù)發(fā)展速度飛快，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的提高，光纖技術(shù)與數(shù)字處理信號(hào)技術(shù)也迅猛發(fā)展，同時(shí)相關(guān)人員也研究了電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)方法，強(qiáng)化了對(duì)故障的檢測(cè)，開發(fā)出了與當(dāng)前發(fā)展相符的開關(guān)設(shè)備及其他設(shè)備，確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際工作中，電力系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)可以進(jìn)行遠(yuǎn)方自動(dòng)監(jiān)視，以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)代的調(diào)度是利用遠(yuǎn)程裝置滿足實(shí)時(shí)快速便捷的調(diào)度要求，隨著技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化電網(wǎng)建設(shè)逐步成熟，滿足人們對(duì)電能的可靠與安全的需要。

2.2 信息化技術(shù)

信息化技術(shù)是指電力生產(chǎn)的自動(dòng)化和管理的信息化。其中電力生產(chǎn)的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了無人值班或少人值班，完全借助于自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)來完成各項(xiàng)任務(wù)，不但節(jié)省了人力成本，而且推動(dòng)了生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平的提高。另一方面我國(guó)電力調(diào)度的自動(dòng)化已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平，建成了多項(xiàng)高效、可操作的自動(dòng)化系統(tǒng)，為電力生產(chǎn)的自動(dòng)化和管理的信息化提供了有力保證。通過管理的信息化更有力的促進(jìn)了信息的及時(shí)獲取、傳遞和共享，有效提高了管理的效率，降低了管理的成本。信息化技術(shù)的發(fā)展是電力自動(dòng)化技術(shù)不可或缺的重要部分。其中，無線通訊技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義，無線通訊技術(shù)的使用有效的避免了過去的現(xiàn)場(chǎng)布線環(huán)節(jié)，節(jié)約了時(shí)間和成本，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程鏈接就可以實(shí)現(xiàn)維修檢測(cè)人員與控制管理中心的信息共享，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可視化、遠(yuǎn)程調(diào)控等功能，具有高度靈活性和實(shí)用性，是電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.3人工智能化技術(shù)

從當(dāng)前電力工業(yè)的發(fā)展情況來看，專家系統(tǒng)的建立與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯及進(jìn)化理論的研究是十分必要的，在很大程度上推動(dòng)了電力系統(tǒng)的運(yùn)行于控制效率，實(shí)現(xiàn)了智能化的控制目標(biāo)。（1）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)具有較強(qiáng)的非線性，并具有并行處理能力較強(qiáng)、自組織能力較好等優(yōu)勢(shì)，因此也逐漸成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制方法中的常用控制方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制機(jī)理是將大量的控制質(zhì)量賦予在連接權(quán)值之上，通過自帶算法對(duì)權(quán)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，并最終達(dá)到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射的效果，從而滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的使用要求。（2）專家控制系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是以模仿電力專家解決電力系統(tǒng)日常問題的電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制方式，它能有效應(yīng)用于緊急情況下的處理功能、系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)功能、電力系統(tǒng)故障自檢測(cè)與自動(dòng)隔離功能。除此之外，它還提供人機(jī)接口，供工作人員對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行綜合有效管理。然而專家控制系統(tǒng)是基于人工經(jīng)驗(yàn)而編制的系統(tǒng)，它缺乏有效的創(chuàng)造性與學(xué)習(xí)型，并難以對(duì)較為復(fù)雜的情況進(jìn)行控制。（3）綜合智能控制系統(tǒng)。隨著用戶需求的不斷增加，電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制開發(fā)者也對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行了全方位的革新與融合，綜合智能控制系統(tǒng)就是一種較為現(xiàn)代化的智能控制技術(shù)。它在一定程度上集成了模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在模型結(jié)構(gòu)與算法上的優(yōu)勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上集成了各種智能控制系統(tǒng)的功能，從而使綜合智能控制系統(tǒng)具有較好的兼容性能與自組織自學(xué)習(xí)性能。

2.4安全技術(shù)

電力自動(dòng)化運(yùn)行的安全性是整個(gè)電力系統(tǒng)的重要前提和保障，僅依靠以前的以人工操作為主的系統(tǒng)運(yùn)行存在很大的安全隱患，因此催生了眾多先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。如安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)備的自動(dòng)控制，操作人員只需要完成一個(gè)簡(jiǎn)單的操作就可以完成一系列調(diào)整和調(diào)度，且萬無一失，大大提高了電力運(yùn)行的安全性。安全技術(shù)是電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中最基本也是最重要的要求。

2.5傳動(dòng)技術(shù)

主要是指變頻器和風(fēng)電變流器在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的的使用。通過變頻器可以進(jìn)行變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)電力的節(jié)能減耗，具有安全、可靠、高效、節(jié)能的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)。風(fēng)電變流器可以將風(fēng)電產(chǎn)生的電能輸送到電網(wǎng)上，這種變流器具有安全性、可靠性、耐久性，并且在惡劣的環(huán)境中也同樣適合。傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于提高電力自動(dòng)化技術(shù)水平具有重要意義。

3.結(jié)語

隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)應(yīng)用，電力自動(dòng)化必將成為國(guó)家電力系統(tǒng)發(fā)展的總體趨勢(shì)。為了促進(jìn)電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，就要對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研究，不斷的探索，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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