电力系统自动化及新技术的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 电力系统自动化及新技术的应用 摘 要电力系统自动化逐步朝着 综合自动化、市场化，数字化、智能化 等方向发展，对于保障电网运行过程的 稳定性、安全性、可靠性具有十分重要 的现实意义。本文作者结合多年来的工 作经验，对电力系统自动化及新技术的 应用进行了研究，具有重要的参考意义。 中国论文网 /1/view-12790316.htm 关键词 电力系统；自动化；新 技术；发展趋势 中图分类号：TM76 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2015）20- 0255-01 一、发展趋势简述 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 电力系统其囊括：发电、变电、 输电、配电、和用电等多个部分，共同 组成了电能生产和消费系统，它的功能 在于能够将自然界的一次能源通过发电 动力装置，例如：锅炉、汽轮机、发电 厂或者电厂辅助生产系统等，通过一系 列的方式最终转变为电能，而后经过输 电、变电、配电等流程成为人们所需要 的电能，供应到负荷中心，最终通过各 种设备将电能转换为光、热、动力等， 满足人们不同层次的需要。电力系统各 个环节联系密切但又相互独立，体现在 它们有相同的控制系统，这也是用户获 得经济、安全、优质的用电体验的前提 条件，与此同时促进当地经济的发展。 1 分析电力系统自动化发展的趋 势 目前，电力系统自动化正逐渐在 控制策略上智能化、区域化方向发展， 尽管其处在初步阶段，但是所发挥的作 用还是不可估量的，再者，从控制手段 上来看，也新增了计算机、电力电子器 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 件和远程通信的应用方向发展。综合自 动化的系统是电力系统的又一种代称， 其占据主导地位的是计算机技术，发挥 其辐射作用从而服务于整合网络系统。 （1）电力系统自动化朝远程化 的方向发展。计算机在电力系统中一直 都是以硬件平台的形式存在，运用扩展 测试的方式完成接口电路，此类设计方 法具有性能好、便于开发、所用时间少 等优点，但是任何事物都具有两面性， 当然扩展测试的方式也不例外，其也具 有成本高、大体积、消耗大、灵活性不 强的缺点，但是随着当前互联网技术的 蓬勃发展和电子技术的进步，远程终端 设备朝智能化、网络化和小型化方向发 展是顺应社会发展需要的表现，从深层 次上来说，建立在这个基础之上的电力 系统在电力系统终端整体功能上具有远 程化的特点。 （2）电力系统自动化朝图形化 的方向发展。随着近年来，计算机技术 和通信技术在以往的上实现了飞跃，电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 力系统联网工程的目标高质量完成，这 也是使得电力系统在调度管理、数据分 析等方面呈现出传输路径呈交叉性、高 速性分布的原因所在。这一变化无形之 中为整合电力系统的相关技术创造了前 提条件，同时也带来了全新的发展机遇。 在数据整理方面，电力系统已经由传统 的处理方式转变为图形化、图像化，其 带来的效用是无可估量的。通过图形化、 图像化能够清晰的看到电力系统的发展 趋势，为根据实际情况制定相应的计划 奠定坚实基础，也为电力系统软件开发 提供了新的环境和发展机遇。 （3）电力系统自动化朝着分布 化方向发展。电力系统自动化的分布化 顾名思义，指的是将发电机小型模块化、 分散化，以便于让用户附近有一个高效 的发电单元，从而为用户提供更为优质 的服务，此类方式的优点体现在能够将 分散的电力系统进行整合确保其效用最 大限度的发挥出来。分散的电力系统包 括了以液体或者气体为燃料的内燃机、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 太阳能发电、微型燃气轮机和风力发电 等，有效利用这种分布化的发电技术， 能够使得发电摆脱传统发电的束缚，更 具灵活性和多样性，一定程度上减少了 资源浪费还充分利用了再生资源，利用 再生能源还减少了发电对环境的影响。 二、新技术在电力系统自动化发 展中的应用 （一）柔性交流输电技术 电力调度的自动化是电力系统主 动化发展的重要内容之一，基于此，积 极研发先进的输配电技术，以全面提升 电力系统运行稳定性以及电力系统电压 质量尤为必要。柔性交流输电技术 （FACTS 技术）的产生，促进了电力 系统输电能力的全面提升。FACTS 技 术主要于电力输电系统的关键部位，设 置具有综合化功能的电力电子装置，以 此为主要手段，对电抗、相位差以及电 压等输电系统输电参数实施调控，以全 面提升电力系统输电的可控性、可靠性， 增强输电系统的运行效率。由此可见， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 FACTS 技术是一种综合应用控制技术、 微机处理技术等的新技术，对于高压输 电系统而言，运用此项技术，不但能够 产生良好的节电效益，同时对于提升输 电电能质量以及输电系统的运行性能作 用巨大。 （二）动态安全监测系统 电力监控系统的主要作用在于在 电力系统稳定运行情况下采集数据样本 与实时监控，并记录电磁暂态过程的波 形数据与故障状况。然而运用传统的电 力监测系统进行数据记录与监测，记录 时间较为短暂，各时段的信息交流缺乏， 提高了对电力系统动态分析的难度。基 于此，电力系统的自动化发展中，研发 了一种全新的电力系统动态安全监控技 术以 GPS 技术为基础的动态安全 监控系统，该系统集成了数据采集监控 系统（SCADA 系统）与动态安全监测 系统的优势，以同步向量测量技术以及 GPS 技术为依托，设计出集通信系统、 同步定时系统等多功能系统于一体的高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 效监控系统，实现对电力系统的动态监 测与实时控制的有机结合。 （三）现场总线控制技术 随着电力系统自动化与智能化建 设进程的加快以及数字通信技术的发展， 电力系统现场总线控制技术（见图一） 应运而生，总线技术是一种在电力生产 现场的电力设备之间、控制装置与现场 设备之间采用多结点、串形的通信技术。 在电力系统自动化发展中，以该数字通 信技术为主要技术进行分布式控制系统 设计，实现对生产现场的自动化控制。 运用该控制系统，通过将电力生产现场 的控制器等各类设备在同一总线上进行 连接，实现多点通信的自动化控制。电 力系统自动化控制的一大难题就在于被 控制对象（如电力设备等）具有分散性 强，庞大复杂等特点，且需要控制的参 数较多，此外在电力系统的自动化控制 过程中，还存在着相当强的干扰。当前， 在变电站自动化控制，配电网自动化发 展中，已有相对较为成熟的现场总线控 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 制技术已投入使用，在实现电力系统过 程控制自动化具有重要作用。 （四）计算机视觉技术 在电力系统的自动化发展中，计 算机视觉技术的运用，有助于获取更加 多元化的图像信息，对于全面提升电力 系统中遥视系统功能具有重要意义。在 电力系统的应用实践中，计算机视觉技 术的应用主要表现在如下两方面：一是 实现无人操作。在电力系统中，运用计 算机视觉技术，可充分发挥微波双鉴探 测器的功能与作用，以流光法以及差分 图像为主要手段，实现环境中移动物体 的监测，若在监测过程中发现异常情况， 探测器则会自动对其识别并发出警告， 利于无人操作的实现以及电力系统自动 化水平的提升。二是，实施在线监测。 计算机视觉技术在电力系统中的应用， 有助于发挥红外图像监测的优势，对电 力系统中的电力设备实施准确监测，在 监测过程中，通过对比分析电力设备正 常运行状态下的图像与红外图像，若设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 备存在异常情况，运用该技术，可对其 故障进行识别。 除上述技术之外，在电力系统的 自动化发展中，还有多种新技术，如 DFACTS 技术、 GIS 技术、光电互感技 术、一次