综述电力系统自动化技术分析研究

综述电力系统自动化技术分析研究

发表时间：2016-11-04T16:49:01.773Z 来源：《电力设备》2016年第15期作者：朱亦张小华[导读] 随着自动化技术的深入和发展，电力系统自动化技术面临着更严峻的挑战。

（湖北工业大学湖北省武汉市 430000）

摘要：随着自动化技术的深入和发展，电力系统自动化技术面临着更严峻的挑战。要真正意义上保证电力的安全可靠运行，不断的满足人们的需要，单一的电力系统自动化设备已不能满足新时期电力发展的需求。本文论述了电力系统自动化的概念和特点，对电力系统自动化技术发展前景及方向进行了分析和阐述，可供大家参考。

关键词：自动化；电力系统；技术分析；

当前，电力系统承担着经济发展和人民群众生活提供稳定可靠电能的职责。由于电网规模总量逐年扩张，电网结构复杂和电网建设运行环境多变，电网故障发生的频率和严重程度也越来越高，严重的会直接导致整个电力系统不能正常运行。随着自动化技术的高度发展，建立自动化监控系统已逐步成为现实。通过对系统进行实时监测，能够及时发现问题，自动分析原因，并采取应急措施，从而保障整个电网平稳安全运行，具有十分积极的意义。

1. 电力系统自动化的概念

电力系统自动化是通过应用多种能够实施自动检测、决策和控制的装置，通过信号系统和数据信息传输系统对电力系统的各个部分和整体进行远程监测和控制，来保证整个电力系统的安全、稳定、高效运行，提供优质的供电服务。电力系统自动化控制技术的应用主要是保障电力系统各个生产、供电环节的安全、稳定、高效，实现整个系统经济效能的增加以及生产成本的降低。现代科学技术发展最为显著的特征就是自动化技术在各个领域的应用，电力系统关乎着我国人民群众的生产和生活，更应当通过先进的科学技术提高自身的发展水平。

2. 电力系统自动化技术的特点

2.1 强大的电网规模

电力系统自动化技术的发展，不仅提高了现代供电系统的能力，而且还保证了经济建设的健康、可持续发展，为社会经济的发展做出了重大贡献，也为其打下了坚实的经济基础。电力系统自动化技术主要构成有信息技术、网络技术、电子技术以及控制技术等，这也是电力系统的重要组成成分，其复杂性和综合性也使得整体系统得到很好的运行。由于电网规模的扩大化使得电力系统得到很好的管理，消除了现代化信息和自动化技术之间的问题。

2.2 分布区域大远距离供电

目前，由于我国电力系统的不断发展，其分布领域不断扩大，包括一些环境比较差的地区，这些地区都是高山峻岭，很难进行供电电线的施工，因为不仅成本高，还受到环境条件的限制。合理的解决措施是建立合理数量的供电线路，通过柔性供电技术提高供电电量。自动化技术的这一远距离供电特点解决了很多问题，特别是供电和输电方面。不过，带来的困难也导致了需要不断地提高自动化技术。

3. 电力系统自动化技术应用分析

3.1 智能化控制技术

智能化控制技术的发展一样也经历了多个阶段，从简单的函数单输出单输入控制到线性非线性控制及多级协调控制再到智能化控制，从电力系统的工作模式我们能够发现其属于一种动态的系统，而针对这种动态的系统进行智能化控制对于电力系统工程具有非常重要意义，智能化控制技术能够将电力系统的变化参数加以智能化分析进而得出相应的控制策略，有效的对电力系统进行科学操作，而这一系列过程对于电力系统的工作效率起到了积极的作用。

3.2 电力互感器的应用

电力互感器是针对输电线路检测和维护不可缺少的设备之一，主要功能就是通过以一定比例关系使高电压与大电流数值降低到可以用仪表检测的装置，但是由于电压升高的程度越大绝缘就越难，信号动态范围也就小，设备体积和质量都需要相应增大等一系列问题随之而来造成的不便利和不安全后果，而光电式电力互感器频率响应范围宽、测量精度高、抗电磁干扰、低压侧避免高压危险等特点的具备对于传统的电力互感器是一个很好的在电力线路维护和检查工作中的技术更新，进而得到了电力系统自动化的引进和应用，不过从长远技术要求层面还需要在传感光学材料与传感头结构以及电源供电等方面做出进一步的改进和优化，从而能够更好的促进电力系统的高性能，高效益的产出电能，服务于社会的建设环境当中。

3.3 微机实时保护系统

电力系统微机实时保护系统是由高可靠性、高实时性且高拓展性的装置组成的系统，在技术上精密、通信能力强大且具备嵌入式实时操作系统，所以在硬件设施上要求较高，同时对于嵌入式软件的要求也不断的提高，在对电力系统进行保护的过程中能够实现多任务高效优先级管理并且具有良好的可移植性和拓展性，这也是近年来被越来越多的应用到电力系统自动化中的原因，而这也有效的防止了事故发生时瞬间对电力系统造成的破坏，一旦稳定控制措施发生延迟能够通过嵌入式技术及时的在有限时间内做出反应，确保电力系统免遭损失。

4. 电力系统自动化技术共享能力

在电力系统自动化技术的发展过程中，系统模型大部分集中在对地理空间属性的描述，以几何特征为主的模拟地理系统的思想几乎成为一种标准，但在实际应用中，它的控制对象具有复杂的电力物理结构。建立电力系统特有的空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享，最基本的要求是供求双方必须对同一数据具有相同的认识，只有基于同一种对电力系统知识的抽象认知才能保证这一点，因此在数据共享过程中要有一种电力系统的基本模型，作为不同部门之间数据共享的基础。它包括两个方面：地理实体几何属性的标准定义和表达，包含电力系统服务所覆盖的空间区域几何属性；物理属性数据的标准定义和表达，对于电力系统，它包含物理结构，各组成部件及整体的物理性能、运行方范的信息共享、综合，以及多维、动态的应用分析。

5. 电力系统自动化技术控制研究

5.1专家控制技术

这种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。

5.2优化线性控制技术

这种控制理论技术是当前现代控制理论中十分重要的技术，也是在线性控制范围内的最好的控制方法，目前最优化线性控制理论在远距离输电线路输电能力的改善方面以及智能电网改善动态品质上取得了重大突破。

6. 电力系统自动化技术发展方向

对配电网管理系统进行全面的建设和开发，是目前我国电力系统自动化的前景以及发展方向。通过这一系统的建立，一方面，就整体设备来说，可以提高整个电力系统的运行水平，满足市场需要，并保证电气设备的安全性，消除了大面积停电事故，减少了偶尔停电的时间。另一方面，就全体工作人员以及管理人员来说，电力企业可以掌握整个电力系统的运行状况，掌握电压、电量以及各种基本数据的运行参数，对监控各系统、精确测量、电力平衡等有着重要的作用；就工作模式来说，降低了工作人员的工作强度，真正实现了无人值班的管理模式，避免了意外事故的发生。

7. 结束语

综上所述：随着我国社会经济的发展和社会主义现代化建设步伐的加快，如何实现“安全、可靠、经济、优质”的电网运行工作是我国社会对电力事业的基本要求，要充分保证社会发展所需的电力能源。科学技术的发展进步，使得自动化的电力系统成为现代社会的发展主流趋势，如何强化对电力系统自动化技术，不断提升和完善技术水平，合理地设计和优化管理措施及方法，从而为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础，促进我国经济的发展和社会的进步。

参考文献：

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