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[摘 要]随着社会用电量和用电安全需求的不断提高,电力系统自动化水平和程度进一步提升。本文就我国电力系统发展现状出发,针对我国电力系统自动化的内涵与发展现状以及未来的发展趋向进行了相关的探究,以促进我国电力系统的快速健康发展。
[关键词]电力系统;自動化;控制技术
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0313-01
电力行业能否正常有序的发展会直接影响到我国的国民经济,我国目前还处于发展中国家,我国电力行业目前的缺口还是很大,我国电力行业在未来的几十年里还是处于高速发展的阶段。
1 电力系统自动化的发展趋势
1.1电力系统自动化的远程发展趋势
传统的电力系统中通常是将计算机作为硬件平台,使用扩展测控的方式完成接口电路,这种设计方法扩展性能好,便于开发,设计所花费的时间也较短,但是这样的设计方式的高成本、大体积、大功耗以及灵动性差的缺点。目前,随着网络技术的不断发展和电子技术的进步,远动终端设备向着智能化、网络化和小型化的方向发展。因而建立在此基础之上的电力系统也在电力系统终端整体功能上具有远程化的特征。
1.2电力系统与自动化技术的图形化
随着近年来,计算机技术与通信技术的发展,电力系统联网工程的完成,从而使得电力系统的调度管理、数据分析都呈现出传输路径的交叉性、信息速度更新的高速性。这一切的变化对于电力系统的相关技术整合带来了新的机遇。电力系统对数据的处理已经由传统的处理方式向图形化、图像化转变。这样的变化从而能够更加直观的通过图形来获得新时期电力系统的发展趋势,这样的改变对于电力系统软件开发带来了发展的机遇。
1.3电力系统与自动化技术的分布化
电力系统与自动化技术的分布化是指发电机的小型模块化、分散化,从而达到让用户附近有一个十分高效以及可靠的发电单元。通过这样的分布式的发电可以将分散的电力系统进行整合,分散的电力系统包括了以液体或气体为燃料的内燃机、太阳能发电、微型燃气轮机和风力发电等等。通过这种分布化的发电技术,从而能够使发电更加的具有灵活性与多样性,也能充分的利用再和的资源进行发电,由此可以看出,电力系统与自动化技术的发展过程中将会出现的是主要的支撑技术就是新材料的技术与电力电子技术。2电力自动化的智能技术的应用
2 神经网络控制技术的应用
人工神经网络智能方案在电力系统自动化控制中的创新实施人工神经网络用于对人们传递及处理信息相关特征的综合模拟,由人工方式对人们最简单的神经元进行大量仿制,并令其以一定规范的方式连接组成。单体的人工神经元可实现由输入转向输出的非线性构建关系,而通过互相连接,他们可组成一类复杂的人工神经元网络。该类智能方案在电力系统自动化控制中的合理应用令各类优势信息实现分布存储,从而具有较强的综合容错能力与学习能力,可科学实现对各类优势知识的自动化组织,并适应用户对信息处理的不同需求。各个神经元间的计算过程在一定意义上具有独立性,因而便于我们进行有针对性的处理,令系统控制执行效率切实提升。由于人工神经网络富于较强的非线性智能化拟合能力与自学能力,并富含联想记忆及鲁棒性功能,因此令其在富含大量非线性复杂子系统的电力系统中具有较大的应用创造潜力。
2.1 模糊逻辑控制技术的应用
模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。
2.2 专家系统控制技术的应用
专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。
2.3 CAN总线技术在电力调度自动化系统的应用
CAN总线在电力调度的大系统中作为站点内部智能数据模块与计算机之间的通信网络,在通信速度、通信距离、抗干扰等方面完全能满足控制系统的要求。随着计算机科学的发展,现场总线控制系统在数据交换的实时性、准确性、快速性方面的突破性进展,为电力网系统经济、合理的调度运行提供了技术保证和技术支持。CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
在该电力调度系统,每个分站点均由工控机和若干测控接点组成。所有测控点都以“平等主体”挂接在总线上,每一点对应35kV回路或6kV回路的测控。测控点能够采集对应回路的遥信量及遥测量,能根据接收到的命令主动将数据发送到CAN总线,通过预先设定的验收码和验收屏蔽码可以控制该测控点从总线上接收哪些数据或命令。站点工控机通过CAN卡从CAN总线上接收各节点数据进行处理,再通过网卡到集团千兆网,转发到总调度中心。该智能测控节点的软件由两部分组成:一部分为初始化程序,包括对单片机本身的中断、定时器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化;另一部分为测控供电回路电量参数的数据采集处理。CAN总线比其它形式总线在速度、抗干扰能力及高性能上有着巨大的区别,CAN总线设计灵活、可靠性高、布线方便,更加适合于工业领域到各种集散控制系统
2.4 综合智能控制技术的应用
综合智能控制包含了现代控制与智能控制方法的结合,神经网络与专家系统的结合在电力系统中研究较多,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,模糊控制、神经网络与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。
2.5 配电网自动化技术的应用
主要就是在电网运行的过程中,实时进行数据的检测和采集,通过数据对电网的运行情况进行分析,从而进行控制和调节,来满足用户的需要。常用的有柔性交流电系统和灵活交流技术,新型监测和动态安全监控系统。柔性交流电系统简称FACTS,是指将电力电子装置应用到输电系统中的重要位置,调整和控制电压和相位差等主要的参数。灵活交流技术简称DFACTS,主要用于配电系统,由于用户对电力的质量要求越来越高,对配电系统的可靠性也提出了新的要求,在配电网系统和用户中都采用电子远程控制,提高配电网的供电质量,从而提高整个电力系统的稳定性。
3 结语
实现现代大型电力系统的安全控制是个非常复杂的系统工程,保证安全可靠的运行是电力系统自动化的首要目标,电力系统还应该为用户提供高质量的服务。社会经济的快速发展对电力系统的供电能力以及稳定性,提出了更多的考验。面对现在的形势,我们不仅要看到发展的空间和方向,更要看到使命和责任。
参考文献
[1] 王飞. 关于电力系统自动化技术问题的探讨[J]. 广东科技. 2011(20)
[2] 谭海彬.电力系统自动化控制技术的研究[J]. 科技促进发展. 2010(12)
[3] 陈旭.探讨现代电力系统自动化技术[J].黑龙江科技信息,2013(12).
[4] 宁建宇.电力系统继电保护技术发展探析[J].中国科技信息,2012(06).
[关键词]电力系统;自動化;控制技术
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0313-01
电力行业能否正常有序的发展会直接影响到我国的国民经济,我国目前还处于发展中国家,我国电力行业目前的缺口还是很大,我国电力行业在未来的几十年里还是处于高速发展的阶段。
1 电力系统自动化的发展趋势
1.1电力系统自动化的远程发展趋势
传统的电力系统中通常是将计算机作为硬件平台,使用扩展测控的方式完成接口电路,这种设计方法扩展性能好,便于开发,设计所花费的时间也较短,但是这样的设计方式的高成本、大体积、大功耗以及灵动性差的缺点。目前,随着网络技术的不断发展和电子技术的进步,远动终端设备向着智能化、网络化和小型化的方向发展。因而建立在此基础之上的电力系统也在电力系统终端整体功能上具有远程化的特征。
1.2电力系统与自动化技术的图形化
随着近年来,计算机技术与通信技术的发展,电力系统联网工程的完成,从而使得电力系统的调度管理、数据分析都呈现出传输路径的交叉性、信息速度更新的高速性。这一切的变化对于电力系统的相关技术整合带来了新的机遇。电力系统对数据的处理已经由传统的处理方式向图形化、图像化转变。这样的变化从而能够更加直观的通过图形来获得新时期电力系统的发展趋势,这样的改变对于电力系统软件开发带来了发展的机遇。
1.3电力系统与自动化技术的分布化
电力系统与自动化技术的分布化是指发电机的小型模块化、分散化,从而达到让用户附近有一个十分高效以及可靠的发电单元。通过这样的分布式的发电可以将分散的电力系统进行整合,分散的电力系统包括了以液体或气体为燃料的内燃机、太阳能发电、微型燃气轮机和风力发电等等。通过这种分布化的发电技术,从而能够使发电更加的具有灵活性与多样性,也能充分的利用再和的资源进行发电,由此可以看出,电力系统与自动化技术的发展过程中将会出现的是主要的支撑技术就是新材料的技术与电力电子技术。2电力自动化的智能技术的应用
2 神经网络控制技术的应用
人工神经网络智能方案在电力系统自动化控制中的创新实施人工神经网络用于对人们传递及处理信息相关特征的综合模拟,由人工方式对人们最简单的神经元进行大量仿制,并令其以一定规范的方式连接组成。单体的人工神经元可实现由输入转向输出的非线性构建关系,而通过互相连接,他们可组成一类复杂的人工神经元网络。该类智能方案在电力系统自动化控制中的合理应用令各类优势信息实现分布存储,从而具有较强的综合容错能力与学习能力,可科学实现对各类优势知识的自动化组织,并适应用户对信息处理的不同需求。各个神经元间的计算过程在一定意义上具有独立性,因而便于我们进行有针对性的处理,令系统控制执行效率切实提升。由于人工神经网络富于较强的非线性智能化拟合能力与自学能力,并富含联想记忆及鲁棒性功能,因此令其在富含大量非线性复杂子系统的电力系统中具有较大的应用创造潜力。
2.1 模糊逻辑控制技术的应用
模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。
2.2 专家系统控制技术的应用
专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。
2.3 CAN总线技术在电力调度自动化系统的应用
CAN总线在电力调度的大系统中作为站点内部智能数据模块与计算机之间的通信网络,在通信速度、通信距离、抗干扰等方面完全能满足控制系统的要求。随着计算机科学的发展,现场总线控制系统在数据交换的实时性、准确性、快速性方面的突破性进展,为电力网系统经济、合理的调度运行提供了技术保证和技术支持。CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
在该电力调度系统,每个分站点均由工控机和若干测控接点组成。所有测控点都以“平等主体”挂接在总线上,每一点对应35kV回路或6kV回路的测控。测控点能够采集对应回路的遥信量及遥测量,能根据接收到的命令主动将数据发送到CAN总线,通过预先设定的验收码和验收屏蔽码可以控制该测控点从总线上接收哪些数据或命令。站点工控机通过CAN卡从CAN总线上接收各节点数据进行处理,再通过网卡到集团千兆网,转发到总调度中心。该智能测控节点的软件由两部分组成:一部分为初始化程序,包括对单片机本身的中断、定时器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化;另一部分为测控供电回路电量参数的数据采集处理。CAN总线比其它形式总线在速度、抗干扰能力及高性能上有着巨大的区别,CAN总线设计灵活、可靠性高、布线方便,更加适合于工业领域到各种集散控制系统
2.4 综合智能控制技术的应用
综合智能控制包含了现代控制与智能控制方法的结合,神经网络与专家系统的结合在电力系统中研究较多,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,模糊控制、神经网络与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。
2.5 配电网自动化技术的应用
主要就是在电网运行的过程中,实时进行数据的检测和采集,通过数据对电网的运行情况进行分析,从而进行控制和调节,来满足用户的需要。常用的有柔性交流电系统和灵活交流技术,新型监测和动态安全监控系统。柔性交流电系统简称FACTS,是指将电力电子装置应用到输电系统中的重要位置,调整和控制电压和相位差等主要的参数。灵活交流技术简称DFACTS,主要用于配电系统,由于用户对电力的质量要求越来越高,对配电系统的可靠性也提出了新的要求,在配电网系统和用户中都采用电子远程控制,提高配电网的供电质量,从而提高整个电力系统的稳定性。
3 结语
实现现代大型电力系统的安全控制是个非常复杂的系统工程,保证安全可靠的运行是电力系统自动化的首要目标,电力系统还应该为用户提供高质量的服务。社会经济的快速发展对电力系统的供电能力以及稳定性,提出了更多的考验。面对现在的形势,我们不仅要看到发展的空间和方向,更要看到使命和责任。
参考文献
[1] 王飞. 关于电力系统自动化技术问题的探讨[J]. 广东科技. 2011(20)
[2] 谭海彬.电力系统自动化控制技术的研究[J]. 科技促进发展. 2010(12)
[3] 陈旭.探讨现代电力系统自动化技术[J].黑龙江科技信息,2013(12).
[4] 宁建宇.电力系统继电保护技术发展探析[J].中国科技信息,2012(06).