谈谈电力系统自动化技术的应用和发展论文_张绪文

(南京南瑞继保电气有限公司江苏南京 211102)

摘要:随着我国经济和社会的不断发展,电力系统的装置类型和型号也发生了很多的改变。由于电力系统自动化是保证电力系统既稳定又安全运行的前提,文章就电力系统自动化技术的应用和发展进行分析和研究。

关键词:电力系统自动化;应用;发展

一、电力系统自动化发展总趋势

(一)当今电力系统自动控制技术发展总趋势当今电力系统自动控制技术发展的现状可以概括为以下几个方面:

各个技术种类之间的配合效率越来越高,自动控制技术在综合多领域技术的基础之上最终实现自身的完美发展,真正做到了充分利用技术资源进行自我发展。

2. 在进行数据等具体分析时,越来越倾向于利用多机模型来进行数据的分析以及问题的处理工作,这种方式推动了自动控制技术的进一步合理发展。

3. 在指导理论方面,自动控制理论实用性的要求更高,很多技术多是在现代控制理论的基础之上建立起来的。

4. 自动控制技术的控制人员的自身素质和水平在不断地得到提升,业务能力更强,岗位要求更高,处置危机问题的能力和水平也越来越高。

5. 自动控制系统在管理控制理论的设定上倾向于最优化以及智能化等建设,实际效用成为决定技术发展的重要影响因素。

(二)整个电力系统自动化发展趋向

除了当今电气自动化技术具有上述的发展趋势之外,整个电力系统自动化伴随着科学技术的不断提升和发展同样具备如下几个方面比较明显的发展趋势:

1. 由原来的单纯提升电力系统的经济价值和安全效率的控制开始向自动化服务性质转变,不断地提升自动化技术的实际效用。

2. 电力系统自动化技术设备科技含量不断地提升,类似于继电器保护装置等开始朝着灵活化(高效化的方向逐渐转变。

3. 自动化技术的综合性逐渐增强,机构更加多样化,具备多种技术功能,能够有效地满足各类技术需求。

4. 电压等级不断减低,现在多为低压形式,有效地提升了电气自动化技术的稳定性与可靠性。

5. 整个电力系统自动化技术的发展越来越注重对于整体安全的把握,而不是以往的只对重点区域与重点零部件的管理和维护。

二、变革性的三项新技术及其应用

(一)电力系统智能控制及其应用

随着人工智能控制理论的不断发展,以模糊技术、人工神经网络和遗传算法为代表的智能控制方法在电力系统领域得到了广泛的应用。电力系统是一个有序而复杂的整体,是由包括继电器、各类发电单元、输电及配电线路、及用户的负荷等在内的众多单元部件共同构成的一个复杂的整体,在以往的技术使用过程中,技术人员需要进行十分复杂的工程计算和非线性优化问题的处理,尽管在一定程度上提升了控制效率,但是仍旧存在一部分的电力系统问题无法通过模型分析以及数据的计算来实现对问题的成功解决。人工智能电力系统控制技术的出现在很大程度上弥补了传统方法单纯依靠数学求解的不足,解决了部分传统计算方法难以求解或不能解决的问题,更加灵活地应对电力系统运行过程中存在的问题,有效地提升了电气自动化技术的灵活性与可靠性。

(二)FACTS 与 DFACTS 及其应用

FACTS 与 DFACTS 是电气自动化发展的重要技术成就之一,这两种技术很好地满足了当前电力供应形势的要求,在很大程度上有利于提升供电服务的质量和水平。

FACTS(图 1)是基于电力电子技术而发展起来的重要电力技术。这种技术是通过对于整体电力系统基本参数及数据的控制和管理,进而使得电力供应系统输送的电量能够在电力的热稳定的安全极限内,有效地保障了电力输电系统的稳定和可靠,通过禁止无功补偿器(可串联电容补偿器等机械部件,保障电力系统的暂态稳定(图 2)以及输送容量的稳定,通过与系统的功率转换等方式来实现稳定输电电压的恒定以及线路运行的安全可靠。

作为 FACTS 的技术发展过程中一种派生的技术,DFACTS 技术能够有效地提升供电电能的质量,提升供电服务水平和效率,尤其是其中的 DvR设置能够在电力系统出现电压故障的毫秒内迅速地输入正常电压与故障电压之间的电压差,从而实现对电力系统的保护以及对输电电压的稳定维护。

(三)基于 GPS 统一时钟新一代 EMS 和动态安全监控系统及其应用

基于 GPS 统一时钟的新一代 EMS 目前应用于电力系统监测手段主要有两个方面,这两个方面的侧重点各有不同之处。第一种侧重记录电磁暂态过程的各种故障录波仪技术,但是这种技术实用性较低,只能用于分析研究系统的稳定性等工作,因为其记录数据繁杂,无法真正地发挥问题的反应功能。第二种则是侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统,尽管这种技术相对前者的不足已经有了很大程度上的提升,但是其仍然和前者一样,其所记录的数据缺乏整体性,只重视对于局部的观察和研究而忽视了整体,因此其数据难以用于对全系统动态行为的分析。

三、电力系统自动化技术未来新技术

FACTS 以及 DFACTS 等技术借助控制技术等其他技术种类的支持已经取得了很好的发展成果,但是电力系统的技术发展不会满足现状,就此止步,我们有理由相信,通过对基于 GPS 统一时钟新一代 EMS 和动态安全监控系统以及其子技术SCADA 等的不断深入研究和发展,更多的电力系统自动化技术将会如雨后春笋般迅速出现,对于电力系统的稳定和维护效率更加优异,能够不断地提升电气自动化技术的发展水平。

四、电力系统自动化技术发展前景

科学技术的快速发展为电力行业提供了越来越多的技术支持,电力系统自动化技术发展也会逐渐加快步伐,计算机技术、信息技术会越来越多地被引进到电气自动化技术创新领域,电气自动化技术将会面临着深刻的技术变革,更多科技含量更高(实用性更强的电力系统自动化技术将会产生和发展。除此之外,电力系统自动化技术的智能化也会逐渐提升,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。

五、结 语

经济社会的发展需要以稳定优质的电力供应服务作为能源支撑,面对市场越来越高的消费质量需求,电气自动化技术水平的不断发展和提高成为了一种必然要求,面对这种行业发展的形势,电力行业企业必须切实做好资源的投入工作,不断推动电气自动化技术的创新和发展,积极主动地满足未来电力行业的发展要求,为社会正常的生产生活保驾护航,为经济发展提供持续稳定、安全可靠的电力供应服务。

论文作者:张绪文

论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿

论文发表时间:2016/4/19

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