电力系统自动化控制优势及其实现关键技术研究

在现代科学技术不断发展前提下，电力系统也得到很快发展，很多新技术在电力系统中均得到广泛应用，在很大程度上促进电力系统发展，其中比较重要的一种就是自动化控制技术。因此，对于电气工程相关工作人员而言，了解并掌握自动化控制技术在电力系统的中应用已经成为必要任务，对电力系统更好进行工作十分有利。 1 电力系统自动化要求 电力系统自动化对电力系统元器件、元器件之间的协调、电力设备的使用寿命提出了要求。电力系统自动化要求能够对电力系统局部和整个电力系统运行参数进行实时的搜集和监测；同时电力系统元器件应经济、实用、安全，为电力系统进行控制和调节提供依据，很多自动化系统能够直接实现对电力系统元器件的调控；电力系统自动化还需要实现对电力系统各部分、各层次之间进行协调，自动化系统已经成为电力系统经济、安全运行的保证；电力系统自动化可以减少大量繁杂的人工劳动，减少人力强度，提高劳动效率，同时由于系统故障能够及时排除，系统的安全性提高，事故大量减少，并实现电力系统寿命的延长。电力系统自动化技术，有效地避免了大面积停电事件的发生。 2 电力系统自动化构成 2.1 自动化配电网络 传统配电系统以手工操作为主，上世纪九十年代，才逐渐实现了网络自动化。配电网络自动化构成复杂，主要包括配电网络分析软件、设备管理、地理信息系统、馈线自动化等，为配电网络自动化奠定了良好的基础。与传统孤岛自动化技术相比，配电网络自动化以信息技术为载体，不仅有诸多后台软件和通信技术，而且具备完善的智能终端。结合当前我国配电网络发展背景，可分段实现配电网络自动化目标，使自动化配电网络系统更加安全、完善。 2.2 自动化变电站 变电站自动化系统离不开信息处理技术、通信技术、现代电子技术和计算机技术的运用，它能够对变电站二次设备进行优化设计和重新组合。并作为自动化系统，对全部变电站设备进行监控、测量和协调，为用户提供优质的电力资源，对电力系统运行维护成本进行有效控制，使变电站运行更加稳定，实现其经济效益最大化。 2.3 自动化系统调度 电力系统自动化调度发展速度比较快，功能也比较多。不仅使电力系统的调度与运行更加科学合理，而且能够对电力系统数据进行有效监控和采集，以营造安全、可靠的电力市场环境，从根本上实现电力系统调度自动化，使电力系统更加安全、稳定，保障其整体质量。 2.4 发电厂分散控制系统 发电厂分散控制系统中涉及到的内容比较多，包括工程师及运行人员工作站、控制单元、以太网等，主要以分层分布式结构为主。其中，工程师及运行人员工作站中都有接口，在具体生产实践中，可采用控制单元对其进行控制。完成开关量、热电阻和电气量等相关信号接收工作之后，采用正确的方式，对它进行运算和处理，然后实行参数运行，并对电力生产过程进行有效监测，最大程度实现控制、联锁保护等功能。 3 电力系统自动化新技术的应用 3.1 智能化控制技术 随着科技的进步，电力系统自动化技术经历了几个主要的发展历程。首先，通过传递函数进行单输入输出进行控制时期；随后，线性最优化控制盒非线性和多机进行协调控制时期；最近几年，智能化控制时期。随着智能控制功能的越来越强大，在新兴的电力系统中有着越来越广泛的应用，电力系统智能化控制技术在多机系统的静止无功发生器控制、人工神经网络励磁、快关综合控制系统等相关领域得到了大量应用。 3.2 现场总线技术 所谓的现场总线技术具体是指以现场实测和设备控制间的数据传输为主控制系统，其主要是利用现场的自动化仪器仪表与控制中心的设备相连，从而实现信息一体化、全方位的通信与控制。该技术要求现场仪器仪表与相关设备的连接及通信都必须依据规范的协议，为电力系统自动化控制的实现奠定基础。现场总线技术具有以下特点：开放性、互操作性、分散性、适应性等等。它在电力系统自动化控制中的应用，能够有效节省硬件投资和安装成本，并且维护工作量也会有所减少，可进一步提高系统的可靠性及准确性。 3.3 神经网络控制技术 对于神经网络控制技术而言，从理论角度来看，其基本特点就是鲁棒性、非线性及并行处理，同时其还具备自组织学习能力。由于该项技术自身所具备特点及优势，其在电力系统应用方面受到越来越广泛关注。在该技术实际应用过程中，对于神经网络而言，其基本连接方法为利用大量神经元连接，这种情况的存在使相关工作人员能够依据一定孙发调节神经权值，从而实现非线性映射神经网络。 3.4 面向对象的数据库技术 随着现代社会科学技术不断发展，主动面向对象的数据库技术也到更好发展，其除具备较好继承性及开放性之外，同时还具备一定智能性及共享性，尤其在建设电力系统自动化方面该技术具有很好促进作用。对于现代化电力系统而言，在科学调度基础上其还能够提供电能。相比于传统技术而言，该技术表现出十分明显优势，其能够对电力进行较好控制，可利用数据库中的触发子系统全方位进行监控，在此基础上可较好保证数据分析以及有关管理。 综上所述，科学技术是提高生产效率的重要途径，自动化技术有着自身特殊的优势。电力系统自动化发展使得电力系统运行更加稳定高效，保障了电力系统的安全运行，为经济社会建设做出了重要贡献。控制技术、计算机技术和信息技术的相互融合和发展，电力系统自动化水平将更加智能化，运行更高效，并逐渐形成电力系统自动化的相关标准，促进电力系统整体发展水平。 在现代科学技术不断发展前提下，电力系统也得到很快发展，很多新技术在电力系统中均得到广泛应用，在很大程度上促进电力系统发展，其中比较重要的一种就是自动化控制技术。因此，对于电气工程相关工作人员而言，了解并掌握自动化控制技术在电力系统的中应用已经成为必要任务，对电力系统更好进行工作十分有利。 1 电力系统自动化要求 电力系统自动化对电力系统元器件、元器件之间的协调、电力设备的使用寿命提出了要求。电力系统自动化要求能够对电力系统局部和整个电力系统运行参数进行实时的搜集和监测；同时电力系统元器件应经济、实用、安全，为电力系统进行控制和调节提供依据，很多自动化系统能够直接实现对电力系统元器件的调控；电力系统自动化还需要实现对电力系统各部分、各层次之间进行协调，自动化系统已经成为电力系统经济、安全运行的保证；电力系统自动化可以减少大量繁杂的人工劳动，减少人力强度，提高劳动效率，同时由于系统故障能够及时排除，系统的安全性提高，事故大量减少，并实现电力系统寿命的延长。电力系统自动化技术，有效地避免了大面积停电事件的发生。 2 电力系统自动化构成 2.1 自动化配电网络 传统配电系统以手工操作为主，上世纪九十年代，才逐渐实现了网络自动化。配电网络自动化构成复杂，主要包括配电网络分析软件、设备管理、地理信息系统、馈线自动化等，为配电网络自动化奠定了良好的基础。与传统孤岛自动化技术相比，配电网络自动化以信息技术为载体，不仅有诸多后台软件和通信技术，而且具备完善的智能终端。结合当前我国配电网络发展背景，可分段实现配电网络自动化目标，使自动化配电网络系统更加安全、完善。 2.2 自动化变电站 变电站自动化系统离不开信息处理技术、通信技术、现代电子技术和计算机技术的运用，它能够对变电站二次设备进行优化设计和重新组合。并作为自动化系统，对全部变电站设备进行监控、测量和协调，为用户提供优质的电力资源，对电力系统运行维护成本进行有效控制，使变电站运行更加稳定，实现其经济效益最大化。 2.3 自动化系统调度 电力系统自动化调度发展速度比较快，功能也比较多。不仅使电力系统的调度与运行更加科学合理，而且能够对电力系统数据进行有效监控和采集，以营造安全、可靠的电力市场环境，从根本上实现电力系统调度自动化，使电力系统更加安全、稳定，保障其整体质量。 2.4 发电厂分散控制系统 发电厂分散控制系统中涉及到的内容比较多，包括工程师及运行人员工作站、控制单元、以太网等，主要以分层分布式结构为主。其中，工程师及运行人员工作站中都有接口，在具体生产实践中，可采用控制单元对其进行控制。完成开关量、热电阻和电气量等相关信号接收工作之后，采用正确的方式，对它进行运算和处理，然后实行参数运行，并对电力生产过程进行有效监测，最大程度实现控制、联锁保护等功能。 3 电力系统自动化新技术的应用 3.1 智能化控制技术 随着科技的进步，电力系统自动化技术经历了几个主要的发展历程。首先，通过传递函数进行单输入输出进行控制时期；随后，线性最优化控制盒非线性和多机进行协调控制时期；最近几年，智能化控制时期。随着智能控制功能的越来越强大，在新兴的电力系统中有着越来越广泛的应用，电力系统智能化控制技术在多机系统的静止无功发生器控制、人工神经网络励磁、快关综合控制系统等相关领域得到了大量应用。 3.2 现场总线技术 所谓的现场总线技术具体是指以现场实测和设备控制间的数据传输为主控制系统，其主要是利用现场的自动化仪器仪表与控制中心的设备相连，从而实现信息一体化、全方位的通信与控制。该技术要求现场仪器仪表与相关设备的连接及通信都必须依据规范的协议，为电力系统自动化控制的实现奠定基础。现场总线技术具有以下特点：开放性、互操作性、分散性、适应性等等。它在电力系统自动化控制中的应用，能够有效节省硬件投资和安装成本，并且维护工作量也会有所减少，可进一步提高系统的可靠性及准确性。 3.3 神经网络控制技术 对于神经网络控制技术而言，从理论角度来看，其基本特点就是鲁棒性、非线性及并行处理，同时其还具备自组织学习能力。由于该项技术自身所具备特点及优势，其在电力系统应用方面受到越来越广泛关注。在该技术实际应用过程中，对于神经网络而言，其基本连接方法为利用大量神经元连接，这种情况的存在使相关工作人员能够依据一定孙发调节神经权值，从而实现非线性映射神经网络。 3.4 面向对象的数据库技术 随着现代社会科学技术不断发展，主动面向对象的数据库技术也到更好发展，其除具备较好继承性及开放性之外，同时还具备一定智能性及共享性，尤其在建设电力系统自动化方面该技术具有很好促进作用。对于现代化电力系统而言，在科学调度基础上其还能够提供电能。相比于传统技术而言，该技术表现出十分明显优势，其能够对电力进行较好控制，可利用数据库中的触发子系统全方位进行监控，在此基础上可较好保证数据分析以及有关管理。 综上所述，科学技术是提高生产效率的重要途径，自动化技术有着自身特殊的优势。电力系统自动化发展使得电力系统运行更加稳定高效，保障了电力系统的安全运行，为经济社会建设做出了重要贡献。控制技术、计算机技术和信息技术的相互融合和发展，电力系统自动化水平将更加智能化，运行更高效，并逐渐形成电力系统自动化的相关标准，促进电力系统整体发展水平。

文章来源：《电力系统自动化》 网址: http://www.dlxtzdhzz.cn/qikandaodu/2021/0727/1060.html