電力系統自動化技術論文1
電力系統自動化技術分析
隨著電力電子技術和微電子技術的飛速發展，原有的電驅動(電拖動)控制概念已經不能完全掌握現代生產自動化系統中承擔壹線任務的所有控制設備。而且電驅動控制已經走出工廠，廣泛應用於交通、農場、辦公、家用電器。其研究對象已經發展到運動控制系統，下面只介紹電氣自動化技術的新發展。
電力自動化；現場總線；無線通信技術；變頻器/逆變器
0簡介
如今，創新的自動化系統控制著復雜的工藝過程，確保了工藝操作的可靠性和安全性，並為先進的維護策略建立了相應的基礎。
電力過程自動化技術的快速發展和控制水平的不斷提高，為電力行業解決能源資源和環境約束之間的矛盾創造了條件。隨著社會和電力工業的發展，電力自動化的重要性與日俱增。傳統信息、通信和自動化技術之間的壁壘正在逐漸消失。包括無線網絡、現場總線、變頻器、人機界面和控制軟件在內的最新技術大大提高了過程系統的效率和安全性能。
電力系統自動化系統壹般指電工的二次系統，即電力系統自動化是指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號系統和數據傳輸系統，在本地或遠程自動監視、協調、調整和控制電力系統的所有部件、局部系統或整個系統，以保證電力系統安全、穩定、健康運行和合格的電能質量[1]。
1電力自動化的發展
中國從20世紀60年代開始發展變電站自動化技術。經過幾十年的發展，變電站自動化技術已經達到了壹定的水平。在我國城鄉電網改造建設中，不僅低壓變電站無人值守，220千伏及以上超高壓變電站建設中也大量采用了自動化新技術，從而大大提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可能性，降低了變電站建設的總成本，這已成為不爭的事實。但是，技術的發展是沒有止境的。隨著智能開關、光電式電流電壓互感器、壹次運行設備在線狀態檢測、變電站操作培訓和模擬、計算機高速網絡在實時系統中的發展和應用的成熟，必將對現有的變電站自動化技術產生深遠的影響，壹個全數字化的變電站自動化系統即將出現。
2電力自動化的實現技術
現場總線在自動化領域被稱為計算機局域網。隨著信息技術的飛速發展，自動化系統的結構也發生了變化。隨著工業電網的日益復雜和工業自動化網絡的版權問題，人們對電網的安全性要求越來越高。現場總線控制技術作為壹種新的控制技術，將取代過去的控制模式應用於電力自動化。
3無線技術
無線通信技術具有吸引人的特征，因為它不需要工廠區域中復雜且昂貴的布線。現場巡視和維護人員可以與集控室等控制管理中心保持聯系，實現信息共享。此外，無線技術高度靈活，易於使用，可以通過遠程鏈接實現遠程設備或系統的可視化、參數調整和診斷。無線技術的出現和快速進步正在給電力行業提供壹個觀察問題的全新視角，從而在電力過程工業和資產管理領域開創了壹個激動人心的新時代。
雖然目前有很多無線技術，但其中只有少數特別適合潮流行業。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、數據容量(帶寬)、抗RFI(射頻幹擾)/EMI(電磁幹擾)幹擾、對物理屏障的敏感性、可擴展性、可靠性和成本都因不同的無線技術網絡而不同。因此，很多用戶傾向於？根據具體應用，選擇合適的無線技術？。用於控制的無線技術主要包括GSM/GPRS(蜂窩)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802 . 11 a/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、ad hoc網絡等。其中，Wi-Fi和WIMAX應用增長最快。
4信息技術
電力信息化包括電力生產、調度自動化和管理信息化兩個部分。發電廠和電站的自動化壹直是電力信息化的重點。大多數水電廠、熱電廠和變電站都配備了計算機監控系統。相當壹部分水電廠改造後也實現了無人值守、少人值守。發電生產自動化監控系統的廣泛應用，大大提高了生產過程的自動化水平。電力調度自動化水平更是世界先進。目前已建成SCADA、AGC、ems等電力調度自動化各系統，省級電力調度機構全部建立SCADA系統，電網三級調度100%實現自動化。華北電力調度局自動化處處長郭子明說，早在上世紀70年代，華北電力調度局就用晶體管計算機調度電力，從國內的121到176，再到176。到1978，華北電力調度局基本實現了電網調度自動化。
5安全技術
電力是社會的命脈之壹，人類社會對電力系統的依賴已經到了難以想象的程度。電力系統巨災對社會的影響是不可估量的，所以電力系統最重要的是運行的安全性，但是這個問題在世界範圍內都沒有得到很好的解決。電力系統發生災難的概率很小，但後果極其嚴重。中國電力系統也發生過重大的穩定破壞事故。由於中國經濟快速發展的需求，電力工業將繼續以前所未有的速度和規模發展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯網的實施，中國必將擁有世界上最大的電力系統。
6傳輸技術
實現變頻調速的裝置稱為變頻器。逆變器壹般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路和控制器(MCU/DSP)組成。變頻器作為節能減排的利器之壹，已經在電力設備中得到廣泛而成熟的應用。對於變頻器廠商來說，未來30年，變頻器尤其是高壓變頻器將在節電降耗方面發揮極其明顯的作用，變頻器將成為越來越多電力行業轉型技術的首選。
在行業內，電力自動化技術的領導者ABB建立了全球最大的變壓器生產基地和絕緣子制造中心。公司自1998成立以來，參與了多項國家重點電力建設項目，以其安全、可靠、高效、節能的產品性能贏得了國內外用戶的好評。其產品包括PLC、變頻器、儀表、機器人等產品，在電力行業得到了很好的應用。
7人機界面
發電站、變電站和DC電源屏是非常重要的設備。隨著科學技術的不斷發展，企業搜索網絡和單片機技術的提高，電力行業對電站和變電站提出了更高的精度和更高的質量要求。DC電源屏是發電廠和變電站二次設備中非常重要的設備，負責為發電廠和變電站提供DC控制和保護電源。同時，它為高壓開關和斷路器提供操作電源，因此DC電源板的可靠性將直接影響電站的安全運行。DC電源屏的發展經歷了很長的時間，從早期的DC發電機、磁飽和DC充電器到集成電路可控矽控制的DC充電器、單片機控制的可控矽充電器、高頻開關電源充電器等。，而且目前已經很成熟了。
DC電源板的整流充電部分仍然采用目前國際上最流行的軟開關技術，最終將工頻交流電轉換成穩定的DC輸出。DC電源板系統控制的核心部件是V80系列可編程控制器PLC，它對系統采集的輸入輸出模擬量和開關量進行處理，最終根據電池曲線和人工設定的工作要求，控制高頻開關電源模塊更加可靠地工作。
8結束語
電氣自動化技術是當今世界上最活躍、最富有活力和前途的綜合學科，是許多高新技術的綜合體。其應用範圍非常廣泛，幾乎滲透到國民經濟的各個部門。隨著我國科學技術的發展，電氣自動化技術也在不斷提高。
參考
王秀麗。中國電力系統自動化綜述[J].水利電力技術，2005(02)。
[2]唐亮。淺談智能技術在電力系統自動化中的應用[J].矽谷，2008(02)。
夏永平，唐建春。論電力系統自動化[J].矽谷，2010(06)。
電力系統自動化技術論文2
電力系統自動化技術分析
摘要:現代社會對電能供應的需求是什麽？安全可靠經濟優質？等等，相應的，電力系統也不斷對自動化提出了更高的要求。電力系統自動化技術從低級到高級，從局部到整體壹直在發展，本文對此進行了詳細的闡述。
關鍵詞:電力系統；自動化；自動學
介紹
近年來，隨著計算機和通信技術的不斷發展，電力系統已經發展成為集計算機、通信、控制和電力電子設備於壹體的系統。電力系統自動化處理的信息量越來越大，觀測範圍越來越廣，閉環控制的對象越來越豐富。為了保證電力系統安全、穩定、健康地運行，電力系統的各個部件、部分和整個系統都采用具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號和數據傳輸系統在本地或遠程進行自動監測、調整和控制，以達到合格的電能質量。
1電力系統自動化和智能控制系統
1.1電力系統自動化
電力系統自動化主要是指通過具有自動控制功能和自動檢測功能的設備，對電力輸送和生產的全過程進行自動管理和自動調度。利用自動化技術可以實現電力系統的遠程和本地自動控制、調節和監視，為電力系統的穩定、安全和正常運行提供保障，最大限度地滿足電能質量的實際需求。實現電力系統的系統自動化對提高電力系統的運行水平具有重要的現實意義。其自動化主要包括變電站自動化、配電網自動化和調度電網自動化。實現電力系統自動化可以保證電力系統的穩定安全運行，提高電力系統的供電質量，實現電力企業的經濟效益和管理效率。
1.2智能技術與電力系統自動化的結合
智能技術的發展為電力系統自動化的發展提供了更高的平臺。智能技術在電力系統自動化中的應用不僅可以發展和完善電力自動化技術，而且通過智能系統的有效應用可以有效協調電力系統的不穩定性。考慮到目前電力系統的發展還不是很成熟，為了盡可能滿足公眾對廉價便捷的電力網絡的需求，有必要將智能技術應用到電力系統中。但是，目前我國電力系統的自動化水平還不是很高，各方面的發展還不成熟，不同程度地存在壹些問題和不完善之處。
2電力系統自動化技術
2.1變電站自動化
目前，我國變電站自動化的發展已經取得了壹定的成果，大大降低了變電站的運行成本，增強了電網調度和輸配電的可能性。控制策略正朝著優化、適應、智能、協調和區域化的方向發展。變電站自動化因其運行穩定、自動化程度高，在各級變電站得到了廣泛應用。利用自動化技術，可以取代人工電話操作和人工監控，從而大大提高安全操作水平和工作效率。
2.2電網調度自動化
電網調度自動化主要包括核心計算機控制系統和實時分析計算軟件系統。電網調度自動化技術通過分析和監測電力生產過程中電網系統的安全和運行狀態，自動調度電力市場，以滿足電力市場的實際運行要求。微型計算機、電力電子裝置和遠程通信在控制手段中的應用越來越多。發電廠和變電站的信息采集部分是遠程終端，調度終端主要用於調度遠程終端采集的信息。
2.3變電站綜合自動化
通過現代電子技術、信息處理技術和計算機技術的應用，對變電站設備和儀器進行優化設計和功能組合，實現對變電站主要線路及相關設備的測量、自動控制和監視的綜合管理。追求的目標是優化、協調和智能，例如勵磁控制和潮流控制。該技術具有維護、調試和操作簡單的特點，大大增強了變電站的保護性能，從根本上實現了變電站的遠程監控和管理手段。
2.4配電網自動化
配電網自動化技術結合了配電線路和配電變電站，與合成配電網壹樣，具有分散、點多、覆蓋面廣的特點。該技術可以實時監測配電網的運行狀態，從而改善和優化配電網的運行方式。當配電網發生故障，出現異常運行時，配電網自動化技術能及時發現故障並采取有效措施。
3電力系統中的智能技術
3.1模糊控制
模糊控制主要采用壹種模糊宏觀控制系統，具有易操作性、非線性、隨機性、簡化性和不確定性的特點，使得監督的模糊關系模型非常簡單易行，具有很大的優勢。模糊控制方法的優越性體現在每個地方，包括家用電器，這使得控制操作非常容易掌握，非常簡單。這種模糊理論的智能技術在電力系統的自動控制中具有非常實用的價值，因為它可以模擬人的決策過程和模糊推理過程。
3.2線性最優控制
最優控制是現代控制理論的重要組成部分，也是將最優化理論應用於控制問題的壹種體現。線性最優控制是目前許多現代控制理論中應用最廣泛、最成熟的分支。盧強等人提出了利用最優勵磁控制手段來提高長距離輸電線路的輸送能力和動態品質的問題，並取得了壹系列重要的研究成果。本研究指出，在大型機組中應直接采用最優勵磁控制方式來代替經典勵磁方式。電力系統線性最優控制器在電力生產中得到了廣泛的應用，發揮了重要的作用。
3.3專家系統控制
專家系統在電力系統中有著廣泛的應用，包括識別電力系統處於警告狀態或緊急狀態，提供緊急處理，系統恢復控制，極慢狀態轉移分析，負荷削減，系統規劃，電壓和無功功率控制，故障點隔離，配電系統自動化，調度員培訓，電力系統短期負荷預測，靜態和動態安全分析，以及高級人機界面。雖然專家系統已經廣泛應用於電力系統。但是仍然有壹些限制。
3.4神經網絡控制
神經網絡控制是由人工神經網絡發展起來的，主要用於學習和模型結構，並得到了廣泛的推廣和實現。神經網絡控制的非線性是目前人們最關心的問題，其魯棒性、處理能力和自主學習能力也是人們關心的問題。神經網絡是由大量簡單的神經元以壹定方式連接而成的神經網絡。根據不同的具體問題，各種神經網絡結構及其訓練算法已經在電力系統中得到應用。神經網絡的主要理論研究包括神經網絡的硬件實現和神經網絡的學習算法。
4智能技術和自動化發展趨勢
目前，自動化正逐步從單個單元發展到部分區域甚至整個系統，單壹功能逐漸向集成化、多功能發展。控制策略日益向適應化、最優化、區域化和智能化方向發展。隨著我國科技的不斷進步，智能技術已經廣泛應用於各個領域，其意義對於電力系統尤為重要。雖然智能技術已經在電力系統中得到了廣泛的應用，但就目前的發展趨勢來看，基於計算機軟硬件的智能技術將會在電力系統中得到更加全面的應用。此外，智能技術和自動化技術將更緊密地結合在壹起，並在電網系統中得到很好的應用。
5結束語
隨著計算機技術、控制技術和信息技術的發展，電力系統自動化面臨著前所未有的變革。多媒體技術和智能控制將迅速進入電力系統自動化領域，而信息技術的發展不僅將推動電力系統監控的發展，也將推動電力系統控制向更高層次發展。
參考
[1]夏淑君，程，。自動化技術在電力系統配電網中的應用[J].中國新技術與新產品，2010 (2): 78-79。
[2]朱琳，徐秀英，肖中圖。淺談電力系統及其自動化技術的應用能力[J]科技風，2010 (4): 36-37。
曾琳，陶金。自動化智能技術在電力系統中的應用研究[J].北京電力學院學報(自然科學版)，2011(10):94-97。
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