九冶建设有限公司第五工程公司 陕西 721004
摘要：随着社会经济的快速发展，人们对电的需求量越来越大，为了确保电力系统的稳定快速发展，计算机技术得到了广泛的应用，并大大提高了电力系统的自动化程度。电力系统自动化发展经历了多个时期的发展，智能控制、FACTS等新技术的应用为电力系统自动化发展创造了新的契机，推动了我国电力系统自动化朝着综合自动化、市场化，数字化、智能化等方向发展，促进了电力系统的稳定安全。基于此，文章探讨分析了新形势下电力系统自动化新技术及发展方向。
关键词：电力系统；自动化；新技术；发展趋势
1 电力系统自动化技术的特点
1.1技术涵盖面广泛
由于自动化技术在电力系统中的广泛应用，因而在电力企业实行自动化技术，不仅要加强对电力系统自动化的硬件设计，还需要加强电力系统自动化的软件设计，使得计算机网络设备能够满足新形势下电力系统自动化技术发展的需要。
1.2对电子技术依赖性强
目前，电力系统自动化技术对现代化电子技术具有很强的依赖性，尤其是对一个完整的电力系统自动化技术，无论是信号采集还是自动化系统中的传感器，都需要采用计算机技术实现对信号的控制。因此，现代化的电力系统自动化技术是建立在电子技术基础上的，对电子技术和网络技术等都具有很强的依赖性。
2 电力系统自动化的构成
2.1 电网调度
作为电力系统的核心内容，电网调度中自动化程度的高低对其发展起到关键性作用。现阶段我国电网调度主要分为县、地区、省、自治区及国家五个组成部分。随着信息时代的到来，作为电网调度自动化最主要的内容，计算机网络系统的完善是电网调度自动化实施的关键。显示器、工作站等装置是电网调度自动化的其他组成部分。
2.2 配电
电网改造是配电系统的主要内容，随着科学技术的不断进步，我国电网技术也得到了极大的发展，配电系统网络化的发展促使其结构高性能增长，并对电气系统建立与完善提供了强有力的保障。相比电网调度自动化，配电自动化规模较小。电力系统经济运行、降低工作人员劳动强度及供电可靠性提升等都是配电自动化实施的目标。
2.3 变电站
利用计算机技术与网络通信技术，可以对变电站内运作的电气设备进行全方位监控与控制，常规电磁式设备也可以由全微机装置所代替。二次设备集成化与数字化的实现可以通过计算机光纤、光缆等对电力信号电缆的替代来实施。利用重组与设计优化等方式，进行监视、测量等具有较强综合能力系统的建立。
3 电力系统自动化中用到的新技术
3.1 电力系统的智能控制
电力系统的控制研究与应用在过去的 40 多年中大体上可分为 3 个阶段：基于传递函数的单输入、单输出控制阶段；线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。
智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景，其具体应用于快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的 ASVG（新型静止无功发生器）的自学习功能等。
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3.2 FACTS 和 DFACTS
3.2.1 FACTS 概念的提出
电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性，一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。
所谓“柔性交流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”，简称FACTS，就是在输电系统的重要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行调整控制，使输电更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统，以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量，并可获取大量节电效益的新型综合技术。
3.2.2 FACTS 的核心装置 ASVC 的研究现状
ASVC 由二相逆变器和并联电容器构成，其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压，而且可以在故障后的恢复期间稳定电压，因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比，ASVC 的调节范围大，反应速度快，不会响应迟缓，没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。并且因为 ASVC 是一种固态装置，所以能响应网络中的暂态，也能响应稳态变化，因此其控制能力大大优于同步调相机。
3.2.3 DFACTS 技术
该技术指的是在配电系统中运用的灵活交流技术，作为 FACTS技术在配电系统应用的延伸--DFACTS 技术（又称 Customer Power 技术）已成为改善电能质量的有力工具。随着信息化步伐的逐步加快，用户对于供电质量及稳定性的要求也越来越高，为了保障电气设备的有效运行，最大限度地延长设备使用寿命，要求配电系统必须保障所提供电能的质量。该技术针对的就是配电系统供电质量，就供电质量中存在的各类问题，提出综合、全面的解决方法，并在用户供电端及配电网中广泛应用的一类新型现代化电子控制器。
3.3 基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统
3.3.1 基于 GPS 统一时钟的新一代 EMS
目前应用的电力系统监测手段，主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集（SCADA）系统。前者记录数据冗余，记录时间较短，不同记录仪之间缺乏通信，使得对于系统整体动态特性分析困难；后者数据刷新间隔较长，只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足，即不同地点之间缺乏准确地共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为的分析。
3.3.2 基于 GPS 的新一代动态安全监控系统
基于 GPS 的新一代动态安全监控系统，是新动态安全监测系统与原有 SCADA 的结合。电力系统新一代动态安全监测系统，主要由同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用 GPS 实现的同步相量测量技术和光纤通信技术，为相量控制提供了实现的条件。GPS 技术与相量测量技术结合的产物——PMU（相量测量单元）设备，正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量（相角和幅值）。
4 自动化技术的发展趋势
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用，保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上需要多“兵种”的联合作战。
自动化的发展则趋向于：①由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到 AGC（自动发电控制）。②由高电压等级向低电压扩展，例如从 EMS（能量管理系统）到 DMS（配电管理系统）。③由单个元件向部分区域及全系统发展，例如 SCA-DA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如管理信息系统在电力系统中的应用。
5 结论
总而言之，电力系统自动化技术在电力企业中的应用不仅加强了电力设备进行自动化控制的能力，而且它还为电力工程的快速和安全运行打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]李芸慧.关于新形势下的电力系统自动化的新技术及研究方向[J].科技创新与应用，2012（12）.
[2]安智慧.论新形势下电力系统自动化新技术[J].电力科技，2013（35）.
论文作者:岳少辉
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：电力系统论文; 系统论文; 技术论文; 电网论文; 新技术论文; 电压论文; 稳态论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;