電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)論文
電力系統(tǒng)實現(xiàn)全面的自動化、一體化的管理是適應(yīng)市場經(jīng)濟建設(shè)需求、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。學習啦小編為大家整理的電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)論文，希望你們喜歡。
電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)論文篇一
淺談電力系統(tǒng)自動化技術(shù)
[摘 要]電力系統(tǒng)實現(xiàn)全面的自動化、一體化的管理是適應(yīng)市場經(jīng)濟建設(shè)需求、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。在電力系統(tǒng)的廣泛運營中，自動化控制體系的建立是管理水平、制度水平、科技水平、智能化水平、人性化水平的最真實、有效的反應(yīng)，也是電力系統(tǒng)生產(chǎn)效能、服務(wù)效率提升的重要影響因素。
[關(guān)鍵詞]電力;系統(tǒng);自動化;技術(shù) 控制
中圖分類號：F407.67 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X(2014)44-0098-01
電力系統(tǒng)自動化是對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理。電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運行的復(fù)雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化建設(shè)的主要目標是要實現(xiàn)電力在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、供應(yīng)環(huán)節(jié)的及時、穩(wěn)定、安全、迅速、可持續(xù)，同時也是實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低運營成本，實現(xiàn)自動化、一體化、節(jié)約化、安全化管理的重要核心。自動化系統(tǒng)的建立包含著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)、計算機科學技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)的綜合應(yīng)用，對于電力系統(tǒng)而言，自動化的生產(chǎn)包含著發(fā)電廠、變電站、送電分配系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)等眾多環(huán)節(jié)的綜合摔制與協(xié)調(diào) ， 從而形成實時監(jiān)控、指令及時傳輸、信息實時反饋的高實效性綜合管理。
一、電力系統(tǒng)自動化控制的特點
(1)電力系統(tǒng)的可靠性、安全性運行是建立系統(tǒng)全面自動化的重要保證。因此我們首先應(yīng)在電力系統(tǒng)送電服務(wù)的初期，經(jīng)過系統(tǒng)的調(diào)研，努力的收集、嚴密的檢測對電力系統(tǒng)的各個單元、部件、安全運行參數(shù)進行科學的處理。(2)接著我們應(yīng)參照電力自動化系統(tǒng)建立的相關(guān)技術(shù)要求，根據(jù)可行性分析及電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)的考察進行合理的調(diào)控及提供有利的決策支持，對各個部件、整個系統(tǒng)進行微觀及宏觀的綜合調(diào)控。(3)通過合理的調(diào)節(jié)，我們還應(yīng)從中發(fā)現(xiàn)各子系統(tǒng)、各元部件協(xié)調(diào)運行的特點及規(guī)律，通過不斷的總結(jié)、實踐，本著高效、節(jié)能的原則選取結(jié)構(gòu)最優(yōu)化、供電最優(yōu)質(zhì)、運行最安全、能耗最低廉的模式構(gòu)建電力系統(tǒng)的全面自動化建設(shè)。(4)電力系統(tǒng)自動化體系的建立改變了以往機械化、勞動密集型的落后生產(chǎn)模式，縮短了生產(chǎn)周期、節(jié)省了人力物力的投入、簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)、降低了勞動強度，同時也使高度安全生產(chǎn)、事故發(fā)生率為零、集成一體化生產(chǎn)、穩(wěn)定可持續(xù)化服務(wù)成為可能，能有效的杜絕因供電事故造成的大面積停電;因線路故障短路導致破壞家電、影響人們正常生活秩序現(xiàn)象的發(fā)生。
二、電力系統(tǒng)自動化總的發(fā)展趨勢
(一)當今電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
電力系統(tǒng)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展;在設(shè)計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題;在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論;在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應(yīng)用;在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
(二)整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)電控制);由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng));由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展;由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展;裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護技術(shù)的演變;追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵磁控制、潮流控制;由以提高運行的安全、經(jīng)濟、效率為完成向管理、服務(wù)的自動化擴展，例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
三、電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)
隨著當前科學技術(shù)的不斷發(fā)展，很多精確的控制技術(shù)被不斷應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來，下面筆者就控制理論技術(shù)的內(nèi)容展開討論。
3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是集非線性控制技術(shù)、并行控制技術(shù)、強魯棒控制技術(shù)特點的現(xiàn)代控制技術(shù)，并且具有很強的自學習能力。神經(jīng)控制技術(shù)是將眾多神經(jīng)元按照特定的結(jié)構(gòu)組合起來，并將信息蘊含在鏈接權(quán)值上，而且可以學習算法的需要進行這些值的大小，從而實現(xiàn)復(fù)雜線性關(guān)系的控制。在當前，理論界對神經(jīng)控制的探討集中在控制系統(tǒng)建模以及算法的優(yōu)化方面。
3.2 模糊控制技術(shù)
模糊控制技術(shù)是現(xiàn)代控制理論中較為簡單的部分，而且在工程中的應(yīng)用較多，十分容易實現(xiàn)，在建模過程中，可以實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的實時控制，具有很明顯的優(yōu)越性，這種方法的應(yīng)用領(lǐng)域很多，我們?nèi)粘躺钪杏玫降暮芏嘈〖译娭卸伎梢允褂媚：刂?，在電力控制系統(tǒng)中，模糊控制主要應(yīng)用在智能電網(wǎng)這一塊，對控制目標設(shè)定好幾個閥值，并根據(jù)目標處于的狀態(tài)進行實時控制。
3.3 專家控制技術(shù)
這種控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的警告控制、特殊狀態(tài)的識別、緊急狀況下的應(yīng)變處理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的回復(fù)以及適當?shù)哪B(tài)分析，此外在切負荷方面、系統(tǒng)規(guī)劃方面、電壓無功控制方面以及故障點的隔離方面均有很大效果。在當前專家控制還存在很大的局限，需要在動態(tài)安全分析以及通信接口方面進行進一步的探索。
3.4 最優(yōu)化線性控制技術(shù)
這種控制理論技術(shù)是當前現(xiàn)代控制理論中十分重要的技術(shù)，也是在線性控制范圍內(nèi)的最好的控制方法，目前最優(yōu)化線性控制理論在遠距離輸電線路輸電能力的改善方面以及智能電網(wǎng)改善動態(tài)品質(zhì)上取得了重大突破，此外，這種控制方法在風里發(fā)電機上電勵磁的解決方案上有很大的發(fā)揮空間。
3.5 綜合智能控制技術(shù)
顧名思義，綜合智能控制技術(shù)就是講現(xiàn)代控制技術(shù)和智能控制技術(shù)結(jié)合起來，并在電力運行系統(tǒng)中，應(yīng)用專家控制技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，并雜糅進模糊控制技術(shù)。這種技術(shù)往往解決大型電力系統(tǒng)，但是多種控制技術(shù)的共同應(yīng)用對控制模型的建立工作以及控制的實施工作帶來了很高的難度。
四、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)主要內(nèi)容
第一，主動的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)是近年來廣泛流行及普遍應(yīng)用的成熟技術(shù)，具有高度的重用性、開放性、唯一性、繼承性、共享性、智能性，該技術(shù)的應(yīng)用涉及領(lǐng)域廣泛、適應(yīng)性強，能大大簡化代碼編程的復(fù)雜性及數(shù)據(jù)庫開發(fā)的流程，因此對自動化系統(tǒng)的建立有著深刻的影響及積極有效的促進作用?？梢岳脭?shù)據(jù)庫的觸發(fā)子系統(tǒng)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全面監(jiān)控，使數(shù)據(jù)的分析及權(quán)限管理得到有效的集成。同時，數(shù)據(jù)庫中對象函數(shù)的應(yīng)用促進電力系統(tǒng)實現(xiàn)了全面有效的自動化控制及自動化監(jiān)控，廣泛的提升了數(shù)據(jù)存儲與輸出的效率，提高了數(shù)據(jù)庫管理、存儲數(shù)據(jù)的安全性、可靠性與數(shù)據(jù)維護的一致性、針對性。
第二，現(xiàn)場總線也稱為現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，是以現(xiàn)場測量及現(xiàn)場設(shè)備控制之間的數(shù)字傳輸為主的控制系統(tǒng)。該技術(shù)通過現(xiàn)場生產(chǎn)中自動化智能儀表、現(xiàn)代化設(shè)備與控制中心設(shè)備的有效連接實現(xiàn)了數(shù)字化、一體化、全方位、多視角的規(guī)范、科學、透明的通訊與控制?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)的建立使生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備之間、現(xiàn)場設(shè)備與控制系統(tǒng)之間形成了雙向、串形、多結(jié)點的數(shù)字通信，因此廣泛的適用于我國的電力系統(tǒng)自動化控制，目前以FCS系統(tǒng)最為普遍及實用。該控制方式摒棄了ACS系統(tǒng)的諸多弊端，使控制系統(tǒng)的所有性能得到了全面的優(yōu)化，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)傳感器、變送器等設(shè)備工作狀態(tài)、電量輸出、反應(yīng)信號的集成與分散控制的有效結(jié)合，通過增設(shè)底層前置計算機使各個設(shè)備的功能形成了分散統(tǒng)一的有針對性管理，設(shè)備反應(yīng)的信息均通過現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)與中心計算機的互通，從而大大提高了系統(tǒng)自動化控制的安全性及靈活性，當出現(xiàn)故障時，使系統(tǒng)恢復(fù)正常的運行實現(xiàn)高水平的服務(wù)。
電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個相當漫長的過程，由于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展與進步，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和完善，使電力自動化產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度日益加快，各種原來看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會逐步彼此滲透，國際化、標準化、規(guī)范化越來越成為技術(shù)發(fā)展的共識，最終實現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動化，只有這樣才能保證電力系統(tǒng)綜合自動化的早日全面實現(xiàn)。
電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)論文篇二
綜述電力系統(tǒng)自動化技術(shù)
【摘要】隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)溝迅猛發(fā)展，原有的電力傳動(電子拖動)控制的概念已經(jīng)不能充分概抓現(xiàn)代生產(chǎn)自動化系流中承擔第一線任務(wù)的全部控制設(shè)備。而且，電力拖動控制已經(jīng)走出工廠，在交通、農(nóng)場、辦公室以及家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛運用。它的研究對象已經(jīng)發(fā)展為運動控制系統(tǒng)，下面僅對有關(guān)
電氣自動化技術(shù)的新發(fā)展作一些介紹。
【關(guān)鍵詞】電力自動化;現(xiàn)場總線;無線通訊技術(shù);變頻器
【 abstract 】 along with the power electronic technology, microelectronics technology ditch rapid development, the original power transmission (electronic drag) control concept has not fully grasp modern production automation department shall bear the first line in the flow of control equipment all tasks. And, electric drive control was already out of the factory, in traffic, farm, office and home appliances, etc have gained wide use. Its object of study has developed for motion control system, only for the relevant
Electrical automation technology of the new development introduced some.
【 key words 】 electric power automation; The fieldbus; Wireless communication technology; inverter
中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：
1.引言
現(xiàn)今，創(chuàng)新的自動化系統(tǒng)控制著復(fù)雜的工藝流程，并確保過程運行的可靠及安全，為先進的維護策略打造了相應(yīng)的基礎(chǔ)。
電力過程自動化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網(wǎng)版權(quán)所有，為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著社會及電力工業(yè)的發(fā)展，電力自動化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)的信息、通信和自動化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術(shù)，包括無線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線、變頻器及人機界面、控制軟件等，大大提升了過程系統(tǒng)的效率和安全性能。
2.電力自動化的發(fā)展
我國是從20世紀60年代開始研制變電站自動化技術(shù)。變電站自動化技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)達到一定的水平，在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實現(xiàn)無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動化新技術(shù)，從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性，降低了變電站建設(shè)的總造價，這已經(jīng)成為不爭的事實。然而，技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)日趨成熟，以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。
3.電力自動化的實現(xiàn)技術(shù)
現(xiàn)場總線(Fieldbus)被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，隨著工業(yè)電網(wǎng)的日益復(fù)雜工業(yè)自動化網(wǎng)版權(quán)所有，人們對電網(wǎng)的安全要求也越來越高，現(xiàn)場總線控制技術(shù)作為一門新興的控制技術(shù)必將取代過去的控制方式而應(yīng)用在電力自動化中。
4.無線技術(shù)
無線通訊技術(shù)因其不必在廠區(qū)范圍內(nèi)進行繁雜、昂貴的布線，因而有著誘人的特質(zhì)。位于現(xiàn)場的巡視和檢修維護人員借此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯(lián)系，并實現(xiàn)信息共享。此外，無線技術(shù)還具有高度靈活性、易于使用、通過遠程鏈接可實現(xiàn)遠方設(shè)備或系統(tǒng)的可視化、參數(shù)調(diào)整和診斷等獨特功能。無線技術(shù)的出現(xiàn)及快速進步，正在賦予電力工業(yè)領(lǐng)域以一種嶄新的視角來觀察問題，并由此在電力流程工業(yè)領(lǐng)域及資產(chǎn)管理領(lǐng)域，開創(chuàng)一個激動人心的新紀元。
盡管目前存在多種無線技術(shù)漢陽科技，但僅有幾種特別適用于電力流程工業(yè)。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、搭載的數(shù)據(jù)容量(帶寬)、抗RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)干擾性、對物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性，還有成本，都因無線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的不同而不同。因此，很多用戶都傾向于“依據(jù)具體的應(yīng)用場合，來選定合適的無線技術(shù)”?？刂朴玫臒o線技術(shù)主要有GSM/GPRS(蜂窩)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自組織網(wǎng)絡(luò)等，其中尤以Wi-Fi和WIMAX應(yīng)用增長速度最快，這是因為其在帶寬和安全性能方面較優(yōu)、在數(shù)據(jù)集中和網(wǎng)絡(luò)化方面具備卓越的安全框架、具有主機數(shù)據(jù)集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。5.信息化技術(shù)
電力信息化包括電力生產(chǎn)、調(diào)度自動化和管理信息化兩部分。廠站自動化歷來是電力信息化的重點，大部分水電廠、火力發(fā)電廠以及變電站配備了計算機監(jiān)控系統(tǒng);相當一部分水電廠在進行改造后還實現(xiàn)了無人值班、少人值守。發(fā)電生產(chǎn)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)過程自動化水平。電力調(diào)度的自動化水平更是國際領(lǐng)先，目前電力調(diào)度自動化的各種系統(tǒng)，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省電力調(diào)度機構(gòu)全部建立了SCADA系統(tǒng)，電網(wǎng)的三級調(diào)度100%實現(xiàn)了自動化。華北電力調(diào)度局自動化處處長郭子明說，早在20世紀70年代華北電力調(diào)度局就用晶體管計算機調(diào)度電力，從國產(chǎn)1 2 1機到1 7 6機，再到176雙機，華北電力調(diào)度局全用過，到1978年已經(jīng)基本實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動化。
6.安全技術(shù)
電力是社會的命脈之一，當今人類社會對電力系統(tǒng)的依賴已到了難以想象的程度。電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變對于社會的影響是不可估量的，因此電力系統(tǒng)最重要的是運行的安全性，但這個問題在全世界均未得到很好解決，電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變的概率小但后果極其嚴重，我國電力系統(tǒng)也出現(xiàn)過穩(wěn)定破壞的重大事故。由于我國經(jīng)濟快速發(fā)展的需求，電力工業(yè)將會繼續(xù)以空前的速度和規(guī)模發(fā)展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)等重大工程的實施，我國必將出現(xiàn)世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)。
7.傳動技術(shù)
實現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。變頻器作為節(jié)能降耗減排的利器之一，在電力設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛而成熟。對于變頻器廠商而言，在未來三十年，變頻器，尤其是高壓變頻器在電力節(jié)能降耗中的作用極為明顯，變頻器也成為越來越多電力行業(yè)改造技術(shù)的首選。
在業(yè)內(nèi)，以ABB為首的電力自動化技術(shù)領(lǐng)導廠商，ABB建立了全球最大的變壓器生產(chǎn)基地及絕緣體制造中心。自1998年成立以來，公司多次參與國家重點電力建設(shè)項目，憑借安全可靠、高效節(jié)能的產(chǎn)品性能而獲得國內(nèi)外用戶的好評。其公司多種產(chǎn)品，包括：PLC、變流器、儀器儀表、機器人等產(chǎn)品都在電力行業(yè)中得到很好的應(yīng)用。
8.人機界面
發(fā)電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設(shè)備，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，搜企網(wǎng)，單片機技術(shù)的日趨完善，電力行業(yè)中對發(fā)電站、變電站設(shè)備提出了更高精密、更高質(zhì)量的要求，直流電源屏是發(fā)電站、變電站二次設(shè)備中非常重要的設(shè)備，直流電源屏承擔著向發(fā)電站、變電站提供直流控制保護電源的作用，同時提供給高壓開關(guān)及斷路器的操作電源，因此直流電源屏的可靠性將直接關(guān)系到發(fā)電站的安全運行，直流電源屏的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長的時間，從早期的直流發(fā)電機、磁飽和直流充電機到集成電路可控硅控制直流充電機、單片機控制可控硅充電機、高頻開關(guān)電源充電機等，至目前直流電源屏已很成熟。直流電源屏整流充電部分仍然采用目前國際最流行的軟開關(guān)技術(shù)，將工頻交流經(jīng)過多級變換，最后形成穩(wěn)定的直流輸出，直流電源屏系統(tǒng)控制的核心部件是V80系列可編程控制器PLC，它將系統(tǒng)采集的輸入輸出模擬量以及開關(guān)量經(jīng)過運算處理，最終控制高頻開關(guān)電源模塊使其按電池曲線及有人為設(shè)置的工作要求更可靠地工作。
9.結(jié)束語
電氣自動化技術(shù)是當今世界最活躍、最充滿生機、最富有開發(fā)前景的綜合性學科與眾多高新技術(shù)的合成。其應(yīng)用范圍十分廣泛，幾乎滲透到國民經(jīng)濟各個部門，隨著我國科技技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也隨之提高。
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