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摘要:电力系统自动化是把自动化技术融入到电能管理和运输的过程中,电力系统的智能化是以电子技术来实现电能的管理和运输,其主要涵盖了人机接口和系统结构,而电力系统的智能技术同样也具有很多种。智能技术主要是通过突破旧的控制方式来解决产品所出现的问题,而这一方式取得了很好的效果。本文就电力系统自动化与智能的相关技术进行探讨与分析,以供同仁参考。
关键词:电力系统;自动化;智能技术;
中图分类号:TM7文献标识码: A
随着科学信息技术的进步,电力系统各个部分都配置了自动化的检查设备和监控功能,不仅确保电力的输送质量,而且也使得整个系统的运行变得更加安全和稳定。电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统自动化是我国未来电力发展的方向,其通常是对整个电网系统的自动的监视控制以及电力的调度,即在电力系统中通过不同功能的设备系统,在信号以及数据传输系统的作用下对通过对系统的自动决策、自动的额检测以及自动的控制,从而使得整个电网系统以及其中的各个元件都能够通过该系统进行远程的自动监视和控制,从而使得整个电网系统的运行自动化,并得到有效地保障。
一、电力自动化系统概述
电力系统自动化主要包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制等三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成,功能与中心调度的监控系统相仿,但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班,其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式自动化不单是硬件方面,还有软件系统方面的全方位支持,才能够实现全面的自动化。管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。
1、智能保护与变电站综合自动化
对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究,研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35kV~500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平,变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
2、供电系统自动化
包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成,功能与中心调度的监控系统相仿,但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班,其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。
3、电力系统分析与控制
对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。
4、电网调度自动化
现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。
二、智能技术在电力系统自动化中的应用
智能化技术是一种全新技术,智能化技术应用非常广泛。智能化技术在电力自动化系统中的应用是电力自动化技术未来发展的必然趋势。智能化技术在电力自动化系统中的应用可以有效提高系统的自动化水平,对于实现供电系统的高效控制具有重要意义。因电力工业发展的需要,将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面具有实际意义。
1、专家系统控制
专家系统控制是最为典型的智能化技术。专家系统控制技术在电力自动化系统中应用最为广泛。它是模拟人类专家来解决问题的计算机程序。专家控制系统内部包含多个领域专家水平的经验和知识。
专家控制系统是计算机技术与人工智能技术的结合。这一系统能够及时高效地帮助人们解决实际中的难题,对于提升人们的生活水平具有重要意义。专家控制系统在电气自动化控制系统中的应用主要是用来辨识系统的警告状态,提供紧急处理和系统恢复控制的措施,进行状态转换分析,静态与动态安全分析,实现配电系统自动化的。此外专家控制系统在人机接口方面也有很大用处。近些年来这一技术在电力自动化系统中应用越来越广,有效地提高了电力系统自动化水平。
但是当前的专家控制系统中,在创造力方面,在深度层次方面,在面对新情况方面还有很多问题。专家控制系统本身缺乏电力专家本身的创造性,而且系统本身所储备的知识只停留在表面,只能解决一般性的问题,对于专业性的难题则很难解决,此外其自身缺乏专业的分析和组织工具是这一系统的最大缺点。由于缺乏专业先进的分析和组织工具,导致其本身无法对新型症状进行分析。因而在未来的电力系统自动化技术的发展过程中我们必须要加强对专家控制系统的研究,要着重解决好专家系统的知识获取,有效性和試验等问题。因此,提升专家控制系统的水平关键在于实现专家系统与其他计算分析工具的结合。
2、线性最优控制
最优控制理论是现代自动控制的经典理论。线性最优控制理论是目前应用范围最广,技术最为成熟的一种控制理论。最优控制理论在大型机组和水轮发电机自动控制系统中应用非常广泛。
线性最优控制技术在大型机组和水轮发电机自动控制系统的应用取得了明显效果,同时也为最优控制在电力系统自动技术中的应用提供了有益的经验。当前我国电力自动控制系统中线性最优控制方法发挥着重要的作用。笔者经过观察发现线性最优控制理论在电力系统自动化中的应用主要是通过计算局部线性模型来实现的,但是电力系统具有强线性的特点,该技术在电力系统自动化应用过程中还存在不是很理想,有待我们进一步完善和提升。
三、结语
总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。电力系统日益自动化与智能化,我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。
参考文献
[1]冯少辉.浅析电力系统继电保护的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(07)
[2]董世芳,黄娟.电力系统自动化未来发展新技术的若干探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(12)
关键词:电力系统;自动化;智能技术;
中图分类号:TM7文献标识码: A
随着科学信息技术的进步,电力系统各个部分都配置了自动化的检查设备和监控功能,不仅确保电力的输送质量,而且也使得整个系统的运行变得更加安全和稳定。电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统自动化是我国未来电力发展的方向,其通常是对整个电网系统的自动的监视控制以及电力的调度,即在电力系统中通过不同功能的设备系统,在信号以及数据传输系统的作用下对通过对系统的自动决策、自动的额检测以及自动的控制,从而使得整个电网系统以及其中的各个元件都能够通过该系统进行远程的自动监视和控制,从而使得整个电网系统的运行自动化,并得到有效地保障。
一、电力自动化系统概述
电力系统自动化主要包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制等三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成,功能与中心调度的监控系统相仿,但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班,其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式自动化不单是硬件方面,还有软件系统方面的全方位支持,才能够实现全面的自动化。管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。
1、智能保护与变电站综合自动化
对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究,研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35kV~500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平,变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
2、供电系统自动化
包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成,功能与中心调度的监控系统相仿,但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班,其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。
3、电力系统分析与控制
对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。
4、电网调度自动化
现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。
二、智能技术在电力系统自动化中的应用
智能化技术是一种全新技术,智能化技术应用非常广泛。智能化技术在电力自动化系统中的应用是电力自动化技术未来发展的必然趋势。智能化技术在电力自动化系统中的应用可以有效提高系统的自动化水平,对于实现供电系统的高效控制具有重要意义。因电力工业发展的需要,将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面具有实际意义。
1、专家系统控制
专家系统控制是最为典型的智能化技术。专家系统控制技术在电力自动化系统中应用最为广泛。它是模拟人类专家来解决问题的计算机程序。专家控制系统内部包含多个领域专家水平的经验和知识。
专家控制系统是计算机技术与人工智能技术的结合。这一系统能够及时高效地帮助人们解决实际中的难题,对于提升人们的生活水平具有重要意义。专家控制系统在电气自动化控制系统中的应用主要是用来辨识系统的警告状态,提供紧急处理和系统恢复控制的措施,进行状态转换分析,静态与动态安全分析,实现配电系统自动化的。此外专家控制系统在人机接口方面也有很大用处。近些年来这一技术在电力自动化系统中应用越来越广,有效地提高了电力系统自动化水平。
但是当前的专家控制系统中,在创造力方面,在深度层次方面,在面对新情况方面还有很多问题。专家控制系统本身缺乏电力专家本身的创造性,而且系统本身所储备的知识只停留在表面,只能解决一般性的问题,对于专业性的难题则很难解决,此外其自身缺乏专业的分析和组织工具是这一系统的最大缺点。由于缺乏专业先进的分析和组织工具,导致其本身无法对新型症状进行分析。因而在未来的电力系统自动化技术的发展过程中我们必须要加强对专家控制系统的研究,要着重解决好专家系统的知识获取,有效性和試验等问题。因此,提升专家控制系统的水平关键在于实现专家系统与其他计算分析工具的结合。
2、线性最优控制
最优控制理论是现代自动控制的经典理论。线性最优控制理论是目前应用范围最广,技术最为成熟的一种控制理论。最优控制理论在大型机组和水轮发电机自动控制系统中应用非常广泛。
线性最优控制技术在大型机组和水轮发电机自动控制系统的应用取得了明显效果,同时也为最优控制在电力系统自动技术中的应用提供了有益的经验。当前我国电力自动控制系统中线性最优控制方法发挥着重要的作用。笔者经过观察发现线性最优控制理论在电力系统自动化中的应用主要是通过计算局部线性模型来实现的,但是电力系统具有强线性的特点,该技术在电力系统自动化应用过程中还存在不是很理想,有待我们进一步完善和提升。
三、结语
总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。电力系统日益自动化与智能化,我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。
参考文献
[1]冯少辉.浅析电力系统继电保护的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(07)
[2]董世芳,黄娟.电力系统自动化未来发展新技术的若干探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(12)