電力自動(dòng)化新技術(shù)分析

朱思源

摘 要：人類社會(huì)進(jìn)入現(xiàn)代層級(jí)的重要標(biāo)志之一就是對(duì)電力的應(yīng)用，在誕生之初就為人類的發(fā)展提供了強(qiáng)大的支持，另外一方面隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展人們對(duì)電力的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛和深入，在現(xiàn)代社會(huì)無論是人們的日常的工作還是生活都已經(jīng)離不開電力的支持，它所涉及到的人類社會(huì)的方方面面已經(jīng)很深，也就是說電力一旦出現(xiàn)問題對(duì)人們的工作和生活也必將產(chǎn)生巨大的影響，沒有一個(gè)社會(huì)人能夠完全的脫離電力的影響，從國(guó)家層面上來說，一個(gè)國(guó)家的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到這個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展穩(wěn)定性，我國(guó)自建國(guó)以來國(guó)家和政府就高度重視對(duì)電力供應(yīng)系統(tǒng)的重視，特別是自改革開放以來我國(guó)的經(jīng)濟(jì)有了快速的發(fā)展，社會(huì)發(fā)展也十分迅速，對(duì)電力系統(tǒng)的要求也與日俱增，本文將結(jié)合我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化的創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的探討，同時(shí)對(duì)我國(guó)的電力系統(tǒng)未來的發(fā)展前景進(jìn)行展望，希望能夠?qū)ψ罱K提高我國(guó)電力系統(tǒng)的創(chuàng)新及穩(wěn)定性有所幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；革新；發(fā)展；影響

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化未來發(fā)展的趨勢(shì)和走向

（一）最一開始的時(shí)候是手工階段。人類在發(fā)現(xiàn)電力之后對(duì)于電力的應(yīng)用有一個(gè)逐漸成熟的過程，在最開始的時(shí)候電力在人類社會(huì)中的應(yīng)用范圍和深度都是十分有限的，主要受限于對(duì)于電力的制造，傳輸，應(yīng)用工具等多方面，即使是在發(fā)展幾十年之后仍然依賴于人的操作，比如發(fā)電機(jī)的操作，電力傳輸設(shè)備的管理。

（二）最為初級(jí)的電力自動(dòng)化裝備階段。人類社會(huì)的工業(yè)化進(jìn)程促使了或者說電力加快了社會(huì)的發(fā)展，在人類開始進(jìn)入工業(yè)化的時(shí)候?qū)τ陔娏Φ膽?yīng)用開始逐步的加深，應(yīng)用加深的一個(gè)表現(xiàn)就是相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，因?yàn)橛行枨蟛庞羞M(jìn)一步的創(chuàng)新，創(chuàng)新的結(jié)果就是在電力供應(yīng)系統(tǒng)和管理工作當(dāng)中開始出現(xiàn)了一些最為初級(jí)的半自動(dòng)化裝備，這些裝備就現(xiàn)在來看雖然是相對(duì)較為落后的但是在電力系統(tǒng)內(nèi)部初期的發(fā)展過程中起到了至關(guān)重要的作用，也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的開始。

（三）出現(xiàn)傳統(tǒng)的電力調(diào)度中心模式。作為具有里程碑意義的調(diào)度中心模式的但是對(duì)電力的發(fā)展有著重要的意義，可以把調(diào)度中心稱作是一個(gè)階段，此階段在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)影響著電力的發(fā)展，此種模式讓電網(wǎng)及中心控制平臺(tái)的概念開始進(jìn)入人們的視野，集中的調(diào)度與問題處理決策很大程度上提高的問題處理的效率和效果，這也就是為什么調(diào)度中心模式在短時(shí)間內(nèi)有了很大的發(fā)展也成為電網(wǎng)管理的重要形式。

（四）更為深入的自動(dòng)化階段，我們稱作是綜合自動(dòng)化階段。人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展與科技的進(jìn)步與發(fā)展是密不可分的，可以說兩者是相輔相成的，科技的進(jìn)步也會(huì)推進(jìn)社會(huì)的發(fā)展，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和對(duì)電力系統(tǒng)的要求不斷的提升，使得電力相關(guān)科技也有了很大程度上的進(jìn)步，電力技術(shù)在一步一步的走向成熟，高品質(zhì)，高效率，低風(fēng)險(xiǎn)等都是現(xiàn)代電力技術(shù)的核心，傳統(tǒng)的電力供應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)今社會(huì)對(duì)于電力的要求了，需要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

（五）自動(dòng)化技術(shù)中較為高級(jí)的階段即圖形化。自動(dòng)化的目的就是為了能夠更加高效更加快速更加準(zhǔn)確的管理電力系統(tǒng)，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行問題處理決策，而圖形化的操作模式在出現(xiàn)之初就被廣大的電力研究人員所青睞，因?yàn)閳D像化更加直觀，準(zhǔn)確，電力系統(tǒng)的內(nèi)部應(yīng)用軟件開發(fā)過程中也把圖形化作為了核心的研究對(duì)象。

二、電力自動(dòng)化新技術(shù)探析

（一）電力系統(tǒng)的智能控制。（1）電力本身是無形的，整體系統(tǒng)具有非線性，變參數(shù)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，整個(gè)電力系統(tǒng)的龐大程度使得想要管理好這套系統(tǒng)要注意到多種不確定性，多種運(yùn)行模式的沖突，故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除等都是需要面對(duì)的額問題。（2）找最佳的傳輸模式，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障排除故障。（3）電力系統(tǒng)覆蓋的往往是一個(gè)國(guó)家的面積，各個(gè)地區(qū)之間的協(xié)調(diào)，溝通工作十分重要，傳統(tǒng)的傳輸辦法很難應(yīng)對(duì)如此龐大的系統(tǒng)，對(duì)于管理者有著很高的要求。系統(tǒng)的龐大和對(duì)效率及準(zhǔn)確性的要求促使了智能控制系統(tǒng)的誕生。

（二）所謂的FACTS和DFACTS。（1） FACTS概念的提出。電力系統(tǒng)最為核心的需求就是能夠傳輸更高負(fù)率的電壓，傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)整個(gè)傳輸系統(tǒng)能夠更加的穩(wěn)定問題更少，通過不斷的研究與探索出現(xiàn)了一種最新的電力技術(shù)也就是我們說的FACTS技術(shù)即柔性交流輸電系統(tǒng)。接下來我們就詳盡的闡述一下這種電力技術(shù)。這種技術(shù)又可以稱作靈活交流輸電系統(tǒng)，核心的做法就是在電力的傳輸關(guān)鍵部位進(jìn)行特殊裝置的安全，主要會(huì)采用具有綜合功能的電子裝置進(jìn)行管理，這種電子裝置能夠?qū)﹄娏鬏斶^程中主要的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和相應(yīng)的控制，輸電過程有了專業(yè)的設(shè)備輔助，很大程度上提高了傳輸?shù)男屎涂煽匦裕鄬?duì)于其他需要大量資金和設(shè)備投入的技術(shù)，這種技術(shù)能夠用最低的成本達(dá)到相應(yīng)的管理目的，這也就是為什么自誕生之后受到了人們的青睞。（2）ASVC裝置，也就是FACTS的最為核心裝置的研究現(xiàn)狀。所有的FACTS模式的管理裝置都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是能夠起到逆變的作用還有就是基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)作用，簡(jiǎn)單的來說ASVC是一種發(fā)生器，它包含了FACTS裝置的所有核心的技術(shù)，而優(yōu)勢(shì)之一就是這種裝置的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定且簡(jiǎn)單。它主要能夠矯正穩(wěn)態(tài)電壓，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后恢復(fù)電壓的時(shí)候能夠穩(wěn)定電壓，同時(shí)能夠控制電網(wǎng)的電壓，調(diào)節(jié)的范圍更加的廣泛，相對(duì)的反映速度更快，不會(huì)出現(xiàn)反映遲鈍的情況，不會(huì)存在機(jī)械設(shè)備的機(jī)械慣性，產(chǎn)生噪音等，也正是基于這些優(yōu)勢(shì)使得這種裝置得以大面積的推廣和使用。（3）DFACTS的研究態(tài)勢(shì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是人類進(jìn)入21世紀(jì)以來，各種通信技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的普及對(duì)所有行業(yè)的影響都是十分深遠(yuǎn)的，在電力領(lǐng)域來說，所有用戶對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都提出了更高的要求，電器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和使用也更加頻繁，21世紀(jì)是信息的時(shí)代，信息時(shí)代對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高的要求。 DFACTS的核心內(nèi)容是集中解決供電中與供電質(zhì)量相關(guān)的問題，在配電網(wǎng)和上也用戶終端配備專業(yè)的管理設(shè)備。

（三）基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。就目前來說，電力系統(tǒng)中采用的主要的監(jiān)控手段更加的側(cè)重于記錄更重故障的錄波儀和側(cè)重于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的監(jiān)視控制系統(tǒng)，前者的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)記錄時(shí)間受限且會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余，還有幾十不同的記錄儀之間很難建立相應(yīng)的通信，這就使得整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)點(diǎn)之間并不能連成網(wǎng)絡(luò)，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的整體分析能力較低。后者記錄的時(shí)間長(zhǎng)但是刷新時(shí)間的間隔過長(zhǎng)，職能當(dāng)做穩(wěn)定分析。兩者共同的缺點(diǎn)就是記錄過程數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性但是局限性也在于此，不能進(jìn)行全系統(tǒng)的信息分析工作。

結(jié)束語：電力的自動(dòng)化是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)建設(shè)，是未來電力系統(tǒng)的終極發(fā)展方向，想要達(dá)到自動(dòng)化就需要不斷進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新。

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