电力系统自动化在我国应用及前景.docVIP

电力系统自动化在我国应用及前景 　　【摘要】自电子计算机问世后，自动化和智能化一直是人们探究的核心，诚然，自动化也极大便利了人们的生活。随着电力系统装机容量和供电区域的不断扩大，电力系统的结构和运行方式越来越复杂而多变，同时对电能质量、供电可靠性和运行经济性的要求也越来越高，电力系统自动化不断创新，不断揉合新的科技，有着巨大的发展前景。 　　 【关键词】电力系统；自动化；前景；应用 　　引言 　　 电力系统及其自动化的发展推动着该领域其他衍生技术向更高水平、更广领域发展。随着全国联网、西电东送大格局的形成，以及网络安全要求的提出，计算机技术、仿真技术的不断发展，相关国际标准的逐渐完善，电力系统自动化的发展逐渐步入正轨，许多新的科技不断融入电力系统自动化技术。 　　一、电力系统自动化技术概述 　　 电力系统由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成。通常将发电机、变压器、开关、及输电线路等设备称作电力系统的一次设备，为了保证电力一次设备安全、稳定、可靠运行和电力生产以比较经济的方式运行，就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等。电力系统中将这些测控装置，保护装置，有关通信设备，各级电网调度控制中心的计算机系统，(火)电厂、(水、核能、风能)电站及变电站的计算机监控系统等统称为电力系统的二次设备，其涵盖了电力系统自动化的主要技术内容。 　　（一）电网调度自动化 　　 电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分，我国目前电网调度自动化分为五级，即国家电网调度、大区电网调度、省级电网调度、地区电网调度和县级电网调度。 　　 电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备、通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 　　 （二）变电站自动化 　　 电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化；运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。 　　 随着我国经济的高速发展，电力系统自动化的应用越来越广泛，电力系统是一个巨维数的典型动态大系统，它具有非线性、时变性且参数不确切可知，并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效控制是极为困难的。随着社会生产的不断发展，人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征，一些先进的控制手段不断地引入电力系统，有着良好的发展前景。 　　二、陆续被引入电力系统的前沿技术推动了电力系统自动化的迅猛发展 　　 （一）配电自动化系统 　　配电系统是连接用户和供电部门的纽带，因而其规则管理对于整个电力系统的安全、经济、高效运行是至关重要的。配电网覆盖区域较大，配电设施、地下管线及相应设施等工程数据无不与其地理位置有关，均具有在空间上的分布特性。因此，国内电力地理信息系统技术在配电系统应用较为广泛。 　　该系统具有以下特点：①集成功能服务。地理信息系统技术服务器通过网桥和实时服务器相连，接收实时数据，并将其送给地理信息系统技术客户机；实时服务器接收电网结构和更新信息，保证数据采集与监视控制系统中电网模型的准确性；系统避行控制参数则作为数据采集与监视控制系统与地理信息系统技术的握手信息，保证数据采集与监视控制系统工作站与一台地理信息系统技术工作站以紧藕合方式联动运行。②安全隔离、提高效率。通过网桥将配电网地理信息系统技术网与实时网隔离，在保证实现两网之间的实时数据、电网结构信息(含拓扑及参数)、地理信息系统技术运行控制参数等能够有效交换传送送前提下安全隔离。③功能完备。系统不仅完成FM和AM等功能，还实现配电圈调度、监视控制、网络拓扑分析、短路电流计算、潮流计算、短期负荷预测、凭功优化等多项功能；数据采集与监视控制系统系统除共有传统监控和数据采集功能外，还配备适用于配电网的网络动态着色、追踪着色、故障定位、隔离及负荷转移等功能。④We