淺談電力系統(tǒng)自動化技術(shù)

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1、淺談電力系統(tǒng)自動化技術(shù)【摘要】隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準已成為一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平的標志之一。電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)的應(yīng)用不但保證了供電的電能質(zhì)量還保證了系統(tǒng)運行的安全可靠，提高了經(jīng)濟效益。本文分析了電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢，產(chǎn)生，對電力系統(tǒng)的智能化技術(shù)進行了探究?！娟P(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)自動化智能化電力系統(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)自動化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過程的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制，系統(tǒng)和元

2、件的自動安全保護，網(wǎng)絡(luò)信息的自動傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調(diào)度，以及企業(yè)的自動化經(jīng)濟管理等。電力系統(tǒng)自動化的主要目標是保證供電的電能質(zhì)量（頻率和電壓），保證系統(tǒng)運行的安全可靠，提高經(jīng)濟效益和管理效能。一、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

3、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。二、

4、電力系統(tǒng)的智能化技術(shù)（一）變電站自動化是在微機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。變電站自動化系統(tǒng)集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體，采用微機化產(chǎn)品，并充分利用微機的數(shù)字通信的優(yōu)勢來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的一套電力系統(tǒng)二次設(shè)備的自動化裝置。它取代了常規(guī)的儀表盤、柜，以及一些中央信號裝置，節(jié)省了變電站的占地面積，節(jié)省了電纜的投資。整個變電站要實現(xiàn)自動控制，一套優(yōu)秀的監(jiān)控軟件是必須的。當操作人員進入變電站時，可以從自動化系統(tǒng)的當?shù)乇O(jiān)控軟件上了解變電站當前的運行情況和歷史記錄。當?shù)乇O(jiān)控軟件通過密碼實現(xiàn)多權(quán)限多級管理，一般操作人員可以看主接線圖、遙信遙控遙測表、

5、特殊功能顯示圖、SOE等圖表，系統(tǒng)管理員可以修改軟件配置、各級權(quán)限范圍、各種圖表，操作員和監(jiān)督員同時認可才能進行遙控操作。登入登出過程、執(zhí)行操作后軟件都會詳細記錄操作人姓名、密碼、操作等信息。軟件根據(jù)設(shè)定自動記錄所需的四遙量并進行統(tǒng)計，形成曲線、棒圖等。（二）建立堅強、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲堅強、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是未來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。我國能源分布與生產(chǎn)力布局很不平衡，為了緩解此現(xiàn)狀所帶來的不利影響，我國開展了特高壓聯(lián)網(wǎng)工程、直流聯(lián)網(wǎng)工程、點對點或點對網(wǎng)送電等工程的實施建設(shè)。如何進一步、優(yōu)化特高壓和各級電網(wǎng)規(guī)劃成為需要解決的關(guān)鍵問題。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大、互聯(lián)電

6、網(wǎng)的形成，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性與脆弱性問題越來越嚴重，對主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計要求也相應(yīng)地提高To只有靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能應(yīng)對自然災(zāi)害和社會災(zāi)害等突發(fā)災(zāi)害性事件對電網(wǎng)安全的影響。（三）實現(xiàn)開放、標準、集成的通信系統(tǒng)智能電網(wǎng)的發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高的要求，智能電網(wǎng)需要具有實時監(jiān)視和分析系統(tǒng)目前狀態(tài)的能力：既包括識別故障早期征兆的預(yù)測能力，也包括對已經(jīng)發(fā)生的擾動做出響應(yīng)的能力，其監(jiān)測范圍將大范圍擴展、全方位覆蓋，為電網(wǎng)運行、綜合管理等提供外延的應(yīng)用支撐，而不僅局限于對電網(wǎng)裝備的監(jiān)測。（四）CAN總線技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用CAN總線在電力調(diào)度的大系統(tǒng)中

7、作為站點內(nèi)部智能數(shù)據(jù)模塊與計算機之間的通信網(wǎng)絡(luò)，在通信速度、通信距離、抗干擾等方面完全能滿足控制系統(tǒng)的要求。隨著計算機科學的發(fā)展，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換的實時性、準確性、快速性方面的突破性進展，為電力網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟、合理的調(diào)度運行提供了技術(shù)保證和技術(shù)支持。CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。在該電力調(diào)度系統(tǒng)，每個分站點均由工控機和若干測控接點組成。所有測控點都以“平等主體”掛接在總線上，每一點對應(yīng)35kV回路或6kV回路的測控。測控點能夠采集對應(yīng)回路的遙信量及遙測量，能根據(jù)接收到的命令主動將數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線，通過預(yù)先設(shè)定

8、的驗收碼和驗收屏蔽碼可以控制該測控點從總線上接收哪些數(shù)據(jù)或命令。站點工控機通過CAN卡從CAN總線上接收各節(jié)點數(shù)據(jù)進行處理