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摘要:近年来,我国的科技力量逐渐雄厚,电力系统自动化是电力系统一直力求发展的方向,包括:发电控制自动化AGC、电力调度自动化、配电网自动化和变电站综合自动化。其中,发电控制和配电网已经实现了自动化,但尚需改善和提高;电力调度自动化将以具有在线潮流监视、故障模拟的综合程序及建设SCADA系统为主;而目前最热门的是变电站综合自动化将建设综自站,更好地实现无人值守。电力系统是一个地域分布辽阔,由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和统一运行的复杂大系统。
关键词:电力配电系统;自动化;存在的问题;应对策略分析
引言
随着我国电力系统的发展,配电系统自动化成为电力系统建设的重要内容。近年来,我国社会经济不断发展,人们对电能的依赖越来越大,再加上我国电力系统的改革,增加了配电系统自动化的建设压力。本文积极总结了配电系统自动化中存在的问题,并致力于解决这些问题,完善电力配电系统自动化的建设过程。
1电力系统自动化具有变革性的三项新技术
电力系统自动化具有变革性的三项新技术为电力系统智能控制、柔性交流输电系统FACTS和配电系统柔性交流输电系统DFACTS、基于全球(卫星)定位系统GPS统一时钟的新动态安全监控系统。1)电力系统智能控制电力系统的控制研究与应用在过去40多年来大致可分为3个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段,主要解决采用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题,特别是那些具有模型不确定性、强非线性性、要求高度适应性的复杂系统。智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,如应用于快关汽门人工神经网络适应控制、基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统的控制、多机系统中新型静止无功发生器ASVG的自学习功能等。2)柔性交流输电系统FACTS和配电系统柔性交流输电系统DFACTS(1)柔性交流输电系统FACTS。电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性,为此,一种能改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统FACTS技术悄然兴起。“柔性交流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”,简称FACTS。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并从中获取节电效益的新型综合技术。具体方法是:在输电系统的重要部位采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数,如电压、相位差、电抗等进行调节控制,使输电更加可靠、更加具有可控性和更加高效率。(2)FACTS核心装置新型静止无功补偿器ASVC。新型静止无功补偿器ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。ASVC不仅校正稳态运行电压,还可在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC调节范围更大、反应速度更快、且无响应迟缓、无转动设备机械惯性、无机械损耗和旋转噪声。此外,由于ASVC是一种固态装置,故能响应网络中的暂态和稳态变化,其控制能力大大优于同步调相机。(3)配电系统柔性交流输电系统DFACTS。DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要思想是对供电质量的各种问题采用综合解决的办法,在配电网和 商业用户供电端使用新型的电子控制器。
2电力配电系统自动化问题的解决措施
2.1规范配电系统自动化结构
本文以配电系统自动化中的通信结构为例,探讨如何规范通信自动化结构在配电系统中的运行。通信模块连接了配电自动化系统的主站和子站,完成主站到子站以及到控制终端的信息流通,配电系统自动化过程中需要构建出规范的通信结构,由此才能保障配电系统的通信稳定性。配电系统自动化朝着复杂化的方向发展,其对通信结构的规范性提出了较高要求。通信结构建设时要考虑配电系统自动化各个终端的信息量,每个终端负责的通信信息量完全不同,此时就要求通信系统能承载不同类型的信息量。通信系统自动化中的设备容易受到电磁、雷电波等因素的干扰,因此,要落实抗干扰设计,选择抗干扰性能强的通信光纤,保证通信系统在不同环境中的可靠性。通信系统自动化建设中可以根据配电系统自动化的实际情况选择多种通信相结合的方式,提升配电系统自动化的通信能力。
2.2合理运用好配电自动化设备
为了保障电力配电系统自动化中使用设备的合理性,专门针对配电设备的选用提出几点建议。①选用配电自动化设备时,要提前进行现场试验,通过现场试验了解配电系统自动化对设备的需求,现场试验能规范设备,杜绝发生盲目求新的问题,为电力配电系统自动化选择最合适的设备,以充分发挥配电自动化设备的作用。②配电系统自动化过程中,安装好设备后要进行现场验收,以判断设备是否符合配电自动化的要求。由于配电系统自动化涉及多个模块,包括调度自动化、通信自动化等,所以要运用现场验收的方法评价配电自动化设备的性能,保证配电系统自动化中所用设备符合供电的规范标准,满足所有模块协调运行的需求。③配电系统自动化中需要选用可靠性较强的运行设备,并且这些设备要适应现代配电系统自动化的运行环境,还要具备一定的兼容性。在配电系统自动化过程中,要主动改造并升级老旧的设备,必要时可更换老旧设备,优化配电系统自动化运行。
2.3电气设备状态监测与故障诊断技术
通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高了电气设备和电力系统的安全运行水平。
3电力供配电系统自动化的发展方向
为促进电力供配电系统的发展,在当前和日后可应用的技术相对较多。载波通信技术是一个有效的技术方案,这项技术主要是通过通信技术光纤来实现的,在具体运行过程中能保证系统的稳定性和传输速率。所以这也是日后供配电系统所发展的主要方向,现如今主要因为光纤使用成本相对较高,所以很难实现大范围和大规模的应用。但随着日后相关技术的不断发展,载波通信技术则有可能完全实现应用在供配电系统自动化的应用过程中。电力系统未来也在朝着综合性角度发展,在未来,综合型的智能化设备能够实现电力配电自动化的功能,同时也能够实现电力系统的智能化。所以这样能够及时有效的掌握相关电力信息,就容易迅速发现电路当中所存在的故障,以便采取及时有效的措施加以应对,可将损失降到最低。也可通过对数据采集信息和信号处理技术的应用,确保配电系统更加的简单。人工智能化的应用降低了人工劳动量,对于人类双手加以解放,这也使供电部门减少对维修工人的聘用,所以在很大程度上节省了开支。
结语
综上所述,本文简单的分析电力供配电系统自动化控制发展的相关内容。电力供配电系统的自动化发展过程中需要相关的研究人员不懈努力,同时要以用户需求作为基础,在此基础上进行开发才能够使实践工作和理论工作相结合,更容易发现在用电过程当中系统所存在的问题不断进行完善,确保综合性和规划性的目标相一致,对促进电力供配电系统自动化的完善具有促进的作用。
参考文献:
[1]王源.关于电力系统自动化中智能技术的应用研究[J].中国高新技术企业,2014,1.
[2]高金龙.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].科技与企业,2014,8.