摘要:随着我国电力体制改革改革步伐的加快,客观带动了现代电力系统技术的不断创新与发展,电力系统自动化也越来越受到人们的高度重视。本文从电力系统自动化技术的发展现状入手,由整体到局部全面探讨了电力系统自动化发展趋势及新技术的应用,并结合国内自动化的发展情况提出一些建议,希望能够为我国电力行业自动化水平的提升带来帮助。
关键词:电力系统自动化;发展趋势;新技术;应用
1电力系统自动化概述
电力系统是由发电厂、变电站、输配电网络和用电设备组成的统一运行与调度复杂的系统。电力系统自动化是以电力系统为控制对象的自动化,对电能生产、传输和分配实现自动控制、自动调度和自动化管理,通常包括发电控制自动化、电网调度自动化和配电网自动化等多个方面,并实现分层分级管理。随着电力系统技术的不断创新与发展,对电力系统自动化也提出了越来越高的要求,在电力系统中应用能够自动检测、信息处理和传输、自动操作和控制功能的装置,对电力系统运行状况进行监测、调节和控制,确保电力系统安全稳定运行,能可靠、优质、经济地向用户提供良好的电能质量,在电力系统发生故障时,能够自动快速切除故障并防止事故扩大,使系统尽快恢复到安全稳定的运行状态,保证供电的可靠性,实现较高的经济和生态效益。
2电力系统自动化发展趋势
电力系统自动化的发展历程是网络通信、计算机技术、电气控制等先进技术不断发展和应用的过程。它经历了传统手工阶段、简单自动装备阶段,传统调度中心阶段、现代调度初级阶段等历程。传统的电网调度效果不佳,不仅无法与电力系统保持实时同步,还会影响供电质量。随着电网调度自动化技术的应用,有效地改善了传统电网调度的现状,还大大提高了电网调度的全面性、有效性和科学性。电网调度自动化的实现,使电网调度满足自动发电计划、电力系统状态评估、网络拓扑分析、在线潮流计算、静态安全分析等要求,使电网调度更加科学合理。
由于电力系统技术的飞速发展,电力系统自动化已经开始呈现出分布化、远程化、图像化的发展方向,随着计算机网络信息技术的变革,电力系统的信息数据图形处理会更加直观便捷,电力系统自动化新技术的出现逐渐会改变传统硬件平台的弊端,电力系统终端设备也将会朝着最优化、协调化、智能化的方向发展。
2.1分布式自动化技术
分布式发电系统作为一种集约式的电力运行方式日渐受到越来越多人的高度重视。分布式发电系统是指在用户居住周围设置一些功率为数千瓦到几十兆瓦、以不可再生能源或清洁能源为原料的一种发电装置,作为与环境兼容的一种独立电源系统,它可以满足不同用户和电力系统的特殊性要求,具有十分灵活的变负荷调峰性能,供电可靠性相对较高,通过这种分布式装置的应用,能够有效地提高电力供应的稳定性和节能型,可以为商业区或边远地区供电。但分布式发电系统如果要通过光伏逆变器直接并网,很容易产生谐波、电压、以及孤岛问题,相信随着电力技术的创新,这些难题将会迎刃而解,未来分布式发电技术将是我国电力系统发展的必然趋势。
2.2自动化技术的远程化
传统电力系统中心采用工业控制计算机作为整个系统的硬件平台,并通过扩展测控硬件的接口电路来实现“四遥”功能,具有设计周期短、扩展性好及开发方便等优点,但远程化控制能力非常有限,在未来的电力系统发展中,远程化控制是一项重要内容,国内外研究人员应当借助现代网络通信技术,进行电子科学技术创新,使远动终端不断朝着小型化、智能化和网络化的方向发展,不断提高和改善远方终端的整体性能,能够精确实现电力系统自动化控制,使远动终端的实际应用越来越广泛,是未来自动化发展的主要方向。
2.3 自动化技术的图形化
目前全国电力系统联网工程的开展、EMS高级分析应用软件的应用以及电力市场运营的实施等,给电力系统调度管理以及分析计算带来了繁琐,如何在系统数据中筛选出有效信息进行分析、计算及显示结果,是电力系统人员在应用新技术过程中所要解决的重要问题。图形化自动化技术应运而生,图形化技术不但形象直观,而且通俗易懂,能够简化信息传递的流程,缩短信息传递的时间,有利于电力系统人员分析数据之间的相互关系,因此受到工作人员的一致好评,掀起了电力系统中应用图形软件的新热潮。
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3电力系统新技术的应用探讨
3.1微机实时保护系统应用
自20世纪80年代起,微机保护开始在市场上投入运行使用,微机保护装置具有强实时性、可靠性和良好的扩展性、更强的数据处理、通信能力及强大的人机互交界面,凭借其良好的优越性能在国内得到广泛使用和发展。提升电力系统的保护能力,大大满足现实工作的需要,通过这种系统能够对电力系统中的突发问题进行应对,实时监测电力系统的稳定性,当电力系统出现缺陷时,微机保护设备可以给电力系统提供补救措施,减少缺陷带来的损失。由于电子技术和计算机技术的迅速发展,新的控制原理和方法不断应用于微机保护系统中以取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向跟高层次发展。
3.2动态安全监控系统
动态安全监控系统是一种新型的监测、监控技术,利用电磁暂态故障记录器对获得的数据进行检查和分析,通过对发现的数据存在异常来确定电力系统中存在问题。这种动态安全监控系统捕获的数据类型是音频资料,通过对音频的变化分析出电力系统中参数信息,获取音频的数据和时间一一对应,音频出现问题的时间即为故障发生的时间。在现代大型电力系统中,动态安全监控系统已经得到了应用,但由于这种系统的成本较高,小型的电力系统还远没有能力实现,需要得到电力行业和相关部门重视并提供更多的财力支持,实现整体电力系统的全覆盖,提升整体系统的监控能力。
3.3智能控制技术的应用
电力系统的控制研究与应用总体上可分为三个阶段:基于传递函数的控制阶段、线性最优及协调控制阶段、智能技术控制阶段。智能控制技术是当今世界发展的新阶段,主要用来解决那些传统方法难易解决的复杂系统的控制性问题,特别适用于那些模型不确定及高度非线性的复杂系统。利用计算机智能系统模拟人类的行为进行电力系统的控制,比采用柔性交流输电技术还高级,大大提高了电力系统的稳定性和安全性,对产生的行为具有一定的判断力,有效提升了电力系统的准确性,让系统的电能输送、控制和管理过程始终处于一个较高的水平。智能控制技术通过借助于现代化的科学技术对电力系统中复杂部位、系统进行智能化控制,其在电力系统中具有非常广阔的应用前景。
3.4柔性交流输电技术
电力系统的快速发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和电力系统的稳定性,因此一种改变传统能力的新技术—柔性交流输电系统技术正在悄然兴起。所谓“柔性交流输电系统技术”是指在输电系统的关键部位采用具有单独和综合功能的电力电子装置,来调整和控制输电系统的主要参数,使输电系统具有可控性和更强的稳定性,实现机械制造过程的全自动化。此外能够将电力电子技术、计算机技术及微机处理技术等先进的技术应用于高压输电系统中,可以满足电力系统长距离、大功率、安全稳定输送电力的要求,为交流输电网提供了控制快速、精确的控制手段以及输送优化潮流功率的能力,保持电能质量和系统运行的稳定性,有效提升了电力系统的整体控制水平。
4结束语
综上所述,本文从电力系统自动化的概念出发,全面探讨了电力系统自动化的发展趋势和新技术的应用。目前我国正处在电力系统快速发展的新阶段,要积极发展和应用新技术,推动电力系统控制向更高水平发展,电力行业工作者要加强对自动化系统的研究和创新,不断推进自动化技术在电力行业中的应用,提高电力系统自动化程度。
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作者简介:
秦洋(1989-)硕士研究生,从事用电检查与用电管理方面的工作。
论文作者:秦洋1,黄宏2,何慧云3,王道元4
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签:电力系统论文; 技术论文; 系统论文; 电网论文; 微机论文; 分布式论文; 新技术论文; 《电力设备》2017年第30期论文;