浅析电力系统自动化控制优势和控制技术

浅析电力系统自动化控制优势和控制技术【摘要】本文通过对电力系统自动化控制的分析，对电力调度、变电站、配电网自动化以及自动化控制技术做了详尽的介绍，旨在推动电力系统自动化控制技术的发展。

【关键词】电力系统；自动化；控制；探讨

电力系统自动化控制以它特有的性能，对电力调度、变电站、配电网自动化以及自动化进行控制，以确保电力系统健康稳定并安全地运行，大力推动了电力系统自动化控制技术的发展。

电力系统自动化基本工作流程是，在相对中心地带的调控中心装置现代化的计算机，以此向四周辐射网络系统，围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置，并时时进行监控，从而形成了一个立体化的网络覆盖面，形成全面的畅通的信息传达和指令传输，按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能，以达到系统合理经济可靠运行目的的控制系统。

1 电力系统自动化控制的优势

电力系统自动化控制的优势是：（1）能迅速而正确地收集、检测和处理电力系统各元件、局部系统或全系统的运行参数；（2）根据电力系统的实际运行状态和系统各元件的技术、经济和安全要求，为运行人员提供调节和控制的决策，或者直接对各元件进行调节和控制；（3）实现全系统各层次、各局部系统和各元件间的综合协调，寻求电力系统优质供电、经济性和安全性的多目标的最优运行方式；（4）电力系统自动控制不仅能节省人力，减轻劳动强

度，而且还能减少电力系统事故，延长设备寿命，全面改善和提高运行性能，特别是在发生事故情况下，能避免连锁性的事故发展和大面积停电。

2 电力系统自动化的重要方面

自动化是电力行业发展到一定水平的产物，是自动化技术、计算机技术以及电力电子技术发展的结晶，电力自动化系统规模较大，包含很多零部件和设备，一般来说电力系统自动化包括如下几个方面：

2.1 电力调度自动化方面

电力调度自动化是当前电力系统自动化中发展最为迅速的一个方面，电力调度自动化技术要实现对电力运行系统中各项数据的有效采集、实时采集，保证电力调度的安全和稳定，从而提高电力系统的经济效益，并充分保证电力系统市场的稳定和可靠，并在一定程度上对电力市场起到参考作用，也是电力自动化技术的核心所在，对整个系统的稳定十分重要。

2.2 变电站自动化方面

变电站自动化系统十分繁杂，涉及到现代电子、通信、信号处理以及计算机等诸多方面，主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面，并对变电站进行适当的组合和优化，实时监控变电站内部所有运行指标进行监控。变电站是当前电力运行系统中耗能较大的一个部分，做好变电站自动控制，能够降低运行成本和维护成本，从而提高运行效益，

并且也保证了所供电能的质量。

2.3 配电网自动化方面

配电网的工作对人工的依赖度很高，在当前，我们已经实现了对配电网的孤岛自动化控制，当前高度发展的通信技术和计算机技术为配电网自动化的网络化提供了可能。配电网自动化设计到馈线自动化方面、自动制图方面、地理信息系统方面、设备管理方面以及配电参数指标分析方面，配电网自动化是配电自动化系统的重要内容。网络化配电网自动化技术要在孤岛化自动化配电网技术的基础上实现智能终端的开发、通信技术的实现和完善以及后台应用软件的完善三方面主要工作。在当前，我国电力建设飞速发展，但是从地域角度来看，发展还较不平衡，要按照国家建设的大方针以及各地区实际情况逐步推广和发展。

3 电力系统自动化控制的技术

随着生产的不断发展变化，人们对电力系统控制的要求也越来越高，在电力系统中不断地引进一些先进的控制手段。目前在电力系统中主要有五种典型智能控制技术。

3.1 模糊逻辑控制技术

模糊逻辑控制法使电力控制变得易于掌握而且十分简单，且在家用电器中也显示出其优越性。通过建立模型来实现控制是如今较为先进的方法，实践告诉我们它的优越性巨大。模糊控制理论有着非常广泛的应用。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。电热炉一般用恒温器来保持几档温度，以供烹饪者选用，模糊控制的

方法很简单，输入量为温度及温度变化两个语言变量，每个语言的论域用5 组语言变量互相跨接来描述。

3.2 神经网络控制技术

神经网络是由大量简单的神经元通过一定的方式连接而成的。由于神经网络具有本质的强鲁棒性、并行处理能力、非线性特性以及自学习自组织的能力，因而得到大家的普遍关注。神经网络根据一定的数学算法调节权值，把大量的信息隐藏在其连接权值上，实现将神经网络从n维空间到m维空间非线性的复杂的映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。

3.3 线性最优控制技术

最优控制是将最优化理论用于控制技术的一种表现，是现代控制理论的重要组成部分。线性最优控制技术是目前的现代控制理论中最成熟且应用最多的一个技术。有学者提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题，取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。另外，最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。

3.4 专家控制技术

专家控制技术在电力系统中应用十分广泛，能够实现对电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急状况下的应变处理、系统数据的回复以及适当的模态分析，此外在切负荷方面、系统规划方面、

电压无功控制方面以及故障点的隔离方面均有很大效果。在当前专家控制还存在很大的局限，需要在动态安全分析以及通信接口方面进行进一步的探索。

3.5 综合智能控制技术

综合智能控制技术就是讲现代控制技术和智能控制技术结合起来，并在电力运行系统中，应用专家控制技术以及神经网络控制技术，并杂糅进模糊控制技术。这种技术往往解决大型电力系统，但是多种控制技术的共同应用对控制模型的建立工作以及控制的实施工作带来了很高的难度。

4 结语

电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然，当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段，但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说，在追赶先进技术的同时，还必须要注重对传统技术和设备的改进，只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。