電力系統自動化匯總十篇

時間:2022-10-10 19:30:14

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篇(1)

2電力系統自動化發展的必備條件

2.1信息技術的應用電力系統自動化的實現是經信息技術為基礎而進行的,所以需要通過對計算機的控制情況進行充分的了解,這樣才能更好的推進自動化的實現。電力系統中各個電子設備在運行過程中,都需要利用計算機信息技術來實現全面的監控功能,這樣才能有效的確保其正常的運行。同時還存在著各種不同的問題,這與電子設備處所位置也極大的關系,所以存在的問題也存在較大的差別,在這種情況下,則需要利用計算機技術實現有效的排查和分析,能過數據推算功能,能夠使問題得到較好的解決。計算機信息技術在這一過程中有效的發揮了其計算和研究的功能,代替了人的工作,所以電力系統自動化的運行和實現離不開信息技術的應用。

2.2需要具有較高素質的人員電力系統自動化的實現,并不是說不需要員工進行工作了,相反對員工的專業技能水平有了更高的要求,所以電力企業需要加強對員工專業技能的培養,使其能夠對先進技術進行準確的濱,這樣在自動化系統運行時才能夠及時發現問題并進行有效的控制,只有員工整體素質提升了,才能更好的在電力系統自動化建設中履行好自己的職責,從而加快電力系統自動化建設的快速發展。

2.3具有非常好的市場發展前景電力系統的自動化建設需要依靠先進的技術為指導,從而實現全面的整合發展,實現電力系統整體的控制能力,實現全網的集中控制,一體化的發展,所以電力系統自動化具有良好的發展前景。

3電力系統自動化技術的應用

3.1計算機智能控制技術的應用計算機智能技術是基于神經網絡所具有非線性、并行處理能力和自組織自學習的能力發展起來的,由于神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的,而且其信息隱含在連接權值上,而要想實現對權植進行調節,則需要依據一定的學習算法來進行,從而實現神經網絡從M維空間到N維空間復雜的非線性映射。

3.2變壓器的設備在線狀態監測電氣設備的檢修維護大致經歷了故障檢修、定期檢修和狀態檢修三個階段。要實現電氣設備的狀態檢修,最基本的是要實現狀態監測,要對電氣設備的運行狀態進行實時地、全面地、真實地掌握,并及時的檢測出電氣設備在運行中各種狀態參數及其變化趨勢。這樣才能對設備可能存在的缺陷及故障進行準確的分析和判斷。

3.3專家系統控制技術的應用專家系統在電力系統中的應用范圍很廣,包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識,提供緊急處理,系統恢復控制,非常慢的狀態轉換分析,切負荷,系統規劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統自動化,調度員培訓,電力系統的短期負荷預報,靜態與動態安全分析,以及先進的人機接口等方面。

3.4自動化安全保障能力自動化系統通過對日程運行及電力數據的存儲和恢復都起到了保障作用,這樣利用這些數據可以更好的制定預算計劃,進行系統更新和安全指標的修訂,而且還可以在系統運行存在安全隱患和危及生命安全時,及時采取有效措施,降低風險,使從業人員的安全得到保障。

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Abstract: with the increase of the China's overall strength, the expansion of international exchange, the people's living standard is improved, now the application of electric power system in our country has made some achievements, at present the application of high-tech matures, especially advanced system of our country electric power industry equipment make obtained the rapid development, along with the social various departments of the efficiency of the production is increasing day by day, this paper dielectric according to the many years of work experience in the power system occupying the present situation of the operation, the author put forward some debugging strategy application effective management measures, as to the automation of electric power systems research aspects of a reference.

Keywords: automation system

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:

1綜合自動化系統

電力系統結構圖紙設計完成之后,電力自動化得到了開放式的管理與lED并網,可實際相關的靈活系統運行,已不能滿足了高類別的變電站的運行需求。

1.1變電站電網自動化系統結構功能

電力自動化系統結構的功能:

(1)微機保護。含母線保護、多次重合閘、電容器保護、變壓器的保護、備用電源能的自投。

(2)電力數據采集相近與采集的狀態。

①電力模擬量的采集:每個系統進出線的電力回路功率與電力的電流值、各階段母線電壓;配電網相位及電力頻率等電力的電量的參數以及變壓器的壓力,溫度等非電參數。

②狀態的采集:有變壓器分、接地刀閘狀態、開關的狀態、斷路器狀態等,信號多數使用光電隔離方式開關量中斷進行輸入。

(3)關于時間上的記載和障礙點的記錄。包括保護行動序列記錄,及開關跳閘的記錄,可存放100個時間記錄。

(4)規劃整定保定值。對保護裝置,可以是設置多方面的定值,顯示需要進行切換。

(5)操作與控制。可以對變壓器進行分別接頭調節控制,對進行控制隔離開關合與分,還可對斷路器調換。

(6)電容器自動調控、電壓的自動調控以及備用電源的自動投入,電容器可以自動的切換通過電壓和功率因子的自控變壓器。如果主電源失效,可以自動投入備用的電源。

(7)和遠程調控中心互相通信。可以將采集的狀態量實時送往遠程調控中心,方便裝置的遠程調控,接受遠程調控中心所發來的一些指令。

(8)數據統計以及記錄。整點數據日報表、每日峰值以及谷值、輸電線的功率、電壓等數據被系統所采集,主要是一些脈沖量、狀態量以及數字量等,對這些進行一些處理,并送往監控系統的調控中心,對這些數據進行操作控制以及進行修改和對記錄的歸檔等操作。

(9)人機通信功能。無論變電站有無人值班,都可以對系統進行實時的監控,有人時可以在當地的后臺機上進行操作,無人時可以在遠方的調控中心進行遠程的調控,通信界面主要是屏幕以及鍵盤和鼠標等。

1.2變電站自動化常見的通信方式

變電站的自動化系統通常采用的接口有以太網數據以及串行數據的接口等。

2變電站自動化的調試的內容、目的與常見的故障

2.1調試的目的

變電站的自動化調試的目的是檢驗各變電站無人值班自動化系統的各部分(信息傳輸系統、調控信息處理系統以及自動化中斷裝置),包括各部分控制對象的計量及其控制、各種參數的測量、自動裝置動作的信號、繼電保護以及位置狀態信號燈有關信息是否正確,運行是否能正常。

2.2調試的內容

變電站自動化系統調試的內容主要是指針對系統所包含的設備進行的安裝調試的工作,包括GPS衛星時鐘、網絡交換機、網絡設備、后臺計算機以及二次電纜和通訊線等的調試安裝工作,還包括裝置參數的設置以及數據庫和內部的監控系統軟件等方面工作。

2.3經常性的調試困難與故障

由于多方面的原因,像廠家過多,中間的環節比較多,調試的內容比較復雜,在安裝變電站調試過程當中會造成如下的困難:

(1)在本體的調試當中,由于中間的環節多,出現遙測、遙信等故障之后,找到故障的點比較困難,這樣就把很多的時間和精力都花費在故障的排除上面。

(2)變電站與調度是聯系密切的,變電站需要變電站與調度端之間相互配合才能順利進各項數據的采集,上報,調度等各項命令工作。

(3)小電流和直流等設備廠家比較多,并且多數有自己的通訊的規約,不同的規約方式帶來了通訊的調試的困難。

3 電力系統及其自動化研究方向

篇(3)

引言

近幾年來,隨著計算機和通信技術的不斷發展,電力系統已經發展成為融計算機、通信、控制和電力電子裝備為一體的系統。電力系統自動化處理的信息量越來越大,觀測范圍也越來越廣,閉環控制的的對象也越來越豐富。為確保電力系統安全、平穩、健康的運行,對電力系統的各個元件、局部、全系統,采用具有自動檢測、決策和控制功能的裝置,通過信號和數據傳輸的系統,就地或遠距離進行自動監視、調節和控制等,從而達到合格的電能質量。

1 電力系統自動化與智能控制系統

1.1 電力系統自動化

電力系統自動化主要是指通過具有自動控制功能和自動檢測功能的設備對電能傳輸和生產的全過程進行自動化管理和自動化調度。使用自動化技術能夠實現對電力系統遠程和就地的自動控制、調節和監視,為電力系統穩定、安全、正常的運行提供保障,最大限度的滿足電能質量的實際需求。實現電力系統化自動化對提高電力系統運轉水平有著極為重要的現實意義,其自動化主要包括變電站自動化、配電網自動化和以及調度電網自動化等方面。實現電力系統自動化能夠為電力系統穩定、安全的運行提供保障,提高電力系統供電質量,實現電力企業的經濟效益和管理效率。

1.2 智能技術與電力系統自動化的結合

智能技術的發展為電力系統自動化的發展提供了更高的平臺。在電力系統自動化中應用智能技術不僅能夠發展和完善電力自動化技術,而且通過智能系統的有效應用,可以有效協調電力系統的不穩定性。考慮到當前電力系統的發展還不是很成熟,因此為了盡可能的滿足公眾對廉價和便利的電力網絡需求,將智能技術應用到電力系統當中十分必要。但當前我國電力系統自動化水平還不是很高,各方面發展不太成熟,都不同程度的存在一些問題和不完善的地方。

2 電力系統中的自動化技術

2.1 變電站自動化

目前,我國變電站自動化的發展已經取得一定成效,使得變電站運行成本得到了很大程度的降低,增強了電網調度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。由于變電自動化具有運行狀態穩定、自動化程度高等方面的特點,在各級變電站中得到了廣泛運用。利用自動化技術,能夠將電話人工操作和人工監視取代,從而使得安全運行水平和工作效率大大提高。

2.2 電網調度自動化

電網調度自動化主要包括核心計算機控制系統以及用于實時分析、計算的軟件系統。電網調度自動化技術能夠在進行電力生產時,利用對電網系統安全性和運行狀態的分析和監控,對電力市場進行自動調度,滿足電力市場實際運營需求。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。在發電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端,調度端則主要用于對遠動端收集來的信息進行調度。

2.3 變電綜合自動化

變電綜合自動化通過對現代電子技術、信息處理技術以及計算機技術的運用,對變電站設備、儀器進行優化設計和功能組合,實現對變電站主要線路和相關設備的測量、自動控制以及監視等全面管理。追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如,勵磁控制、潮流控制。該技術具有維護調試和操作簡便等方面的特點,使得變電站保護性能大幅增強,從根本上實現了變電站遠程監控管理手段。

2.4 配電網自動化

配電網自動化技術通過將配電線路和配電變電站結合,共同合成配電網,具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術能夠對配電網運行狀態進行實時監控,從而對配電網運行模式進行改進和優化,當配電網發生故障,出現運行異常現象時,配電網自動化技術能夠將故障及時找出,并予以有效的處理措施。

3 電力系統中的智能技術

3.1 模糊控制

模糊控制主要采用的是一種模糊的宏觀控制系統,它具有易操作性、非線性、隨機性、簡單化和不確定性等特點,這些特點使得監理模糊關系模型變得十分簡單容易,并且具有非常大的優越性。模糊控制方法的優越性在任何地方都體現出來,包括家用電器中,他使得控制操作變得非常容易掌握并且十分的簡單。這種模糊理論的智能技術在電力系統自動化的控制中具有非常實用的價值,因為他能夠模擬人的決策過程和模糊推理過程。

3.2 線性最優控制

最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分,也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題,取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式。電力系統線性最優控制器目前已在電力生產中獲得了廣泛的應用,發揮著重要的作用。

3.3 專家系統控制

專家系統在電力系統中的應用范圍很廣,包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識,提供緊急處理,系統恢復控制,非常慢的狀態轉換分析,切負荷,系統規劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統自動化,調度員培訓,電力系統的短期負荷預報,靜態與動態安全分析,以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用。但仍存在一定的局限性。

3.4 神經網絡控制

神經網絡控制是通過人工神經網絡發展而成的,它主要應用在學習方面以及模型結構方面,并且已經得到了廣泛的傳播和成果。神經網絡控制的非線性是目前最受人們關注的,此外它的魯棒能力、處理能力以及自主學習能力也同樣受到人們的關注。神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的神經網絡。根據具體問題的不同,已經有多種神經網絡結構及其訓練算法在電力系統中得到了應用,主要的神經網絡理論研究有神經網絡的硬件實現問題研究和神經網絡學習算法研究等。

4 智能技術與自動化的發展趨勢

目前, 自動化正由單個單元逐步發展為部分區域乃至整個系統,有單一功能逐步發展為一體化、多功能。在控制策略問題上日益向著適應化、最優化、區域化和智能化方向發展。隨著我國科技水平不斷進步,智能化技術已廣泛運用于各個領域,對電力系統而言,其意義尤為重要。雖然在電力電力系統中,智能技術已得到了廣泛運用,當就目前的發展趨勢來看,以計算機軟硬件為基礎的智能技術在電力系統中還將得到更為全面的應用。此外,智能技術與自動化技術將會得到更加緊密的結合,在電網系統中得到為好的運用。

5 結束語

隨著計算機技術,控制技術及信息技術的發展,電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域,而信息技術的發展,不僅會推動電力系統監測的發展,也會推動電力系統控制向更高水平發展。

參考文獻

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一、引言

2008年春節來臨之時,我國南方遇到了半世紀未遇的特大雨雪冰凍天氣,南方電網設施遭受到了毀滅性打擊,一時間造成列車停運和較大部地區供電中斷,使南方電網遭受了前所未有的重大考驗。這次災害留給我們的教訓是深重的。電力系統自動化和現代化發展的水平,一定程度上影響著電力設施的穩定和安全。本文意在電力系統綜合自動化發展狀況和未來發展趨勢作簡要闡述。

二、電力系統綜合自動化相關方面的解析

電力系統綜合自動化是基于科技發展和計算機網絡技術的出現而逐步形成的一個概念,是一個綜合發電廠、變電站、輸配網絡和用戶的集成概念,其概念研究和實現的主要目的就是如何更好地掌控和監視電力從出廠到供應的全過程,使輸配過程更有效和通暢。電力系統綜合自動化主要包括電網調度自動化、發電廠自動化(包火力和水力發電廠)、電力系統信息自動 傳輸、電力系統反事故自動化、供電系統自動化以及電力工業管理系統的自動化。其實質就是如何使電力在生產―傳輸―用戶過程中實行有效自動化控制,從而實現電力供應的迅捷、損耗的最小和安全可靠。

圖1三層控制系統模型電力系統綜合自動化基本工作流程是,在相對的中心地帶的調控中心裝置現代化的計算機,以此向四周輻射網絡系統,圍繞這一中心的發電廠、變電站之間則設置信息服務和反饋的遠方監視控制裝置,并時時進行監控,從而形成了一個立體化的網絡覆蓋面,形成全面的暢通的信息傳達和指令傳輸。中心計算機負責總體調控,而相關的監控設備則主要負責諸如設備操作和事故內容的記錄、編制各種報表的記錄處理、系統異常事故的自動恢復操作和常規操作的自動化等。在此基礎上,形成以控制部件為中心,通過計算機和計算機的結合,以及終端硬件裝置與控制計算機的結合,運用各種軟件實現控制范圍的擴大和自動化程度的深化。電力系統綜合自動化采用的是分層控制的操作的方式,即在調度所、控制所和發電廠、變電站的各組織分層間,按所管轄功能范圍分擔和綜合協調控制功能,以達到系統合理經濟可靠運行目的的控制系統。當前,分層控制依據電力系統的大小一般分為二層和三層控制。具體情況如下圖1和圖2。

圖2二層控制系統模型中央控制所相當于一個中樞神經,負責總體性的控制。主要是負荷-頻率控制,主干系統的電壓控制,發電廠、變電站的監視系統,系統安全監視控制,調度記錄統計,發電計劃系統構成。配有CPU(控制用計算機)、CDT(循環數字遙測)、TC(遠方監視控制裝置)、SSC(系統穩定控制裝置)、VQC(電壓-無功率控制裝置)。中央控制所得主要功能就是維持整個系統的有效運行和設備的完整性。而中央控制所的下行任務則需要由地方控制所來完成,從而形成一個上下聯動的完整系統。地方控制所主要功能是對發電廠、變電所進行有效監控。對地方系統的電壓控制、安全監視、水工調度、運行記錄、報告和通報發電計劃與系統構成計劃等等,除發電廠無功功率控制裝置不配備外,其他設備功能基本與中央控制所相同,在此不一一贅述。

中央和地方控制所實際上是調度自動化的主要內容,其主要作用就是對電網安全運行進行時時監控、對電網實行有效的經濟調度以及對電網運行安全分析和事故處理。這些功能的實現必須有計算機系統和數據信息傳輸網絡為基礎的數據采集與監控(SCADA),配以自動發電控制(AGC),經濟調度控制(EDC),安全分析(SA)等等軟件來實施。

圖3配電所數字型保護控制裝置電力系統綜合自動化對變電站保護和控制也提出了更高的要求,它必須要具有集中控制功能和有先進的繼電保護和控制,并能遠距離控制、抗電磁干擾;有事件記錄;可無人值班;能適應全系統統一控制的需要;滿足分期建設的要求。配置的基本原則體現在:分層;數據分快、中、慢速傳遞;保護系統通信高度優先,但不經常占用;保護具有獨立工作能力;功能處理器配置成群;數據采集裝置設在開關站內;數據采集裝置的數量和地點應具有靈活性;備用方式的選擇具有靈活性。配電變電所數字型保護控制裝置構成如上圖3。

城鄉配電網的實現較為復雜。在實現主網、發電廠、變電所自動化的同時,國外先進的電力部門已開始用先進的配電設備裝備配電系統,組成配電SCADA系統,通過光纖等通信手段控制監測城鄉的配電,例如配電系統的電壓電流監測、控制自動重合器、啟動分路開關等。電力系統綜合自動化實施的一個至關重要的手段是:數據性信息的傳輸必須有一個可靠的調度通信網,傳輸電力生產過程中的安全監測數據,生產調度數據、遠動數據及行政、財務、供應及計劃管理數據等。電力系統綜合自動化中的信息傳遞主要分為從上至下和從下至上兩種方式。從上至下的信息傳遞一般稱為下行信息傳遞,主要是從各級控制所下達到發電廠、變電站的指令和操作信息,從下至上的信息傳遞一般稱為上行信息傳遞,就是傳達判斷、處理所需信息。

三、我國電力系統綜合自動化的發展方向

我國電力系統綜合自動化的發展方向就是全面建立DMS系統,通過DMS系統,一,可以提高電氣綜合管理水平,適應現代電力系統技術發展的需要;二,使電氣設備保護控制得到優化,消除大面積停電故障,提高供電系統的可靠性;三,能夠建立快速電氣事故處理機制,使故障停電時間減到最短,對生產裝置的影響也可以大大降低;管理人員可以隨時掌握整個電力系統運行情況以及電流。電壓、電量、功率等各種運行參數,實現電力平衡、負荷監控、精確計量和節約用電等多種功能;四,改變了現行的運行操作及變電值班模式,實現了真正意義的無人值守變電站管理方式,達到大幅度減員增效的目的。

四、對電力系統綜合自動化的幾點思考

電力系統綜合自動化是一個集傳統技術改造與現代技術進步于一體的技術總體推進過程。雖然,當前電力系統的綜合自動化已經進入以計算機技術和監控技術開發為主要標志內的階段,但對于我國這樣一個電力需求大、電網建設復雜而電力系統綜合自動化改革開始較晚的國家來說,在追趕先進技術的同時,還必須要注重對傳統技術和設備的改進,只有這樣才能保證電力系統綜合自動化的早日全面實現。

參考文獻:

[1]羅毅.電力系統安全監控的理論及方法研究[D].華中科技大學, 2004.

[2]高愛國.工業變電站監控組態軟件的設計與開發[D].華北電力大學(河北),2005.

[3]王英濤.基于WAMS的電力系統動態監測及分析研究[D].中國電力科學研究院, 2006.

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中圖分類號:F407.61

隨著計算機技術,控制技術及信息技術的發展,電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域,而信息技術的發展,不僅會推動電力系統監測的發展,也會推動電力系統控制向更高水平發展。

1我國目前電力系統及其自動化的研究方向

1.1智能保護與變電站綜合自動化

目前我國科學工作者將國內外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等理論應用于新型繼電保護裝置中,使得新型繼電保護裝置具有智能控制等特點,大大提高了電力系統的安全水平。對變電站自動化系統進行了多年研究,研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于35~500kV各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平,變電站綜合自動化領域的研究也已達到國際先進水平。

1.2電力市場理論與技術

基于我國目前的經濟發展狀況、電力市場發展的需要和電力工業技術經濟的具體情況,我國電力研究專家們認真研究了電力市場的運營模式,深入探討并明確了運營流程中各步驟的具體規則,提出了適合我國現階段電力市場運營模式的期貨交易、轉運服務等模塊的具體數學模型和算法。

1.3電力系統實時仿真系統

研究人員還對電力負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行了研究,引進了加拿大teqsim公司生產的電力系統數字模擬實時仿真系統,建成了全國高校第一家具備混合實時仿真環境的實驗室。該仿真系統不僅可以進行多種電力系統的穩態實驗,提供大量實驗數據,并可和多種控制裝置構成閉環系統,協助科研人員進行新裝置的測試,從而為研究智能保護及靈活輸電系統的控制策略提供一流的實驗條件。

1.4電力系統運行人員培訓仿真系統

電力系統運行人員培訓仿真系統是針對我國電力企業職工崗位培訓的迫切要求,將計算機、網絡和多媒體技術的最新成果和傳統的電力系統分析理論相結合,利用專家系統、智能CAI機輔助教學)理論,進行電力系統知識教學、培訓的一種強有力手段。本系統設計新穎,并合理配置軟件資源分布,教、學員臺在軟件系統結構上耦合性很少,且系統硬件擴充簡單方便,因此在學員臺理論上可無限擴充。

1.5配電網自動化

配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統性工程,包含電力企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制。從保證對用戶的供電質量,提高服務水平,減少運行費用的觀點來看,配電自動化是一個統一的整體。

1.6電力系統分析與控制

這一方向對在線測量技術、實時相角測量、電力系統穩定控制理論與技術、小電流接地選線方法、電力系統振蕩機理及抑制方法、發電機跟蹤同期技術、非線性勵磁和調速控制、潮流計算的收斂性、電力負荷預測方法、電網調度自動化仿真、基于柔性數據收集與監控的電網故障診斷和恢復控制策略、電網故障診斷理論與技術等方面進行了研究。同時對非線性理論、軟計算理論和小波理論在電力系統應用方面,以及在電力市場條件下電力系統分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現手段進行了研究。

1.7人工智能在電力系統中的應用

結合電力工業發展的需要,我國開展了將專家系統、人工神經網絡、模糊邏輯以及進化理論應用到電力系統及其元件的運行分析、警報處理、故障診斷、規劃設計等方面的實用研究。在上述實用軟件研究的基礎上開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,以提高電力系統的運行與控制的智能化水平。

1.8現代電力電子技術在電力系統中的應用

目前我國開展了電力電子裝置控制理論和控制算法、各種電力電子裝置在電力系統中的行為和作用、靈活交流輸電系統、直流輸電的微機控制技術、動態無功補償技術、有源電力濾波技術、大容量交流電機變頻調速技術和新型儲能技術等方面的研究。

1.9電氣設備狀態監測與故障診斷技術

通過將傳感器技術、光纖技術、計算機技術、數字信號處理技術以及模式識別技術等結合起來,針對電氣設備絕緣監測方法和故障診斷的機理進行了詳細的基礎研究,開發了發電機、變壓器、開關設備、電容型設備和直流系統等主要電氣設備的監控系統,全面提高電氣設備和電力系統的安全運行水平。

2電力系統自動化新技術

2.1電力系統的智能控制

電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有: 1)電力系統是一個具有強非線性的、變參數(包含多種隨機和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存)的動態大系統。2)具有多目標尋優和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。3)不僅需要本地不同控制器間協調,也需要異地不同控制器間協調控制。

智能控制是當今控制理論發展的新的階段,主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。

2.2 FACTS和DFACTS

1)FACTS概念的提出

所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

2) FACTS的核心裝置之一ASVC的研究現狀

各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比,ASVC的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲,并且因為ASVC是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。

3) DFACTS的研究態勢

DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術,它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

2.3基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統

2.3.1基于GPS統一時鐘的新一代EMS

目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足,即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的分析。

2.3.2基于GPS的新一代動態安全監控系統

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電力系統自動化是對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理。電力系統是一個地域分布遼闊,由發電廠、變電站、輸配電網絡和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制,系統和元件的自動安全保護,網絡信息的自動傳輸,系統生產的自動調度,以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量(頻率和電壓),保證系統運行的安全可靠,提高經濟效益和管理效能。

一、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、智能化、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借助于現代控制理論;在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用;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展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統);由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)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;裝置性能向數字化、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、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制;由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如MIS(管理信息系統)在電力系統中的應用。

二、電力系統的智能化技術

(一)變電站自動化

是在微機技術和網絡通訊技術的基礎上發展起來的。變電站自動化系統集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體,采用微機化產品,并充分利用微機的數字通信的優勢來實現數據共享的一套電力系統二次設備的自動化裝置。它取代了常規的儀表盤、柜,以及一些中央信號裝置,節省了變電站的占地面積,節省了電纜的投資。整個變電站要實現自動控制,一套優秀的監控軟件是必須的。當操作人員進入變電站時,可以從自動化系統的當地監控軟件上了解變電站當前的運行情況和歷史記錄。當地監控軟件通過密碼實現多權限多級管理,一般操作人員可以看主接線圖、遙信遙控遙測表、特殊功能顯示圖、SOE等圖表,系統管理員可以修改軟件配置、各級權限范圍、各種圖表,操作員和監督員同時認可才能進行遙控操作。登入登出過程、執行操作后軟件都會詳細記錄操作人姓名、密碼、操作等信息。軟件根據設定自動記錄所需的四遙量并進行統計,形成曲線、棒圖等。

(二)建立堅強、靈活的網絡拓撲

堅強、靈活的電網結構是未來智能電網的基礎。我國能源分布與生產力布局很不平衡,為了緩解此現狀所帶來的不利影響,我國開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電等工程的實施建設。如何進一步、優化特高壓和各級電網規劃成為需要解決的關鍵問題。隨著電網規模的擴大、互聯電網的形成,電網的安全穩定性與脆弱性問題越來越嚴重,對主網架結構的規劃設計要求也相應地提高了。只有靈活的電網結構才能應對自然災害和社會災害等突發災害性事件對電網安全的影響。

(三)實現開放、標準、集成的通信系統

智能電網的發展對網絡安全提出了更高的要求,智能電網需要具有實時監視和分析系統目前狀態的能力:既包括識別故障早期征兆的預測能力,也包括對已經發生的擾動做出響應的能力,其監測范圍將大范圍擴展、全方位覆蓋,為電網運行、綜合管理等提供外延的應用支撐,而不僅局限于對電網裝備的監測。

(四)CAN總線技術在電力調度自動化系統的應用

CAN總線在電力調度的大系統中作為站點內部智能數據模塊與計算機之間的通信網絡,在通信速度、通信距離、抗干擾等方面完全能滿足控制系統的要求。隨著計算機科學的發展,現場總線控制系統在數據交換的實時性、準確性、快速性方面的突破性進展,為電力網系統經濟、合理的調度運行提供了技術保證和技術支持。CAN總線是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。

在該電力調度系統,每個分站點均由工控機和若干測控接點組成。所有測控點都以“平等主體”掛接在總線上,每一點對應35kV回路或6kV回路的測控。測控點能夠采集對應回路的遙信量及遙測量,能根據接收到的命令主動將數據發送到CAN總線,通過預先設定的驗收碼和驗收屏蔽碼可以控制該測控點從總線上接收哪些數據或命令。站點工控機通過CAN卡從CAN總線上接收各節點數據進行處理,再通過網卡到集團千兆網,轉發到總調度中心。該智能測控節點的軟件由兩部分組成:一部分為初始化程序,包括對單片機本身的中斷、定時器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化;另一部分為測控供電回路電量參數的數據采集處理。CAN總線比其它形式總線在速度、抗干擾能力及高性能上有著巨大的區別,CAN總線設計靈活、可靠性高、布線方便,更加適合于工業領域到各種集散控制系統

(五)電力載波技術在自動抄表中的應用

目前在電能表遠程抄收中,最適宜采用的方式為低壓電力線載波與10kV電力線載波所組合而成的系統。其技術構成如下:

1.在硬件方面,為了減少各個電路部分相互之間的串擾,要合理劃分弱信號電路,強信號電路;合理劃分數字電路部分和模擬電路部分;對于模擬信號輸出和輸入口均采用磁路耦合方式進行隔離,同時對于輸入信號使用具有高的帶外衰減系數的無源帶通濾波器;對于外部數字信號接口電路部分使用具有良好電磁兼容性能的集成電路;在各輸入和輸出端口添加相應的保護器件;另外,還要使用具有高穩定性、高抗干擾性的電源,進一步提高整體的抗干擾能力。

2.在軟件方面,使用內置式看門狗,使之能夠有效地監測軟件運行故障,在合理的較短時間內從故障中恢復;在MCU軟件設計中使用分布式軟件陷阱,以監測軟件的運行并從故障中恢復;對端口采樣時,使用重復采樣判別技術,防止慢上升速率信號中疊加的噪聲對采樣精度的影響。

3.在數據傳輸方面,為了提高傳輸的可靠性,克服信道中噪聲對判決錯誤的影響,除了合理選擇調制與解調方法外,還要采用差錯控制編碼技術(也稱糾錯編碼),最大限度地保證數據傳輸的可靠。

(六)配電網自動化

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引言

電力系統是為人們的正常的生活和工作提供電能生產的系統,主要由發電、輸電以及用電等多個環節構成。電力系統憑借其復雜的工作流程,為人們的生活和城市經濟發展提供了一系列優質的供電服務。電力自動化技術作為電力系統重要的組成部分,包含多種多樣的形式,主要包括對電力的調度以及對電網和電站的自動化控制。為了能夠提高電力系統供電質量,促進電力系統不斷發展,實現電力系統的自動化建設是一條最好的途徑。

1 電力自動化技術應用的主要范圍

第一,應用于發電廠中。將電力自動化技術應用于發電廠中主要表現在實現遠程控制,對有功負荷進行經濟分配,自動控制無功功率和母線電壓的增減。通過計算機技術的運用來實現自動控制站內機組的運行情況,實現站內的安全檢測和應急控制,從而保障發電機組的安全。尤其是在對設備的運行情況進行檢測和控制時,可以通過遠程計算機來完成工作要求,并通過系統采集的數據進行分析來達到全面控制的要求,最終完成整個控制過程。

第二,應用于供電系統中。將自動化技術運用于供電系統中主要包括三個方面到的內容:首先,控制負荷的系統,及通過對工頻和聲頻的負荷曲線上進行描繪與記錄,對電能的使用情況進行分析和控制[1];其次,利用計算機技術和通信技術,對電力系統進行集中優化處理,充分運用采集的信息對電力系統的運行情況進行及時地維護和監控[2];最后,將小型的計算機設備加以應用,從而達到實時控制電力系統的目的。

第三,應用于電網調度中。在電網調度過程中,充分利用計算機來采集信息、計算工況以及檢測系統的安全性等,這一過程就是電網調度的自動化建設。在電網調度中應用自動化技術來檢測和管理系統,并收集和處理安全的信息,能夠有效避免安全事故的發生,對于維護供電系統的正常運行具有至關重要的作用。

2 電力系統自動化技術應用的基本要求

電力系統不僅承擔著供電的職責,而且還要肩負線路連接情況以及設備控制及管理的重任,為此將自動化技術運用于電力系統之中也需要尊崇以下幾個方面的要求:

第一,要注重對設備的運行狀況進行管理。對電力系統中正在運行的設備和元件進行控制和管理,是電力系統自動化過程中必須要完成的重要內容。運用專業化的監控儀器和設備對其進行監控,能夠及時發現并處理設備在運行過程中出現的各種問題,為供電系統安全高效的運行提供了重要的保障。

第二,要保障設備安全穩定地運行。供電系統必須配備一定的安全防護體系,切實保證儀器設備極其線路安全穩定的運行。電力系統由眾多龐大的電力設備和路線組成,必須通過分工管理的方法才能實現設備運行之間的有機協調,這也是對電力系統自動化建設提出的重點要求之一。

第三,要盡量減少人工操作程序。電力系統自動化建設的主要目的就是解放人類勞動力,盡可能地實現無人化的自動操作模式。因此,加強電力系統自動化建設要盡量減少人工操作模式,最大程度地實現電力系統運行和控制的自動化,尤其是對于一些高危作業,要實現計算機自動化對人里的完全代替,從而確保工作人員的安全,實現人力資源最高效的運用[4]。

3 電力系統中電力自動化技術的應用

3.1 光互連接技術的應用

將光互連接技術應用于電力系統的繼電保護裝置和自動控制的領域之中,能夠將傳統的基本技術要求呈現出來。例如:打印報表和拓撲、記錄相關數據、對數據進行自動化地分析與處理,以及實現狀態評估、電網分析和人機界面結合處理的功能等。將光互連接技術應用于電力系統中,能夠為電力工作人員呈現出更加精準的定位和清晰的畫面,從而使其能夠及時地獲取準確的參考信息。在此基礎之上,技術人員通過對所獲得的數據進行處理和分析,方便采取更加有效的措施。與此同時,通過該技術的使用能夠極大地提高電力設備的工作效率,使得電容性的負載不會產生較大的影響,為電力系統安全穩定的運行提供了重要的保證。除此以外,在電力系統中運用光互連接技術,能夠有效防止故障的發生,避免了因地理環境所帶來的不利影響,促使電力企業的經濟效益和社會效益得到一定程度地提升,值得加以廣泛運用。

3.2 現場總線技術的應用

現場總線技術一個顯著特征就是具備全方位的通信網絡,不但包含控制中心兩個場地的裝置和儀器,而且還包含具體的施工現場。應用現場總線技術主要是通過眾多的設備和感應器準確及時地將電力系統所需要的電壓、電流以及電阻等主要的數據信息傳輸至自身的控制系統之中,并經過相關的技術人員進行整理和分析之后,最終把主機的指示命令傳遞到對應的操作設備當中。通過對現場總線的操控,能夠對接收到的信息進行分散處理,使單個計算機的負荷得到降低。在實際操作過程中使用現場總線技術還能夠實現與前置機以及上位機的有效結合,這就使得在發揮整個系統的控制功能時,只需要對現場的而細表進行操作即可完成所需要的工作。此外,將現場總線技術運用于電網的自動化調度過程之中,能夠減少值班人員的工作量,使得對事件的控制效率能夠得到有效提升。

3.3 主動對象數據庫技術的應用

主動對象數據庫技術主要應用于電力系統的自動監視和監控兩個方面,通過主動對象數據庫技術的應用為電力系統帶來了一系列的變革。例如:系統軟件開發的變革、針對對象的設計、分析以及編程的變革等。通過該項技術的使用使得軟件在開放性、重要性、繼承性等方面產生了重要的影響。尤其與以往傳統的技術相比,其主要優勢體現在對象技術的支撐和主動功能方面。另外,通過主動對象數據庫技術的應用,能夠促使計算機通過數據庫程序對內部信息進行準確。及時和全方位的控制和管理,從而使其能夠提供更加準確的操作指令。要想更好地應用這項技術,電力部門首先要善于虛心求教,積極汲取和借鑒國外先進的技術各經驗,然后再結合我國電力系統的實際情況進行進一步的探索和完善。目前。主動對象數據庫技術在我國獲得了良好的發展,對電力部門運行效率的提升具有極大地促進作用,極大地滿足了人們對供電的需求,推動了我國電力事業的蓬勃發展。

4 結束語

縱觀全文,科學技術的不斷進步為我國各項事業的發展做出了重要的貢獻,這一點同樣體現在電力系統中。電力資源作為人們日常工作和生活過程中不可或缺的一項重要資源,伴隨著社會經濟的發展,人們度其的需求量與日俱增,這就為電力系統的發展帶來了巨大的挑戰。基于此,為了能夠更好地滿足人們的供電要求,實現電力系統的自動化建設工作迫在眉睫。通過將電力自動化技術應用于電力系統中,能夠有效保證電力系統安全高效的運行,對于全面推動我國電力事業獲得蓬勃發展具有重要的推動作用。

參考文獻

[1]張恒,張東寧.談電力自動化的發展趨勢、市場狀況及集成方向[J].電氣技術,2005(7).

[2]趙津津.現場總線技術在電力自動化中的應用[J].科技咨詢導報,2007(30).

[3]覃芊.談電力自動化的未來發展趨勢[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2009(8).

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1.1電力系統的運行方式

電力系統的運行方式的分類是在安全性、經濟性和維修要求的基礎上,根據短路阻抗值得大小分為最小和最大兩種運行方式。在實際的電力系統運行中,這兩種運行方式是可以根據實際的工作需求進行轉換的。當電力系統的阻抗值最大時,被稱為最小運行方式,此時的短路電流量為最小,因此這種運行方式主要用于機電保護裝置靈敏度的校驗。反之當電力系統的阻抗值最小時就是最大運行方式,這種方式主要用于開關電器穩定性的校驗。

1.2影響電力系統運行的因素

就目前對電力系統的分析而言,有很多因素都在影響著它的安全運行。可以簡單的歸納為這三種因素:人為因素、設備故障和自然環境因素,其中自然因素是最常見和最主要的因素。在日常的維修中無意拉斷開關等都屬于人為因素;設備設計不合理或線路老化等則屬于設備故障因素;在檢查讀設備的時候,設備在沒有遵循正常程序的情況下就退出了系統,這就會使得設備出現暫態電壓的問題,進而導致擊穿固體絕緣,這也是十分危險的情況;而暴雨、大風、海嘯等引起的電力系統阻斷和損壞就屬于自然環境因素。在電力系統的運行中,應該盡量避免人為和設備因素引發的安全事故。

1.3電力系統的設計應該考慮的因素

在設計電力系統的時候,需要充分考慮各種因素,這主要是因為輸電線路以及設備的分布都較為廣泛,自然因素仍然是決定電力系統運行安全的一個關鍵因素。例如在云心過程中,雷電會影響架空路線,暴風雨會影響輸電線路。而且當雷擊中架空路線的時候,雷電會通過接地線流入大地,雖然對電力系統的安全運行不會產生嚴重的影響,但是當雷電擊中了輸電線路,就會導致線路的高暫態電壓出現,進而引發絕緣子串閃絡,進而影響電力系統的運行,因此在設計中要對這些因為加以著重考量。

2自動化調度系統和電力系統的運行

2.1電力自動化調度系統的發展

自動化調度系統對于整個電力系統安全運行而言有著重大的歷史意義。二十世紀70年代首次出現了專用機自動化調度系統,其后自動化調度系統還經歷了四個階段的發展,在八十年代和九十年代分別出現了雙機熱備用系統和分布式系統,最終由專用發展為通用、由集中發展為分布、由數據采集到實時監測,目前我國還率先開發了處于國際先進水平的“圖模庫一體化”建模技術,現代化自動化調度系統除了要對IEC61970的公共信息模型以及可縮放矢量圖形標準加以遵循以外,還能夠擴展一系列的應用軟件功能,例如實現了網上瀏覽操作以及遠程維護等。

2.2電力系統安全運行與自動化調度系統

自動化調度的發展是電力系統安全運行的關鍵,隨著電力系統的發展對自動化調度系統的要求也越來越多。例如隨著電網規模的不斷擴大,互聯性能的不斷增加,這就要求自動化調度系統能夠對大量的數據和信息進行采集和分析,不僅能夠將動態、靜態和暫態結為一體進行分析處理,還要實現一次和二次系統的同步建模與數據采集分析。未來的自動化調度系統還要將市場中的實際用電量和電網信息進行分析處理,確保經濟和物理上的穩定性。此后電力系統動態行為將不斷復雜化,規模也會越來越大,以往的管理系統將不能滿足現代化的發展需求,因此自動化調度系統應該由單一的監控分析發展為安全協調和廣域保護為一體的綜合型系統。

3自動化調度系統的發展趨勢

未來自動化調度系統的發展不僅要滿足特高壓電網的需求同時還要滿足全國互聯大電網的發展需求,它將是集市場化、標準化、數字化和智能化為一體綜合性系統。智能化是指對電力系統元件實現控制一體化;標準化則是指實現相關應用軟件的即插即用,就目前而言智能化和標準化都還有待研究和提高。例如智能預警、調度技術的優化和對事故的處理都屬于智能化調度研究的范疇,這一技術實現的真正目的就是能夠大范圍的預防和處理電力系統故障,避免造成重大事故。而數字化則包含了信息、通信、管理和決策等四個方面,其中信息數字化包含有兩個方面,分別是信息的共享以及數據的集成,其數據的集成就是將各種信息的模擬信號轉化為數字信號,這不僅能對系統的實際運行情況加以直接具體的反映出來,還能夠確保其管理和決策在一定程度上的準確性。其智能化就是將電力系統中的元件保護緊急、解列以及恢復控制集于一體,標準化則是指相關應用軟件滿足即插即用目標的實現。市場化是指未來自動化調度系統應該增加對市場環境下電網安全性分析的功能,進而滿足電網在線輸電能力和運行安全穩定性的計算分析。

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社會經濟的發展水平不斷的提高,同時人們對電能的需求也大大的增加,在這樣的情況下電能的可靠性和安全性也提出了更高的要求,最近幾年,計算機技術也在不斷的發展和完善,所以電力調度工作的質量和水平也在不斷的提升,如何提高電力系統調度自動化的水平也成為了當前非常重要的內容之一。

1.電力調度自動化概述

電網調度自動化通常就是指借助電網運動化和數字化會發展,在市場經濟發展的條件下,電網的規模也不斷的增大,人們的在用電量上有更高需求的同時也使得用電的可靠性和安全性都提出了更高的要求,在這樣的情況下,如果一個部件出現了問題就很有可能會使得整個電網有癱瘓的風險,這樣就會出現大范圍停電現象。因為人民生活水平都在不斷的提升,為了保證工作的過程中不能產生停電現象,所以就必須要對電力的供應進行嚴格的控制,同時還要在停電之前貼出通知,電力企業在這樣的情況下就要面臨非常嚴峻的考驗,所以在這一過程中必須要對電力調度自動化系統進行嚴格的控制。

1.1電力調度系統的發展

在電力系統最早起源于20世紀中期,最早是為了解決電網在工作中很難控制的一些問題,在那個階段主要的目的就是對系統信號進行及時的控制,在實施控制的過程中采用的技術主要有接點遙控或者是其他裝置對其進行有效的控制,在當時主要是為了可以更好的對電網頻率予以適當的調整和控制。通常我們所說的電力系統自動化通常就是指在實際的工作中采用現代化先進技術對設備的運行情況進行實時的監測和控制,這樣就可以很好的體現出其自身的安全性和穩定性,這樣才能更加充分的體現出其自身的優勢,保證人們正常生產和生活上的電力供應。

1.2電力調度自動化分析

在很長時間的社會實踐和研究之后,相關人員得出了如下結論。在電力系統的運行和發展中,要想有效的提高電力調度控制和管理的工作質量一定要在實際的工作中采用適當的方法對其進行有效的控制,而只有這項工作的質量能夠得到保證,才能更好的確保電網的正常運行。在實際的工作中,它一方面可以有效的提高電網的工作質量,同時也能夠提高電力企業在發展中所獲得的經濟效益,在節能方面也越來越成熟,在這樣的情況下電力行業的發展就成為了社會發展中一個非常重要的問題。而電力調度方面的研究也更加的深入。通常所指的電力調度是在電力企業的發展中以計算機作技術作為主要的依托,以現代化的信息技術作為發展的條件,將電力調度作為調度工作中采用的主要方法,在應用的過程中,它的運行方式也是有著自身獨到特點的。

1.2.1信息采集與命令系統

該系統是電力調度自動化系統中一個非常重要的組成部分,這一系統的出現也是當今系統發展過程中一個剛剛起步的時期,在運行的過程中它主要是通過電廠、發電終端以及相關的設備對運行中相關的信息予以有效的整理,這樣就可以將這些信息傳遞給計算機集控平臺,從而可以對系統進行有效的遠程控制。

1.2.2信息傳輸環節

信息傳輸是整個工作中最為關鍵的一部分,在過去的信息傳輸工作中,因為信息傳輸技術的不科學而引發了許多的工作控制失誤,給工作的開展造成嚴重的損失,甚至是給人們生活帶來一定的影響。近年來,隨著無線電通信技術、電磁波通信等新方式的產生,信息傳輸控制工作逐漸得到改善與優化,為整個電網調度系統工作的開展打下了堅實的指導基礎。

1.2.3信息收集、處理和控制環節

為了實現對電力系統調度自動化的管理和控制工作,在目前的管理工作中我們可以通過從技術標準、管理策略方面入手,為實現對整個電網進行監測和控制功能,需要在工作中收集分散在各個發電廠和變電站的實時信息,并對這些信息及時的加以歸納和總結,并將結構顯示給調度員,產生相關的系統控制方法。

2.電力系統調度自動化技術在國外的應用

2.1西門子SPECTRUM系統

該系統是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺,引入軟總線概念,服務器之間及內部各進程與實用程序問的信息交換實現標準化開發的。采用了分布式組件、面向對象等技術,廣泛應用于配電公司、城市電力司和工業用戶。

2.2 CAE系統

該系統采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務器體系結構和雙以太網構成的EMS硬件平臺,選用分布式應用環境開發研制的,集DAC、SYS、APP、COM于一體。該系統功能分布于各節點,能有效地減少網絡數據流,防止通信瓶頸問題。

2.3 VALMET系統

該系統適用于多種硬件平臺,可連接SUN、IBM、PHA工作站該系統包括實時數據、歷史數據和應用軟件三個服務器。

3.自動化系統技術的產生背景

隨著我國電力系統的不斷發展,網絡分布也越來越廣。電力系統網絡的運營與維護同樣需要大量的人力、物力與財力。傳統的人工抄表、監測技術已經不再滿足目前日益發達的電力系統現狀。自動化系統能夠對目前應用的電力系統進行全面監測,對在系統運營過程中出現的故障進行記錄與處理,大大提升了電力系統運行的穩定性。

4.電力系統應用互聯現狀

目前,我國應用的電力調度自動化系統在應用中主要有以下幾種:首先是CC一2000型電力調度自動化系統,它由部分高等院校與研究機構合作而成,充分利用了標準化技術為軟件提供接口,此電力調度自動化系統采用實時數據采集的方式,在不同的服務器分布相對的應用功能,即使在某一區域發生故障,也不會對整個系統的正常運行造成干擾。現代電力系統的自動化技術已經體現出更多的成熟的特點,開始廣泛應用于我國電力系統的建設與運行中。SD一6000~量管理系統具有統一的支持平臺,具有較大屏幕與調度自動撥號功能,在信息的傳遞時具有高實時性與超高質量的人機界面,是目前國內相對先進的的EMS系統,在我國的南方地區已經得到應用。OPEN一2000,量管理系統能夠實現監控與數據采集功能、自動發電控制技術功能等軟件,把調度與管理等應用于一體,具有開放型與分布式的特點,適合于省高調等新一代管理系統。此系統維護方便,已經在我國部分的市調項目上得以應用,并取得了不錯的效果。

5.電力系統調度自動化技術的發展趨勢

5.1模塊化與分布式

電力系統調度自動化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術是一種標準實施的基礎,能夠實現真正的分布式體系結構,基于平臺層解決數據交換的異構問題,是一種重要的電力系統調度自動化技術。

5.2電力系統調度綜合自動化

全面建立調度數據庫系統,提高電力系統調度自動化的綜合管理水平,使電力系統運行達到最優化,避免電力系統崩潰或大面積停電事故,提高電力系統的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系,使事故停電時間降到最短,降低各種不必要的影響。

6.結束語

電力企業逐漸涌入了市場化的發展大潮當中,在這樣的情況下,市場參與者和競爭者都在實際的工作中引入了調度自動化系統,這樣就可以對信息進行查詢等操作,雖然國家相關部門已經出臺了相應的規定,但是我國電力調度自動化系統還是需要不斷的改進和完善。

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1前言

隨著我國生產規模不斷擴大,各個生產領域對于電力的需求量越來越大,傳統的電力系統已經無法滿足人們生產和生活對于電力的需求。在經濟發展的新常態下,國家和社會對電力系統配電質量的要求越來越高。電力系統及其自動化已經成為電力行業發展的重要趨勢,并引領其向著更好的方向發展。同時,電力系統及其自動化與繼電保護之間也有著千絲萬縷的關系,只有做好電力系統自動化才能夠讓繼電得到更好的保護,只有做好繼電保護,才能夠為人們的生產和生活提供可靠的電力支持,才能夠讓電力系統為人們的生活、生產提供后盾和保障。因此,探究電力系統及其自動化和繼電保護的關系,不斷探究新的措施和手段提升電力系統自動化水平應當成為人們關注和研究的重點。

2電力系統及其自動化的概述

2.1電力系統結構的簡單化

隨著電力技術的不斷革新和發展,電力系統運行的自動化,為電力系統結構簡單化的實現提供了必要的前提。在近十幾年來,我們都見證了電力系統結構的變化,電力系統結構內部相關的設備以及零件,變得越來越簡單,但是其功能卻越來越強大。電力企業為了提升輸電的質量,不斷優化電力系統結構,使得整個電力系統的運行都有了極大的更新。電力系統中各個設備之間高效、簡化的連接方式,推動了電力輸電事業的進步。

2.2電力系統操控的一體化

電力系統自動化、智能化的實現,為實現電力系統操作的一體化提供了可能。電力系統操控的一體化,不僅節省了電力輸電的運行效率,而且使得電力系統變得更加簡單、易于操作。電力系統運行將計算機技術與自動化技術結合起來,將電力系統各個運行環節都掌控在計算機中,將電力人員從日日夜夜的監測工作狀態中解脫出來,實現了突況及時預警、預報機制。

2.3電力系統功能的多樣化

隨著電力技術的不斷發展和成熟,電力系統結構雖然越來越簡化,但是電力系統的功能越來越多。電力系統功能的多樣化是未來電力系統發展的方向,實現多樣化的電力系統功能,能夠無時不刻的監測電力系統的運行狀態,可以根據變電、輸電效率以及繼電保護設置的運行狀態等相關信息,對于電力運行狀態做出調度,進而優化電力系統的運行。

2.4電力系統運行的智能化

隨著計算機技術的不斷發展,對電力的生產、配備、輸送等各個環節都需要電力系統的運行來支撐。電力系統運行的智能化,直接彌補了電力系統運行人工操作的效率低、誤差大等局限,保證了整個電力系統能夠安全、平穩的完成對家家戶戶的輸送工作。電力系統經過自動化、智能化的改造后,實現了電力系統計算機操控,進而編制程序代碼,加大對電力系統運行的控制,提升了運行的效率。

3繼電保護自動化的關鍵環節

3.1可靠性和靈敏性

繼電保護裝置在電力系統運行的過程中起著至關重要的作用,對于實現平穩、安全的輸電,提高電力輸電質量發揮著積極的影響的作用。而且繼電保護裝置能夠全天候的監督和反映電力系統正常工作時的運行狀態,一旦在工作范圍內出現異常狀況,繼電保護裝置就能及時做出應急方案,從而保證電力運輸的通暢和安全。也就是繼電保護自動化系統的可靠性和靈敏性,維持了電力系統安全、穩定的運行狀態,大大延長了電力系統運行的壽命。

3.2選擇性和快速性

電力系統的自動化和智能化為實現繼電保護裝置的選擇性發揮了重要的作用,繼電保護裝置會根據計算機的反饋系數對于出現故障的嚴重程度做出判斷,繼電保護裝置能夠及時的篩選出故障線路,并及時切斷故障線路,防止故障線路威脅到其他線路的正常運行,促使電力系統能夠在正常狀態下進行工作。其次,繼電保護裝置在處理電力故障時發揮著巨大的作用,其工作的快速性直接決定了電網運行的效率,及時控制住故障問題的蔓延和擴大。繼電保護的選擇性和快速性對于電力系統的有效運行產生了積極作用。

4繼電保護自動化裝置的優劣性分析

自動化裝置在繼電保護自動化裝置中的應用,大大增強了電力運行系統的安全性和質量性,對于電力系統來說起到了保護、屏障的作用。而且,繼電保護自動化裝置能夠對電力系統運行過程中出現的故障做出及時的反饋,憑借著自身快速選擇性、優化智能性等特征,能夠及時切除電力系統中的故障線路,防止故障線路的蔓延和無線擴展,并威脅到整個電網的運行效率,繼電保護裝置彌補了傳統電力系統運行過程中,反應失靈或者遲鈍的缺陷,將電力人員從高強度、高密度的監測工作中解脫出來。但是,我們也必修看到,繼電保護的劣性在于其在我國繼電保護自動化裝置中應用時間不長,存在著相當大的技術局限性。目前的自動化裝置尚且滿足不了不斷發展的電力運行系統要求。因此,真正做到繼電保護自動化裝置作用的發揮,必修要做好設計成本的投入,設定更好的工作目標,提升相應技術,讓繼電保護和電力系統自動化完美結合在一起。

5電力系統中繼電保護自動化的應用研究

5.1發電機的應用

繼電保護裝置應用到發電機當中,大大延長了發電機的使用壽命。并且可實施的保護方法,會根據不同的實際情況,做出調整。在眾多的保護方法中,重點保護的方法是固定在發電機內部的定子繞組上的一種保護裝置,這種保護裝置,大大緩解了電路短路故障對于整個電網系統的影響。通過調節電流的移動范圍,能夠有效的控制住不平穩電流對于發電機的影響。另外,發電機與繼電保護裝置的結合的一個突出方面就是備用保護法,防止發電機出現絕緣擊穿的現象。

5.2變電器的應用

變電器是繼電保護裝置又一重要應用,利用繼電保護裝置對發電器展開保護,一般有以下三種方法:一是接地保護法;二是瓦斯保護法;三是短路保護法。三種方法各有利弊,但是想要實現的共同目標都是借助外在的設備,當電路故障發生時候,迅速做出反應,并且迅速切斷故障線路,通過故障線路切斷的方式達到電能的保護。

6結語

電氣自動化在電力系統中的作用無法替代,也將會成為電力系統發展的重要趨勢。信息技術、計算機技術等等高新科技技術的不斷發展必將會促進電氣自動化向著新的目標前進。相關人員要對其進行積極探索,通過電氣自動化的技術提升,達到繼電保護的優化,讓電能更好地發揮作用,讓電能為人們的生活、生產帶來更大前進的力量。

參考文獻:

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