电气自动化在电力系统中的应用及发展趋势

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电气自动化在电力系统中的应用及发展趋势

发布日期： 2014-05-11 发布：  

  2013年7期目录       本期共收录文章20篇

　　摘要：文章分析了电力系统对电气自动化的要求，结合作者的工作实践，总结了当前电气自动化在电力系统中的应用现状，并提出了电气自动化在电力系统中的总体发展趋势和研究方向，有助于利用电气自动化技术更好地完善和服务电力系统。
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　　关键词：电气自动化；电力系统；信息化
　　中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0044-02
　　随着数字信息技术的快速发展和应用，电力系统的传统模式已经不能适应社会和经济的发展需求，制约着行业的进步。而电气自动化控制技术在电力系统中就显示了突出的优越性，一方面可以节省大量的人力投入，另一方面还可以减少操作时间，提高电力系统的运行效率和安全性。本文针对电气自动化技术在电力系统中的应用现状，提出了在这一领域的发展方面，为更好地应用电气自动化技术服务于电力系统，提供了新的思路。
　　1 电力系统对电气自动化控制的发展要求
　　随着电力系统向着大型、复杂化方面发展，对电气自动化控制的要求也提出了更高的要求。具体体现在以下两个方面：
　　1.1 电力系统控制的信息化要求
　　当前的社会和经济水平，对电力行业的信息化要求越来越高，同时，对电力行业本身来说，对系统运行效益的要求也越来越重要，这就要求在电力系统的控制方面具有更高的安全和自动化水平。电气自动化技术在信息化发展的基础上，不仅具有自动操控机器运行的优势，而且在数据分析、处理和部门管理方面也有了重要的突破。把电气自动化技术应用于电力系统，不仅可以提高电力设备的使用效率，而且便于实现电力系统的信息化和智能化水平。
　　1.2 电力系统的安全可靠性要求
　　电力系统是关系到社会生活和各行业稳定发展的经济命脉，而随着社会和经济对电力系统的依赖程度的提高，对电力系统的安全、稳定、可靠性要求也越来越重要。这就要求电力系统具备高效的维护效率，更加易于控制和操作，当电力系统发生故障时，要求能够及时做出诊断和修复。而电气自动控制化系统应用于电力系统，可以实现自动化和智能化的控制，具有便于操作控制、稳定可靠的突出优点，可以及时对电力系统中的故障和问题做出调整，降低了操作的难度和复杂性，减少了人力的耗费。
　　随着电气自动化技术的发展和应用，在电力系统中引入电气自动化控制，对于推动和促进电力系统的发展，具有非常重要的意义，是电力系统发展的主要趋势和要求。
　　2 在电力系统中应用电气自动化的现状
　　2.1 电力系统中的电气自动化技术
　　电气自动化技术是随着计算机信息技术的发展而得到广泛普及和应用的，在电力系统中应用的电气自动技术主要有以下五个方面：
　　2.1.1 仿真技术：在电力系统中应用自动化仿真技术，不但能够及时地处理系统中产生的大量数据，提供虚拟的系统运行操作和实验环境，还可以实现多项控制和操作的实时、同步进行，对系统的故障进行模拟、分析和诊断，提高系统运行的效率和效果，特别是在新系统设备的测试方面更具有重要的作用。
　　2.1.2 智能技术：智能控制技术是目前控制理论的新成果，适用于对模型不确定、非线性、要求较高的复杂系统进行控制。借助于电气自动化技术，可以实现系统的智能控制，大力提高电力系统的控制灵敏度，借助于网络化实时传递的性质，能够及时发现故障和问题，，迅速做出解决方案，降低电力系统因故障所带来的损失，完善电力系统的漏洞，促进提高系统的效率。智能技术在电力系统中具有广阔的应用前景。
　　2.1.3 动态安全监控技术：在电力系统运行过程中，科学的监测手段是系统安全运行的保障。当前，主要是借助于数据采集和动态监控技术，通过对电力系统中的电磁暂态故障记录和采集，实现对整个系统运行状态的动态实时监测。
　　动态安全监控技术是新一代监控系统，它是在GPS技术和SCADA技术基础之上的一种新突破。这一技术主要有四个组成部分：同步定时系统、通信系统、中央信号处理系统和动态相量测量系统。通过GPS技术，可以实现数据信息的测量、通信实时和同步，给控制相量工作提供实时信息数据。特别是当前的电力系统的调度和监测逐渐由原来的稳态、准稳态监测向动态监测转变和发展，成为电力系统监测的主要发展潮流，标志着电力系统中的安全监测迈向了实时控制的时代，这对于保障电力系统的安全、可靠和稳定地提供高质量的电力能源具有重要的意义。
　　2.1.4 柔性交流电系统技术：柔性交流电系统是指在输电系统中，对关键性环节采用既具有一定的综合功能、又有较强的独立性强电子装置，对输电系统的关键参数进行有效的控制和调整，起到提高输电电压的稳定性和系统的可靠性。作为一种先进的处理技术，柔性交流电控制系统集中了控制理论、信息技术等研究成果，具有较高的控制能力和工作效率。
　　柔性交流电系统的核心装置是ASVC。ASVC是一种静止无功发生器的新模式，技术结构非常简单，却能把柔性交流电系统中的各种技术融为一体。特别是这一装置在系统发生故障后，能在最短的时间内使电压保持稳定。同时，这一装置有较宽的调节范围，反应速度很快，基本没有延迟现象，而且没有机械转动的噪音和惯性，所以在电力系统中得到了广泛的应用。
　　2.1.5 多项集成技术：利用电气自动化系统，可以使电力系统的控制实现统一化管理，使电力系统的控制实现技术合成，与传统电力系统中的分开管理不同，把管理、安全维护等不同的环节集成于一体，满足不同客户的需求，不仅能够支持电力系统项目的设计、施工、测试及开机、维护等，而且与各环节在单独运行时的较高的经济成本和人力成本相比较，还能够有效降低投资成本。
　　2.2 电力系统应用电气自动化技术的领域
　　2.2.1 变电站自动化。在变电站的自动化控制中，是电力系统应用电气自动化技术的一个主要领域。借助于电气自动化技术，运用程序化的装置取代常规性的电磁式设备，可以实现对变电站内各种设备的有效控制，对设备的运行状态进行全过程的监控，能够满足变电站各种设备的运行和操作，成为电力系统的调度自动化中重要的组成部分。 　　2.2.2 电网自动化。电网调度的自动化是整个电力系统自动化的重要内容和组成部分，电气自动化技术应用于电网控制，有力推动了电网一体化和调度的自动化水平。通过自动化技术中的数字信息处理能力，可以实现对各级变电站、服务器、工作站等的控制和调度，通过电力系统专用的广域网连结，可以对范围以内的电厂、各级电网调度和控制中心、变电站等的终端设备进行有效的实时数据采集，并对这些数据进行及时的分析，判断整个电网运行是否处于安全状态。
　　3 电力系统应用电气自动化的趋势
　　电气自动化的发展，给电力行业的控制和管理带来了很大的方便，使电力系统走上了信息化和智能化的道路，推动了电力行业的健康发展。当然，电气自动化技术在电力系统中的应用远远没有达到成熟和完善的境界，而且随着科技的进步和行业的发展，对电气自动化技术的应用还会产生很多新的需求，推动这一技术不断向前发展。
　　总体上说，电气自动化技术应用于电力系统，主要有以下五种发展方向：第一，电气自动化需要促进电力系统的控制和管理从传统的开环状态监测向闭环式监测方向发展，比如，使电力系统由原来的系统功率总加发展到自动发电控制；第二，电气自动化需要推动电力系统从高电压等级向低电压等级方面发展，可以使电力系统从能量管理系统转向配电管理系统；第三，在电力系统的功能上，电气自动化需要推动单一的功能向多功能、一体化方向发展，比如，在变电站可以达到综合自动化发展；第四，电气自动化需要进一步推动电力系统向数字化、智能化、信息化方面发展；第五，在电力系统中应用电气自动化技术，需要逐渐摆脱单纯提高经济效益的目标，向着综合管理和应用服务的目标发展。
　　4 结语
　　在电力系统的构建和运营中，电气自动化技术所起的作用越来越重要，因此，更需要不断进行理论和实践创新，扩大电气自动化的使用范围和效率，增强在电力系统的应用和功能，从总体上促进电力系统向着自动化和智能化方向发展，使这一技术能够更好地为电力系统服务，提高电力系统的效率，促进电力系统的健康发展。
　　参考文献
　　[1] 胡荣荣.电气自动化技术在电力系统中的应用探析
　　[J].机电信息，2012，（30）.
　　[2] 任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈[J].理论研究，2012，（3）.
　　[3] 罗燕.电力系统中电气自动化的应用探究[J].能源与节能，2013，（5）.
　　作者简介：罗小明（1956―），男，河源市友和电力工程监理有限公司机械工程师，研究方向：机械。

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