(昆明有色冶金设计研究院股份公司 云南昆明 650051)
摘要:随着时代的发展和社会经济的进步,电力已经广泛的被人们所利用,人们生产生活的各个方面都离不开电力,如果电力系统运行的过程中某一个环节出现了问题,将会严重影响到人们的生活质量,对于社会的稳定和国家的发展也会产生一定程度的不利影响;随着科技的进步,电力系统正在不断的进行着革新,朝着自动化的方向发展。
关键词:电力系统;自动化技术
前言
电力系统自动化领域是由生产过程的自动检测、调节与控制,系统与原件的安全保护共同构成,实现其自动化主要是为了提升电能的质量,保证系统的安全与稳定,提高经济的效益与管理效率。本文我们将对当前电力系统发展过程中新技术的应用进行分析,并对其未来的发展趋势做出展望。
一、电力系统自动化的概念
电力系统自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。电力系统自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
二、电力系统自动化的发展趋势
近些年来,随着高科技的发展,电力系统的电子技术迅猛发展,电力系统自动化技术已经成为了电力系统未来发展的必由之路,电力系统自动化的整体发展趋势则是:由高电压等级向低电压等级扩展;由单元件向部分区域和全系统发展;由开环数据传送向主动闭环控制;从功能单一向多功能方向发展;目标的追求朝着最优化、智能化、协调化的方向发展;装置的性能由传统型向数字化、灵活化、速度化等方向发展,具有了更加优越的性能;由以加强运行的经济、安全、效率作为目标向服务和管理的自动化方向发展。在最近的20年中,随着计算机科学、控制技术和通信技术等科学技术的不断发展,现代电力系统已经成为一个统一体。它的概念内涵不断地深入,并且其外延也不断地扩展,所以,电力系统自动化能处理的信息量逐渐增多,直接可以观测的范围也逐渐扩展,所需考虑的因素也不断增多,其能够主动闭环控制的对象也不断地增多。
电力电子技术的发展,结合电力系统自动化发展的需求,我国已经开始将人工智能神经网络、模糊及进化理论、数字技术、传感技术、模式识别等技术进行充分结合,并应用于电力系统的运行、故障分析、规划设计方面,以保障电力系统及相关设备的稳定运行。电力系统自动化发展势必要同我国社会经济及市场发展趋势相适应,未来我国电力市场运行模式仍有待改革,必须结合电力市场的运行模式,深入分析运营过程的实际规则,尽量摸索出同我国电力市场运营模式相适合的转运服务、期货交易模块的模型及算法,解决电力市场运营中所存在的各种理论问题。
三、电力系统自动化新技术
1、智能控制技术
经过近些年的发展和进步,电力系统的控制研究也取得了不错的效果,智能化控制的应用范围越来越广;在电力系统中利用智能控制,可以有效的解决一些采用传统方法不能够解决的控制问题,因此,电力系统的智能控制还有着很广阔的发展空间。主要应用在快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等方面上。
2、基于GPS的动态安全监控系统
GPS是全球定位系统。这是一个卫星系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它可以保证在地球上任意一点都可以同时观测到,以便实现导航、定位、授时等功能。GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点,使其在各类大地测量控制网的加强改造得到了较为广泛的应用。通过GPS定位技术人们研制出了一种新的安全监控系统。这种新的系统是动态安全监测系统与SCADA的完美结合,它由中央信号处理机、通信系统、动态相量测量系统和同步定时系统四部分有机组合而成,采用GPS光纤通信技术和同步相量测量技术,从而实现了准确的当量控制。相量测量技术与GPS技术的有机结合开辟了电力系统的实时控制和动态测试的时代。由于电力系统的负荷不是稳定不变,而是有规律性或者随机变化的,自动电压控制系统为其提供了可靠的保障。
3、现场总线控制技术
现场总线也被人称为现场网络,它作为一种控制系统,主要是以现场测量和现场设备控制之间的数字传输为主;现场总线控制技术利用的是现场生产中的自动化智能仪表、现代化设备以及控制中心设备,从而保证在通讯和控制方面能够实现数字化、一体化、全方位和全视角的规范和科学。为了实现信息共享和强化远程调配和监控的电力系统自动化的建立,凭借计算机、网络等,数据通信和仪表连接在遵循有关合理协议下,实现大范围运行和远距离传播。这样就可以大大增强电力系统自动化管理的安全与灵活性。即使在出现故障时,无论是在底层的哪个环节,都会被上位机准确捕捉,并且灵敏地形成相应对策,为系统的正常恢复及其运行提供高水平服务。
4、FACTS 和 DFACTS技术
(1)FACTS 概念的提出。在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术一柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 该技术将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,增强系统的可靠性与电能的质量,获得所需的节能环保的新型综合技术。
(2)FACTS 的核心装置 ASVC 的研究现状。ASVC 由二相逆变器和并联电容器构成,所输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步,除了能够校正稳态的运行电压外,而且在出现故障后可以第一时间迅速恢复稳定电压,所以对电网电压的控制能力较强。在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。
四、结束语
电力系统自动化技术的发展经历了一个相当漫长的过程。初期发展较为缓慢,但到了中后期,随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展与进步,使电力自动化产业发展速度日益加快,各种原来看似不相关联的技术会逐步彼此渗透,国际化、标准化、规范化越来越成为技术发展的共识,最终实现电力高度集成化、高度职能化和高度自动化,实现电力系统全面自动化、一体化的管理已是适应市场经济建设需求、促进社会可持续发展的重要保证。
参考文献
[1]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008,(2)
[2]吴永晨.电力系统自动化技术应用与发展[J].中国高新技术企业,2011(6):111-112.
[3] 德国胜. 提高变电站电力系统自动化的技术途径探讨[J].黑龙江科技信息,2010,(36)作者简介:吴晓红(1965-),女,高级工程师;收稿日期: 2015-12-16
论文作者:吴晓红,周甫庆
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/15
标签:电力系统论文; 技术论文; 系统论文; 电力论文; 电压论文; 变电站论文; 测量论文; 《电力设备》2016年第5期论文;