劉樹(shù)才

摘要：電力系統(tǒng)在支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展進(jìn)程中起到重要的基礎(chǔ)性作用。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展電力系統(tǒng)也逐漸趨于自動(dòng)化。針對(duì)電力系統(tǒng)強(qiáng)非線性、時(shí)變性以及參數(shù)不確定性等特點(diǎn)，為保障其安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)效且優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行，本文從電力系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題出發(fā)，探索了新時(shí)期電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方向，對(duì)提升電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和綜合經(jīng)濟(jì)收益具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 自動(dòng)化 技術(shù)應(yīng)用 思考

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0102-01

眾所周知，電力系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的巨維復(fù)雜系統(tǒng)，具有強(qiáng)非線性、時(shí)變性以及參數(shù)不確定性等特點(diǎn)。而電力系統(tǒng)自動(dòng)化則是指通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)等手段進(jìn)行電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)的引入為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供了革命性的變革，涵蓋軟件設(shè)計(jì)與應(yīng)用，配套設(shè)施建設(shè)等工作。針對(duì)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，自動(dòng)化技術(shù)幫助其邁入信息化發(fā)展的快車(chē)道，促進(jìn)了電力系統(tǒng)更加安全可靠的運(yùn)行，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮巨大的作用。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中存在的技術(shù)問(wèn)題

1.1 變電站監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題

變電站作為電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，其運(yùn)行監(jiān)控的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性是影響電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素所在。就目前而言，我國(guó)電力系統(tǒng)中運(yùn)行的變電站缺乏故障濾波裝置，而針對(duì)后臺(tái)是否需要增設(shè)監(jiān)控機(jī)的討論也沒(méi)有形成統(tǒng)一的意見(jiàn)。在實(shí)際工作中，設(shè)置后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的利大于弊。電力系統(tǒng)的變電站通過(guò)設(shè)置后臺(tái)監(jiān)控機(jī)，有助于減輕人員的工作負(fù)荷，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理，為電力系統(tǒng)的安裝運(yùn)行與維護(hù)提供了重要的參考價(jià)值。同時(shí)，設(shè)置后臺(tái)監(jiān)控機(jī)也有助于企業(yè)控制人工成本，減少人員的不必要開(kāi)支，也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要標(biāo)志之一。而反對(duì)安裝后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的任院長(zhǎng)則認(rèn)為無(wú)人員看守的狀況下，若變電站出現(xiàn)突發(fā)情況或者運(yùn)行故障時(shí)，無(wú)法進(jìn)行有效的解除。這種觀點(diǎn)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化是相違背的，是認(rèn)識(shí)上的一種偏差。實(shí)際上，就電力系統(tǒng)目前的建設(shè)與應(yīng)用水平而言，尚有諸多部分沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，針對(duì)這一客觀事實(shí)，科學(xué)合理的配置自動(dòng)化設(shè)備，進(jìn)行人員值班與設(shè)備運(yùn)行相互協(xié)調(diào)的工作機(jī)制將一方面提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的水平；另一方面解決實(shí)際工作中存在的問(wèn)題。

此外，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中，故障濾波器是自動(dòng)化水平的一個(gè)重要體現(xiàn)，也是必不可少的裝置。而現(xiàn)實(shí)中諸多變電站缺乏故障濾波裝置，對(duì)于故障跳閘前后或者電流的非正常變動(dòng)以及故障電流值等的記錄缺失，導(dǎo)致故障發(fā)生時(shí)不能夠有效及時(shí)的予以確診和排除。

1.2 數(shù)據(jù)和信息遠(yuǎn)程傳輸中存在的技術(shù)問(wèn)題

電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的維度動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在其運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)量與信息。而這些數(shù)據(jù)與信息有需要進(jìn)行遠(yuǎn)程的傳輸。目前，有些電力系統(tǒng)中的變電站雖然安裝有后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，但其無(wú)法正常運(yùn)行或者由于設(shè)備陳舊，運(yùn)行效率低下等情況的存在，造成數(shù)據(jù)和信息的遠(yuǎn)程傳輸?shù)氖　６ㄟ^(guò)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)秸{(diào)度主站的做法并利于數(shù)據(jù)和信息的遠(yuǎn)程傳輸。根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)而言，應(yīng)通過(guò)保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)的通訊單元向調(diào)度主站進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的遠(yuǎn)程傳輸，一方面可以避免因后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的的不必要的干預(yù)導(dǎo)致信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖』蛘咝实拖?；另一方面發(fā)揮通訊單元的自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的高速、安全、可靠的傳輸，避免因后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)故障影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 新時(shí)期電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的方向和意義

未來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向必定是沿著科學(xué)技術(shù)變革的步伐，加速電力系統(tǒng)自動(dòng)化和信息化的城東，如建立DMS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與傳輸、在線識(shí)別與控制、暫態(tài)瞬變的捕捉等功能，集合辦公自動(dòng)化、地理信息與管理信息系統(tǒng)集成，構(gòu)建完善的電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，我國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化將有效的消除因故障停電而造成的社會(huì)問(wèn)題，規(guī)避大面積停電事故的發(fā)生，提高電力系統(tǒng)安全可靠長(zhǎng)效的運(yùn)行。此外，電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化也有助于實(shí)現(xiàn)電力平衡、負(fù)荷監(jiān)控、精確計(jì)量和節(jié)約用電等經(jīng)濟(jì)效益，提高企業(yè)的運(yùn)行成本，節(jié)約社會(huì)資源，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的更好更快發(fā)展提供電力支持。

3 新時(shí)期電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)幾點(diǎn)思考

3.1 計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的引入

隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的不斷深入發(fā)展，其控制也面臨著諸多的挑戰(zhàn)，如：電力系統(tǒng)需要進(jìn)行異地控制器之間的協(xié)調(diào)控制、多目標(biāo)優(yōu)化和確保其運(yùn)行環(huán)境與故障排除的魯棒性特效，滿足其自身強(qiáng)非線性與變參數(shù)的特點(diǎn)。而未來(lái)計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)則是建立在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上推廣應(yīng)用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)非線性、強(qiáng)魯棒性、自主學(xué)習(xí)與處理能力的特點(diǎn)，這恰恰彌合了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的要求。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)連接權(quán)值將數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行非線性映射，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和結(jié)構(gòu)的非線性特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行自主優(yōu)化處理，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法和硬件設(shè)施對(duì)其控制狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)，確保電力系統(tǒng)的長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 變壓器設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)將是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要體現(xiàn)，也是電力系統(tǒng)擴(kuò)容和電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大的必然要求。變壓器設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)首先應(yīng)用于設(shè)備檢修過(guò)程中，幫助技術(shù)人員準(zhǔn)確、及時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，降低故障損耗率和發(fā)生率，提高供電設(shè)備的穩(wěn)定性。針對(duì)電力系統(tǒng)故障檢修的特點(diǎn)，一般分為故障檢修、定期檢修和狀態(tài)檢修三個(gè)組成部分。而未來(lái)變電站在線檢修技術(shù)將保障狀態(tài)檢修階段的準(zhǔn)確性和可靠性，解決離線監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)的難題。

3.3 自動(dòng)化安全保障技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化安全保障技術(shù)是一種靈活的實(shí)時(shí)恢復(fù)機(jī)制，對(duì)保障電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性運(yùn)行具有重要的作用。通過(guò)構(gòu)建自動(dòng)化安全保障技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的日常數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和備份，幫助電力公司開(kāi)展發(fā)電站預(yù)算核算、系統(tǒng)更新評(píng)估和安全指標(biāo)的制定等。自動(dòng)化安全保障技術(shù)同監(jiān)控系統(tǒng)有效的結(jié)合，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的異常情況進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、報(bào)警，從而降低自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

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