电力系统自动化控制（通用12篇）
电力系统自动化控制 篇1
现代电力系统的运行控制, 与其它各种工业生产系统相比, 更为集中统一, 也更为复杂。各种发电、变电、输电配电和用电设备, 在同一瞬间, 按着同一节奏, 遵循着统一的规律, 有条不紊地运行着。各个环节环环相接, 严密和谐, 不能有半点差错。电能不能像其它工业产品那样, 可以储存以调剂余缺, 而是“以销定产”, 即用即发, 需用多少就发出多少。然而, 大大小小的工厂和千家万户的用电设备的开开停停, 却是随机的。电力系统的用电负荷时时刻刻都在变化着, 发电及其它供电环节必须随时跟踪用电负荷的变化, 不断进行控制和调整。可以想到这种运行控制任务有多么复杂和繁重。不仅如此, 由于电力生产设备是年复一年日复一日地连续运转, 有些主要环节几年才能检修一次, 因此它们随时都有可能发生故障。何况还存在着风雪雷雹等无法抗拒的自然灾害, 更增加了发生故障的概率。而电力系统一旦发生事故, 就会在一瞬间影响到非常广大的地区, 危害十分严重, 必须及时地发现和排除。所有这一切, 都决定了现代电力系统必须要有一个强有力的, 拥有各种现代化手段, 能够保证电力系统安全经济运行的指挥控制中心, 这就是电力系统的调度中心。
1 保证电力系统运行的安全
安全, 就是不发生事故, 这是电力企业的头等大事。因为人们都了解, 电力系统一旦发生事故, 其危害是非常严重的, 轻者导致电气设备的损杯, 使少数用户停电, 给生产造成一定的损失;重者则波及到系统的广大区域, 甚至引起整个电力系统的瓦解, 使成千上万的用户失去供电, 使生产设备受到大规模严重破坏, 甚至造成人员的伤亡, 使国民经济遭受极其巨大的损失。因此, 努力保证电力系统的安全运行, 这是电力系统调度中心的首要任务。
电力系统发生事故既有外因也有内因。外因如狂风、暴雨、雷电、冰雪以及地震等自然灾害;内因则是电力系统本身存在着薄弱环节、设备隐患或运行人员技术水平差等多方面因素。一般地说, 电力系统的事故多半是由外因引起, 又由于内部的薄弱环节或调控不当而扩大。要想完全避免任何事故的发生是不可能的, 但在发生事故后迅速而正确地予以处理, 使造成的损失降低到最低限度, 这却是可以办到的。要做到这点, 一方面需要电力系统本身更加“强大”, 发电能力和相应的输电、变电设备都留有足够的裕度, 各种安全和自动装置非常灵敏可靠, 电力系统自身具有抵抗各种事故的能力;另一方面, 也和肩负电力系统运行控制重大职责的各级调度中心的调度技术水平密切相关。现代电力系统不断扩大, 结构日趋复杂, 监视控制所需的实时信息越来越多, 仅凭人的知识、技术和经验是越来越难于应付了。只有采用由当代最新技术装备起来的电网调度自动化系统, 才能使调度人员真正做到统观全局, 科学决策, 正确指挥, 保证电力系统的安全运行。
2 保证电能符合质量标准
和其它任何产品一样, 电能也有严格的质量标准, 即频率、电压和波形三项指标。
先说一下波形, 发电机发出电压的波形是正弦波, 由于电力系统中各种电气设备在设计时都已充分考虑了波形问题, 在一般情况下, 用户得到的电压波形也是正弦波。如果波形不是正弦波, 其中就会包含许多种高次谐波成分, 这对许多电子设备会有很大的不良影响, 对通讯线路也会造成干扰, 还会降低电动机的效率, 导致发热并影响正常运行。甚至还可能使电力系统发生危险的高次谐波谐振, 使电气设备遭到严重破坏。特别是现代电力系统中加入了许多电力电子设备, 如整流、逆变等环节, 都会使波形发生畸变, 是产生谐波的“源”。为此, 今后要加强对波形的自动化监测和采取有效的自动化消除谐波措施。
频率是电能质量标准中要求最严格的一项, 频率允许的波动范围在我国是50±0.2Hz。使频率稳定的关键是保证电力系统有功功率的供求数;时时刻刻都要平衡。负荷是随时变动的, 因此, 只有让发电厂的有功出;时时刻刻跟踪负荷的有功功率, 随其变动而变动。以往那种调度员看到频率表指示的频率下降之后再打电话命令发电厂增加发电机出力的时代早已过去了。现在调频过程是由自动装置自动进行的。但是负荷如果突然发生了大幅度的变化, 超出了自动调频的可调范围, 频率还会有较大变化。例如负荷突然增加许多, 系统中全部旋转备用的容量都已用上还不够时, 频率就会下降。这时就要由调度员命令增开新的发电机组。为此, 调度中心总是预先进行负荷预测, 安排好第二天的开机计划和系统运行方式以避免上述情况的发生。负荷预测得准不准, 日发电计划安排得合适不合适, 对系统频率能否稳定有决定性的影响。总之, 要始终保持系统频率合格, 必须依赖一整套自动化的调节控制系统。
电压允许变动的范围一般是额定电压15%左右。使电压稳定的关键在于系统中无功功率的供需平衡, 并且最好是在系统的各个局部就地平衡, 以减少大量无功功率在线路上传输。具体的调压措施有发电机的励磁调节, 调相机和静止补偿器的调节, 有载调压变压器的分接头调节以及并联补偿电容器组的投切等。现在这些调压措施有些已经是自动进行的, 有些则是按调度人员的命令由各现场值班运行人员操作调节的。现代电力系统也必须有一整套自动化的无功/电压调控系统, 才能满足各行各业对电压稳定越来越高的要求。
3 保证电力系统运行的经济性
电力系统运行控制的目标, 除了首要关注的安全问题和电能质量问题外, 还要尽可能地降低发电成本, 减少网络传输损失, 全面地提高整个电力系统运行的经济性。对于已经投入运行的电力系统, 其运行经济性完全取决于系统的调度方案。要在保证系统必要的安全水平的前提下, 计算并选择出一个经济性能最好的调度方案。按着此最优方案运行, 将会使全系统的燃料消耗 (或者发电成本) 最低。但是此最优方案并不是一劳永逸的, 因为它是根据某一时刻的负荷分布计算出来的, 而负荷又是随时处在变化之中, 所以每隔几分钟就需要重新计算新的最优方案, 这样才能使系统运行始终处于最忧状态。这种计算实时性强, 涉及的因素多, 计算量很大。显而易见, 采用人工计算是无法胜任的, 必须依靠功能强大的计算机系统。
4 保证符合环境保护要求
电力系统运行控制的目标, 除了首要关注的安全问题和电能质量问题外, 还要尽可能地降低发电成本, 减少网络传输损失, 全面地提高整个电力系统运行的经济性。对于已经投入运行的电力系统, 其运行经济性完全取决于系统的调度方案。要在保证系统必要的安全水平的前提下, 合理地安排备用容量的组合和分布, 综合考虑各发电机组的性能和效率, 火电厂的燃料种类或水电厂的水头情况, 以及各发电厂距离负荷中心的远近等多方面因素, 计算并选择出一个经济性能最好的调度方案。按着此最优方案运行, 将会使全系统的燃料消耗 (或者发电成本) 最低。但是此最优方案并不是一劳永逸的, 因为它是根据第一时刻的负荷分布计算出来的, 而负荷又是随时处在变化之中, 所以每隔几分钟就需要重新计算新的最优方案, 这样才能使系统运行始终处于最优状态。
参考文献
[1]彭翠莲.分析变电站自动化系统安全运行管理[J].城市建设理论研究, 2011 (10) .
电力系统自动化控制 篇2
电气自动化控制系统具备自动控制功能、保护功能、监视功能及测量功能，被广泛应用于交通方面、工业生产方面及服务业方面，已经成为现代生产和生活中不可或缺的一个专业技术。
概括起来，电气自动化控制系统的应用特点主要有以下几个方面：第一，操作方便，直观的显示控制屏便于操作人员操作，自动化的操作系统有效地节约人力和物力;第二，功能强大，实施控制的计算机可以存储记录，并根据相关的数据和记录分析报告，具备动态协调能力;第三，人性化，采用不同的控制方式确保生产设备的稳定运行，设备一旦出现故障可以马上进行连锁控制。
浅议电力系统自动化控制 篇3
【关键词】电力系统；自动化；控制；操作
【中图分类号】TM76 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01—0310-02
1 控制可靠性
变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性，采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。为保证控制操作的高可靠性，通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能：
（1）多级多地点控制功能自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地（后备操作）三种方式：
远方遥控：由调度人员在调度端发出下行控制命令。
站控操作：运行人员在变电站层监控主机发出操作命令，通过交互式对话过程，选择操作对象、操作性质，完成对某一操作过程的全部要求。
就地操作：作为后备控制方式，当监控系统故障或网络故障时，可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。
上述三种操作方式通过软件或使能开关可相互切换，当切换到后备手动控制时，站控及遥控命令不被执行；当切换到站控操作时，后备手动控制不产生任何作用，计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令，当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时，应拒绝执行，并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。
（2）操作过程中软件的多次返校
1）操作员权限设密，以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力，即便运行人员在操作过程中发生一般性错误，均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行，对意外晴况引起的故障，系统都具有恢复功能。
2）操作员工作站发出的操作指令，都必须经过选择-校核-执行等操作步骤，返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错，操作指令中断，并告警提示。每次操作结束后，系统自动记录操作过程并存盘。
3）监控系统的双机配置220 kV及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置，作为人机接口的监控主站冗余配置，热备用工作方式，可保证任意设备故障时控制功能无影响。时下的做法，监控主站用以太网相联并以HUB作为该以太网的管理。该网上任一装置异常，可将热备机切换为主机工作。监控系统硬件的冗余配置，系统分层分布式结构，为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。
2 操作实现方式
为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性，变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控，变电站不再采用繁琐的电气联锁，可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统，其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置，已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用，这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程，实现该间隔的操作闭锁功能。
对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级问的操作闭锁，目前有三种不同的实现方式。其一，用软件实现，即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息，引入设备操作规则，进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二，硬件闭锁，即西门子公司的8TK模式。西门子公司的LSA-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8TK操作闭锁装置的相对独立性，8TK纯粹作为控制及操作闭锁之用，每个间隔的刀闸信息进8TK1实现该间隔的操作闭锁，各间隔的刀闸信息经重动后都进入8TK2装置，母联刀闸及母线地刀等直接引入8TK2装置，8TK2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三，软硬相结合的闭锁方式，间隔之间的闭锁采用8TK及类似装置实现闭锁功能，监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为江苏宿迁双泗500 kV变采用的操作闭锁方式。
软硬两级闭锁，其可靠性高，监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作，但该模式接线复杂，且价格昂贵，双泗500 kV变的该套8TK闭锁装置约花费人民币300万元。
以软件实现全站的操作闭锁，对于一套成熟的变电站自动化系统来说，也应该是高可靠性的；既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现，那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置，闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kV及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。
对于一个半开关接线的500 kV变电站，笔者认为500 kV系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外，每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220kV系统为简化接线，节约资金，可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。
上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能，常规站可能要花费几个小时的操作，在这里几分钟便可完成。
可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑，其可靠程度明显优于常规站的防误设计。
3 自动化控制技术分析
分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作，提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制，而常规站只能通过控制屏KK把手控制；常规站电气联锁设计联系复杂，在实际使用中，设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便，使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁，可靠性高。
常规站，人是整个监控系统的核心，人的感官对信息的接受不可避免地存在误差，其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制，对于变化快的信息，有时来不及反应，可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理，可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明，值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机，用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能，可靠性高且功能齐全。
变电站自动化系统简化了变电站的运行操作，可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作，且操作安全快速，对于全控的变电站，线路的倒闸操作几分钟便可完成；而常规站实现同样的操作往往需要几个小时，且仍存在误操作的隐患。
常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式，信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令，提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统，各保护小间与主控室之间采用光缆传输，提高了信鼠传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置，控制电缆长度大为缩减，在相同控制电缆截面时，断路器控制回路的电压降减少，有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kV站作为综合自动化的试点，也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。
4 小结
综上所述，变电站自动化系统的控制与操作是可靠的，它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。
参考文献
[1]张继雄.变电站自动化系统选型中应注意的问题.内蒙古电力技术.2005，02
电力系统自动化智能控制方法 篇4
一、模糊技术在电力系统中的自动化控制中的应用
将经典集合理论模糊化是“模糊理论” (FT) , 它是一个经典集合论。
模糊语言变量, 模糊逻辑和模糊推理, 是有完整的推理系统的智能技术。模糊控制是一种切实可行的方法, 控制的模拟模糊推理和决策过程。它的原理是根据已知规则的控制和数据, 由模糊输入量推导出模糊控制输出主要包括模糊化、模糊推理与模糊判决三部分。根据这三个部分的分析, 做出正确的决策。
随着科技的进步和社会的不断发展, 进而模糊控制理论也在随之改进, 日益突出的模糊控制的优点, 并且已被广泛认可。模糊理论在电力系统中的应用越来越多, 显示了模糊理论在解决电力系统问题上未来的发展潜能。在国外的成功案例中也不断在使用这一控制技术。例如, 在爱尔兰的国家调度中心, 研究用模糊控制的方法描述调度员的负荷预测方法, 并且取得了令人满意的效果。
模糊控制理论的应用非常广泛, 在家用电器中也显示出优越性, 例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法, 但建立常规的数学模型, 有时十分困难, 而建立模糊关系模型十分简易, 实践证明它有巨大的优越性。
在应用控制中, 大多依据模型来进行, 并且这一方法已经渐渐的被广泛接受。模型有简单的也有复杂的。一般线性模型为简单模型, 但是实际应用中大多为复杂的非线性系统。在模拟非线性过程中, 模糊关系模型 (FRM) 是一个简单而有效的方法, 仍然只是“次优”方法。模糊关系模型来直接描述的输入和输出之间的关系, 单输出系统是容易实现的, 但实现多输出系统仍然是困难的。如果要为了克服这些缺点, 要与其他人工智能技术和模糊理论相结合, 并且在实际应用中取得良好的效果。
二、专家系统在电力系统中的自动化控制中的应用
由于专家系统 (ES) 是较早的人工智能技术发展, 也比较成熟的一类。专家系统的知识基础和特殊领域的知识和推理的推理引擎, 它是根据一个领域的专家, 来模拟人类专家的决策过程, 为客户提供专家级的答案。到目前为止, 大多数的电力系统的运行和控制, 是由自动化技术经验丰富的调度人员完成。一方面是由于传统的数值方法启发式推理能力的缺乏, 但也可以不是必要的知识, 数学模型和状态量的积累, 在另一方面, 对电力系统的复杂性是很难获得, 一个简单的数值的方法是难以满足要求的电力系统。
专家系统正处在投入试运行或进入实用推广阶段, 在实际个工程控制运用正在日渐成熟。如果想取得了更良好的效果, 还需要进一步的研究和探索一下问题:
1) 如果当系统规模较大、规则较多时, 那么完成推理速度是受到时间限制的, 不能很快的解决问题。到目前为止, 大多数现有的专家系统离线或在线解决。但是刚刚起步的并且是最理想化的实时控制应用, 如果得到广泛的运用, 还需要进一步的研究。
2) 有的专家系统, 缺乏一个有效的、良好的学习机制, 应该以一个适应变化的角度研究。以应对新状况况、新能力有限, 而且容错性差。
3) 大型专家系统的建立周期长, 需要很长的时间去建立系统, 并且确保系统的完整性, 同时知识获取和验证是比较难建立一个完整的知识基地维修比较困难, 这些问题必须充分考虑施工前的专家系统。
三、人工神经网络在电力系统自动化控制中的应用
人工神经网络1943年出现, (ANN) 它是一个模拟的传输和处理, 由人工模仿大量的简单的控制, 以神经元信息的人的基本特征连接而成。经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在, 在模型结构、学习算法等方面取得了许多重大的研究成果。与ES相比有三点优势, ANN的特点是用神经元和它们之间的有向权重来隐含处理问题的知识:
首先, 人工神经网络可以把信息分布存储, 而且容错能力强;其次, 人工神经网络有很强的学习能力, 可以把知识实现自我组织, 以适应不同的信息处理的需求;还有就是, 人工神经网络计算神经元之间是相对独立性的, 以方便的并行处理, 执行速度更快。
人工神经网络的应用仍然存在一些问题, 如果想更好的运用人工神经网络就要找到它的弱点。所以人工神经网络的应用研究方向重心就要去处理如何利用人工神经网络的优点, 克服其缺点, 以达到更好的效果。如果人工神经网络理论想在电力系统自动化及控制领域的应用发展的更加广阔, 就需要更进一步的深入的研究。
四、结论
在本文介绍了电力系统自动化智能控制方法专家系统、人工神经网络、模糊理论等人工智能技术的研究与应用现状。广泛应用智能技术促进了电力系统自动化的过程。我们相信, 在人们的各种智能控制理论的进一步深入研究, 他们也将更紧密的联系, 在电力系统中, 相信它们利用各自优势和综合智能控制系统将扮演更重要的角色。
摘要：随着电气化和自动化水平的提高, 电力系统越来越迅速地从数量和质量两个方面的变化, 现代高科技也越来越多的交叉渗透的发展。在中国电力系统应用, 是碧口水电站100MW机组上最优励磁控制的实现揭开了现代控制理论的序幕。本文一般了描述现代电力系统, 将带来革命性影响的前沿研究课题-人工智能控制, 研究现状和发展趋势的重要性。
关键词：电力,系统,智能控制,工业自动化
参考文献
[1]肖成刚.浅论电力系统控制方法[J].宁夏电力, 2003.
[2]杨正瓴.21世纪的电力系统控制[J].宁夏电力, 1999.
[3]姚建国, 杨胜春, 高宗和, 杨志宏.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化, 2007.
建筑电气自动化控制系统 篇5
在对建筑电气自动化系统进行设计时，需要严格遵循实用性的原则，采用集成系统来增加系统运行的安全性，同时在设计时需要严格按照相关的设计标准进行，还要对国外先进的经验进行借鉴和参考，增加设计时的科技投入，从而确保设计的建筑电气自动化系统能够正常、稳定的运行。
2.2 设计的流程
建筑电气自动化系统在进行设计时，需要充分的尊重客户的需求，通过各种方式对客户的需求进行记录、分析，然后设计人员需要深入的对建筑电气自动化系统进行研究，设计出不同的设计方案，通过各设计方案的比较分析，从而确定最佳的设计方案。
2.3 设计的要点
在进行建筑电气自动化系统设计时，需要对其配电中心、中央监控室、传感器的布置进行充分的考虑，确保布局的科学性和合理性，应该选择在系统负荷中心较近的位置进行配电中心的调协，而中央监控室则宜选择在相对干燥的地方，而且要避开噪音大的地方。
而为了方便管理和维护工作的需求，则需要将现场监控器设置在相对集中的位置上，通常情况下以靠近传感器的地方为宜，这样不仅可以有效的减少布线的距离，降低成本，而且更便于对系统进行管理。
而传感器通常会选择模拟输出或是数字输出的方式，选择时要尽量选取抗电磁干扰能力较强的传感器，如电压传感器和电流传感器，而且为了避免发生断电的情况，则需要准备备用的电源，从而确保设备能够处于正常的运行状态。
2.3.1 采用集中监控的方式
在对建筑电气自动化控制系统进行设计时，可以采用集中监控的方式，这就使设备的维护工作更为简单，且采用集中监控的方式使设计流程更为简单。
使用集中监控的方式使所有设备都处于同一监控系统下，从而使所有的电气设备得到全方位、全天候的监控，确保了设备的安全运行。
同时，集中监控的方式也缩短了电缆的距离，使得整个系统的运行较为稳定。
此外，操作人员应按照设计的流程进行操作，以免操作失误影响设备的运转，从而造成经济损失。
2.3.2 采用远程监控模式
目前，远程监控方式也越来越多的运用到电气自动化控制系统的监控中，这种监控方式的成本较低，且数据传输的方式较为便利。
但远程监控方式也存在着一定的弊端，其通讯速度较慢以及与电气的通讯量无法匹配，这在一定程度上影响了监控的效果，使设备的运行情况得不到有效的监控。
因此，远程监控方式不适合对大型设备进行监控，为保证设备的正常运行，发挥监控的.作用，应着力于提高建筑电气自动化的控制水平。
2.3.3 现场总线监控模式
现场总线监督模式在建筑自动化控制系统中运用越来越普遍。
目前，我国的现场总线监控模式主要采用的系统为PLC和CPU，且各个装置系统之间相互联系紧密，为了提高建筑电气自动化的控制水平应采用中央控制器对装置进行信息采集。
这样能有效保证系统运行的稳定性，且使各个元件之间不受影响，这也是现场总线监控模式的优势所在。
电力系统自动化控制 篇6
关键词：供电系统；自动化控制；现状；趋势
中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 20-0000-01
随着世界一体化进程加快，中国经济也开始迅速发展，人民生活水平日益提高，医疗条件的提升也使世界人口总数呈缓慢上升状态，故而人们日常生活用电量也逐渐增高。然而随之而来的问题便是世界人口过多造成的能源资源极度短缺。千百年来人们均依靠能源生活，如今资源的极度缺乏不仅阻碍了中国的经济建设，还阻碍了人们的各项研究活动，阻碍了社会的进步。国家能源等同于人的粮食，没有粮食人又会如何生活，没有能源社会又能如何更好的进步？一切只能变成空中楼阁。所以，如今社会越来越多的人、企业、研究院开始致力于研究对供电网络的建设。配电自动化的发展代表着对供电系统或用电设备所蕴藏的无与伦比的强大后劲，它可以保证社会的持续有效的发展。所以自动化控制使供电系统的操作更加的高效安全，被更多的人所认可。
一、自动化控制供配电系统的现状分析
自动化控制系统具有能够省略构建联通网络的优点。当机器设备出现短路等问题时通过其控制按钮彼此配合来使坏掉的地方隔离和健全区域恢复供电。近年来中国配备的提供电力的模式化系统受到备用电池的过于地方化的拘束，使得自动化的效率不高。主要的表现方式有：
（1）当设备和平常一样工作时，这种自动化控制系统不能做到督查，也无法做到随时更正系统的漏洞，只能在出现问题时才能运行；
（2）不能通過计算机等远程遥控的方式对系统进行更新或检查，一定要专业人员亲自到现场动手操作；
（3）虽然能够及时更正运作时突然出现的电力问题，但在短时间内安全系统会产生漏洞，造成控制的不安全与不稳定性；
（4）多次修正系统故障后，很有可能会使得机器产生另一种问题。
但是，在许多技术研究人员的共同努力下，人们通过对计算机的更新而更近发明了另一种更深层次的供电自由式的使用功能。科学人员以从前的提供电源的自动式为主打依据，在此之上还添上了自动操作的远程控制的能力。更正了以前的一项问题使得自动操作的电力体系变得更加的优秀，为更多地区使用。另一点就是现在的自动操作的系统应用在加大了投资，对其配电系统和控制枢纽进行改革更新后，能够让高级客户得到非常有效的保障性。这些用户不需要担心出现突然停电的问题，即使停电也会在短时间内为这些高级客户采取重新最先的供电方式，保障所有使用者的利益。对于他们的状况会做到随时的监督，做到及时、准确、迅速。
二、电力系统自动化控制的发展趋势
如今的自动化控制系统通过采用四个层次系统方式使得当下以及未来的提供电力操作更加方便。这种自动化控制包括多种旗下所属的小系统、器械，通过将这些操作的方式和运行模式进行不断的复杂化的整合，使得这个提供电力的操作工程变得更加复杂化、变得更加的安全。而且时代的进步会引起这种改革技术的不断更新，通过使用将系统统一集合的方法，全面有效的解决多种运行过程中引发的问题。使得更多的客户的资料得以保障。
使机器能够自动提供电力的方案达成了对所有地区的监控，由点到线再到面。非常有利于促进电力控制系统的多方面发展，促进自动化操作的全面性而不再是单调性。不再反应迟钝，实现程序的最优化、最广泛的良好成长。
中国的具有非常优秀的统治手段，比如电脑技能、比如通讯督查方式，他们的告诉发展使得自动化操作的市场越来越大。要知道，这个预言是有依据的。这种自动操作的程序研究经过合理发展有将近几十年，在这期间它的使用方式被不断补充，程序的复杂与不断整合使得这种系统对用户的服务效果更加多彩优秀。
三、结束语
虽然目前中国对此的使用程度还没有其他发达国家的程度高，普及率不高，还在新生阶段，但是只要我们不断的坚持完善操作系统在将来的进程中，就能促进电力供配电系统在自动化控制话方面的长期有效的发展，就能成功完成自动操作程序的实用性、简单的提供电力要求。保障使用者的利益，让更多的人、地区使用。所以未来的我们会面临这种自动操作程序销售对象的极为猛烈比赛，也会更深层次的使用发展销售特征，并且从大局上驾驭销售对象。我们只有深入市场发展现状综合了解市场发展特征，全面掌握市场发展势头和前程，然后规划出符合的应答战略，并且积极迎接挑战，努力提升这种提供电力的自动化操作技术水平，并且必须广泛吸取国内外的优秀科研技术，紧跟时代发展，在世界潮流中奋勇而上，努力为能源的开发节能与自动化提供更加先进的技术。相信，未来会有一个全新的时代，一个属于自动化控制发电的时代。
参考文献：
[1]刘振阳，李前鹏.电力供配电系统自动化控制发展趋势[J].河南科技，2014（05）.
[2]吴兵.供配电系统中的注意事项及其解决方案[J].广东科技，2007（02）.
[3]陈毅华.浅谈如何提高配电网供电可靠性[J].广东科技，2007（02）.
[4]林智春.供配电系统运行可靠性的几点探讨[J].硅谷，2011（12）.
[5]武士涛.某单位配电网络自动化升级改造研究[J].科技创新导报，2012（06）.
[6]房京桥.针对配网自动化系统建设运行的探讨[J].广东科技，2009（22）.
[7]孙伟.配电自动化系统与低压配电监控系统[J].民营科技，2009（07）.
[8]蔡英丽.电力自动化管理系统的发展趋势[J]. 民营科技，2010（03）.
电力系统自动化控制技术探讨 篇7
数学学科 (特别是矩阵学) 的发展为现代控制理论的不断提高提供了可能, 现代控制理论和传统控制理论相比, 算法更为精确, 更注重对系统的实时控制、将来控制, 控制效果更为明显。在电力系统中有很多自动控制理论应用的领域, 本文将就这一议题展开分析。
1、电力系统的自动化
电力系统中的自动化是指利用自动化技术实现对电力系统中各项数据的采集、全面监控电力系统中的各项运行指标, 并对电力系统的运行进行控制, 从而让电力系统工作在稳定、安全的状态。算法较为精确的控制技术还能够实现电力系统的节能。
2、电力系统自动化分析
自动化是电力行业发展到一定水平的产物, 是自动化技术、计算机技术以及电力电子技术发展的结晶, 电力自动化系统规模较大, 包含很多零部件和设备, 一般来说电力系统自动化包括如下几个方面:
2.1 电力调度自动化方面
电力调度自动化是当前电力系统自动化中发展最为迅速的一个方面, 电力调度自动化技术要实现对电力运行系统中各项数据的有效采集、实时采集, 保证电力调度的安全和稳定, 从而提高电力系统的经济效益, 并充分保证电力系统市场的稳定和可靠, 并在一定程度上对电力市场起到参考作用, 也是电力自动化技术的核心所在, 对整个系统的稳定十分重要。
2.2 变电站自动化方面
变电站自动化系统十分繁杂, 涉及到现代电子、通信、信号处理以及计算机等诸多方面, 主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面, 并对变电站进行适当的组合和优化, 实时监控变电站内部所有运行指标进行监控。变电站是当前电力运行系统中耗能较大的一个部分, 做好变电站自动控制, 能够降低运行成本和维护成本, 从而提高运行效益, 并且也保证了所供电能的质量。
2.3 配电网自动化方面
众所周知, 配电网的工作对人工的依赖度很高, 在当前, 我们已经实现了对配电网的孤岛自动化控制, 当前高度发展的通信技术和计算机技术为配电网自动化的网络化提供了可能。如图所示:
配电网自动化设计到馈线自动化方面、自动制图方面、地理信息系统方面、设备管理方面以及配电参数指标分析方面, 配电网自动化是配电自动化系统的重要内容。
网络化配电话自动化技术要在孤岛化自动化配电网技术的基础上实现智能终端的开发、通信技术的实现和完善以及后台应用软件的完善三方面主要工作。在当前, 我国电力建设飞速发展, 但是从地域角度来看, 发展还较不平衡, 要按照国家建设的大方针以及各地区实际情况逐步推广和发展。
3、电力系统中应用到的控制技术
随着当前科学技术的不断发展, 很多精确的控制技术被不断应用到电力系统中来, 下面笔者就控制理论技术的内容展开讨论。
3.1 神经网络控制
神经网络控制技术是集非线性控制技术、并行控制技术、强鲁棒控制技术特点的现代控制技术, 并且具有很强的自学习能力。神经控制技术是将众多神经元按照特定的结构组合起来, 并将信息蕴含在链接权值上, 而且可以学习算法的需要进行这些值的大小, 从而实现复杂线性关系的控制。在当前, 理论界对神经控制的探讨集中在控制系统建模以及算法的优化方面。
3.2 模糊控制技术
模糊控制技术是现代控制理论中较为简单的部分, 而且在工程中的应用较多, 十分容易实现, 在建模过程中, 可以实现对各种数据的实时控制, 具有很明显的优越性, 这种方法的应用领域很多, 我们日程生活中用到的很多小家电中都可以使用模糊控制, 在电力控制系统中, 模糊控制主要应用在智能电网这一块, 对控制目标设定好几个阀值, 并根据目标处于的状态进行实时控制。
3.3 专家控制技术
这种控制技术在电力系统中应用十分广泛, 能够实现对电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急状况下的应变处理、系统数据的回复以及适当的模态分析, 此外在切负荷方面、系统规划方面、电压无功控制方面以及故障点的隔离方面均有很大效果。在当前专家控制还存在很大的局限, 需要在动态安全分析以及通信接口方面进行进一步的探索。
3.4 最优化线性控制技术
这种控制理论技术是当前现代控制理论中十分重要的技术, 也是在线性控制范围内的最好的控制方法, 目前最优化线性控制理论在远距离输电线路输电能力的改善方面以及智能电网改善动态品质上取得了重大突破, 此外, 这种控制方法在风里发电机上电励磁的解决方案上有很大的发挥空间。
3.5 综合智能控制技术
顾名思义, 综合智能控制技术就是讲现代控制技术和智能控制技术结合起来, 并在电力运行系统中, 应用专家控制技术以及神经网络控制技术, 并杂糅进模糊控制技术。这种技术往往解决大型电力系统, 但是多种控制技术的共同应用对控制模型的建立工作以及控制的实施工作带来了很高的难度。
4、结语
在当前, 很多控制技术被应用到电力系统中来, 并取得了很好的成效, 但是由于技术水平的局限以及实践经验的匮乏, 当前这些先进的控制技术还有待进一步发展和研究。
摘要：应用现代控制理论得出的自动控制技术在电力系统中有很多应用。本文将分析集中典型自动化控制技术在电力系统中的应用情况。
关键词：现代控制理论,自动控制技术,电力系统
参考文献
[1]王飞.关于电力系统自动化技术问题的探讨[J].广东科技, 2011年20期
[2]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年36期
电力系统自动化控制 篇8
1 电网安全问题和现状分析
电力系统运行的安全性,通常是指在突发事故扰动下,系统保证避免发生广泛波及性供电中断的能力。由于安全性是对事故后果进行分析,涉及到系统事故后的稳态行为即暂态行为。目前,影响我国电网安全运行主要有以下几方面问题:
1.1 技术设计缺陷
我国电力发展相对滞后,对其也不够重视,尤其在经历了几次大型的电网改革,导致我国电力系统管理混乱,在自动化技术的设计上缺乏统一的标准,这就从一定程度限制了电力的建设和自动化技术的广泛普及,进而为安全运行埋下了隐患。虽然经历过几次大型改造,仍没有从根本上解决统一管理的问题。
在对电力系统自动化管理控制时,由于没有统一的接口标准,自动化技术无法满足不同设备接口的连接问题。而且由于我
够从塔位排出基面雨水。
2.4.2基面放坡的施工要点
输电线路的施工过程中,因为塔位在进行基面挖方施工时没有根据相关规定对边坡进行放坡处理,或者没有足够的放坡,一旦在雨水季节中,则出现边坡塌方以及剥落等情况[3]。由于部分塔基面在施工时有着较陡的边坡,铁塔主材、斜材在雨水季节会出现被塌方砸弯的情况。所以,挖方边坡应该根据相关规定进行放坡处理,同时通过相应策略对坡脚进行加固处理。如遇到塔位在边坡较陡的情况时,因为已经架线或者组立铁塔,则会造成挖方放坡施工的难度较大,因此,在基础表面挖方降基施工时,应该根据相关要求满足放坡的基本要求。
2.4.3输电线路混凝土护面的施工要点
如果是处于强风化岩石的地质进行施工时,应该通过岩石嵌固基础的方式。为了避免基面岩石在降基后出现风化的情况,应该在输电线路的塔脚基础上采用混凝土护面作为基面表层。如部分塔位在进行挖方施工后高低坡面以及放坡面出现风化物坍塌或者岩石剥落的情况时,混凝土护面通常是选择细石或者砂浆水泥进行施工。通常情况下,均是在输电线路后期施工才能够进行混凝土护面的施工,避免输电线路施工过程中机具、零部件以及塔材对混凝土护面造成损伤。混凝土护面的施工之前,应该将基层表层结构的杂物、泥土进行全面清除,混凝土护面的斜面尽可能的以排水坡度为主,给基础表面排水提供一定的便利。
2.4.4输电线路排水沟护壁的施工要点
以往输电线路在施工时均没有进行排水沟护壁的施工,在输电线路工程竣工后沟底、沟壁会出现天然植被。随着环保国面积辽阔,电网覆盖面太广,但各地区的经济发展状况不同,建设用的产品型号参差不齐,这些前期的不合理性造成了电力系统的管理难题。这不仅造成了资源浪费,也为安全统一管理制造了阻碍。另据考察,我国很多地区工商业用电出现技术设计缺陷。有些安装施工队伍,根据图纸安装了无功补偿设备,但在实际使用中,补偿设备并未自动投切使用,只是摆设。目前国内很多配电室未安装模拟盘,这就大大降低了对整个电网系统的监控,不能实现实时掌握系统运行状况,以应对突发事件等。
1.2 电力设备质量问题
在对电力系统自动化技术进行应用时,往往会由于电力设备的质量问题引起运行中的安全事故。比如在设备的选择上,过分重视经济成本而忽略了其性能和实用性。实际运行中,对技术要求过高甚至在设备质量之上,从而缺乏强有力的安全保障。另外,电力系统的抗干扰指标也与设备的质量相关性很大,如对干扰太过敏感,就无法保证系统的稳定可靠运行,会对电网安全形成很大的隐患。
理念不断深入,输电线路的有着更为严格的施工要求,一般在输电线路竣工前均要进行排水沟的护壁施工,防止出现塔位基面受到排水冲刷的影响。如施工现场的含沙量没有粘性以及有着较高的含沙量,则需要通过石浆砌以及预制素混凝土直接进行排水沟的护壁施工。
3结束语
输电线路基础工程中应用先进的施工技术,不但能促进基础工程经济效益与社会效益得到有效提高,还能够在一定程度上加快发展输电线路基础工程的建筑。目前,我国在输电线路基础工程建设中还没有较为成熟的施工技术,所以,相关施工技术人员应该在基础工程施工中不断积累经验,确保能够不断创新以及探索先进的施工技术,给输电线路基础工程的施工提供一定的保障。
参考文献
[1]李军华.浅谈输电线路基础施工[J].中国高新技术企业,2010,16
[2]朱锡来.浅谈110k V输电线路工程基础施工要点[J].中国高新技术企业,2011,2(24):678~679.
[3]李锦龙.有关输电线路杆塔基础施工方案探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,4(01):432~433.
输变电工程施工管理工作。
1.3 人员主观能动分析
电力系统自动化技术的管理需要高水准的操作人员,但在实际系统运行过程中,维护人员的水平素质并非完全达到要求,而且管理方对生产厂家的依赖性很强,对己方人员的培训工作不够重视,甚至忽略,从而在具体的电力系统操作的规范性、科学性和安全性方面欠缺很多。因此要解决该安全隐患,培养出一支专业素质较高的维护人员队伍势在必行,并加大电力安全宣传教育,从根本上杜绝安全问题的发生。
2 自动化管理的安全策略
2.1 关注专业队伍建设,提高维护水平
通过建立一批在电力系统自动化技术方面具有高专业素质的人才队伍,并不断加强培训和教育,全面提高电力系统自动化维护人员的水平,根除管理方面的责任推卸和三不管现象。在实际操作中,队伍分工和工作制度是个很重要的因素。传统的技术队伍会由于知识更新不及时,对新设备的操作了解不够深入,导致在处理问题时盲目操作,错误操作,尤其是安全意识差,工作态度失责,很容易造成重大安全事故。
2.2 加大技术投入
进年来,随着科学技术的迅猛发展,信息技术的普及程度越来越高,充分利用信息化带来的方便因素,把其应用于数字化变电站和电网开发中,能有力的保证电网工作的效率和安全。电力系统通过利用信息化手段可以使电网中的运行数据综合分析并高效采集和处理,从而达到规范和统一电网的有效管理,并且大幅提高系统的智能化、可视化和易操作水平。具体技术投入可分为如下几点:
(1)区域划分,突出重点:依据电力系统中业务的重要性,对其分区,定位所有系统于对应安全区内,侧重于实时控制功能及生产业务等的保护。根据各地电力系统的特点、目前应用状况和安全等级需求,分为四个区:实时控制区、非控制生产区、生产管理区、管理信息区。凡是实时监控系统或具有实时监控功能的系统均应属于安全区Ⅰ,如SCADA/EMS系统、配电自动化管理系统、变配电站自动化系统;不具有控制功能的批发交易业务和生产业务系统,或者系统中不需要控制功能的部分均属于安全区Ⅱ,其典型代表是水调自动化系统;安全区Ⅲ是生产管理区.该区包括生产调度管理的系统、检测雷电系统、气象检测系统等;安全区Ⅳ是管理信息区,该区包括管理信息系统、客服系统等。
(2)安全隔离,加强应用服务的管理:为确保本系统与同级网络的物理隔离,需在通道上建立调度专用数据网络,并采用虚拟专用网形成多个相互逻辑隔离的虚拟专用网,实现多层次的保护。安全区Ⅰ、Ⅱ连接的网络为国家电力调度数据网,可划分实时VPN和非实时VPN实现安全区Ⅰ和安全区Ⅱ的逻辑隔离;安全区Ⅲ、Ⅳ连接的外部网络为国家电力数据通信网,可划分生产VPN和信息VPN实现安全区Ⅲ和安全区Ⅳ的逻辑隔离;SPDnet和SPTnet之间要进行物理隔离。
在安全区Ⅰ、Ⅱ,以及电力调度数据网环境中,Web服务可以分为两种形式:横向浏览与纵向浏览。横向指跨级的安全区浏览,如Web服务器和客户端浏览器不同的安全区;纵向Web浏览指各同级安全区之间的Web浏览,如Web服务器和客户端浏览器都位于地调级安全区。安全区Ⅰ中取消Web服务将数据以数据交换的方式导入安全区Ⅱ同时禁止安全区Ⅰ中的计算机使用浏览器访问安全区Ⅱ的Web服务。安全区Ⅰ与Ⅱ中禁止Email服务,杜绝病毒、木马程序借助Email传播,避免被攻击及成为进一步攻击的跳板。
(3)合理设计系统。通过合理地设置电力系统网络及主机系统的配置、服务、权限减少安全漏洞禁用缺省系统的默认配置并关闭不必要的服务和协议。如关闭sendmail、网络文件系统等服务,关闭V1和V2版本的SNMP协议、加固TCP/IP协议等,并通过及时更新系统安全补丁,消除内核漏洞。
2.3 科学合理的管理理念
随着信息化的到来和科学技术发展,自动化管理得到普遍重视和支持。在电力系统自动化技术管理工作上一定要正确地判断形势,掌握电力系统自动化技术未来的发展方向和趋势,从而深刻地认识到电力系统自动化技术的功能和优势,在此基础上加以开发和探索,从而在电力系统自动化技术上开辟出一条优化我国国家电网工作运行能力和保障我国国家电网安全的道路。
科学合理地对电力系统自动化技术模式进行设计。由于在电力系统自动化技术上我国落后太多,因此在对我国国家电网综合自动化的规划设计上要充分考虑各种因素,从而科学、合理、高效的进行设计,尽可能控制事故的发生频率。从专业的角度上看,为了保证电网工作运行安全和效率,一般可通过以下方式设计:(1)对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,通过电力系统中的所有控制、保护、测量、报警灯信号在单元内处理层数据信号的模式并通过管线来传输至控制端,在结构设计上避免相互影响。(2)在设备的扩展性和兼容性方面加大投入。在系统中,配备标准的通用接口,在不同的电网环境科灵活设计,在改造中也可实现变电规模和电网功能扩充的需要。(3)通过简化系统来实现安全管理,大幅简化二次接线,并使用高质量的多功能继电器来对替换传统继电器,保证使用寿命,并简化开关柜内接线分布,有效避免因误操作引起的事故。
3 安全策略总结
电力工业是一个国家的基础和命脉,它的安全稳定直接影响各个行业的发展、国家安定和人民生活。随着信息技术的高速发展,特别是计算机网络和电网系统自动化技术的广泛应用,一旦出现电力故障,不仅会危及电网的安全运行,对人民的生命财产构成威胁,也会对整个社会造成巨大的经济损失和稳定隐患。研究电力系统安全问题,制定和实时电力系统控制安全策略,已成为各个电力部门重点研究的问题。
4 结语
本文分别阐述了我国电力系统现存的一些安全隐患和原因,并根据现况分析,针对各个问题分别从维护、管理、技术投入等方面提出了一系列的解决策略。这些策略从一定程度上可降低事故发生的可能性,并为以后进一步的安全策略提供借鉴。
参考文献
[1]杨慧.电力系统中电力调度自动化管理策略[J].电力系统自动化,2010(34).
[2]罗毅.电力系统安全监控的理论及方法研究[D].武汉:华中科技大学,2004.
[3]高爱国.工业变电站监控组态软件的设计与开发[D].保定:华北电力大学,2010.
[4]余勇.电力系统中的信息安全策略[J].电力系统自动化,2008(32).
电力系统自动化控制 篇9
远动控制作为自动控制领域的重要环节, 是以通讯技术为基础, 对远程的设备进行监视和控制, 能够实现实时测量、远程信号、远程控制和远程调节等多项功能。在电力系统中, 远动控制技术的应用是为了使调度实现对辖区内发电厂及变电站的集中控制管理。远动控制系统主要是由远动装置和应用程序组成, 能够实现下列三项功能:
(1) 采集所有的相关设备数据及报文, 并向这些设备传达控制指令;
(2) 预处理传输的报文;
(3) 通信功能。
具体包括通道运行状况的自检、通道的自动切换、选择不同的通信规约等。
2远动控制的实现原理
远动控制技术主要是为了实现“四遥”, 即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁, 是相关信息传输的重要通道, 控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块, 其中集中监视即遥测和遥信功能, 这一模块实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心, 为控制系统提供决策依据, 当系统出现故障时, 可以及时发现并解决, 最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能, 具体是指调度中心将相关操作命令 (改变运行状态、修改设备运行参数) 发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用, 在保障电力系统运行效率及质量的前提下, 能够有效地降低人力、物力成本。
3电力系统自动化中远动控制技术的应用
3.1远动系统的数据采集技术
数据采集是将外部信号采入计算机, 并加以处理, 最后输出。图1为数据采集的流程图。
远动系统的数据采集技术主要包括变送器技术和A/D技术。所谓变送器技术就是将电力系统的电压电流和有功无功线性地转化为TTL电平信号。这种技术主要广泛应用于电力系统中的电力设备, 由于在实际工作中, 电力设备的实际运行电压会达到5V以上, 所以要对其进行转化从而满足这些电力设备的实际运行参数。而A/D技术主要负责把原先的模拟信号转化为数字信号, 从而完成遥信信息的编码及遥测信息的采集。在电力系统中, 尤其是在电力自动调度中, 想要传送遥信信息就要通过采集遥信对象的状态实现, 同时采用光电隔离设备对信息进行采集和传送, 由于各种运行设备均为大功率和高电压的设备, 所以要想在远动控制系统中对这些数据进行处理, 就必须通过变送器进行转换从而通过大功率和高电压设备, 通过数字多路开关传送至接口电路, 实现数据的采集。
3.2远动系统的信道编译码技术
远动系统的信道编译码技术主要有信道的编码和译码以及信息传输协议等, 由于信道编译码的种类较多, 采集到的信息为了正常的传输到调度控制中心, 在电力系统远动控制技术中多采用线性分组编译码, 并且对信道采用线性分组码的方式, 辅以循环码进行信息的编译, 从而最大限度的避免码流传送中发生错误。在信道编译码过程中对于电力自动化系统, 往往利用线性分组码来提高抗干扰性, 并且日常中为了控制数据传输中出现差错, 还会用循环检错法及反馈重发法和前后纠错法等方法进行检验, 要注意的是在利用系统循环码进行编码时, 为了检测出噪声信道上是否受到干扰, 就要在接收端判断发送码字的时候是否提供出较好的校验准则。
3.3远动系统的通信传输技术
远动系统的通信传输技术包括调制技术和解调技术。现阶段主要通过光纤通信及电力线载波等方式传输信号, 正是因为通信信道是远动系统中的重要组成部分, 所以往往通过通信信道来传输信道信息, 系统只有通过信道才可以将远动装置收集的各种信息及时的传输至调度中心, 在对信息进行信道编译码的时候, 才能正确地进行数据传送, 使传送的信息有更好的抗干扰能力, 也同时提高了整个过程的有效性和稳定性。目前电力线载波和光纤通信应用广泛, 在信号发射端通过编码产生的相关基带信号和电力线中的高频谐波信号是两种基本的载波信号, 可见电力系统自动化的数据通信要通过调制解调器和调制解调技术来更好的实现, 不久的将来在全国范围内都会出现远动通信的全覆盖, 这种新型的通信传输网络将很快取代微波传输技术, 从而成为电力系统自动化控制通信传输的主要方式。
4结语
综上, 通过在电力系统自动化中应用远动控制技术, 能够有效的提高工作效率, 保证操作安全可靠性, 同时也便于整个系统的集中管理。在上面文章里, 我们只是对远控技术在电力系统自动化中的应用进行了简单的分析, 随着对电力系统运行管理水平要求的不断提高, 我们可以预见远动控制系统在电力系统自动化运行过程中将会更加重要。
摘要：电力系统要想实现真正的调度自动化, 就必须结合计算机技术和通信技术, 远动控制技术在电力系统自动化中的应用具有重要意义。本文首先对远动控制技术做了概述, 然后分析了远动控制的实现原理, 最后详细阐述了电力系统自动化中远动控制技术的应用。
关键词：电力系统,自动化,远动控制,信道编译码,通信传输
参考文献
[1]张策, 王帅.远动控制技术在电力系统自动化中的应用[J].电子制作, 2014 (01) .
[2]李勋涛, 柯美波.自动化远动控制技术在电力系统的应用[J].电源技术应用, 2013 (12) .
[3]陶晶.发电厂远动自动化规划的特点[J].科技创新导报, 2010 (19) .
电力系统自动化控制 篇10
1.1 电力系统自动化的发展历程
上个世纪50~60年代, 我国的电力系统获得了长足发展, 系统的规模发展至上千万千瓦, 单机容量也随之进一步提升, 同时, 还形成了区域联网, 机、炉、电单元式集中控制在场内自动化方面得到了应用, 并在此基础上采用了远动通信技术, 各种新型的自动装置、保护装置、可控硅调节器、调速器等在电厂内也随之获得了推广应用;70~80年代, SCADA (电网实时监控系统) 的出现, 使得20万k W以上的大型火电机组开始采用实时安全监控及闭环自动启停的全过程自动化控制, 与此同时, 计算机监控在水电站的调度、监测以及综自化方面也获得了大范围推广使用, 这标志着我国的电力系统初步实现了自动化[1]。
1.2 自动化控制的优势
1) 可以快速、准确地对电力系统中各元件的运行参数进行收集、检测及处理。2) 可按照电力系统当前的运行状态及主要元件的技术与安全要求, 为运行人员提供调控决策, 或直接对元件进行调控。3) 能够实现整个系统各个层次及元件之间的综合协调, 为优质供电和经济运行提供最佳的运行方式。4) 可以大幅度节省人力资源, 并减轻工作人员的劳动强度, 有利于工作效率和水平的提升。5) 可进一步减少电力系统事故的发生几率, 有效延长了电气设备的使用年限, 改善并提高了运行性能, 基本不会出现大范围停电的情况。
2 实现电力系统自动化控制的关键技术
2.1 计算机远动控制技术
实现电力系统自动化控制的技术较多, 其中最为关键也是核心的技术为计算机远动控制技术, 其在电力系统运行中有着不可替代的作用和地位。
1) 数据采集技术[2]。该技术具体包括A/D和变送器技术等, 它的处理信号以0~5V的TTL电平信号居多。由于电力系统自动化中的大功率参数相对较多, 为实现信号的有效处理, 必须借助变送器将这些功率较大的参数值转换为TTL电平信号, 这样才能实现遥信信息的编码及采集。
2) 信道编译码技术。在电力系统自动化控制的过程中, 为了能够借助远动控制技术完成相关信息的采集, 就必须利用通信信道将采集到的数据信息传输给调控中心。信道编译码技术主要是确保传送信息的抗干扰能力, 图1为数字传输系统模型。
远动控制数据传输中, 不可避免地会产生干扰, 对信道进行编译码后可以有效克服通道内的干扰, 有助于确保信号质量。
2.2 现场总线技术
所谓的现场总线技术具体是指以现场实测和设备控制间的数据传输为主控制系统, 其主要是利用现场的自动化仪器仪表与控制空心的设备相连, 从而实现信息一体化、全方位的通信与控制。该技术要求现场仪器仪表与相关设备的连接及通信都必须依据规范的协议, 为电力系统自动化控制的实现奠定基础。现场总线技术具有以下特点:开放性、互操作性、分散性、适应性等等。它在电力系统自动化控制中的应用, 能够有效节省硬件投资和安装成本, 并且维护工作量也会有所减少, 可进一步提高系统的可靠性及准确性。就电力系统自动化而言, 其最为显著的特点是被控设备复杂、参数多且具有较强的分散性, 现场总线技术可以满足系统的运行要求, 如该技术的应用, 可实现高压开关智能化, 同时还为智能化箱式变电站的实现提供了技术支撑。
2.3 综合智能控制技术
智能集成化是综合智能控制技术最为显著的特点之一, 该技术集成了模糊控制、神经网络就控制等技术在模型结构及算法上的全部优势, 同时还集成了多种智能控制系统的功能, 使自身具备了良好的监控性和自组织及自学习性能。大量的实践证明, 综合智能控制系统可对电力系统中的各类问题从不同的角度进行智能控制, 由此使得原本的多控制系统间获得了互补, 可以共同完成更高级别的自动控制功能。
3 结论
综上所述, 随着我国电力系统规模的不断扩大, 对系统的安全、稳定、可靠运行提出了更高的要求, 自动化控制技术以其自身诸多的优点在电力系统中获得了应用。本文在分析自动化控制优势的基础上, 对实现电力系统自动化控制的关键技术进行了论述。在未来一段时期, 应当重点加大对自动化控制技术的研究力度, 除对现有的技术进行改进和完善之外, 还应研发一些新的技术, 为电力系统的稳定运行提供强有力的技术支撑。
摘要：文章首先简要分析了电力系统自动化及自动化控制的优势, 并在此基础上对实现电力系统自动化控制的关键技术进行论述。期望通过本文的研究能够对提高电力系统的运行稳定性有所帮助。
关键词：电力系统,自动化控制,技术
参考文献
[1]李小燕, 李建兴.电力系统自动化控制中的智能技术应用研究[J].电力自动化, 2012, (10) .
电力系统自动化控制 篇11
【关键词】电力系统；变革性；智能控制；发展趋势
目前，大量应用实例及工程实际研究进一步表明应用控制理论在电力系统的安全稳定控制的巨大效益以及现实可用性和广阔前景。现代控制理论在中国电力系统中的应用，碧口水电站100Mw机组上最优励磁控制得到最好的证明。如今，现代控制理论在电力系统中的应用已发展成电力系统学科中一个引人注目的活跃的分支。近年来，模糊技术、神经网络、专家系统等技术的发展又开拓了智能控制技术的新道路。
1、电力系统中智能控制的应用领域
人工智能控制作为一门新的技术学科，涉及到多方面知识，如数学、哲学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论，人工智能控制技术运用于多个层次，在智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程上相当于催化剂，使工作更有效地进行着。在现代科学技术不断进步的社会，效率的提高是最重要的，无论在生产还是生活方面。计算机技术的广泛运用是当今社会发展的强有力保障，自动化生产、运输、传播离不开计算机编程技术。
2、智能控制的优势
把人工智能控制的方法引入电力控制系统，将控制理论的分析和理论的洞察力与人工智能控制的灵活框架结合起来，才有可能得到新的认识上的突破。人工智能控制主要表现在智能决策上，能够有效地解决复杂性和不确定性的控制问题。模糊控制就是在研究人的控制行为特点的基础上发展起来的。对于无法构造数学模型的被控制对象，让计算机模仿人的思维方式，进行控制决策。人的控制可以用语言加以描述，总结成一系列的条件语句，即控制规则。运用微机的程序来实现这些控制规则，这样就很像是人的思考行为了。因此，人工智能控制可以有效地解决现代工业生产中许多无法用数学模型精确描述的工艺工程，以及利用传统数字计算机难以获得令人满意效果的诸多问题，在电力系统应用中表现了很大的优势。
3、智能控制的主要应用方法
3.1模糊技术在电力系统中的自动化控制中的应用
“模糊理论”（FT）是将经典集合理论模糊化，它是一个经典集合论。模糊语言变量，模糊逻辑和模糊推理，是有完整的推理系统的智能技术。模糊控制是一种切实可行的方法，控制的模拟模糊推理和决策过程。它的原理是根据已知规则的控制和数据，由模糊输入量推导出模糊控制输出主要包括模糊化、模糊推理与模糊判决三部分。根据这三个部分的分析，做出正确的决策。
随着科学技术的进步和社会的不断发展，模糊控制理论也在随之改进，模糊控制的优点逐渐得到体现，并且已被广泛应用与推广。模糊理论在电力系统中的应用越来越多，显示了模糊理论在解决电力系统问题上未来的发展潜能。在国外的成功案例中也不断在使用这一控制技术。例如，在欧洲某些国家调度中心，研究用模糊控制的方法描述调度员的负荷预测方法，已取得了令人满意的效果。
在应用控制中，大多依据模型来进行，并且这一方法已经渐渐的被广泛接受。模型有简单的也有复杂的。一般线性模型为简单模型，但是实际应用中大多为复杂的非线性系统。在模拟非线性过程中，模糊关系模型（FRM）是一个简单而有效的方法，仍然只是“次优”方法。模糊关系模型来直接描述的输入和输出之间的关系，单输出系统是容易实现的，但实现多输出系统仍然是困难的。如果要为了克服这些缺点，要与其他人工智能技术和模糊理论相结合，并且在实际应用中取得良好的效果。
3.2专家系统在电力系统自动化控制中的应用
专家系统（ES）是发展较早、也是比较成熟的一类人工智能控制技术。专家系统主要由知识库和推理机构成，它根据某个领域的专家提供的特殊领域知识进行推理，模拟人类专家作出决策的过程，提供具有专家水平的解答。目前，电力系统运行和控制由有经验的调度人员借助自动化技术完成。这是由于一方面传统数值分析方法缺乏启发性推理的能力，同时也无法进行知识积累，另一方面电力系统自身的复杂性使一些必要的数学模型及状态量很难获取，单纯的数值方法难以满足电力系统的要求。因此，在电力自动化系统中引入电力专家的经验知识是十分必要的。
目前，全球都有不少与电力系统控制相关的专家系统投入试运行或进入实用化推广阶段，并取得了不错的效果，但是仍然存在着一些问题值得研究和探索：①当系统规模较大、规则较多时，完成推理的速度受到限制，因此目前已有的专家系统大多是用于离线，或者在线解决属于系统分析方面的问题，而在实时控制方面的应用还刚刚起步，有待进一步的研究；②现有的专家系统缺乏有效的学习机制，对付新情况的能力有限，而且容错能力较差，当系统发生故障或网络结构、系统参数、设备控制器配置等发生变化的情况下，将有可能得不到结果或给出错误的结果。如何与ANN、模糊推理等其它人工智能控制方法结合以提高专家系统的自学习能力和容错能力是值得研究的课题；③大型专家系统的建造周期长，知识的获取和校核比较困难，要建立完备的知识库，维护难度比较大，在建造专家系统之前必须充分考虑这些问题。
3.3人工神经网络在电力系统自动化控制中的应用
人工神经网络出现在上世纪40年代，（ANN）它是一个模拟的传输和处理，由人工只能模仿简单的控制，以神经元信息的人的基本特征连接而成。经历了七十多年的研究发展，在模型结构、学习算法等方面取得了许多重大的研究成果。与ES相比有三点优势，ANN的特点是用神经元和它们之间的有向权重来隐含处理问题的知识：首先，人工神经网络可以把信息分布存储，而且容错能力强；其次，人工神经网络有很强的学习能力，可以把知识实现自我组织，以适应不同的信息处理的需求；还有就是，人工神经网络计算神经元之间是相对独立性的，以方便的并行处理，执行速度更快。
人工神经网络的应用目前还存在一些问题，如果想更好的运用人工神经网络就要找到它的弱点。人工神经网络的应用研究方向重心就要去处理如何利用人工神经网络的优点，克服其缺点，以达到更好的效果。如果人工神经网络理论想在电力系统自动化及控制领域的应用发展的更加广阔，就加大对技术研究。
4、结论
电力系统自动化控制 篇12
关键词：电力系统,调度自动化,抗干扰有效对策
引言
为了确保电力系统运行的经济性、可靠性以及安全性, 增加爱供电的质量, 强化对电力系统的调度控制能力, 必须对电力系统的运行状态进行不同的分类, 从而精确获得系统工作的实时状态信息, 掌握系统运行的状况, 同时实施正确的判断与处理。因为随着生产过程中自动化程度的不断加深, 人们持续谋求对生产过程中, 尤其是对处于分散状况的生产过程中进行集中统计、控制以及监视管理。为了更好的实现电力系统调度的自动化任务, 远动技术以现代通信技术、计算机技术以及综合自动控制理论为基础, 在电力系统中得到了广泛的应用。
1 自动发电控制ACG系统以及电力系统调度自动化的主要任务
1.1 自动发电控制ACG系统的主要任务
(1) 在满足对外净交换率计划以及频率的基础上, 按照经济原则对受控机组出力的状况进行安排, 使得整个系统运行过程中资金的投入最合理。 (2) 对于互联系统来说, ACG主要的控制目标包括两大类:一方面, 其是维持对外系统和本系统的净交换率为定值, 也就是说保持其联络线路上的交换率保持不变, 为定值。另一方面, 确保不同省内调节发电厂处理的频率保持恒定值。 (3) 低于部分独立运行的系统, ACG主要的控制任务是对系统内不同发电机组的出力进行合理的调整, 使得系统的频率一直处于合理误差范围允许之内。
1.2 电力系统调度自动化的主要任务
电力系统调度自动化的主要任务就是分析以及收集电力系统在运行过程中产生的实时动态信息, 对系统的运行状态也进行分析与监测, 综合不同数据信息对局部系统和整个系统各个层次的运行状况进行调整, 把这些当作是电力调度人员实施调节与控制的依据, 或者是对系统中的不同元件进行直接的控制以及调节, 保证电力系统供电的质量、经济性以及安全性, 实现多个目标同步优化的任务;除此之外, 就是降低电力系统运行过程中故障出现的次数, 以免出现由于大面积停电时间或者连锁性事故造成不必要经济损失的现象。
2 电力系统调度自动化功能的分析
电力系统调度自动化系统是一个综合性的称呼, 因为不同电力网络的实际状况各不相同, 能够使用不同功能、不同档次以及不同规格的电力网络调度自动化系统。
2.1 能量管理系统
能量管理系统是如今电力网络调度自动化系统软件与硬件的总称, 其一般包括数据监控与收集功能、经济调度控制功能、自动发电控制功能、状态估计, 动态与静态安全分析、调度人员培训模拟等各种各样的功能。通常人们将状态估计和其下面的部分功能统称为电力网路调度自动化系统中的高级功能, 也就是说, 这些程序就是人们常说的高级软件。
2.2 经济调度控制功能
经济调度控制的主要任务就是在所控制的范围中向不同发电机组发放出力状况, 尽可能降低目标区域运行的成本。
2.3 自动发电控制功能
自动发电控制功能的主要任务就是对电力网路中各个发电机组的处理状况进行自动的控制, 从而保持联络线交换功率为规定值以及电力网络的频率为额定值。
2.4 数据监控与收集功能
电力系统数据的监控与收集一般包括下面几种功能: (1) 事故追忆PDR; (2) 时间顺序记录SOE; (3) 数据的预处理; (4) 历史数据库与实时数据库的建立; (5) 超限警告; (6) 控制与命令; (7) 信息的记录与显示; (8) 数据的收集。
3 电力系统调度自动化过程中的干扰源分析
电力系统调度过程中一般都是使用PLC控制系统, 此类系统抗干扰的能力和整个电力系统运行的状态有着密切联系, 因此在电力控制系统中已经得到了较为广泛的应用, 应用的环境也变得越来越复杂, 所以, 受到干扰也是无法避免的事情, 且受到干扰的种类和数量也不断增加。接下来本文将对电力系统调度自动化中存在的干扰源进行详细的分析。由于电磁感应的作用, 电力系统在发电厂的周围会感应出强大的电磁场, 且电力系统中开关站所输送的电压十分高, 一般可以达到数十千伏或者上百千伏, 同样电流也十分大, 电力发电站设备老化以及设计方面等问题阻碍了整个控制系统中信号电缆不能和强电流实施隔离。在某些情况下, 必须将二者同时放置在相同的电缆架桥中, 因为电流巨大以及电压过高, 所以断开或者接通电源的时候, 很大几率会出现较大的强电干扰, 使得控制系统的输入线路中出现强烈的感应电压以及感应电流, 这些到会使得控制系统中二极管出现发光的现象, 使其抗干扰能力不能发挥应有的作用, 导致电力控制系统出现错误操作的状况, 系统内部的装置和程序出现紊乱, 从而出现严重的后果。这种干扰出现的主要原因就是干扰信号经过光电耦合器使输入端的正常运行受到干扰, 不仅如此, 电力系统在自身运行的过程中, 由于系统内部电路间的辐射与各个元件之间的相互干扰, 都会导致电力系统调度自动化受到干扰。
4 电力系统中抗干扰控制的有效对策
4.1 PLC控制系统的选用
如果想要完善电力系统调度自动化中的抗干扰工作, 首先要做就是选择部分可以满足电力系统正常运行的需求, 同时又是最完备、最先进、最适宜且不盲目追求技术的系统。PLC控制系统选用的原则是增加资源的利用率, 必须选用抗干扰性能较好、系统成本维护费用较低、操作较为简单、可靠性相对较高的PLC控制系统。而对于电力系统选择应当和PLC控制系统的选择保持一致, 便于后期的管理与采购, 除此之外, 还要使得每一个PLC控制系统可以做到成为其余系统的备用, 同时统一对操作人员进行培训。
4.2 抗干扰的隔离措施
电力系统调度自动化中普遍存在的一种干扰状况就是PLC控制系统电源受到入侵干扰, 这一般是由于PLC控制系统中的仪表的供电电源和电气连接之间没有干扰从而出现了这种状况, 电力系统中的变电器的电源在供电的过程中也会被干扰, 针对这种类别的干扰, 往往都是使用隔离措施, 使用屏蔽漏感技术以及多次隔离技术或者使用分布参数较大的隔离变压器等建立一个大规模的抑制带, 不仅如此, 将分布电容相对较小的配电器, 一起应用到变送器或者信号仪中, 降低干扰因素对PLC控制系统带来的影响。
4.3 增加电力系统调度过程中软件的抗干扰能力
电力系统中的PLC控制系统完成每次电力循环的每一道工序所花费的时间是固定的, 不同敏感元件以及行程开关之间相对应的工序都是在同一时间段中发出相关联的信号, 根据不同控制系统自身的特征, 可以通过内部定时器, 对只在光电开关或者行程开关处于正常运行状况下所发出的信号进行采样, 这样采用的结果就可以有效的屏蔽其余时间段中产生的干扰信号。除此之外, 还可以通过PLC控制系统中的内部计数器以及定时器对输入元件中的干扰信号进行屏蔽, 摆正输出元件不会出现误动的状况, 这样可以最大程度上增加PLC控制系统的抗干扰能力。
4.4 在PLC控制系统安装的过程中必须采取一定的抗干扰措施
在对PLC控制系统进行安全的过程中, 一定要密切关注外部的安装环境, 诸如环境的温度、振动源的位置以及是否存在污染等。除此之外, 为了确保控制软件安装过程中温湿度符合规定的要求, 必须事先将控制系统放在密闭性良好的房间内, 原理那些冲击较强的区域, 不仅如此, 还要安装部分空气净化设备, 为良好安装环境的创建奠定良好的基础。另一方面, 在控制系统的动力线路中采取一定的抗干扰措施, 必须确保输电线的粗度符合规定的要求, 这样才可以有效解决电力控制系统中大容量设备运行时候使得线路电压过低的问题。为了确保PLC控制系统不会连接到错误的输入信号中, 必须采用稳定的电源, 这样才可以确保信号输入的精确度。
5 结束语
综上所述, 随着我国电力系统自动化控制程度的不断加深, 电力设备更新换代速度也得到大幅提升, 电力系统控制技术慢慢和通信技术以及计算机技术相结合, 使用调度系统相关技术实现自动化控制的目标, 有效增强电力企业的社会效益以及经济效益, 保证了电力企业供电的稳定性以及安全性, 增加了供电的质量, 提高了电力企业在市场中的社会信誉, 实现了电力企业可以持续发展的战略目标。
参考文献
[1]滕建平.浅析电力系统调度自动化及其抗干扰控制措施[J].科协论坛 (下半月) , 2013 (03) .
[2]梁军.电网调度自动化系统概述[J].才智, 2012 (13) :34~35.
[3]褚丽娜.电力系统调度监控异常及其处理[J].现代国企研究, 2015 (06) :78~79.