電力系統(tǒng)自動化未來發(fā)展新技術(shù)研究

1、電力系統(tǒng)自動化將來開展新技術(shù)研究摘要：變電站自動化系統(tǒng)是變電站的核心系統(tǒng)，自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與先進性對變電站及電網(wǎng)的影響深遠，先進穩(wěn)定的自動化系統(tǒng)不僅可以保證電力企業(yè)經(jīng)濟效率，而且能保證廣闊用電戶利益?，F(xiàn)代社會對電能供給的“平安、可靠、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)等各項指標的要求越來越高，相應地，電力系統(tǒng)也不斷地向自動化提出更高的要求。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)不斷地由低到高、由部分到整體開展，本文對此進展了詳細的闡述。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動化開展應用變電站電力系統(tǒng)是把一些設(shè)備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點，變電站主要分為:升壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站。

2、電力系統(tǒng)綜合自動化是基于科技開展和計算機網(wǎng)絡技術(shù)的出現(xiàn)而逐步形成的一個概念，是一個綜合發(fā)電廠、變電站、輸配網(wǎng)絡和用戶的集成概念，其概念研究和實現(xiàn)的主要目的就是如何更好地掌控和監(jiān)視電力從出廠到供給的全過程，使輸配過程更有效和通暢。1電力系統(tǒng)自動化總的開展趨勢1.1當今電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)正趨向于:在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化開展。在設(shè)計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)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(gòu)成上益需要多“兵種的結(jié)合作戰(zhàn)。1.2整個電力系統(tǒng)自動化的開展那么趨向于：由開環(huán)

3、監(jiān)測向閉環(huán)控制開展，例如從系統(tǒng)功率總加到ag(自動發(fā)電控制)。由高電壓等級向低電壓擴展，例如從es(能量管理系統(tǒng))到ds(配電管理系統(tǒng))。由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)開展，例如sada(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的開展和區(qū)域穩(wěn)定控制的開展。由單一功能向多功能、一體化開展，例如變電站綜合自動化的開展。裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈敏化開展，例如繼電保護技術(shù)的演變。追求的目的向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化開展，例如勵磁控制、潮流控制。由以進步運行的平安、經(jīng)濟、效率為完成向管理、效勞的自動化擴展，例如is(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應用。近20年來，隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的開展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一

4、個計算機(puter)、控制(ntrl)、通信(uniatin)和電力裝備及電力電子(persysteequiqentsandpereletrnis)的統(tǒng)一體，簡稱為“p。其內(nèi)涵不斷深化，外延不斷擴展。電力系統(tǒng)自動化處理的信息量越來越大，考慮的因素越來越多，直接可觀可測的范圍越來越廣，可以閉環(huán)控制的對象越來越豐富。2具有變革性重要影響的三項新技術(shù)2.1電力系統(tǒng)的智能控制電力系統(tǒng)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(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:電力系統(tǒng)是一個具有強非線性的、

5、變參數(shù)(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(tài)大系統(tǒng)。具有多目的尋優(yōu)和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào)，也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。智能控制是當今控制理論開展的新的階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)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(tǒng)。智能控制在電力系統(tǒng)工程應用方面具有非常廣闊的前景，其詳細應用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡適應控制，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的勵磁、電掣動、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)構(gòu)造，多機系統(tǒng)中的asvg(新型靜止無功發(fā)生器)的自學習功能等。2.2fats和dfats2.2.

6、1fats概念的提出在電力系統(tǒng)的開展迫切需要先進的輸配電技術(shù)來進步電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電才能的新技術(shù)柔性交流輸電系統(tǒng)(fats)技術(shù)悄然興起。所謂“柔性交流輸電系統(tǒng)技術(shù)又稱“靈敏交流輸電系統(tǒng)技術(shù)簡稱fats，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進展調(diào)整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應用于高壓輸電系統(tǒng)，以進步系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。2.2.2fats的核心裝置之一asv的研

7、究現(xiàn)狀各種fats裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。asv是包含了fats裝置的各種核心技術(shù)且構(gòu)造比擬簡單的一種新型靜止無功發(fā)生器。asv由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成，其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)定電壓，因此對電網(wǎng)電壓的控制才能很強。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機相比，asv的調(diào)節(jié)范圍大，反響速度快，不會發(fā)生響應緩慢，沒有轉(zhuǎn)動設(shè)備的機械慣性、機械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲，并且因為asv是一種固態(tài)裝置，所以能響應網(wǎng)絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制才能大大優(yōu)于同步調(diào)相機。2.2.3dfats的研究態(tài)

8、勢隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的開展，電力用戶對供電質(zhì)量和可靠性越來越敏感，電器設(shè)備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關(guān)?？梢哉f，信息時代對電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。dfats是指應用于配電系統(tǒng)中的靈敏交流技術(shù)，它是hingrani于1988年針對配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決方法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。3基于gps統(tǒng)一時鐘的新一代es和動態(tài)平安監(jiān)控系統(tǒng)3.1基于gps統(tǒng)一時鐘的新一代es目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(sada

9、)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)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(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個共同的缺乏，即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數(shù)據(jù)只是部分有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。3.2基于gps的新一代動態(tài)平安監(jiān)控系統(tǒng)基于gps的新一代動態(tài)平安監(jiān)控系統(tǒng)，是新動態(tài)平安監(jiān)測系統(tǒng)與原有sada的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)平安監(jiān)測系統(tǒng)，主要由同步定時系統(tǒng)，動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號處理機四部分組成。采用gps實現(xiàn)的同步相量測量技術(shù)和光纖通信技術(shù)，為相量控制提供了實現(xiàn)的條件。gps技術(shù)與相量測量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物pu(相量測量單元)設(shè)備，正逐步取代rtu設(shè)備實現(xiàn)電壓、電流相量測量(相角和幅值)。電力系統(tǒng)調(diào)度監(jiān)測從穩(wěn)態(tài)/準穩(wěn)態(tài)監(jiān)測向動態(tài)監(jiān)測開展是必然趨