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摘要:伴随社会经济水平日新月异的进步,以及科学技术领域不断取得突破,随之获得重要进步的技术之一就是电力系统自动化。而且它的突破性发展与广阔的前景也促进着社会经济与科学技术的进步,形成了一个良性的发展循环,足见其重要性。在电气自动化领域,有很多广泛应用的技术,以及不同的控制方法,本文便是对此进行一个基本的论述,希望能使读者对其有一个大体的轮廓了解,并对相关研究人员有一个启发作用,促进整个技术领域的发展,提高其水平。
关键词:电气自动化;控制方法;发展前景
0引言
电力系统自动化技术作为电力行业与相关企业一直以来的发展目标,具有很高的科技含量与多种技术,交叉很多学科的先进思想。整个自动化技术的内容包括发电控制的自动化,其中自动发电量控制与自动增益控制的自动化系统已经有所应用,但是仍然有很多问题亟需改善;还有电力调度的自动化,即减少值班人员的人力资源投入,实现配电网的自动化,以及故障的自动反馈与上报;还有供电功率的调节等内容。电力系统自动化技术对于供电企业提高电网效率,提高系统安全性,提高企业效益与社会效益等环节上都有着重要的作用,所以现阶段我国电力企业的一个发展目标就是加强先进计算机平台的建设与相关软件的开发,借助自动化技术提高电网供电率以及电能质量,满足社会发展的需求。
1电力自动化发展进程
1.1 电网调度技术自动化
电力企业对于电网内电力的调整分配,是一个很耗时耗力的工程,然而调度技术自动化的发展,使得这一项工作能高效、简洁地完成。实现这一技术的主要方法就是利用电力企业升级的计算机平台与软件,结合先进的信息技术与数据库分析,将电网运行的各类参数、以及实时的动态变化量进行归纳、加工与反馈,最后上报给电力系统的工作人员,为他们提供一个完整、清晰的数据,有利于他们根据实际情况进行电网调度,这对于突发事故的处理是一个较理想的方法,有利于电力系统调度的有效运作。
1.2 变电站技术自动化
同样作为电力系统自动化的一个重要部分,变电站的自动化就是通过计算机平台结合合理的软件设计,将变电站的实时数据归纳汇总,进而整合为可用信息反馈到整个电网系统中,最后实现变电站的自动化。变电站在电力系统中起到升降电压、输送电能的作用,加强其智能化有利于优化整个电网的结构以及电能使用。还有一个不能忽略的地方就是变电站一旦出现事故危害甚大,所以智能化控制有利于及时发现并解决问题。
1.3 配电网技术自动化
我国的电网改造项目一直都在进行,是城市化的重要工作内容之一。电力系统自动化技术在配电网项目工程中的应用,对于优化电网结构,促进电网节电、智能用电的功能性调整有着重要意义。所以说电力系统自动化的应用,对于电力企业的可持续发展有着重要作用。
2电力自动化技术应用现状与意义
2.1应用现状
电力自动化技术在电力系统中的应用主要体现在电力调度自动化、配电网自动化和变电站自动化。其中,电力自动化在变电站的应用基本原理是充分利用先进的计算机技术、通信技术,利用整个变电站的资源,采用先进的自动化的设备来不断提升变电站自动化水平,提高变电站通信系统实时通信的数据采集、处理和传输速率,提高了变电站自动化系统和设备的运行效率,为了更好的监控变电站的运行状态,不断推动变电站离子系统数字化、集约化、自动化和智能化方向。所谓的变电站自动化是充分利用先进的计算机技术、网络技术和通信技术,实现配电网自动化,提高数据传输速率的网络系统。不仅可以降低劳动强度,提高变电站通信系统的实时数据通信容量和传输速率,也能实现变电站自动化系统和自动化设备的综合监测,促进变电站系统运行的稳定性、安全性和可靠性。
2.2电力自动化技术应用的作用
电力系统自动化技术实质上可以认为是利用其他的科学技术以及成果,对电力系统进行更加智能化、更加自动化的改造,可以借此实现自动化管理、远程监控、实时监督等作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆依托计算机平台的强大运算能力,实现信息资源的实时获取、故障的及时发现等功能,又因为整个系统是贯通的,有全面的监控手段可以保证整个供电网络的可靠性与安全性,对于社会生产和居民生活用电的保障便更上一层。而且由于计算机的应用,能有效减少人力资源成本的投入,实现以更少的人做更多的事,还能把事情做的更高效、准确。这对于电力企业降低生产与经营成本,促进国民经济发展,保障社会正常用电有着十分积极的促进作用。
3控制对策的分析
3.1神经网络控制技术
由于人的神经网络具有很强的学习能力,而且能将学到的东西应用到日常处理中,这一特性被研究人员研究观察后应用到了自动化控制中,并且由于其鲁棒性强,取得了很好的实际使用效果。模仿人脑结构的神经元与神经网络布局,自动化系统可以利用线路作为自身结构的神经网络将大量的信息隐含在其连接设备基础上,通过一定的学习算法来调整权重,使神经网络实现从三维空间到复杂的非线性映射。目前,神经网络理论的研究主要集中在神经网络模型和结构的研究,神经网络学习算法的研究,神经网络的硬件实现等方面。
3.2 PID算法的研究
PID算法的实质是一类负反馈控制,其主要作用可以认为是将控制对象在整个系统中经过信号传输与转换后得出的数值,与已设定好的一个目标定值进行比较,通过数学模型,比较差距后作出反馈,控制需要控制的量。
3.3线性最优控制技术
这种控制对策主要依据最优化的思想,通过建立一个线性的控制问题模型,来模拟电网系统的输电量与输电质量的关系与问题,利用最优励磁控制方式来进行自动化控制,一定程度上提高了远距离输出电力的稳定性。
3.4电网负荷量模糊控制系统设计
传统的工业控制领域,都偏向于分析动态系统,而且希望这一系统有着详细的信息,越充分越好,这样才能满足精确控制的需求。但是随着国家电网公司发展,以及电力系统的相关影响因素越来越多,干扰更加复杂,想要得出精确的数据此进行精确控制变得难以企及。最初人们希望通过简化各类系统来保证数据的获取,但是这样仍然满足不了庞大而复杂的数据对系统的干扰,于是模糊控制系统应运而生。模糊意味着不确定,是很重要的一种推理方法,而且能容纳更多的内容,所以模糊控制方法就是在模糊推理的基础上,筛选出所需信息然后再清晰化具体化为各种数据信息,再处理出来,反馈到电网控制系统里。
模糊算法原来是数学领域的一种思维方法,后来在许多领域结合计算机平台,进行了数字化、自动化的控制。而且现代模糊算法结合了很多种新型的算法,使得电网智能化前所未有地得到了发展,而且对于其电路设计也有着重要影响。就比如电网中的负荷量控制,电力使用量是一个时刻变化量,采用传统的电网监控是很难准确地对动态的负荷数据进行自动校正,然而有经验的管理人员却可以根据长期的电力企业工作经验,得出接近使用实际的负荷量范围。这种范围建立不定型的模型。在计算机语言中加入这种经验化的东西,设计一个控制电路,连接上计算机然后进行控制,就是模糊控制。这一控制系统通常分为四个部分分别为模糊控制器、put in/out接口、广义对象、传感器。这四部分内容分别承担模糊算法计算功能、信号的输入与输出功能、各类信号的模拟、转换与抗干扰。最后就是将控制中接受的各类数据进行电信号转换。传感器是将被控对象或各种过程的被控制量转换为电信号的一类装置。
模糊控制是一个很复杂的过程,分为模糊化—模糊推理—清晰化三个步骤。首先需要将电力负荷变量,变为一个模糊集的因子,因为负荷量时刻变化,所以输入的是一个变量,函数关系也是一个变化的动态函数,根据变量得出计算机语言所需要的信号。精确控制领域需要精确输入数据信号,根据精准数据与设定数值的差值以保证对比是准确的,控制系统做出反应。而模糊控制的核心思想就是将其变为模糊集合,通过将被控制量变化为电信号,然后转化为数字,根据模糊算法得出模糊变量,然后控制系统内的模糊推理逻辑的法则对模糊变量进行推理,当然这种推理是计算机语言式的,有一定的规则,通过输入外界的信号得出模糊的输出值,将这些模糊因子进行清晰化处理,通过函数模型寻找出适合的精确值,转化为电信号输出到供电企业的中控枢纽,作出反馈。
4 结语
综上文所述,我们可以知道伴随基础科学的发展,新兴的计算机技术、远程通信技术与各类控制技术的应用,对于电力系统产生了一个质的提高。作为国家经济发展与社会进步的关键动力部门,电力企业的发展之路就是要提高自身的科技含量,加强自动化电路电网的建设,从而在创新型社会中找到自己的定位,发挥自己的作用,提高企业的经济效益,并促进社会效益的获取,进一步推动我国的可持续发展。
参考文献:
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[3]夏永平,唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷,2013,(06).
作者简介:
杨芳 女(1968-8)本科 助理工程师 主要从事变电安全督察工作。
论文作者:杨芳,彭晓芸
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/1
标签:变电站论文; 电网论文; 模糊论文; 技术论文; 电力系统论文; 神经网络论文; 电力论文; 《基层建设》2016年10期论文;