电力系统自动化技术论文
电力系统自动化技术论文1
电力系统自动化技术分析
随着电力电子技术和微电子技术的飞速发展，原有的电驱动(电拖动)控制概念已经不能完全掌握现代生产自动化系统中承担一线任务的所有控制设备。而且电驱动控制已经走出工厂，广泛应用于交通、农场、办公、家用电器。其研究对象已经发展到运动控制系统，下面只介绍电气自动化技术的新发展。
电力自动化；现场总线；无线通信技术；变频器/逆变器
0简介
如今，创新的自动化系统控制着复杂的工艺过程，确保了工艺操作的可靠性和安全性，并为先进的维护策略建立了相应的基础。
电力过程自动化技术的快速发展和控制水平的不断提高，为电力行业解决能源资源和环境约束之间的矛盾创造了条件。随着社会和电力工业的发展，电力自动化的重要性与日俱增。传统信息、通信和自动化技术之间的壁垒正在逐渐消失。包括无线网络、现场总线、变频器、人机界面和控制软件在内的最新技术大大提高了过程系统的效率和安全性能。
电力系统自动化系统一般指电工的二次系统，即电力系统自动化是指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置，通过信号系统和数据传输系统，在本地或远程自动监视、协调、调整和控制电力系统的所有部件、局部系统或整个系统，以保证电力系统安全、稳定、健康运行和合格的电能质量[1]。
1电力自动化的发展
中国从20世纪60年代开始发展变电站自动化技术。经过几十年的发展，变电站自动化技术已经达到了一定的水平。在我国城乡电网改造建设中，不仅低压变电站无人值守，220千伏及以上超高压变电站建设中也大量采用了自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总成本，这已成为不争的事实。但是，技术的发展是没有止境的。随着智能开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站操作培训和模拟、计算机高速网络在实时系统中的发展和应用的成熟，必将对现有的变电站自动化技术产生深远的影响，一个全数字化的变电站自动化系统即将出现。
2电力自动化的实现技术
现场总线在自动化领域被称为计算机局域网。随着信息技术的飞速发展，自动化系统的结构也发生了变化。随着工业电网的日益复杂和工业自动化网络的版权问题，人们对电网的安全性要求越来越高。现场总线控制技术作为一种新的控制技术，将取代过去的控制模式应用于电力自动化。
3无线技术
无线通信技术具有吸引人的特征，因为它不需要工厂区域中复杂且昂贵的布线。现场巡视和维护人员可以与集控室等控制管理中心保持联系，实现信息共享。此外，无线技术高度灵活，易于使用，可以通过远程链接实现远程设备或系统的可视化、参数调整和诊断。无线技术的出现和快速进步正在给电力行业提供一个观察问题的全新视角，从而在电力过程工业和资产管理领域开创了一个激动人心的新时代。
虽然目前有很多无线技术，但其中只有少数特别适合潮流行业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰、对物理屏障的敏感性、可扩展性、可靠性和成本都因不同的无线技术网络而不同。因此，很多用户倾向于？根据具体应用，选择合适的无线技术？。用于控制的无线技术主要包括GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802 . 11 a/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、ad hoc网络等。其中，Wi-Fi和WIMAX应用增长最快。
4信息技术
电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两个部分。发电厂和电站的自动化一直是电力信息化的重点。大多数水电厂、热电厂和变电站都配备了计算机监控系统。相当一部分水电厂改造后也实现了无人值守、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用，大大提高了生产过程的自动化水平。电力调度自动化水平更是世界先进。目前已建成SCADA、AGC、ems等电力调度自动化各系统，省级电力调度机构全部建立SCADA系统，电网三级调度100%实现自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说，早在上世纪70年代，华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力，从国内的121到176，再到176。到1978，华北电力调度局基本实现了电网调度自动化。
5安全技术
电力是社会的命脉之一，人类社会对电力系统的依赖已经到了难以想象的程度。电力系统巨灾对社会的影响是不可估量的，所以电力系统最重要的是运行的安全性，但是这个问题在世界范围内都没有得到很好的解决。电力系统发生灾难的概率很小，但后果极其严重。中国电力系统也发生过重大的稳定破坏事故。由于中国经济快速发展的需求，电力工业将继续以前所未有的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网的实施，中国必将拥有世界上最大的电力系统。
6传输技术
实现变频调速的装置称为变频器。逆变器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路和控制器(MCU/DSP)组成。变频器作为节能减排的利器之一，已经在电力设备中得到广泛而成熟的应用。对于变频器厂商来说，未来30年，变频器尤其是高压变频器将在节电降耗方面发挥极其明显的作用，变频器将成为越来越多电力行业转型技术的首选。
在行业内，电力自动化技术的领导者ABB建立了全球最大的变压器生产基地和绝缘子制造中心。公司自1998成立以来，参与了多项国家重点电力建设项目，以其安全、可靠、高效、节能的产品性能赢得了国内外用户的好评。其产品包括PLC、变频器、仪表、机器人等产品，在电力行业得到了很好的应用。
7人机界面
发电站、变电站和DC电源屏是非常重要的设备。随着科学技术的不断发展，企业搜索网络和单片机技术的提高，电力行业对电站和变电站提出了更高的精度和更高的质量要求。DC电源屏是发电厂和变电站二次设备中非常重要的设备，负责为发电厂和变电站提供DC控制和保护电源。同时，它为高压开关和断路器提供操作电源，因此DC电源板的可靠性将直接影响电站的安全运行。DC电源屏的发展经历了很长的时间，从早期的DC发电机、磁饱和DC充电器到集成电路可控硅控制的DC充电器、单片机控制的可控硅充电器、高频开关电源充电器等。，而且目前已经很成熟了。
DC电源板的整流充电部分仍然采用目前国际上最流行的软开关技术，最终将工频交流电转换成稳定的DC输出。DC电源板系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC，它对系统采集的输入输出模拟量和开关量进行处理，最终根据电池曲线和人工设定的工作要求，控制高频开关电源模块更加可靠地工作。
8结束语
电气自动化技术是当今世界上最活跃、最富有活力和前途的综合学科，是许多高新技术的综合体。其应用范围非常广泛，几乎渗透到国民经济的各个部门。随着我国科学技术的发展，电气自动化技术也在不断提高。
参考
王秀丽。中国电力系统自动化综述[J].水利电力技术，2005(02)。
[2]唐亮。浅谈智能技术在电力系统自动化中的应用[J].硅谷，2008(02)。
夏永平，唐建春。论电力系统自动化[J].硅谷，2010(06)。
电力系统自动化技术论文2
电力系统自动化技术分析
摘要:现代社会对电能供应的需求是什么？安全可靠经济优质？等等，相应的，电力系统也不断对自动化提出了更高的要求。电力系统自动化技术从低级到高级，从局部到整体一直在发展，本文对此进行了详细的阐述。
关键词:电力系统；自动化；自动学
介绍
近年来，随着计算机和通信技术的不断发展，电力系统已经发展成为集计算机、通信、控制和电力电子设备于一体的系统。电力系统自动化处理的信息量越来越大，观测范围越来越广，闭环控制的对象越来越丰富。为了保证电力系统安全、稳定、健康地运行，电力系统的各个部件、部分和整个系统都采用具有自动检测、决策和控制功能的装置，通过信号和数据传输系统在本地或远程进行自动监测、调整和控制，以达到合格的电能质量。
1电力系统自动化和智能控制系统
1.1电力系统自动化
电力系统自动化主要是指通过具有自动控制功能和自动检测功能的设备，对电力输送和生产的全过程进行自动管理和自动调度。利用自动化技术可以实现电力系统的远程和本地自动控制、调节和监视，为电力系统的稳定、安全和正常运行提供保障，最大限度地满足电能质量的实际需求。实现电力系统的系统自动化对提高电力系统的运行水平具有重要的现实意义。其自动化主要包括变电站自动化、配电网自动化和调度电网自动化。实现电力系统自动化可以保证电力系统的稳定安全运行，提高电力系统的供电质量，实现电力企业的经济效益和管理效率。
1.2智能技术与电力系统自动化的结合
智能技术的发展为电力系统自动化的发展提供了更高的平台。智能技术在电力系统自动化中的应用不仅可以发展和完善电力自动化技术，而且通过智能系统的有效应用可以有效协调电力系统的不稳定性。考虑到目前电力系统的发展还不是很成熟，为了尽可能满足公众对廉价便捷的电力网络的需求，有必要将智能技术应用到电力系统中。但是，目前我国电力系统的自动化水平还不是很高，各方面的发展还不成熟，不同程度地存在一些问题和不完善之处。
2电力系统自动化技术
2.1变电站自动化
目前，我国变电站自动化的发展已经取得了一定的成果，大大降低了变电站的运行成本，增强了电网调度和输配电的可能性。控制策略正朝着优化、适应、智能、协调和区域化的方向发展。变电站自动化因其运行稳定、自动化程度高，在各级变电站得到了广泛应用。利用自动化技术，可以取代人工电话操作和人工监控，从而大大提高安全操作水平和工作效率。
2.2电网调度自动化
电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统和实时分析计算软件系统。电网调度自动化技术通过分析和监测电力生产过程中电网系统的安全和运行状态，自动调度电力市场，以满足电力市场的实际运行要求。微型计算机、电力电子装置和远程通信在控制手段中的应用越来越多。发电厂和变电站的信息采集部分是远程终端，调度终端主要用于调度远程终端采集的信息。
2.3变电站综合自动化
通过现代电子技术、信息处理技术和计算机技术的应用，对变电站设备和仪器进行优化设计和功能组合，实现对变电站主要线路及相关设备的测量、自动控制和监视的综合管理。追求的目标是优化、协调和智能，例如励磁控制和潮流控制。该技术具有维护、调试和操作简单的特点，大大增强了变电站的保护性能，从根本上实现了变电站的远程监控和管理手段。
2.4配电网自动化
配电网自动化技术结合了配电线路和配电变电站，与合成配电网一样，具有分散、点多、覆盖面广的特点。该技术可以实时监测配电网的运行状态，从而改善和优化配电网的运行方式。当配电网发生故障，出现异常运行时，配电网自动化技术能及时发现故障并采取有效措施。
3电力系统中的智能技术
3.1模糊控制
模糊控制主要采用一种模糊宏观控制系统，具有易操作性、非线性、随机性、简化性和不确定性的特点，使得监督的模糊关系模型非常简单易行，具有很大的优势。模糊控制方法的优越性体现在每个地方，包括家用电器，这使得控制操作非常容易掌握，非常简单。这种模糊理论的智能技术在电力系统的自动控制中具有非常实用的价值，因为它可以模拟人的决策过程和模糊推理过程。
3.2线性最优控制
最优控制是现代控制理论的重要组成部分，也是将最优化理论应用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前许多现代控制理论中应用最广泛、最成熟的分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段来提高长距离输电线路的输送能力和动态品质的问题，并取得了一系列重要的研究成果。本研究指出，在大型机组中应直接采用最优励磁控制方式来代替经典励磁方式。电力系统线性最优控制器在电力生产中得到了广泛的应用，发挥了重要的作用。
3.3专家系统控制
专家系统在电力系统中有着广泛的应用，包括识别电力系统处于警告状态或紧急状态，提供紧急处理，系统恢复控制，极慢状态转移分析，负荷削减，系统规划，电压和无功功率控制，故障点隔离，配电系统自动化，调度员培训，电力系统短期负荷预测，静态和动态安全分析，以及高级人机界面。虽然专家系统已经广泛应用于电力系统。但是仍然有一些限制。
3.4神经网络控制
神经网络控制是由人工神经网络发展起来的，主要用于学习和模型结构，并得到了广泛的推广和实现。神经网络控制的非线性是目前人们最关心的问题，其鲁棒性、处理能力和自主学习能力也是人们关心的问题。神经网络是由大量简单的神经元以一定方式连接而成的神经网络。根据不同的具体问题，各种神经网络结构及其训练算法已经在电力系统中得到应用。神经网络的主要理论研究包括神经网络的硬件实现和神经网络的学习算法。
4智能技术和自动化发展趋势
目前，自动化正逐步从单个单元发展到部分区域甚至整个系统，单一功能逐渐向集成化、多功能发展。控制策略日益向适应化、最优化、区域化和智能化方向发展。随着我国科技的不断进步，智能技术已经广泛应用于各个领域，其意义对于电力系统尤为重要。虽然智能技术已经在电力系统中得到了广泛的应用，但就目前的发展趋势来看，基于计算机软硬件的智能技术将会在电力系统中得到更加全面的应用。此外，智能技术和自动化技术将更紧密地结合在一起，并在电网系统中得到很好的应用。
5结束语
随着计算机技术、控制技术和信息技术的发展，电力系统自动化面临着前所未有的变革。多媒体技术和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将推动电力系统监控的发展，也将推动电力系统控制向更高层次发展。
参考
[1]夏淑君，程，。自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术与新产品，2010 (2): 78-79。
[2]朱琳，徐秀英，肖中图。浅谈电力系统及其自动化技术的应用能力[J]科技风，2010 (4): 36-37。
曾琳，陶金。自动化智能技术在电力系统中的应用研究[J].北京电力学院学报(自然科学版)，2011(10):94-97。
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