張晶晶

摘要：隨著社會的發(fā)展，供電系統(tǒng)自動化的各項指標要求越來越高，自動化技術經(jīng)歷了從低到高，從地區(qū)到整體的發(fā)展模式，本文針對電力系統(tǒng)變電運行的自動化技術加以分析，從新技術的應用和發(fā)展趨勢幾方面展開討論，分析了電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展。

關鍵詞：電力系統(tǒng)自動化 ?新技術 ?計算機控制

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）09-0018-01

1 電力系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展

當今電力系統(tǒng)運行從控制方式上，要求具有最優(yōu)化，智能化和適應化的特點，一般都采用多機系統(tǒng)模擬控制的方式來進行分析，很多數(shù)據(jù)都借助現(xiàn)代化控制理論，增加了更多的微機和電子器件控制，通知兼顧遠程通信系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。隨著自動化技術的不斷發(fā)展，原來的開環(huán)檢測系統(tǒng)正在轉化為閉環(huán)檢測控制模式，AGC（自動發(fā)電控制）。電壓等級也逐步向低發(fā)展，變電站從原來的單一變電站向綜合性自動化變電站轉化，所有的檢測裝置設施區(qū)域數(shù)字化，速度化和靈敏化，比如繼電保護技術的發(fā)展。整個系統(tǒng)都在延續(xù)智能化，最優(yōu)化的發(fā)展模式，這些自動化技術的引用都在引導電力系統(tǒng)不斷向安全，經(jīng)濟管理的方向邁進。

近些年來，計算機控制通信技術也在不斷發(fā)展，很多的電力系統(tǒng)都在轉化為一個集計算機控制，通信傳輸以及各種電子設備一體的系統(tǒng)性變電運行，簡稱為“CCCP”。其內容正在不斷吸收各方面信息，技術不斷外延，直接可觀可測的數(shù)據(jù)信息量隨著閉環(huán)控制新系統(tǒng)的應用得到了迅速的發(fā)展。

2 電力系統(tǒng)自動化控制技術的改革

2.1 電力系統(tǒng)的智能自動化控制

電力系統(tǒng)地智能自動化控制系統(tǒng)在過去的幾十年內得到了迅速的發(fā)展，從最為簡單的傳遞函數(shù)輸入，到單項輸入的線性控制，演變到目前的非線性多機系統(tǒng)智能控制，電力系統(tǒng)自動化控制技術得到了飛速的發(fā)展。但是就目前還存在很多的問題，比如電力系統(tǒng)的各種變量參數(shù)含有很多的隨機不確定性，動態(tài)控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，在多目標尋優(yōu)的運行方式下魯棒性不斷增強，各控制器之間協(xié)調配合作業(yè)，實現(xiàn)最終的全網(wǎng)絡控制。智能控制系統(tǒng)目前在我國處于發(fā)展的上升階段，用于電力系統(tǒng)中難以解決的各種控制問題，特別適用于模型性不穩(wěn)定，要求很高的電網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)中。就智能控制的操作和應用而言，具有非常廣闊的應用前景，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制，綜合控制多級協(xié)調的ASVG（新型靜止無功發(fā)生器）的自學習功能等新技術都在得到迅速普及。

2.2 FACTS和DFACTS

（1）FACTS概念的提出;電力系統(tǒng)自動化控制中最為需要解決的就是輸電線路的電壓穩(wěn)定性問題，為了解決這一難題，一種改變輸電線路能力的新技術柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術被應用到很多的變電運行控制系統(tǒng)中。所謂“柔性交流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS，主要是在輸電系統(tǒng)的重要部位依靠電子裝置對電力系統(tǒng)的主要運行參數(shù)進行相應的控制調整，讓這個電網(wǎng)運行更為可靠，這一技術將電力電子技術，計算機控制技術都應用與電網(wǎng)運行中，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定可控性，對于大量節(jié)電效益這里取得了跨越性的進步。（2）FACTS的核心裝置之一 —— ASVC的研究現(xiàn)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由二相逆變器和并聯(lián)電容相互配合組成，輸出的三相交流電壓和電網(wǎng)運行的三項電壓同步，不僅可以校正電壓的運行轉臺，還可以再出現(xiàn)故障時及時對電網(wǎng)進行故障恢復，穩(wěn)步電壓控制，與旋轉調相機相比，ASVC的調節(jié)范圍更為廣泛，反應速度也更為靈敏，可以對網(wǎng)絡中的各種問題及時響應。（2）DFACTS的研究態(tài)勢;隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感，電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關?？梢哉f，信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。DFACTS是指應用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術，它是Hingorani于1988年針對配電網(wǎng)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(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

2.3 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

（1）基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS;目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）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不足，即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。（2）基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng);基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)與原有SCADA的結合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)安全監(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和光纖通信技術，為相量控制提供了實現(xiàn)的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產(chǎn)物——PMU（相量測量單元）設備，正逐步取代RTU設備實現(xiàn)電壓、電流相量測量（相角和幅值）。電力系統(tǒng)調度監(jiān)測從穩(wěn)態(tài)/準穩(wěn)態(tài)監(jiān)測向動態(tài)監(jiān)測發(fā)展是必然趨勢。GPS技術和相量測量技術的結合標志著電力系統(tǒng)動態(tài)安全監(jiān)測和實時控制時代的來臨。

隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)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(tǒng)自動化領域，而信息技術的發(fā)展，不僅會推動電力系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展，也會推動電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。

參考文獻

[1]杜佩仁，劉輝文.電網(wǎng)信息化行業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略研究[J].浙江大學學報（工學版），2000（5）.

[2]劉偉.電力自動化誰主天下 北京德威特劍氣正濃——訪北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司總裁劉太華[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2009（12）.

[3]孫海軍，尚艷輝.統(tǒng)觀電力系統(tǒng)中計算機的廣泛應用及其安全性問題探究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2009（9）.