陈碧绅
国网黑龙江望奎县电业局有限公司 黑龙江绥化 152100
摘要:随着计算机技术、控制技术和信息技术的发展，电力系统自动化正面临着前所未有的变化。多媒体技术和智能控制技术将进入电力系统自动化领域。
关键词:电力系统自动化；智能控制
1电力系统自动化的概念
电力系统自动化包括生产过程的自动检测、生产过程的自动调节和控制、系统和设备的自动安全保护、网络信息的自动传输、系统发电的自动调度、企业的自动经济管理。电力系统自动化的主要目标是保证供电频率、电压等供电质量，保证系统运行的安全性和可靠性，提高经济效益和管理效率。
2电力系统自动化的三项革命性新技术
电力系统自动化的三大新技术是电力系统智能控制、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统一时钟的新型动态安全监控系统。
1）电力系统智能控制
电力系统控制的研究和应用大致可分为三个阶段:基于传递函数的单输入单输出控制阶段；多机系统的线性最优控制、非线性控制和协调控制；智能控制阶段。智能控制是控制理论发展的一个新阶段，主要解决传统方法难以解决的复杂系统的控制问题，特别是模型不确定性、强非线性和高适应性的控制问题。智能控制在电力系统工程应用中有着非常广阔的前景，如人工神经网络自适应控制在快关阀中的应用、基于人工神经网络的励磁、电气制动、快关集成控制系统的控制、新型静止无功发生器ASVG在多机系统中的自学习功能等。
2）柔性交流输电系统
（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，因此，一种能够改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统的FACTS技术悄然出现。
“柔性交流输电系统技术”，简称FACTS。这是将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统，提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量，获得节能效益的一项新的综合技术。具体方法是利用输电系统重要部位具有独立或综合功能的电力电子装置，对输电系统的电压、相位差、电抗等主要参数进行调控，使输电更加可靠、可控、高效。
（2）FACTS堆芯配有一种新型的静止停止不工作补偿器ASVC。新型静止无功补偿器ASVC由两相逆变器和并联电容器组成，其输出三相交流电压与并网电网的三相电压同步。ASVC不仅校正稳态运行电压，而且在故障后的恢复期间稳定电压，因此它具有很强的控制电网电压的能力。与旋转同步相机相比，ASVC具有更宽的调节范围、更快的响应速度、无慢速响应、旋转设备无机械惯性、无机械损耗、无旋转噪音。此外，由于ASVC是固态器件，能够对网络中的瞬态和稳态变化做出响应，控制能力比同步相机好得多。
(3)配电系统柔性交流输电系统DFACTS。柔性通信技术是指应用于配电系统的柔性通信技术，是1988年由辛戈拉尼提出的配电网供电质量新概念。其主要思想是对供电质量的各种问题采取综合解决方案，在配电网和商业用户的供电端使用新型电子控制器。
3)基于全球(卫星)定位系统全球定位系统统一时钟的新型动态安全监控系统
（1）电力系统监控手段。目前应用的电力系统监测方法主要包括记录电磁暂态过程的各种故障录波器、监测控制系统稳态运行的控制系统和数据采集的SCADA系统。前者数据记录冗余，记录时间短，不同记录器之间缺乏通信，难以分析系统的整体动态特性。后者数据刷新时间间隔长，只能用来分析系统的稳态特性。此外，两者有一个共同的缺点，就是不同地点之间的数据缺乏准确的共同时间，记录数据只是部分有效不可用于分析整个系统的动态行为。
（2）基于GPS的新一代动态安全监控系统。基于GPS的新一代动态安全监控系统是新型动态安全监控系统与原有SCADA的结合。新一代动态安全监测系统主要由同步计时系统、动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理器组成。由全球定位系统和光纤通信技术实现的同步相量测量技术为相量控制提供了条件。将GPS技术与相量测量技术相结合的相量测量单元PMU设备正在逐步取代远程终端单元RTU，实现电压、电流相角和幅值的相量测量。
3我国电力系统自动化的研究方向和成果
1）智能保护与变电站综合自动化
中国电力行业的技术专家研究了电力系统电气保护的新原理，并将最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术应用于新型继电保护装置，使新型继电保护装置具有智能控制的特点，大大提高了电力系统的安全水平。此外，变电站自动化研究多年，开发的分级分布式变电站综合自动化装置适用于35 kV至500 kV各种电压等级的变电站，研究水平达到国际先进水平，微机保护领域也处于国际领先地位。
2）电力市场理论与技术
基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展需求和运行模式，电力行业专家深入探讨和定义了运行过程的具体规则和过程中的每一步，并紧密围绕当前电力市场运行模式仿真中迫切需要解决的理论问题，提出了适合我国当前电力市场运行模式的年度、月度和每日发电计划、转运服务等期货交易的具体数学模型和算法。
3）电力系统实时仿真系统
通过电力负荷动态特性监测和电力系统实时仿真建模的研究，我国引进了加拿大Teqsim公司生产的电力系统数字仿真实时仿真系统，建成了全国第一个混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可以进行各种电力系统的稳态和瞬态实验，为我们提供大量的实验数据，还可以与各种控制装置形成闭环，帮助研究人员测试新装置，为研究智能保护和柔性输电系统的控制策略提供一流的实验条件。
4）操作员培训仿真系统
操作人员培训仿真系统是知识教学和培训的有力工具，它将计算机、网络和多媒体技术的最新成果与传统电力系统分析理论相结合，利用专家系统和智能理论建立系统。该系统设计新颖，软件资源配置合理，教师平台软件结构耦合少，系统硬件扩展简单方便。
5）配电网自动化
中国在低压配电网数字电子载体NDLC及配电模型与先进应用软件、PAS、地理信息、配电网SCSCDA的集成方面取得了重大技术突破，包括:NDLC采用DSP数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了配电网载波衰减、干扰、路由等技术难题；先进的应用软件PAS将输电网电气自动化管理系统EMS的理论算法与实际配电网相结合，采用最新的国际标准IEC61850、IEC61970CIM公共信息模型；潮流计算采用配电网递归虚拟流算法；将人工智能的灰色神经元算法应用于负荷预测。
6）人工智能在电力系统中的应用
根据电力工业发展的需要，我国将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑和进化理论应用于电力系统及其设备的运行分析、报警处理、故障诊断、规划设计等方面，在上述实用软件研究的基础上，开展了电力系统智能控制的理论和应用研究，以提高电力系统运行和控制的智能化水平。
7）电气设备状态监测与故障诊断技术
结合传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术和模式识别技术，对电气设备绝缘监测方法和故障诊断机理进行了详细的基础研究，开发了发电机、变压器、开关柜、电容设备和DC系统等主要电气设备的监测系统，全面提高了电气设备和电力系统的安全运行水平。
结束语
综上所述，社会生产生活活动的正常进行有赖于电力系统的安全稳定运行。随着我国电网负荷的不断增加，电力系统自动化在保证电力安全、稳定、高效运行方面的积极作用越来越重要。电力企业应高度重视电力系统自动化技术的发展和应用，不断加大投入和研究力度，从硬件设备、软件程序、管理模式和运行机制等方面全面提高电力系统自动化水平，确保电网正常运行、电力供应充足稳定，满足国民经济建设发展和人民生活的需要。
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.