國(guó)網(wǎng)山西省電力公司大同供電公司 左 健

淺議電力系統(tǒng)自動(dòng)化

國(guó)網(wǎng)山西省電力公司大同供電公司 左 健

電力系統(tǒng)是一個(gè)巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。本文介紹了自動(dòng)化控制的技術(shù)，我們結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)分析，提出了電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化運(yùn)行的特點(diǎn)以及新技術(shù)變革與變化。

電力系統(tǒng)；系統(tǒng)自動(dòng)化

一、自動(dòng)化控制技術(shù)分析

在變電站的管理與控制過(guò)程中，選擇分層分布式的自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)對(duì)軟硬件進(jìn)行分層分級(jí)操作，以此來(lái)讓變電站操作度可以能夠被有效提升，且能夠讓現(xiàn)有的操作程序得以更為可靠。綜合自動(dòng)化站選擇的三級(jí)控制，即為就地、當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方三級(jí)。其中，常規(guī)的操作是通過(guò)控制屏的KK把手來(lái)完成控制操作。在一般情況下，常規(guī)站的電氣設(shè)計(jì)有著更為復(fù)雜的系統(tǒng)，且實(shí)際的運(yùn)行中，設(shè)備的接點(diǎn)選擇有著明確的限制，同時(shí)，各級(jí)電壓之前聯(lián)系以往會(huì)難以實(shí)現(xiàn)溝通，這使得封閉回路這一設(shè)計(jì)，可能會(huì)出現(xiàn)多余的閉鎖以及沒(méi)有顧忌的閉鎖處。因此，選擇綜合化的自動(dòng)站臺(tái)能夠讓操作多重進(jìn)行，并且實(shí)現(xiàn)可靠性的有效提高。

1.常規(guī)站的設(shè)計(jì)，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心在于個(gè)人的操作與管理，然而人的感官對(duì)信息的接受能力將會(huì)對(duì)信息處理本身帶來(lái)偏差所在。其結(jié)果也就會(huì)相應(yīng)地帶來(lái)錯(cuò)誤與紕漏，這是不能避免的。因?yàn)槿私邮苄畔⒌哪芰τ邢蓿矔?huì)因?yàn)樾畔⒈旧淼淖兓瘞?lái)一系列不正確的操作反應(yīng)。當(dāng)然，個(gè)人的工作能力、文化水平、工作經(jīng)驗(yàn)以及責(zé)任心等都會(huì)對(duì)信息內(nèi)容的處理產(chǎn)生影響，所以單純地依靠人為來(lái)處理信息將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)信息內(nèi)容的處理水平始終處于較低階段。這樣的問(wèn)題也是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在常規(guī)站的日常運(yùn)行工作之中。為此，選擇綜合自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)，將會(huì)讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性得以被有效提升，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得以成為整個(gè)變電站控制與操作程序的保障所在，繼而讓數(shù)據(jù)處理、運(yùn)行監(jiān)視以及事件記錄的功能價(jià)值成為電站綜合化運(yùn)行的技術(shù)保障因素。

2.變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)讓變電站的操作運(yùn)行更為簡(jiǎn)便，且能把同時(shí)實(shí)現(xiàn)多重復(fù)雜操作。這既是對(duì)操作安全系數(shù)的提升，也是對(duì)操作穩(wěn)定性的有效保障。在以往，常規(guī)中的同類(lèi)型操作將會(huì)耗費(fèi)的幾個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在能夠被降低到幾分鐘。

3.常規(guī)變電站的控制系統(tǒng)往往選擇的是一對(duì)一的強(qiáng)電控制技術(shù)，這樣的方式讓信息與命令控制能夠直接借助于電纜進(jìn)行傳輸。而計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制命令則會(huì)借助于傳輸模式的轉(zhuǎn)變，讓以往的模擬傳輸成為數(shù)字指令的傳輸，以此來(lái)保障傳輸?shù)臏?zhǔn)確度和可靠性。其中，針對(duì)于分層分布式的自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠讓主控室與分室之間能夠選擇光纜傳輸，來(lái)減低信息被電磁干擾的幾率。同時(shí)，分散式的布置，將會(huì)讓電纜的長(zhǎng)度極大程度地降低，也會(huì)讓控制回路的電壓被有效控制，繼而提高斷路器的操作準(zhǔn)確度?，F(xiàn)階段，規(guī)劃院設(shè)計(jì)的五個(gè)500千瓦綜合自動(dòng)化試點(diǎn)運(yùn)作站，也是對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的認(rèn)可所在。

二、我國(guó)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)分析

我國(guó)電力系統(tǒng)在運(yùn)用綜合自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，注重于對(duì)DMS系統(tǒng)的全面建設(shè)。通過(guò)對(duì)DMS系統(tǒng)的運(yùn)用，可以做到：首先，對(duì)電氣管理工作的綜合化發(fā)展，使得管理工作的開(kāi)展水平被更好提高，繼而來(lái)滿(mǎn)足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的技術(shù)所需。其次，電氣設(shè)備的控制得以被優(yōu)化，這將降低停電產(chǎn)生的幾率，增強(qiáng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。再者，構(gòu)建快速的事故處理機(jī)制，將會(huì)讓停電事故所需的維修時(shí)間被極大程度地減少，也會(huì)讓維修工作對(duì)生產(chǎn)裝置的影響被有效地降低。另外，綜合自動(dòng)化技術(shù)讓變電站的管理模式能夠做到真正意義上的無(wú)人值守，這是對(duì)運(yùn)行成本的有效降低。

三、電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化運(yùn)行的探究分析

電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化發(fā)展需要注重于對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新改造，以此來(lái)更好地適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展所需。雖然，當(dāng)前電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)入以計(jì)算機(jī)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)開(kāi)發(fā)為主要標(biāo)志內(nèi)的階段，但對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)電力需求大、電網(wǎng)建設(shè)復(fù)雜而電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化改革開(kāi)始較晚的國(guó)家來(lái)說(shuō)，在追趕先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，還必須才能保證電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的早日全面實(shí)現(xiàn)。

四、新技術(shù)變革與變化

1.智能化控制在電力系統(tǒng)中的表現(xiàn)

整個(gè)電力系統(tǒng)的控制研究與實(shí)際運(yùn)用發(fā)展歷史維持了40年以上，其總體的階段劃分可以被分為三個(gè)階段。即，傳遞函數(shù)的單項(xiàng)輸入與單項(xiàng)控制；線(xiàn)性與非線(xiàn)性控制相結(jié)合；智能控制。在整個(gè)過(guò)程中，所出現(xiàn)技術(shù)困難包括了：

（1）電力系統(tǒng)的變化性較強(qiáng)，為此需要針對(duì)于不同因素的產(chǎn)生來(lái)對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)避免故障的產(chǎn)生。

（2）對(duì)運(yùn)行方式與故障處理方式的選擇；

（3）不同控制之間的協(xié)調(diào)選擇與運(yùn)用。智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題；特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線(xiàn)性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。

智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景，其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG（新型靜止無(wú)功發(fā)生器）的自學(xué)習(xí)功能等。

2.FACTS與DFACTS

（1）FACTS概念分析

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其需要注重于對(duì)配電技術(shù)的不斷改善，以此來(lái)滿(mǎn)足電壓質(zhì)量的提升與整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性的增強(qiáng)。而注重于對(duì)傳統(tǒng)輸電模式的轉(zhuǎn)變，柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術(shù)得到了越來(lái)越多的重視。所謂“柔性交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱(chēng)“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)FACTS，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置，隊(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)（如電壓、相位差、電抗等）進(jìn)行調(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(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益IDE新型綜合技術(shù)。

（2）核心裝置ASVC的發(fā)展研究

FACTS中核心裝置的分析，可以發(fā)現(xiàn)大功率的電力電子器件能夠滿(mǎn)足逆變需求，繼而更好地適應(yīng)快速開(kāi)關(guān)與逆變器。ASVC是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(yùn)行電壓，而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓，因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比，ASVC的調(diào)節(jié)范圍大，反應(yīng)速度快，不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪音，并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置，所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。

（3）DFACTS的研究態(tài)勢(shì)

隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶(hù)對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感，電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)?？梢哉f(shuō)，信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。

DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是：對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶(hù)的供電端使用新型電力電子控制器。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了電力系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展，它讓更為多元的技術(shù)內(nèi)容得以成為電力系統(tǒng)適應(yīng)現(xiàn)代化需求的技術(shù)保障要素，且也會(huì)讓電力系統(tǒng)本身的發(fā)展在這些技術(shù)要素的影響下，實(shí)現(xiàn)更高水平的發(fā)展成就。

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