電力系統自動化技術論文
電力系統自動化技術論文
電力系統自動化是當前電力行業研究和發展的重要工作內容,一直以來是電力系統所追求的發展方向。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于電力系統自動化技術論文下載的內容，歡迎大家閱讀參考!
電力系統自動化技術論文下載篇1
淺談電力系統與自動化
摘要：現代社會對電能供應的“安全、可靠、經濟、優質”等各項指標的要求越來越高,相應地,電力系統也不斷地向自動化提出更高的要求。電力系統自動化技術不斷地由低到高、由局部到整體發展,本文對此進行了詳細的闡述。
關鍵詞：電力系統自動化;發展;應用
1 電力系統自動化總的發展趨勢
1.1 當今電力系統的自動控制技術正趨向于。
①在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。
②在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。
③在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。
④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用。
⑤在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
1.2 整個電力系統自動化的發展則趨向于:
①由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)。
②由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)。
③由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展。
④由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。
⑤裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變。
⑥追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制。
⑦由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如MIS(管理信息系統)在電力系統中的應用。
近20年來,隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展,現代電力系統已成為一個計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統一體,簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入,外延不斷擴展。電力系統自動化處理的信息量越來越大,考慮的因素越來越多,直接可觀可測的范圍越來越廣,能夠閉環控制的對象越來越豐富。
2 具有變革性重要影響的三項新技術
2.1 電力系統的智能控制。電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:
①電力系統是一個具有強非線性的、變參數(包含多種隨機和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存)的動態大系統。
②具有多目標尋優和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。
③不僅需要本地不同控制器間協調,也需要異地不同控制器間協調控制。
智能控制是當今控制理論發展的新的階段,主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。
智能控制在電力系統工程應用方面具有非常廣闊的前景,其具體應用有快關汽門的人工神經網絡適應控制,基于人工神經網絡的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統結構,多機系統中的ASVG(新型靜止無功發生器)的自學習功能等。
2.2 FACTS和DFACTS。
2.2.1 FACTS概念的提出。在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術――柔性交流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。
所謂“柔性交流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統的重要部位,采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統的主要參數(如電壓、相位差、電抗等)進行調整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。
2.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現狀。各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。
ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比,ASVC的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲,并且因為ASVC是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。
2.2.3 DFACTS的研究態勢。隨著高科技產業和信息化的發展,電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感,電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說,信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。
DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術,它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3 基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統。
2.3.1 基于GPS統一時鐘的新一代EMS。目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足,即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的分析。
2.3.2 基于GPS的新一代動態安全監控系統。基于GPS的新一代動態安全監控系統,是新動態安全監測系統與原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統,主要由同步定時系統,動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現的同步相量測量技術和光纖通信技術,為相量控制提供了實現的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產物――PMU(相量測量單元)設備,正逐步取代RTU設備實現電壓、電流相量測量(相角和幅值)。
電力系統調度監測從穩態/準穩態監測向動態監測發展是必然趨勢。GPS技術和相量測量技術的結合標志著電力系統動態安全監測和實時控制時代的來臨。
隨著計算機技術,控制技術及信息技術的發展,電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域,而信息技術的發展,不僅會推動電力系統監測的發展,也會推動電力系統控制向更高水平發展。
電力系統自動化技術論文下載篇2
淺談電力系統自動化問題
摘 要：電力系統是保證電能可以正常供應的重要保障，電力系統在發展過程中實現自動化是非常必要的，這樣更能保證電力系統運行的穩定性，同時也能更好地保證電力系統穩定性和安全性。在電力系統中應用自動化系統要有相應的條件，為了更好的在電力系統中應用自動化一定要對其進行很好的研究，這樣才能取得更好的發展前景。
關鍵詞：電力系統;調度自動化;發展方向
傳統的電力調度主要依靠調度人員的操作，為了更好的保證電力調度的運行和對出現的事故進行處理，在電力系統運行的過程中要對調度人員進行很好的培訓，在一段時間內電網的調度人員在工作中對保證電網的安全運行做出了很大的貢獻，但是現在的人員調度并不能很好的適應電網的發展速度。電力調度人員在經驗傳遞方面也出現了一些問題，在這種情況下，傳統電力調度方法在一定程度上出現了很大的問題。電力調度人員在培訓方面要花費的時間是非常長的，而且現在的電網技術有更好的發展前景，這樣也使得傳統的電力調度不能很好的滿足電網調度的安全性要求。新型的電力調度系統的出現是勢在必行的，而且對保證電力系統的安全可靠運行是非常有幫助的。智能電網在運行過程中的表現出來的優點是更多的。電力用戶在使用電能的時候對電能的供應質量和可靠性提出了更高的要求，這樣也促進了電力調度自動化系統的發展。電力調度自動化系統在電力生產、輸送、銷售方面實現了更好的監測，同時在進行控制的時候效果也是非常明顯的。提高電網運行的可靠性和穩定性是滿足電力客戶要求的保障。在電力系統中應用調度自動化系統是非常必要的。
1 電力調度自動化的工作原理和基本功能
電力調度自動化系統主要是由主站系統、廠端系統、信息通道和控制中心等幾個工作模塊組成，通過對各個模塊進行串聯來實現運行。各個模塊的功能是不同的，主要可以分為數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理分析系統和人機交互處理模塊。電力調度自動化系統主要包括多串口網絡通信服務器、同步系統、主機服務器和主備通訊機。電力系統在運行方面主要的功能是將電網中運行的數據進行采集，對電網運行實況進行實時的監控，在進行監控的時候可以利用傳感器對電網運行設備及廠房進行監控，同時對電網設備的運行情況也能進行實時的監控，在采集完電網運行中的數據以后，可以通過數據儲存設備進行存儲，然后將采集到的數據進行傳遞。調度自動化系統可以對發電情況進行控制，同時也能對電力調度進行控制，在對用電情況進行實時分析以后，可以對發電的功率進行調整，對電網的供電情況進行更好的調整。
2 電力系統調度自動化的開放性
為了更好的實現電力調度系統的開放性，在進行電力調度系統設置的時候要遵循國際化標準，電力調度自動化系統中使用的電子設備例如計算機和一些網絡設備應該選擇市面上通用的產品，而且要保證設備是非常標準的。電力調度體系和結構在選擇方面應該要非常的謹慎，同時要選擇開放式的體系和結構，也要保證運行環境也是非常開放的，這樣電力調度自動化系統在使用方面才能支持更多的平臺，同時使用的軟件和硬件設備都是非常標準和統一的，這樣能夠保證用戶在軟件方面進行更好的開發利用。電力調度系統的開放性使其可以和其他的系統實現更好的兼容和互聯。在每個應用系統的內部都是有其自己的信息描述的，只要在應用程序接口上采用公共信息模型，那么不同廠家生產的應用程序或者是系統應用軟件就可以用相同的方式來訪問公共數據，這樣在信息交換方面能夠真正的實現無障礙。公用信息模型的開放性和標準化使得企業的自動化系統的一體化平臺在建設方面更加的標準。
3 電力調度自動化的功能
電力調度自動化能夠將網絡技術和計算機技術結合在一起，使其功能更加豐富。電力調度自動化系統在信息處理和數據采集交換方面的功能是非常強大的，同時也具有遙控、預測和預警的功能。電網的管理系統已經從以前的人為監控實現了設備的實時監控，這樣在負荷預測、狀態評估、安全分析方面都是有很大的發展，同時自動控制以及對電力調度員的培訓也非常的具有實際意義。電力調度自動化系統要滿足不同建設時期、不同廠商開發的應用系統之間的聯系，就使得其一定要有信息共享的平臺，進行平臺建設的時候一定要做到一體化。
4 電力調度自動化系統發展的要求
電力系統調動自動化發展的要求要符合《電力系統安全防護》的相關要求，要履行安全防護分區和網絡專用的原則，嚴格按照《電力二次系統安全防護框架》來進行配置，實行安全防護分配。
電力調度自動化系統要能夠保證一定的安全性，這樣才能更好的保證數據和信息的安全保存。系統應該采用一定的保密措施，對于一些重要的數據要進行備份處理，這樣可以更好的對數據進行保護，同時在系統出現故障的時候文件和數據不會因為突發狀況出現丟失的情況，也不會給電力企業帶來更多的損失。系統在安全措施方面可以建立有效的防火墻功能，這樣可以對外部的入侵進行有效的制止，同時也能制止有關人員對系統軟硬件的非正常更改。這樣對保證系統的安全穩定運行更具有幫助。
系統在操作方面可以對不同的人員設置不同的權限，這樣更能保證系統的安全，同時也能避免內部人員對系統資源和數據進行非正常使用。權限保護措施是系統在操作方面更好的控制措施。在計算機中發現有病毒入侵或擴散的時候，要求系統要及時以最快的速度發出警報，檢查或者處理，并盡量在最短的時間內得到恢復。系統具備長期穩定運行的能力，滿足電力調度對電網實時監控、管理和調度的需要。系統在生命期內，應滿足調度部門對系統擴充的要求，這些擴充包括：硬件設備升級、軟件功能擴展、系統容量的擴充等，并具備與其他廠家的系統進行數據交換的能力。系統應具備完善的系統診斷能力和運行記錄，系統管理員通過人機界面就能方便的發現和處理系統故障，并具有遠程診斷能力。
5 電力系統調度自動化要向支持多態運行方面發展
系統要以多種運行狀態的方式進行發展存活，要具備實時態和研究態、調研態的形態運行，這就從很大程度上方便了實現不同形態間的轉換，能夠是模型、圖形和數據進行完美的匹配。
實時態為電網正常監視狀態，在此狀態下可以實現電網當前實時數據的監視分析，并可以運用各種電網分析工具協助進行電網的監視、分析以及控制等。
在研究態下可以對系統的運行狀態進行模擬測試，也可以在已有模型的基礎上進行數據模型的擴展，開展相應的計算研究。可以隨時動態切換某個節點進入某個研究態，調出某個時段的電網模型以及歷史反演數據，進行事故反演和分析。
調試態為新廠站投運或是新的軟件功能投入時的信息調試和功能調試，在調試態下進行的各種操作不能影響對電網的正常運行和監視，在調試態下確定無誤后可以無縫地將相應內容部署到實時態下。所有實時態功能均能在調試態下完成。
6 結束語
電力企業在不斷的發展中，電力市場在不斷地擴大，這樣也就對我國的電力調度提出了更高的要求，為了更好的進行電力調度，人們應用了電力調度自動化系統，這樣可以使電力調度向更好的方向發展。
參考文獻
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