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時(shí)間：2023-08-04 09:19:28
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1 變電站電力系統(tǒng)自動(dòng)化概述
變電站電力系統(tǒng)是把一些設(shè)備組裝起來(lái)，用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)，變電站主要分為：升壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化是基于科技發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)而逐步形成的一個(gè)概念，是一個(gè)綜合發(fā)電廠、變電站、輸配網(wǎng)絡(luò)和用戶的集成概念，其概念研究和實(shí)現(xiàn)的主要目的就是如何更好地掌控和監(jiān)視電力從出廠到供應(yīng)的全過(guò)程，使輸配過(guò)程更有效和通暢。
2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展進(jìn)程
2.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于
（1）在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
（2）在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。
（3）在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
（4）在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
（5）在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
2.2 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于
（1）由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）。
（2）由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS（能量管理系統(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)）。
（3）由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
（4）由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
近20年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)（Computer）、控制（Control）、通信（Communication）和電力裝備及電力電子（Power System Equiqments and Power Electronics）的統(tǒng)一體，簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入，外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大，考慮的因素越來(lái)越多，直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣，能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
3 三項(xiàng)新技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的影響
3.1智能控制在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的作用
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段；智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有：
（1）電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)（包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存）的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
（2）具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。
（3）不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào)，也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題；特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
3.2 FACTS和DFACTS技術(shù)的實(shí)效應(yīng)用
（1）FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)___柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置，對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)（如電壓、相位差、電抗等）進(jìn)行調(diào)整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
（2）FACTS的核心裝置之一___ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是：基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
（3）DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感，電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)。可以說(shuō)，信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是：對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3.3 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
（1）基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄時(shí)間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難；后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng)，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足，即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
（2）基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
1.1智能電網(wǎng)的概念
所謂智能電網(wǎng)，指的是電網(wǎng)系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)逐漸朝智能化的方向發(fā)展。通常情況下，智能電網(wǎng)主要將集雙向性、集成性以及高效性特點(diǎn)于一體的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)作為主要的載體，然后運(yùn)用先進(jìn)的傳感技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)以及決策技術(shù)，以保證實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行為主要目的，是一種新型的電力技術(shù)。
1.2智能電網(wǎng)的特征
通過(guò)對(duì)智能電網(wǎng)的特征進(jìn)行分析，其主要具備堅(jiān)強(qiáng)性、兼容性、經(jīng)濟(jì)性以及自愈性的特征。
(1)堅(jiān)強(qiáng)性
智能電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性，指的是在電網(wǎng)系統(tǒng)遇到突發(fā)性情況、大面積的受干擾或者出現(xiàn)大面積故障的情況下，智能電網(wǎng)依然能夠有效的保證終端客戶的穩(wěn)定用電，并滿足其用電需求。另外，電網(wǎng)系統(tǒng)受到惡劣的天氣環(huán)境影響或者受到巨大的外力作用影響，智能電網(wǎng)不僅能夠保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且還能夠確保電力信息的安全性。
(2)兼容性
智能電網(wǎng)不僅支持以往的電網(wǎng)系統(tǒng)功能，而且還能夠介入不同的清潔、可再生能源。另外，運(yùn)用分布式電源和微電網(wǎng)系統(tǒng)，來(lái)滿足終端用戶的互動(dòng)需求，更好的達(dá)到用戶的需求。
(3)經(jīng)濟(jì)性
由于智能電網(wǎng)是一種與電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、交易活動(dòng)有關(guān)的技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)其能源資源的優(yōu)化配置能夠有效的減少電網(wǎng)傳輸線路的損耗，并提高電力資源的利用率。
(4)自愈性
智能電網(wǎng)除了能夠?qū)﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)的安全進(jìn)行分析和評(píng)估之外，自身還具備強(qiáng)大的預(yù)控防治體系，能夠保障自身的輸電和供電。
二、智能電網(wǎng)主要運(yùn)用的先進(jìn)技術(shù)
在電力技術(shù)環(huán)境下，規(guī)劃的電力系統(tǒng)主要以智能電網(wǎng)為重要基礎(chǔ)，主要運(yùn)用以下兩種技術(shù)。
2.1通信技術(shù)
智能電網(wǎng)自身具備的高速性、雙向性的通信技術(shù)，是智能電網(wǎng)自愈性特征的重要體現(xiàn)。通過(guò)運(yùn)用高速、雙向通信技術(shù)，不僅有利于實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)、校正工作，而且還有利于進(jìn)行維護(hù)工作，主要對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中可能存在的安全運(yùn)行事故進(jìn)行及時(shí)監(jiān)督、控制和維護(hù)。如果在電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)安全運(yùn)行事故，那么通過(guò)運(yùn)用高速雙向通信技術(shù)，將會(huì)對(duì)輸電線路進(jìn)行補(bǔ)償，并對(duì)其線路進(jìn)行重新分配，有效的防止安全運(yùn)行事故的逐漸擴(kuò)大，并提升電網(wǎng)的整體服務(wù)水平與控制能力。
2.2智能固態(tài)表針
智能電網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用新型的智能固態(tài)表技術(shù)和讀取系統(tǒng)，對(duì)以往電力系統(tǒng)中運(yùn)用的電磁表技術(shù)和讀取系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)和完善。新型的智能固態(tài)表技術(shù)和讀取系統(tǒng)不僅能夠?yàn)榻K端用戶的不同的電能需求進(jìn)行持續(xù)不斷的計(jì)量，而且其還能夠?qū)τ陔娏ζ髽I(yè)的高峰電力價(jià)格信號(hào)、低谷電力價(jià)格信號(hào)等信息及時(shí)的保存到電力系統(tǒng)自身的計(jì)數(shù)裝置中，并將所有的電費(fèi)費(fèi)率信息及時(shí)的在終端用戶的操作界面中，例如在什么時(shí)間段運(yùn)用什么電費(fèi)費(fèi)率政策等信息。
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
1.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:
1.1.1 在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
1.1.2 在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。
1.1.3 在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
1.1.4 在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
1.1.5 在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
1.2.1 由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。
1.2.2 由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。
1.2.3 由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
1.2.4 由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
1.2.5 裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。
1.2.6 追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
1.2.7 由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)
2.1 電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
2.1.1 電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
2.1.2 具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。
2.1.3 不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.2 FACTS和DFACTS
2.2.1 FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
2.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)?？梢哉f(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
2.3.1 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
2.3.2 基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:
(1)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
(2)在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。
(3)在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
(4)在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
(5)在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
2.整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
(1)由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。
(2)由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。
(3)由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
(4)由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
(5)裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。
(6)追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
(7)由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
1.電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
(1)電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
(2)具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。
(3)不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
(3)DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)?？梢哉f(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3.基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
(1)基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
(2)基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
Power System Automation Trends and New Technology
Chen Liang
(Tangshan Iron and Steel Automation Company,Power-dimensional Inspection Center,Tangshan063000,China)
Abstract:The power supply of modern society"safe,reliable,economical,high quality"and other indicators have become increasingly demanding,and accordingly,the power system has continued to Automation and higher requirements.power system automation technology continuously from low to high,from local to the overall development,this article describes this in detail.
Keywords:Power system automation;Development;Application
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
（一）當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于。1.在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。2.在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。3.在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。4.在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。5.在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
（二）整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于。1.由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）。2.由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS（能量管理系統(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)）。3.由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。4.由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。5.裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。6.追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵(lì)磁控制、潮流控制。7.由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展，例如MIS（管理信息系統(tǒng)）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
（一）電力系統(tǒng)的智能控制。電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段：基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段；智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有：1.電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)（包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存）的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。2.具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。3.不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào)，也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題；特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景，其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG（新型靜止無(wú)功發(fā)生器）的自學(xué)習(xí)功能等。
（二）FACTS和DFACTS。1.FACTS概念的提出。在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術(shù)悄然興起。所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置，對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)（如電壓、相位差、電抗等）進(jìn)行調(diào)整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。2.FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀。各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是：基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成，其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓，而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓，因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比，ASVC的調(diào)節(jié)范圍大，反應(yīng)速度快，不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲，并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置，所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。3.DFACTS的研究態(tài)勢(shì)。隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感，電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)。可以說(shuō)，信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是：對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
(1)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展
(2)在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題
(3)在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論
(4)在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用
(5)在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)
2.整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
(1)由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)
(2)由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從MS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))
(3)由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展
(4)由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展
(5)裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變
(6)追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制
(7)由以提高運(yùn)。=行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(lectronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
1.電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
(1)電力系統(tǒng)一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)
(2)具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求
(3)不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制
智能控制當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率這一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn):基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用ASVC包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
(3)DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)可以說(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念其主要內(nèi)容:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3.基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代MS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
(1)基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代MS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
作者簡(jiǎn)介：李煥（1971-），男，遼寧海城人，應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，講師，工程師。（江蘇 南京 210023）劉海濤（1972-），女，湖北宜昌人，南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院，副教授。（江蘇 南京 211167）
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）30-0126-02
一、應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的背景
高等職業(yè)院校是高等學(xué)校的重要組成部分。從世界范圍看，高等職業(yè)教育是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展到一定階段出現(xiàn)的一種新型高等教育，是和傳統(tǒng)普通高等教育有著不同質(zhì)的區(qū)別的另一種類(lèi)型的高等教育，是以培養(yǎng)具有一定理論知識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力，面向基層、面向生產(chǎn)、面向服務(wù)和管理第一線職業(yè)崗位的實(shí)用型、技術(shù)型和技能型專門(mén)人才為目的的高等教育，是職業(yè)技術(shù)教育的高等階段。
我國(guó)的高職教育起步較晚，發(fā)展擴(kuò)張速度過(guò)快，在人才培養(yǎng)方面還存在很多不足。目前，很多高職院校的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)沿襲了普通本科高?！爸乩碚?、輕實(shí)踐”的人才培養(yǎng)方案，然而高職院校的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)目標(biāo)與強(qiáng)調(diào)學(xué)科體系的本科院校有明顯的區(qū)別。[1-2]高職電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)兼顧學(xué)生職業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，“以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向”，著重于培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才，適應(yīng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)一線的需要。
“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程是應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)的核心課程。該課程的主要內(nèi)容為電力系統(tǒng)的組成和技術(shù)特點(diǎn)、電力系統(tǒng)接線方式和電壓等級(jí)、電力元件的參數(shù)計(jì)算及系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)、潮流的分析與計(jì)算、線路導(dǎo)線選擇、電壓調(diào)整和頻率調(diào)整、電力網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等。
現(xiàn)階段，如何結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)手段，從而進(jìn)一步提高“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程的教學(xué)效果，提升教學(xué)質(zhì)量，為電力類(lèi)應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)提供可借鑒的思路和改革方向，是一個(gè)值得深思和探討的問(wèn)題。
二、“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程中存在的問(wèn)題
1.課程理論性強(qiáng)
“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程包括電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析和暫態(tài)分析，是一門(mén)理論分析嚴(yán)謹(jǐn)、涉及內(nèi)容廣泛的電氣工程自動(dòng)化專業(yè)的核心課程。本課程既是后續(xù)專業(yè)課程電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置等相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)，更是學(xué)生基本專業(yè)素質(zhì)形成的關(guān)鍵課程。該課程內(nèi)容理論性強(qiáng)，知識(shí)體系嚴(yán)謹(jǐn)。在以應(yīng)用性和技能性為基本要求的高職教學(xué)中，對(duì)理論知識(shí)的要求是以“必須，夠用”為度，因此，該課程在高職教學(xué)過(guò)程中存在著沖突與矛盾。
2.課程對(duì)于學(xué)生的運(yùn)算能力、專業(yè)基礎(chǔ)能力要求較高
“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程涉及的基本學(xué)科有電路、電機(jī)、電磁理論等。對(duì)電氣理論、基本的分析和計(jì)算能力都有較高的要求。同時(shí)課程涉及的知識(shí)面廣，綜合知識(shí)的運(yùn)用能力要求也比較高。
3.“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程結(jié)構(gòu)上是以知識(shí)內(nèi)容為主線，強(qiáng)調(diào)知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)體系
傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為：電力系統(tǒng)的基本知識(shí)元件的參數(shù)和等值電路潮流計(jì)算有功功率平衡及頻率調(diào)整無(wú)功功率平衡及電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，往往會(huì)造成知識(shí)內(nèi)容無(wú)法連貫，無(wú)法和實(shí)際應(yīng)用有效結(jié)合。
三、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程的構(gòu)建
1.課程內(nèi)容的重組
“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程是以學(xué)生的專業(yè)基本素質(zhì)的培養(yǎng)、基本的運(yùn)算能力、技能的提高為基本目標(biāo)，結(jié)合符合高職培養(yǎng)目標(biāo)，以項(xiàng)目化教學(xué)為基本方法進(jìn)行重組的。高職教育對(duì)理論知識(shí)的要求是以“必須、夠用”為度，不強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的體系性。因此，對(duì)理論知識(shí)的要求應(yīng)圍繞著工程實(shí)際應(yīng)用?！半娏ο到y(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程包括電力系統(tǒng)的基本知識(shí)、電力元件的參數(shù)及等值電路、潮流計(jì)算、有功功率平衡及頻率調(diào)整、無(wú)功功率平衡及電壓調(diào)整、電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等部分內(nèi)容。其中，電力系統(tǒng)基本知識(shí)方面要求重點(diǎn)掌握電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的概念。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)額定電壓的概念不太容易理解和掌握，因此必須不斷強(qiáng)化額定電壓的概念，進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)練以加深理解；電力元件的參數(shù)及等值電路中要求會(huì)計(jì)算中等長(zhǎng)度的架空線路、雙繞組變壓器的參數(shù)的計(jì)算，對(duì)于長(zhǎng)線路、三繞組變壓器和自耦變壓器的參數(shù)不要求計(jì)算。對(duì)于參數(shù)的歸算，以掌握工程計(jì)算中常用的平均額定電壓之比計(jì)算為主，強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，忽略知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性；潮流計(jì)算工程中已實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的計(jì)算，但手工計(jì)算是基礎(chǔ)，因此通過(guò)開(kāi)式網(wǎng)的潮流計(jì)算來(lái)訓(xùn)練潮流的基本計(jì)算方法和計(jì)算能力。對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較好的學(xué)生拓展介紹計(jì)算機(jī)算法；頻率調(diào)整重點(diǎn)要求學(xué)生掌握有功功率和頻率的關(guān)系，掌握一、二次調(diào)頻的過(guò)程，計(jì)算訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)對(duì)基本概念的理解；電壓調(diào)整重點(diǎn)掌握通過(guò)改變變壓器變比進(jìn)行調(diào)壓的計(jì)算，其中重點(diǎn)訓(xùn)練雙繞組變壓器的調(diào)壓計(jì)算。
應(yīng)該指出的是，課程內(nèi)容的調(diào)整、重組與課程教學(xué)模式有很強(qiáng)的相關(guān)度，如何通過(guò)內(nèi)容的重組與教學(xué)模式的創(chuàng)新更好地融合是該課程教學(xué)實(shí)施中關(guān)鍵的問(wèn)題。
2.課程教學(xué)模式的創(chuàng)新
新型教學(xué)理念要求以學(xué)生為教學(xué)的主體。傳統(tǒng)教育中以“課堂為主、教材為主、教師為主”，學(xué)生上課認(rèn)真聽(tīng)課、仔細(xì)做筆記是一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)，對(duì)于提高學(xué)生的技能和能力的效果并不理想。因此，在教學(xué)過(guò)程中要不斷強(qiáng)化學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。讓學(xué)生針對(duì)問(wèn)題主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高知識(shí)的運(yùn)用能力，增強(qiáng)運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
首先，教師給學(xué)生下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生利用各種方法圍繞目標(biāo)任務(wù)自行分組討論學(xué)習(xí)。在討論學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師參與并引導(dǎo)討論，幫助學(xué)生理清思路，分解任務(wù)目標(biāo)，分解知識(shí)點(diǎn)，尋找解決問(wèn)題的方法和途徑；其次，由學(xué)生根據(jù)目標(biāo)任務(wù)結(jié)合討論結(jié)果進(jìn)行分析和計(jì)算；最終由老師總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，解決疑難概念和計(jì)算中的問(wèn)題，師生共同完成項(xiàng)目任務(wù)。
項(xiàng)目化的教學(xué)實(shí)踐性強(qiáng)，與真實(shí)世界密切聯(lián)系，學(xué)生的學(xué)習(xí)更加具有針對(duì)性和實(shí)用性；學(xué)生的學(xué)習(xí)有很大的自主性，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇內(nèi)容和展示形式的決策機(jī)會(huì)，學(xué)生能夠自主、自由地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而有效地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展；項(xiàng)目化教學(xué)可以將長(zhǎng)期項(xiàng)目與階段項(xiàng)目相結(jié)合，構(gòu)成實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的認(rèn)知過(guò)程，并具有學(xué)科交叉性和綜合能力運(yùn)用的特點(diǎn)。
在本課程教學(xué)實(shí)踐中，采用了長(zhǎng)期項(xiàng)目與階段性項(xiàng)目相結(jié)合的方法，即以某地區(qū)110kV區(qū)域電力網(wǎng)的設(shè)計(jì)為長(zhǎng)期項(xiàng)目，分四個(gè)階段性項(xiàng)目（如表1所示）。
所有的教學(xué)工作都圍繞著總體的項(xiàng)目任務(wù)來(lái)展開(kāi)。這種任務(wù)化的方法使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)工作目標(biāo)始終是明確的。對(duì)于概念的掌握、基本計(jì)算能力的訓(xùn)練都有很強(qiáng)的目的性和針對(duì)性，在具體實(shí)踐中取得了良好的教學(xué)效果。
3.課程考核方式的改革
考試既是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種手段，也是檢查教師教學(xué)成效的重要途徑。為此，設(shè)置一種科學(xué)合理的考核方法也是教學(xué)改革中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。本課程傳統(tǒng)的考核方法是閉卷考試。閉卷考試作為考核的主要方法之一，是有其優(yōu)點(diǎn)的。但是在高職院校以能力為本位的應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)過(guò)程中，閉卷考試的不足之處也是非常明顯的。其最主要的缺點(diǎn)是對(duì)學(xué)生的技能不容易考查。
針對(duì)項(xiàng)目式教學(xué)方法的使用，在考核方式的改革實(shí)踐中可以加強(qiáng)形成性考核。即在每個(gè)階段性項(xiàng)目實(shí)施結(jié)束后進(jìn)行階段性考核?？己说膬?nèi)容和形式可以是多種多樣的，如可以直接采用階段性項(xiàng)目實(shí)施結(jié)果作為考核依據(jù)，也可以在階段性項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、討論情況進(jìn)行成績(jī)的采集，甚至可以對(duì)分組討論中學(xué)生分組配合、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的過(guò)程進(jìn)行考核。因此，這種考核是全方位、多方面的，對(duì)學(xué)生的綜合能力、應(yīng)用能力、協(xié)作能力都能進(jìn)行比較全面的考查。
四、結(jié)論
高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型專門(mén)技術(shù)人才。理論學(xué)習(xí)要求“必須、夠用”。通過(guò)“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程內(nèi)容的重組和教學(xué)模式的創(chuàng)新以及考核方式的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了以工程應(yīng)用為主線、技能培養(yǎng)為目標(biāo)、將理論知識(shí)融于實(shí)際應(yīng)用的良好互動(dòng)。教學(xué)實(shí)踐證明，該方法使得學(xué)生不但較好地掌握了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，而且顯著提升了工程實(shí)踐能力，取得了良好的教學(xué)效果。
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中圖分類(lèi)號(hào)：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）23-0220-01
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的概念
電力系統(tǒng)自動(dòng)化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)，調(diào)節(jié)和控制，系統(tǒng)和元件的自動(dòng)安全保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)信息的自動(dòng)傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)度，以及企業(yè)的自動(dòng)化經(jīng)濟(jì)管理等。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)是保證供電的電能質(zhì)量，系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理效益。
二、 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的具體內(nèi)容
按照電能的生產(chǎn)和分配過(guò)程，電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，火力發(fā)電廠自動(dòng)化，水力發(fā)電站綜合自動(dòng)化，電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，電力系統(tǒng)反事故自動(dòng)裝置，供電系統(tǒng)自動(dòng)化，電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動(dòng)化等七個(gè)方面，并形成一個(gè)分層分級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)。
（一） 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化?，F(xiàn)代的電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)信息收集和顯示系統(tǒng)，以及供實(shí)時(shí)計(jì)算，分析，控制用的軟件系統(tǒng)。
（二） 火力發(fā)電廠自動(dòng)化?；鹆Πl(fā)電廠的自動(dòng)化項(xiàng)目包括（1）廠內(nèi)機(jī)，爐，電運(yùn)行設(shè)備的安全檢測(cè)，包括數(shù)據(jù)采集，狀態(tài)監(jiān)視，屏幕顯示，越限報(bào)警，故障檢出等。（2）計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)火至并網(wǎng)的全部自動(dòng)起動(dòng)。（3）有功負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配和自動(dòng)增減。（4）母線電壓控制和無(wú)功功率的自動(dòng)增減。（5）穩(wěn)定監(jiān)視和控制。
（三） 水力發(fā)電站自動(dòng)化。需要實(shí)施自動(dòng)化的項(xiàng)目包括大壩監(jiān)護(hù)、水庫(kù)調(diào)度和電站運(yùn)行三個(gè)方面。（1）大壩計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集，計(jì)算分析，越限報(bào)警和提供維護(hù)等。（2）水庫(kù)水文信息的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)：包括雨量和水文信息的自動(dòng)收集，水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。（3）廠內(nèi)計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)：包括全廠機(jī)電運(yùn)行設(shè)備的安全監(jiān)測(cè)，發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)控制，優(yōu)化運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配，穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。
（四） 電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)。電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)簡(jiǎn)稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。其功能是實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心和發(fā)電廠變電站間的實(shí)時(shí)信息傳輸。自動(dòng)傳輸系統(tǒng)由遠(yuǎn)動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)通道組成。遠(yuǎn)動(dòng)通道有微波，載波，高頻，聲頻和光導(dǎo)通信等多種形式，遠(yuǎn)動(dòng)裝置按功能分為遙測(cè)，遙信，遙控三類(lèi)。
（五） 電力系統(tǒng)反事故自動(dòng)裝置。反事故自動(dòng)裝置的功能是防止電力系統(tǒng)的事故危及系統(tǒng)和電氣設(shè)備的運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中裝設(shè)的反事故自動(dòng)裝置有兩種基本類(lèi)型。（1）繼電保護(hù)裝置：其功能是防止系統(tǒng)故障對(duì)電氣設(shè)備的損壞，常用來(lái)保護(hù)線路，母線，發(fā)電機(jī)，變壓器，電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備。（2）系統(tǒng)安全保護(hù)裝置：用以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，防止出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩，失步解列，全網(wǎng)性頻率崩潰和電壓崩潰等災(zāi)害性事故。
（六） 供電系統(tǒng)自動(dòng)化。包括地區(qū)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控，變電站自動(dòng)化和負(fù)荷控制三個(gè)方面。地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型或微型計(jì)算機(jī)組成，功能與中心調(diào)度的監(jiān)控系統(tǒng)相仿，但稍簡(jiǎn)單，變電站自動(dòng)化發(fā)展方向是無(wú)人值班，其遠(yuǎn)動(dòng)裝置采用微型機(jī)可編程序的方式，供電系統(tǒng)的負(fù)荷控制常采用工頻或聲頻控制方式。
（七） 電力工業(yè)管理系統(tǒng)自動(dòng)化。管理系統(tǒng)的自動(dòng)化通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要項(xiàng)目有電力工業(yè)計(jì)劃管理，財(cái)務(wù)管理，生產(chǎn)管理，人事勞資管理，資料檢索以及設(shè)計(jì)和施工方面等。
三、 電力技術(shù)新技術(shù)的運(yùn)用
（一） 智能控制技術(shù)。電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)在過(guò)去的幾十年中經(jīng)歷了三大主要發(fā)展階段：第一是基于傳遞涵數(shù)的單輸入，單輸出控制的階段。第二是線性最優(yōu)控制，非線性控制和多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的階段。第三是智能控制的階段。智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中遇到的難題是：電力系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)性的大系統(tǒng)，具有強(qiáng)非線性的，變能數(shù)等特性。在未來(lái)的工程應(yīng)用中，智能控制技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其是在新型的電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面，具體可以應(yīng)用于基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁，快關(guān)綜合控制系統(tǒng)，電掣動(dòng)，多機(jī)系統(tǒng)的新興靜止無(wú)功發(fā)生器的控制等。
（二） 柔流輸電（FACTS）和配電（DFACTS）技術(shù)。（1）FACTS概念的提出。在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)―柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術(shù)悄然興起。所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置，對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)（如電壓、相位差、電抗等）進(jìn)行調(diào)整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。（2）ASVC的研究現(xiàn)狀。作為FACTS的核心裝置，ASVG的發(fā)展也迫在眉睫。當(dāng)前FACTS系統(tǒng)的一個(gè)共同特點(diǎn)，就是運(yùn)用逆變器的逆變作用和大功率的電力電子器件開(kāi)關(guān)的瞬間切換作用。ASVG作為一種新型的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的靜止無(wú)功發(fā)生器，采用了FACTS中的核心技術(shù)。并聯(lián)電容器和二項(xiàng)逆變器構(gòu)成了ASVG的基本結(jié)構(gòu)，它的三相輸出電壓和三相輸出電壓是同步的。ASVG具有很多優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)它可以校正電壓，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)電壓故障后在恢復(fù)階段它可以用以穩(wěn)定電壓，由此可見(jiàn)它對(duì)電網(wǎng)的電壓控制力是非常強(qiáng)的；由于ASVG不是機(jī)械設(shè)備，因此和旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比，它沒(méi)有機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)的機(jī)械慣性、機(jī)械損傷和機(jī)械噪聲；它對(duì)電壓的調(diào)節(jié)范圍比旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)更大，反應(yīng)速度更加敏捷；它不僅能對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)做出反應(yīng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)變化也能夠做出及時(shí)的響應(yīng)，所以它的控制力也比同步調(diào)相機(jī)優(yōu)越得多（3）DFACTS 的研究態(tài)勢(shì)。隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感，電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)?？梢哉f(shuō)，信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。DFACTS 是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是：對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。（4）基于GPS的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)前使用的電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是用來(lái)記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的故障狀態(tài)和波形數(shù)據(jù)，還有就是在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)樣本的采集。前者主要記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄的時(shí)間很短，各種期間缺乏信息的交流，從而使系統(tǒng)的整體性的動(dòng)態(tài)分析變得異常困難；
四、.電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正逐步朝著以下方向發(fā)展：在控制策略上逐漸朝著最優(yōu)化和智能化發(fā)展；在控制手段上逐漸增加了微型機(jī)、遠(yuǎn)程通信以及電力電子器件的使用；在理論工具的使用上更多借助現(xiàn)代控制理論；在設(shè)計(jì)分析上越來(lái)越多地要求面向多機(jī)系統(tǒng)模型去處理問(wèn)題；在研究人員的組成上也越來(lái)越多地需要多工種的聯(lián)合。
結(jié)束語(yǔ)
電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的過(guò)程。初期發(fā)展較為緩慢，但到了中后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，使電力自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度日益加快，各種原來(lái)看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會(huì)逐步彼此滲透，國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化越來(lái)越成為技術(shù)發(fā)展的共識(shí)，最終實(shí)現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)全面自動(dòng)化、一體化的管理已是適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳翹.淺析電力自動(dòng)化系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng)，2010（19）.
中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2013）36-0394-01
隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，很多的新型技術(shù)融入到了電力系統(tǒng)之中，為人們的生活生產(chǎn)提供了很多的方便和好處，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)就是新型引進(jìn)的技術(shù)之一，利用好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的技術(shù)，有助于我國(guó)電力系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的概況
電力系統(tǒng)基本概念是電力系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)，基本概念的定義應(yīng)精確與嚴(yán)謹(jǐn)。在我國(guó)現(xiàn)代電網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)行管理中，繼電保護(hù)是不容忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一隨著國(guó)內(nèi)電力技術(shù)的不斷發(fā)展，以及各類(lèi)專業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)和利用，繼電保護(hù)中各種專業(yè)化的信息管理系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)于準(zhǔn)確識(shí)別繼電保護(hù)的故障和及時(shí)制定處理方案具有積極的意義。
繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)密不可分的一部分，是保障電力設(shè)備安全和防止、限制電力系統(tǒng)大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。實(shí)踐證明，繼電保護(hù)一旦發(fā)生不正確動(dòng)作，往往會(huì)擴(kuò)大事故，釀成嚴(yán)重后果。我們要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)工作，認(rèn)真做好設(shè)備檢修，提高檢修工藝，加強(qiáng)絕緣監(jiān)督。
電力系統(tǒng)的故障類(lèi)型多種多樣，處理故障使用的方法也應(yīng)隨故障情況而變。但無(wú)論何種故障，只要能吃透原理，在工作中融會(huì)貫通，再不斷地經(jīng)驗(yàn)積累，分析總結(jié)，故障處理技術(shù)水平一定會(huì)很快得到提高。
2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
2.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的技術(shù)手段和管理模式較落后
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)常見(jiàn)的問(wèn)題很多，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一環(huán)，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過(guò)一些技術(shù)有段設(shè)計(jì)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的綜合保護(hù)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)工作時(shí)常見(jiàn)故障的實(shí)時(shí)保護(hù)，可以提高電力生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。
2.2 規(guī)章制度不健全
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)自動(dòng)化管理問(wèn)題是所有電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)工作的重中之重， 俗話說(shuō)“沒(méi)有規(guī)矩， 不成方圓”。目前中國(guó)的很多電力企業(yè)并沒(méi)有成文的“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)管理?xiàng)l例”等相關(guān)規(guī)定， 這是不利于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的。
2.3 定位不準(zhǔn)確，仍局限于傳統(tǒng)觀念
許多電力產(chǎn)業(yè)管理者對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的理解不深，仍局限于傳統(tǒng)觀念，認(rèn)為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)“遠(yuǎn)水解不了近渴”，無(wú)法與傳統(tǒng)的技術(shù)抗衡。對(duì)于先進(jìn)的技術(shù)不肯嘗試，保守落后的觀念是限制電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)發(fā)展更是限制煤礦行業(yè)發(fā)展的重大障礙。
2.4 基礎(chǔ)設(shè)施不完善，人員素質(zhì)有待提高
目前，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的設(shè)備并不完善，如基礎(chǔ)設(shè)備缺乏，相關(guān)操作技術(shù)不具備，存在很多安全隱患，在系統(tǒng)安全方面，現(xiàn)有的技術(shù)手段也是難以保證的。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)工作是所有環(huán)節(jié)緊密結(jié)合的，是不同環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，只有所有的工作都高效有序的做好了，所有的工作的鏈條都能夠接起來(lái)了，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)才能全面高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。
其次，專業(yè)人員的缺乏也是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)使用和發(fā)展面臨的問(wèn)題之一。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的操作和維修時(shí)需要有一定綜合能力的全能型人才，要想做好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)運(yùn)行和維修的工作還需要有一定的管理能力和充足的知識(shí)儲(chǔ)備。這樣才能有效地實(shí)施電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，提高工作效率。目前仍有很多的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)維修人員還不具備電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)維護(hù)和維修的能力。其素質(zhì)與電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)技術(shù)的要求仍有差距。
3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展策略
3.1 完善電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施
俗話說(shuō)的好，“巧婦難為無(wú)米之炊”，好的硬件設(shè)施是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)順利發(fā)展的基礎(chǔ)保障，先進(jìn)的科技和高端的儀器，既可以科學(xué)準(zhǔn)確的完成任務(wù)，又可以減輕工作人員的工作壓力，做到了又好又快的生產(chǎn)。先進(jìn)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)設(shè)施能夠使煤礦業(yè)的各項(xiàng)工作高效有序的運(yùn)轉(zhuǎn)和進(jìn)行，使得各部門(mén)的工作可以相互銜接并同步完成，事半功倍的完成煤礦業(yè)的任務(wù)。所以完善電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是發(fā)展電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的重中之重。
3.2 提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)工作人員素質(zhì)
電力產(chǎn)業(yè)要加大培訓(xùn)力度，培養(yǎng)出知識(shí)面廣，專業(yè)能力強(qiáng)，責(zé)任心強(qiáng)的優(yōu)秀復(fù)合型人才，高素質(zhì)的工作人員是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)順利進(jìn)行并發(fā)展的重要保障。電力產(chǎn)業(yè)必須對(duì)工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)和考核，將最先進(jìn)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)科技理論傳授給工作人員，使工作人員的工作素質(zhì)提升，這樣才能更好的工作，發(fā)展煤礦業(yè)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)水平。除了要對(duì)現(xiàn)有的員工進(jìn)行培訓(xùn)和考核，煤礦業(yè)也要招攬人才，將優(yōu)秀的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)維修人才招攬進(jìn)來(lái)，讓他們?yōu)槊旱V業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
3.3 健全電力產(chǎn)業(yè)規(guī)章制度
現(xiàn)存的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)自動(dòng)化規(guī)章制度并不完善，電力企業(yè)要想快速的發(fā)展電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)，必須采取一定的措施，健全完善電力產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有的規(guī)章制度，制定一系列科學(xué)合理的規(guī)章制度，使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的管理和實(shí)施做到有規(guī)定可以遵守。其次，要對(duì)員工的培訓(xùn)的方案做出具體的規(guī)定。制定詳盡可行的培訓(xùn)方案來(lái)提升員工的工作能力和責(zé)任意識(shí)，建立責(zé)任、誠(chéng)信的規(guī)章制度，激發(fā)員工的工作積極性，推動(dòng)電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。
4 結(jié)語(yǔ)
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的發(fā)展是順應(yīng)時(shí)展的新型事物，推進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的發(fā)展需要從各方面進(jìn)行努力。以上是筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)的一些見(jiàn)解，希望得到大家的認(rèn)可和參考。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，加強(qiáng)資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)開(kāi)發(fā)成了當(dāng)前各個(gè)行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，對(duì)于電力事業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，也面臨著資源緊缺的現(xiàn)象，因此做好電力的優(yōu)化管理和配置就需要革新電力技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)化、專業(yè)化的管理。在現(xiàn)代社會(huì)中，人們對(duì)于電力技術(shù)也有了新的要求，其中高效、潔凈和智能化的電力技術(shù)具有很好的發(fā)展前景，而實(shí)現(xiàn)智能化的電網(wǎng)規(guī)劃就很好的適應(yīng)了這一發(fā)展的趨勢(shì)，并成為今后電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的主流。智能電網(wǎng)作為一種新的電網(wǎng)管理，他在電力輸送和配置上有了一系列新的變化，對(duì)于提高電力資源的效益具有重要意義，對(duì)此就需要根據(jù)其相應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)在電網(wǎng)規(guī)劃中的有效應(yīng)用。
1智能電網(wǎng)概念
對(duì)于智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，它是一種智能化、系統(tǒng)化的電力系統(tǒng)管理技術(shù)，它通過(guò)群體行為對(duì)用電設(shè)備等進(jìn)行相互協(xié)調(diào)和無(wú)線的控制。伴隨著智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，它極大的改善和優(yōu)化了以往的電力供應(yīng)和管理系統(tǒng)，在很大的限度內(nèi)節(jié)約了電力資源。它通過(guò)對(duì)一些先進(jìn)的電力技術(shù)和電網(wǎng)進(jìn)行管理和集成，進(jìn)而組成了一種新型的現(xiàn)代化、智能化電網(wǎng)，從而具備了安全可靠、高效節(jié)能的新特點(diǎn)，其主要運(yùn)用了傳感量測(cè)技術(shù)、分析決策技術(shù)以及制動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。
智能電網(wǎng)是在市場(chǎng)變化的基礎(chǔ)上形成的新型電力管理理念，在電力系統(tǒng)的管理中，它具有一定的協(xié)調(diào)性和兼容性，可以實(shí)現(xiàn)電力的高效和優(yōu)化集成，同時(shí)可以對(duì)電力系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，進(jìn)而予以糾正，更好的保證供電的質(zhì)量。智能電網(wǎng)融合了一系列電力供電和監(jiān)控管理技術(shù)，它可以對(duì)用戶的用電特點(diǎn)和情況進(jìn)行跟蹤分析，更加有針對(duì)性的進(jìn)行供電和電力配置，緩解了電力資源供應(yīng)緊張的局面，而且通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息化的管理，可以實(shí)現(xiàn)更廣地域內(nèi)的電力交易和管理。
2.智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用
2.1 智能電網(wǎng)信息模型的建立
在智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)中，不但要對(duì)電力系統(tǒng)固有的生產(chǎn)屬性進(jìn)行信息化管理，而且將各個(gè)數(shù)據(jù)之間的層次分布關(guān)系整理清楚。所以說(shuō)，智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)模型既包含了生產(chǎn)屬性信息，同時(shí)也包括了空間圖形信息?？臻g圖形信息可以準(zhǔn)確描述電力系統(tǒng)的各個(gè)空間位置，這一系列工作在GIS技術(shù)通過(guò)坐標(biāo)(X，Y)可以得到很好的表示；而電力技術(shù)及電力系統(tǒng)屬性信息數(shù)據(jù)量非常龐大，它采集了大量的地物特征，以及各種各類(lèi)的電力設(shè)備，不僅能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備實(shí)施信息化操控，還能對(duì)電力系統(tǒng)中固定設(shè)施進(jìn)行全程監(jiān)控，反映在幾何數(shù)據(jù)模型中，這些生產(chǎn)工作都是由幾何圖形表示，他們都是點(diǎn)、線、面的對(duì)象集合，而且通過(guò)這些地物可以組合成為電力系統(tǒng)環(huán)境下的所有地物，并分別具有各自的屬性特征與幾何特征。因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)處理中電力技術(shù)及電力系統(tǒng)生產(chǎn)條件與過(guò)程數(shù)據(jù)的狀態(tài)分不開(kāi)關(guān)系， 所以對(duì)于過(guò)程數(shù)據(jù)模型，我們也可以通過(guò)位置來(lái)建模；用托肯建模的方式可以對(duì)過(guò)程實(shí)例狀態(tài)進(jìn)行建模；在確保遵循模型演進(jìn)規(guī)則后，智能信息工作流網(wǎng)模型的完整性才能得以保障。
2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的分成自動(dòng)化連續(xù)更新
基于當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)環(huán)境下，所有的電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息系統(tǒng)都應(yīng)該實(shí)行統(tǒng)一模式管理，其數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容可以下述方法進(jìn)行分層自動(dòng)化連續(xù)更新：首先，不斷地通過(guò)電網(wǎng)元件處的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)記錄進(jìn)行自動(dòng)更新。該數(shù)據(jù)更新模式，通?？梢酝瑫r(shí)運(yùn)用于發(fā)電廠、變電站、煤礦等單位控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且直接對(duì)上一個(gè)控制中心的據(jù)庫(kù)進(jìn)行相關(guān)的修改更新。這樣就能有效的克服了。系統(tǒng)操作顯示速度太慢的弊端。及時(shí)建立緩沖區(qū)于服務(wù)器端，大量存儲(chǔ)常用數(shù)據(jù)，提升服務(wù)器操作效率，進(jìn)而提升工作流網(wǎng)絡(luò)的性能。如此一來(lái)，隨著底下數(shù)據(jù)庫(kù)信息資源的改變，“級(jí)聯(lián)式”自動(dòng)化連續(xù)更新工作也就展開(kāi)了，區(qū)域控制中心、中央控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù)自然而然地就自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)了更新的目的。
2.3 電力系統(tǒng)的智能化規(guī)劃和管理
智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化、優(yōu)化調(diào)度，進(jìn)行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能，其中智能電網(wǎng)的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠利用新型的、潔凈的、可再生的資源進(jìn)行間歇性發(fā)電，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、減少資源損耗，對(duì)于當(dāng)今時(shí)代所提倡的“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、生活”是有積極的作用，符合可持續(xù)發(fā)展，在未來(lái)的發(fā)展中，有望實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與電信、電視等的統(tǒng)一，具有很大的發(fā)展前景。由上述內(nèi)容可知，在統(tǒng)一模式下的信息系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)對(duì)電力子系統(tǒng)的控制管理內(nèi)容，可以通過(guò)四個(gè)步驟來(lái)得以實(shí)現(xiàn)，即自動(dòng)檢查、自動(dòng)尋的、自動(dòng)求解和自動(dòng)執(zhí)行。這當(dāng)中的“被控制管理的電網(wǎng)子系統(tǒng)”既能夠是一個(gè)系統(tǒng)層子系統(tǒng)，也可以是電網(wǎng)元件或廠/站層子系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)層子系統(tǒng)而言，其功能就是通過(guò)利用各級(jí)調(diào)度控制中心的管理權(quán)限，對(duì)智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)規(guī)劃的安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行盡可能全面的分析，并對(duì)系統(tǒng)的所有目的狀態(tài)實(shí)施檢查和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)子系統(tǒng)所有狀態(tài)的智能化監(jiān)控。
2.4 系統(tǒng)交互組件
所謂業(yè)務(wù)交互組件具備維護(hù)與信息更新查詢功能，該組件可以根據(jù)煤電力系統(tǒng)規(guī)劃工作中機(jī)器設(shè)備和管理設(shè)施的起止運(yùn)行時(shí)間、種類(lèi)等屬性及時(shí)預(yù)警消息，電力設(shè)備信息變化時(shí)它可以及時(shí)更新維護(hù)數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)交互組件還擁有設(shè)置煤礦管理系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)、維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、權(quán)限管理等維護(hù)功能。用來(lái)查詢系統(tǒng)屬性、顯示系統(tǒng)的組件是由子系統(tǒng)渲染、交互及屬性查詢組件三方面構(gòu)成的。渲染組件包含兩個(gè)組成部分，這兩部分即為矢量和柵格，這是它運(yùn)用了矢柵混合技術(shù)產(chǎn)生的結(jié)果。交互組件可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的漫游、縮小、放大等眾多功能，且能夠以用戶初始位置為依據(jù)制定捷徑。操作人員還可以應(yīng)用屬性查詢組件點(diǎn)選查詢各種設(shè)施屬性信息或者利用SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的查詢功能。
3智能電網(wǎng)新技術(shù)在電力系統(tǒng)規(guī)劃中作用
3.1電網(wǎng)規(guī)劃在電力系統(tǒng)中的意義
由于現(xiàn)在我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃工作規(guī)劃不到位、不全面等原因，甚至有些新電網(wǎng)建設(shè)投運(yùn)在較短的時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)超負(fù)荷、長(zhǎng)期負(fù)荷等，還有些施工難度大?？傊?，因?yàn)楦鞣N原因造成無(wú)法保證電網(wǎng)建設(shè)工程質(zhì)量或存在較大的安全隱患等等。
除此之外，我國(guó)存在著電源與電網(wǎng)這兩種發(fā)展不協(xié)調(diào)、不平衡的問(wèn)題。這一矛盾在資源銳減的當(dāng)今社會(huì)中越來(lái)越激烈，同時(shí)由于我國(guó)的電力輸送能力較差，我國(guó)資源供給不平衡問(wèn)題仍然嚴(yán)峻，還造成交通緊張等，例如我國(guó)北部、西部的電力往我國(guó)負(fù)荷較為密集的地區(qū)輸送較為困難。
另外，我國(guó)互聯(lián)電輸電能力較差，區(qū)域之間的電網(wǎng)互濟(jì)與跨流域補(bǔ)償?shù)饶芰σ草^差，由于上述各種原因，想要大容量、遠(yuǎn)距離傳輸電是較難滿足需求的。所以電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)規(guī)劃很重要。
3.2智能電網(wǎng)具有的優(yōu)點(diǎn)
智能電網(wǎng)具有實(shí)現(xiàn)雙向通信、實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)整合、及時(shí)調(diào)度、智能化資源配置、接入新能源實(shí)現(xiàn)分布式能源管理等優(yōu)點(diǎn)，從整體上看，智能電網(wǎng)使供電效率得到提高，供電的質(zhì)量得到改善，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)商業(yè)化，同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)、減少資源消耗有積極作用。
3.3智能電網(wǎng)規(guī)化在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的作用
智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化、優(yōu)化調(diào)度，進(jìn)行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能，其中智能電網(wǎng)的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠利用新型的、潔凈的、可再生的資源進(jìn)行間歇性發(fā)電，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、減少資源損耗，對(duì)于當(dāng)今時(shí)代所提倡的“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、生活”是有積極的作用，符合可持續(xù)發(fā)展，在未來(lái)的發(fā)展中，有望實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與電信、電視等的統(tǒng)一，具有很大的發(fā)展前景。
除此之外，由于智能電網(wǎng)具有“自愈”的特點(diǎn)，該功能能提高電網(wǎng)的安全性，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展是有利的，同時(shí)，企業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。
總結(jié)智能電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的規(guī)劃的作用，共有三點(diǎn)：電網(wǎng)規(guī)劃需要更加注重資源戰(zhàn)略計(jì)劃的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃需要注重用戶側(cè)的特性，電網(wǎng)規(guī)劃需要更加注重電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特點(diǎn)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，通過(guò)將智能電網(wǎng)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來(lái)，不但可以大幅降低電力企業(yè)管理難度，還能很好地控制技術(shù)成本，最終求得電力規(guī)劃管理的最優(yōu)化解。 為此，我們務(wù)須不斷探索新型智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用策略，做到事前規(guī)劃，提前排除，預(yù)先處理，未雨而綢繆，防患于未然。 全面加強(qiáng)煤電力技術(shù)與電力系統(tǒng)規(guī)劃水平，使電力系統(tǒng)的規(guī)劃作業(yè)更加安全穩(wěn)定地進(jìn)行，確保實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)規(guī)劃零故障目標(biāo)，以便更好地為社會(huì)主義現(xiàn)代化服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔡丹君,胡婧.智能電網(wǎng)的三個(gè)關(guān)鍵詞[J].國(guó)家電網(wǎng),2009.
前言：
目前我國(guó)科學(xué)工作者對(duì)電力系統(tǒng)電保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究, 將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動(dòng)控制理論、自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)等理論應(yīng)用于新型繼電保護(hù)裝置中, 使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制等特點(diǎn), 大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了多年研究, 研制的分層分布式變電站綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于35～220kV各種電壓等級(jí)變電站。微機(jī)保護(hù)領(lǐng)域的研究處于國(guó)際領(lǐng)先水平, 變電站綜合自動(dòng)化領(lǐng)域的研究也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:
①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。②在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。③在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。④在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。⑤在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
①由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。②由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵(lì)磁控制、潮流控制。⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展，例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20 年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqmentsand Power Electronics)的統(tǒng)一體，簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入，外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大，考慮的因素越來(lái)越多，直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣，能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
2、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
2.1 電力系統(tǒng)的智能控制電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40 多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
①電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。②具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。③不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào)，也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題; 特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景，其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.2 FACTS 和DFACTS
2.2.1 FACTS 概念的提出q 在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)―――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置，對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2.2.2 FACTS 的核心裝置之一， ――ASVC 的研究現(xiàn)狀各種FACTS 裝置的共同特點(diǎn)是: 基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC 是包含了FACTS 裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC 由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成，其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓，而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓，因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比，ASVC 的調(diào)節(jié)范圍大，反應(yīng)速度快，不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲，并且因?yàn)锳SVC 是一種固態(tài)裝置，所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
2.2.3 DFACTS 的研究態(tài)勢(shì)隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感，電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)?？梢哉f(shuō)，信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。DFACTS 是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是Hingorani于1988 年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3 基于GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS 和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
2.3.1 基于GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS 目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄時(shí)間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng)，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足，即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
2.3.2 基于GPS 的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)基于GPS 的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有SCADA 的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由同步定時(shí)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處理機(jī)四部分組成。采用GPS 實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)和光纖通信技術(shù)，為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS 技術(shù)與相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物―――PMU(相量測(cè)量單元)設(shè)備，正逐步取代RTU 設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量(相角和幅值)。
電力系統(tǒng)調(diào)度監(jiān)測(cè)從穩(wěn)態(tài)/ 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測(cè)向動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展是必然趨勢(shì)。GPS 技術(shù)和相量測(cè)量技術(shù)的結(jié)合標(biāo)志著電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制時(shí)代的來(lái)臨。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化面臨著空前的變革。多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進(jìn)入電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，而信息技術(shù)的發(fā)展，不僅會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的發(fā)展，也會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。
總之，影響網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的因素有很多，本文基于日常網(wǎng)絡(luò)安全管理經(jīng)驗(yàn)，從日常網(wǎng)絡(luò)管理的角度，提出一些安全防范措施，以期提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。
3、總結(jié)：
“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)”的電能供應(yīng)是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力事業(yè)的要求，自動(dòng)化的電力系統(tǒng)成為現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，而且電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)也不斷地從低級(jí)到高級(jí)，從局部到整體。本文試對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)的應(yīng)用作簡(jiǎn)要闡述。
參考文獻(xiàn)：
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