现 代电力系统自动化技术和相关控制方法探析

发表时间:2020/11/24   来源:《当代电力文化》2020年19期   作者:李林波
[导读] 电力系统自动化涵盖发电控制、电力调度与配电自动化三个层面
        李林波
        长沙市轨道交通运营有限公司 43112619940929****
        摘要:电力系统自动化涵盖发电控制、电力调度与配电自动化三个层面,强调依据应用场景、用电需求的差异实行电力资源的合理配置与优化调度,为生产生活用电提供支持。自动化施工技术主要指利用信息技术手段,针对电力系统的运行与维护过程进行动态监控,提高施工质量与管理水平,实现智能电网建设目标。本文对现代电力系统自动化技术和相关控制方法进行分析,以供参考。
        关键词:电力系统;自动化;控制方法
引言
        为了满足当前社会发展日益增加的电力需求,电力系统在科学技术的支持下,积极的进行自动化升级改造。电力系统在传统的电力运营基础上,很好的结合了现代的信息技术,实现了电力系统自动化,这一发展很好的推动了我国电力事业的稳步前进,也是电力事业发展中的里程碑事件。电力系统自动化的实施,大幅提高了我国电力系统的安全运营水平和质量,为国民经济的发展提供了更加可靠稳定的电力能源。
1自动化技术在现代电力系统中的应用优势
        1.1精准性显著提高
        在现代电力系统运行中,使用自动化技术手段,极大程度提升了系统控制的精准度。在以往的电力系统运行中,参数的控制与调整,大部分需要工作人员手动完成,不仅增加了电力单位的工作难度,还极容易导致工作过程中出现错误。而自动化技术的应用,大幅度降低了电力单位人员的工作量,并使电力系统控制的精准度得到提升,提高了电力系统运行过程中的安全系数[1]。
        1.2实时全天候监控
        通过自动化技术的实时监控功能,能够对电力系统的各项数据进行全天候监视与控制。一旦监控系统发现电力系统中的某项数据超出标准范围,就会立即停止运行,并在第一时间内向电力单位的工作人员发出警报,为后续的维修工作提供有利契机。全天候实时监控为电力系统的运行安全提供了有效的保障,降低了各项事故的发生概率。
2电力系统自动化技术的应用现状
        2.1电力系统智能控制技术
        随着科学技术的发展,人工智能在社会的多个领域有了广泛的应用,在电力系统中的应用可以更好的解决传统管理模式下难以解决的复杂控制问题,主要有神经网络控制技术以及线性最优控制技术等,可以很好的解决电力系统中的非线性问题以及不确定性的控制问题。电力系统是一个非常复杂的动态的运行系统,运行过程中的有很多的不确定因素,尤其是电能的输送可能要涉及到跨区域合作,需要异地的协调控制。利用电力系统智能技术,可以提高数据的准确性,利用线性最优控制技术,可以有效的降低远距离传输过程中的电力损耗,有效的提高电能的利用率。
        2.2电网调度自动化技术
        在电网调度领域应用自动化技术,可以将电力生产中的数据进行实时的采集,并监控电力生产状态,根据监控结果实时的对电力系统的运行进行科学的评估。一般情况下,县级的电网调度控制中心规模较小,市级的调度中心比县级的大,对于监控区域内的各级变电站以及配电网进行实行的监控,确保变电站可靠稳定运行。国家级的电网调度中心规模大,服务器容量大,设施功能齐全,运行的效率比较高,利用自动化技术,可以及时的掌握电力系统的运行情况,确保电网调度工作有序开展。
        2.3动态安全监控技术
        电力系统的运行是实时的,不间断的,而且首要考虑的问题就是安全问题。除了加强人工监控外,还需要提高其自控监控水平。基于GPS的新一代动态安全监控系统可以实时的监控电力系统,因为其定位精度高,而且效率高,为电力系统的安全运行提供了保障。该系统主要有同步定时系统、通信系统以及中央信号处理,该系统的应用可以实现对电力系统的全方位监控,全面的分析系统的动态行为,不仅能分析系统的稳态特性,还可以分析系统的动态特性。


3现代电力系统自动控制的方法
        3.1数据监控
        二次设备作为电力系统生产运行的重要保障,能够对电力单位的一次设备,进行监察、测量、控制、保护和调节,对电力资源的正常生产与传送起到监察作用。自动化技术应与二次设备进行融合,提高二次设备的使用性能,使二次设备在电力系统的运行中发挥更大的作用。另外,将自动化技术应用到二次设备中,还可以提高二次设备自身的安全性与稳定性,减少故障的发生概率。
        3.2综合智能
        兼容性是电力系统自动化技术的一大特色,更是提升电力单位运行能力的重要手段。通过提高电力系统内部技术的兼容性,能够增强综合智能化水平,使自动化技术发挥出更大的作用。通过将大数据技术、计算机技术与人工智能技术与自动化技术相融合,使电力系统的运行能力得到显著提高,并使各个方面操作性能能够实现质的飞跃,促进电力单位的经营发展。在实现电力系统综合智能控制的过程中,电力单位需要加强工作人员的培训管理,使每个工作人员都能够意识到技术手段的重要性;还要增强工作人员的技术水平,使各项技术手段得到较好的融合。
4自动化技术在电力系统施工及运维中的具体应用
        4.1配电终端设计
        在配电终端设置上,应结合配电网网架结构特征、承载设备类型、用户用电需求等因素进行配电终端的选用与配置,针对架空线路联络开关、配电室等关键节点采用“三遥”配置方式,针对分支开关等一般性节点可采用“两遥”或“一遥”等配置方式,并且选取真空断路器、故障指示器等布设在分支线上,进一步拓宽配电自动化的应用与覆盖范围,提高电网抢修、运维调度等环节的技术与性能指标。同时,在配电终端取电方式的设计上,可采用超级电容、蓄电池自动活化等技术手段,保障终端的实用化与可靠运行;在终端标准化设计上,将DTU、光纤配线架等整合在同一屏柜内,进一步提升安装施工效率。
        4.2变电站自动化远程运维
        基于GSP协议建立变电站自动化远程运维体系,遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”原则进行安全管控系统架构的设计,在主站、子站分别建立三层结构,其中通信层为电力调度数据网,协议层为通用服务协议,应用层包含运行监视、组态配置、设备管理、维护操作、异常诊断五类应用模块,依托权限认证、USBKey、安全标签与纵向加密装置实现服务安全管控,保障远程运维人员身份的合法性。利用全景仿真技术搭建起远程运维系统的测试环境,采用GSP一致性测试客户端工具进行各接口的集成处理,针对远程运维子站的各项服务接口分别进行GSP服务端肯定性测试、否定性测试、应用功能测试以及专项测试,验证该系统具备应用可行性,可将主站、子站信息交互的响应时间控制在10s内,且满足多个客户端并发调用需求,流量峰值可达10Mbit/t[3]。
结束语
        为了提供更优质的电力资源,电气自动化技术还需要进一步的改善。我国的电气自动化系统已经开始逐步完善并不断成熟,在我国的电力系统中发挥着重要作用。逐渐趋于电气自动化系统中的“最优化”争取推动我国经济水平再上一个新的台阶,提高整体的电力系统的工作效率,用低成本换取高效益。为我国的经济发展做出重大贡献,并在不同领域得到快速的普及,电气自动化技术已经开始朝着国际化的方向发展和西方发达国家进行技术上的交流合作,不断地提高进步。
参考文献
[1]肖志恒,张宁.探析电力系统自动化中智能技术的应用[J].建材与装饰,2019(29):221-222.
[2]张楠.配网自动化在电力系统中的应用[D].华北理工大学,2019.
[3]耿英君.电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用研究[J].现代商贸工业,2019,40(20):202-203.
[4]邓燕君.电力系统及其自动化技术的安全控制问题及对策[J].电子制作,2018(08):94-95+42.
[5]王勋.电力系统自动化技术的应用现状及发展趋势[J].价值工程,2017,36(13):202-204.
        
       
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