电力系统自动化新技术的若干

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【摘 要】变电站自动化系统是变电站的核心系统,自动化系统的稳定性与先进性对变电站及电网的影响深远,先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率,而且能保证广大用电户利益.现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,对电力系统自动化技术也提出更高的要求.本文就电力系统自动化的界定、发展进程、新技术的应用三方面进行了详尽的论述,探讨了发展新技术对未来变电站自动化建设的深远影响.

【关 键 词】发展;电力系统自动化;新技术;探讨

1变电站电力系统自动化概述

变电站电力系统是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站主要分为:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站.电力系统综合自动化是基于科技发展和计算机网络技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅.

2电力系统自动化总的发展进程

2.1当今电力系统的自动控制技术正趋向于

(1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展.

(2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题.

(3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论.

(4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用.

(5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战.

2.2整个电力系统自动化的发展则趋向于

(1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制).

(2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统).

(3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展.

(4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展.

近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的统一体,简称为“CCCP”.其内涵不断深入,外延不断扩展.电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富.

3三项新技术对电力系统自动化的影响

3.1智能控制在电力系统自动化中的作用

电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段.电力系统控制面临的主要技术困难有:

(1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统.

(2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求.

(3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制.

智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统.

3.2FACTS和DFACTS技术的实效应用

(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___柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起.

所谓“柔流输电系统”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.

(2)FACTS的核心装置之一___ASVC的研究现状

各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用.ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器.

(3)DFACTS的研究态势

随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关.可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求.

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念.其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器.

3.3基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

(1)基于GPS统一时钟的新一代EMS

目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统.前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性.两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析.


(2)基于GPS的新一代动态安全监控系统

基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合.

4结语

随着计算机技术、控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革与发展机遇.多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,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.

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