淺談電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢及新技術研究

楊育

（國電電力邯鄲熱電廠，河北 邯鄲 056004）

1.引言

電力系統(tǒng)的運行狀況直接與一個國家的運行狀況息息相關，因為電力系統(tǒng)無論是在覆蓋深度還是在廣度上都是非常大的，它不僅與人民的日常生活有緊密聯(lián)系還與我國的經(jīng)濟、教育、科研等部門聯(lián)系緊密。因此，提高電力系統(tǒng)的自動化水平是必要的，電力系統(tǒng)應該為經(jīng)濟和社會發(fā)展提供更便利的服務條件，為我國經(jīng)濟發(fā)展提供堅實的后盾條件。

2.電力系統(tǒng)自動化的范圍

我們通常所指的電力系統(tǒng)自動化就是在依托電子網(wǎng)絡技術和計算機通信技術的基礎上，通過對電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構等進行集成，從而自動完成監(jiān)測、保護、控制的自動化技術，具體范圍主要包括以下幾個方面。

饋線自動化。我們通常所說的饋線自動化就是指線路從變電站出來到用戶用電設備的線路自動化。這個過程的自動化是電力系統(tǒng)能夠通過一定的集成設備檢測用戶的用電情況及進行資料分析、一旦發(fā)現(xiàn)問題立即采取措施進行故障隔離。通過饋線自動化可以實現(xiàn)遠端控制、故障隔離及變壓調(diào)整等可以避免不必要的損失，是先變電系統(tǒng)和人們生產(chǎn)生活的有序進行。

變電站自動化系統(tǒng)。變電站自動化系統(tǒng)就是通過計算機和通信技術把變電站的設備及控制設備通過優(yōu)化組合進而實現(xiàn)連接，從而自動監(jiān)視、測量、控制自動化系統(tǒng)的過程。變電站自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)繼電保護、數(shù)據(jù)采集、運行控制、事故報警等工作，從而通過這些功能的實現(xiàn)使變電站能夠監(jiān)視和控制變電站內(nèi)設備的運行，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況可以在第一時間得到數(shù)據(jù)和信息，采取緊急措施，保證電力系統(tǒng)的安全運行。

電力通信系統(tǒng)。電力通信系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)自動化的一個重要環(huán)節(jié)，它所具有的特點是：端節(jié)點較多、對技術要求高。當前電力系統(tǒng)主流通信技術是光纖通信和無線通信。做好電力通信系統(tǒng)的自動化工作可以保證整個電力系統(tǒng)的正常和經(jīng)濟運行。

3.電力系統(tǒng)自動化發(fā)展總趨勢

整個電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢可以分為以下兩個方面正在進行：

電力系統(tǒng)自動化控制技術的發(fā)展趨勢。它主要集中在以下幾個方面：第一，最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化是電力系統(tǒng)在控制策略上的發(fā)展方向。第二，在處理問題上它正在向多機處理模型方向邁進。第三，越來越借助于現(xiàn)代控制理論是它在控制工具上的發(fā)展方向。第四，在人員的要求上越來越傾向于多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。第五，日益采用計算機和先進控制設備是其在控制手段方面的發(fā)展趨勢。

整個電力系統(tǒng)發(fā)展趨向。整個電力系統(tǒng)正在朝著以下幾個方面進行：第一，由原來系統(tǒng)功率的開環(huán)控制正在向自動發(fā)電控制的閉環(huán)控制。第二，從高電壓等級向低電壓擴展，目前電力系統(tǒng)正在試圖從能量管理向配電系統(tǒng)管理方向轉(zhuǎn)變。第三，由單個元件向區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展。第四，正在采用綜合變電站的自動化發(fā)展爭取實現(xiàn)由單一功能向多功能一體化的發(fā)展。第五，裝置的采用正在向數(shù)字化和高端化方向發(fā)展。第六，整個變電系統(tǒng)追求目標的協(xié)調(diào)化不再單純追

求經(jīng)濟利益的最大化，提高整個系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、協(xié)調(diào)運行。

4.電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展成效

隨著近年來的電網(wǎng)改造和建設，電力系統(tǒng)自動化的程度已經(jīng)得到明顯的提升，電力系統(tǒng)智能化、操作人性化、管理智能化正在逐步取代人工操作，大大提高了全社會的經(jīng)濟效益和社會效益；電力系統(tǒng)自動化在排除故障方面的作用更加明顯，當故障一旦發(fā)生時自動化設備可以在第一時間顯示出故障的位置及類型，這樣就縮短了原來人工查找排除故障的時間，可以縮短停電時間和停電的范圍；電網(wǎng)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)變電失壓、母線故障等故障，自動化系統(tǒng)可以利用人工智能完成負荷的批量轉(zhuǎn)移，通過操作端將線路恢復正常；電力系統(tǒng)自動化在電網(wǎng)正常運行時的作用也是很明顯的，因為電網(wǎng)正常運行時，其負荷分布不是非常均勻的，這種不均勻就降低了線路的利用率，同時加大線損，通過電力系統(tǒng)自動化就可以通過優(yōu)化運行方法把負荷轉(zhuǎn)移，有效提升負荷率，增強電網(wǎng)供電能力。

5.電力系統(tǒng)自動化新技術分析

電力系統(tǒng)智能控制經(jīng)歷了由單輸入、單輸出的控制階段到最優(yōu)控制及多機系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段再到智能控制階段的過程。實施這項新技術必須克服以下技術困難：電力系統(tǒng)是一個包括變參數(shù)的大系統(tǒng)；電力系統(tǒng)有多目標的運行方式；不僅需要本地控制機器的協(xié)調(diào)還需要異地間機器的協(xié)調(diào)。智能控制是當今控制理論的新發(fā)展，它可以解決系統(tǒng)中復雜的控制問題，具有廣闊的發(fā)展前景，它基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡、快關控制、多機系統(tǒng)等來進行工作和運行。

FACTS和DFACTS。FACTS是“柔性交流輸電系統(tǒng)”或“靈活交流輸電系統(tǒng)”的簡稱，是隨著電力系統(tǒng)急需一種先進的輸配電技術來提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求產(chǎn)生的，它可以對輸電系統(tǒng)的電壓、相位差、電抗等主要參數(shù)進行調(diào)整和控制，使輸電更加可靠，它通過微機處理技術、控制技術的運用可以提高系統(tǒng)的運行性能和電能質(zhì)量，使用電效益得到提高。DFACTS是“應用于配電系統(tǒng)中靈活交流技術”的簡稱，ASVC是這個系統(tǒng)中的一種新型靜止無功發(fā)生器也是這個系統(tǒng)中的主要構件，ASVC所輸出的三相交流電壓與電網(wǎng)中的三相電壓同步，所以它不僅能夠校正穩(wěn)態(tài)運行電壓還可以在故障發(fā)生后恢復期間穩(wěn)定電壓，對電網(wǎng)電壓的控制能力是比較強大的，大大優(yōu)于同步調(diào)相技。

GPS和 EMS的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。使用GPS和 EMS監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的定時、動態(tài)、集中處理等，為相量的控制提供條件。實現(xiàn)動態(tài)檢測是必然趨勢，是電力系統(tǒng)發(fā)展的要求。

6.結(jié)語

電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展不僅是滿足電力行業(yè)自身發(fā)展的需要更是實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，隨著新技術的采用，電力系統(tǒng)將實現(xiàn)更科學的自動化發(fā)展，為經(jīng)濟社會發(fā)展和人們生活提供更便利的電力服務。

[1]周鵬.電力系統(tǒng)自動化發(fā)展過程中的新技術應用[J].華人時刊（中外教育），2011（10）.