关于电力系统及其自动化的发展现状及其发展趋势论文_辛子中,张会波

关于电力系统及其自动化的发展现状及其发展趋势论文_辛子中,张会波

(河北电力公司检修公司 河北省石家庄市 050000)

摘要:随着信息科技时代的到来,电力调度自动化系统的发展越来越受到重视。我们要紧跟时代的步伐认清形势,掌握电力调度自动化系统 的发展走向,利用电力调度自动化系统的功能与优势,积极探索出更能适应电网的电力调度自动化的系统。

关键词:电力系统自动化;应用现状;发展趋势

电力系统是一个地域分布辽阔,由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。按照电能的生产和分配过程, 电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置 、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面,并形成一个分层分级的自动化系统。

1.变电站自动化的新进展

变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和现代通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协 调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控 制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变 电站的运行效率及可靠性。[2]但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动 化系统还是常规的RTU 方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外 ,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响。目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站 自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的 困难。有关部门应针对变电站不同的运行管理方式,对监控系统的功能和配置进行规范和优化。

2.力系统自动化系统的发展分析

整个电力系统自动化趋向于多方面的发展,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);由高电压等级向低电 压扩展;由单个元件向部分区域及全系统发展;由单一功能向多功能、一体化发展;装置性能向数字化、快速化、灵活化发展;追求的目标 向最优化、协调化、智能化发展。

2.1智能化

智能调度是电网未来发展的必然趋势,智能调度技术采用先进的调度数据集成技术,进一步综合的利用电力系统的稳态、动态和暂态的运行 信息进行有效整合,对电力系统的运行进行监测和优化,实施必要的预警和动态预防控制,增加系统的事故辨识、故障处理和系统恢复,从 而更加协调与优化电厂质量、职场运营还有电网的调整。与此同时,在紧急的情况下,系统还能够进行协调控制,以达到调度、运行和管理 。此外,电网调度的应用功能具有可视化等。

2.2市场化

在将来的电力调度自动化系统中,电力企业不断地适应市场的发展,而这种改革既是机遇也是挑战。电力企业为适应市场的改革为用户提供 了多种选择,同时使用户自动作负荷管理,高峰负荷减少,装机容量减少,电力容量利用率和效益提高,更容易得到经济目标以促进系统的 合理规划发展和电力工业的经营管理和持续良性发展,创造最大的社会效益。

2.3数字化

随着数字化时代的到来,人们越来越意识到信息技术的重要性,数字化电网和数字化变电站的开发得到人们的普遍关注。电力调度自动化系 统的数字化发展趋势主要指电网信息源的数字化发展,通过系统数字化使电网中的运行数据对电网的调度系统中的综合信息和通信进行分层 分类和分区的采集和处理得到了实现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆统一和规范了电网的整个监控过程,电力自身信息化、智能化和可视化的调度得到了促进,系统运行 更加稳定、安全、经济。

3.电力系统自动化技术的应用

3.1发电厂测控系统的自动化

发电厂的控制系统大多实行的都是分层分布的结构,由多个控制部门组成,过程控制单元主要是由主控模件和智能模件两部分构成,主控模 件与智能模件之间通过智能总线来连接,并实现两部分之间的通讯功能。在电力生产的过程中,过程控制单元就能够直接的接受和处理各个 环节运行的数据参数,并且实现对生产过程的质量控制和检测。

3.2变电站的自动化技术

变电站的自动化技术是由现代化的技术手段取代过去的人工操作,对站内的电气设备以及运行过程进行全方位的监视和控制,有效的提高变 电站的工作效率以及安全稳定性能。在变电站的自动化过程中,计算机网络技术以及光纤和电缆得到了广泛的应用。通过系统内部的设备来 实现信息数据的交换和共享,有效的协调变电站所有的设备的监视和控制任务。变电站的自动化不仅能够提高变电站的运行效率,同时还是 电网调度自动化中必不可少的一个关键环节,也是电力系统自动化中的一个重要组成部分。

3.3电网调度自动化

电力系统的自动化主要是通过电网调度的自动化来实现的,实现电网调度的控制中心与下级电网的控制中心之间数据信息的及时传递与分享 ,并且能够对电网的整体的安全运行做一个全面的分析以及对电力负荷的程度有所预测,同时能够实现对自动发电以及自动调节进行有效的 控制,能够基本实现电力系统市场的要求。

3.4基于GPS统一时钟

新一代EMS和动态安全监控系统。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 准确的共同时间标记,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。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)。

3.5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三个阶段: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的阶段,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。

4结束语

随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域 ,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。

参考文献:

[1]张锋.浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J].广东科技,2016(11).

[2]张扬.电力系统技术发展的新趋势[J].浙江电力,2015(3).

[3]罗毅.电力系统安全监控的理论及方法研究[D].华中科技大学,2015.

论文作者:辛子中,张会波

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/7/26

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