电力系统调度与自动化控制技术研究

科援专论　电力系统自动化控制技术的重要性及要点分析　张建林　福建省龙海市供电有限公司　【摘　要】伴随社会的不断进步，电力系统也正起着翻天覆地的变　化，在电力系统整体的建设过程中，电力系统自动化控制技术是非常关键的　技术环节，对电力系统整体的建设进程具有积极的促进作用。本文通过对　电力系统自动化控制技术的研究方向、重要性及要点进行简单的分析，对　电力系统的自动化控制技术的研究方向、重要性及要点进行了探讨，供同行　业人士参考。　【关键词】自动化；电力系统；控制技术；要点　１　电力系统自动化控制技术研究的方向　（１）智能保护和变电站综合的自动化技术。这是一个新型的、先　进的自动化技术，电力系统的自动化保护这个新原理是其研究的重点，　最新的自动化技术和智能技术包括综合自动的控制理论、自适应的理　论、微机的新型技术、网络的通信技术以及人工智能等技术，智能保　护和综合的自动化技术把这些技术在电气自动化的保护装置里进行运　用，不但增加了智能性这一特点，而且很大的程度上对系统安全的性能　进行了提高。　（２）电力系统的实时仿真系统。这是一个对电力负荷的动态特性　进行监测、对电力系统的实时仿真予以建模方面进行研究才引进的对　电力系统进行实时仿真的系统，并且建成了第一家仿真环境实验室。这　个系统一方面可以进行各种类型的电力系统相关联的暂态和稳态的实　验，对很多实验的数据进行提供，另一方面可以和很多类型的控制装置　一起组成闭环的系统，在科研人员对新装置进行测试的时候予以协助，　为研究灵活的输电系统相关的控制策略及职能保护提供充分的实验条　件。　（３）电力系统的控制和分析。对实时的相角测量、潮流计算收敛　性、在线的测量技术、对电力系统稳定进行控制的技术和理论、小电流　的接地选线的办法、电力系统的振荡机理和抑制的方法、发电机进行跟　踪的同期技术、电网调度的自动化仿真、非线性的励磁及调速控制、电　网的故障诊断理论和技术以及基于柔性数据的监控和收集电网故障的　诊断和恢复的控制策略等方面分别进行了不同的研究。在软计算的理　论和电力系统对小波理论进行应用的方面以及电力市场的条件下对电　力系统进行控制和分析的新的模型、新的实现手段和新算法分别进行　了研究。　（４）配电网自动化系统。这个技术在很多方面都取得了很好的成　就，甚至发生了实质性突破，比如在高级的应用软件、配网模型、低压的　网络数字等方面，运用数字信号的处理技术，不但可以对载波的路由、　衰耗技术方向难题进行解决，而且可对载波的接受灵敏度予以提高；应　用高级应用软件，把实际的情况和输电网理论技术相结合，选用最新国　际信息模型，计算潮流，预测负荷。　２、电子系统自动化的控制技术及其要点　（１）电网调度的自动化。电网调度的自动化主要是由服务器、工作　站、打印设备、计算机的网络系统、大屏蔽的显示器等组成，通过电力系　统的专用广域网进行连接的，变电站的终端设备、下级电网的调度控制　中心以及调度范围里的发电厂等共同构成。它主要的功能就是：在电力　进行生产的过程中，实时的监控电网和数据采集进行安全分析、估计电　力系统的状态、预测电力的负荷、控制自动发电（在省级以上才可以）、　自动的进行经济调度（在省级以上才可以）等对电力市场需求予以适　应。　（２）变电站的自动化。变电站的自动化目的就是将电话人工操作　和人工监视予以取代，对工作效率进行提高，对变电站监控功能进行扩　大，对变电站安全的运行水平进行提高。对站内正在运行着的电气设备　全方位的进行监视及有效的进行控制是变电站的自动化内容；用全微机　化装备对各种常规的电磁式设备进行替代是变电站的自动化特点；集成　化、网络化、数字化的二次设备尽量选用光纤替代电力信号的电缆或者　计算机的电缆；实现计算机的屏幕化操作监视：记录统计、运行管理实　现其自动化。自动化的变电站不但可以对变电站的运行操作的任务予以　满足，还是电网调度的自动化不能分割的关键组成部分，电力系统实现　现代化非常重要的一个环节。　（３）发电厂的分散控制系统。这种系统通常选用的是分层分布式　的结构，主要的组成是运行员的工作站、过程的控制单元、以太网以及　工程师的工作站。提供人机接口的是工程师和运行员工作站，过程控制　的单位面向的是生产的过程，接受脉冲量、开关量、电气量、热电阻、热　电偶以及现场的变送器这些信号，在对运算进行处理之后开始对参数　予以运行等过程，对生产过程监测、联锁保护及控制等功能予以完成。　３．电力系统自动化控制技术的重要性　电气自动化这个专业很早就有，专业随时经历了不少调整，可是由　于电气自动化本身的适用性广泛、专业面很宽这些特点，直到现在为　止，发展前景还是生机勃勃。伴随社会的进步和电力技术的不断发展，　很多新的技术出现，提高了效率，对整体的模式进行了改变，最终实现　电力系统的自动化要求，非常有利于电力系统蓬勃向前发展。以下是自　动化控制技术在实践中运用，体现了此技术在生活中的重要性　（１）电力系统的自动化中应用计算机技术。计算机的控制技术在　整体的电力系统中起到了越来越重要的作用。原因就是伴随社会的进　步，计算机的技术也是突飞猛进的予以发展，在电力系统需要用电的关　键环节和配电、发电、输电及变电的环节都离不开计算机支持，这样的　情况之下，电力系统的自动化技术就伴随着快速的发展了起来。　（２）计算机技术里非常广泛应用到的技术之一就是信息的管理系　统，计算机技术和电力系统的自动化技术进行结合而形成的针对的是智　能控制技术的全局，即智能的电网技术，它是一个非常典型的技术，包　括了输变电、配电、用户、发电、调度等各个环节，在这里，变电站的自　动化系统控制技术在计算机里被广泛的应用。　（３）伴随上世纪单片机技术的应用及发展，电力系统自动化控制　技术发生了全面的更新，国外引进的ＰＣ机及国产的计算机为电厂的监　控系统、变电站的综合自动化以及电力系统的调度自动化打下了基础，　应用软件的开发可以实现电力系统的分档、汇总、分析、打印、显示、存　档、报警、分类以及对操作控制进行完成等任务。随着社会的进步，到　现在已经实现了变电所的自动化，即保护功能、通信功能、远动功能以　及管理功能等，配电所实现了自动化，即实现了电网的可靠性，对城乡电　网的供电能力进行了提高，配电管理实现了自动化，对运行的维护费用　及各种损耗的费用进行减少，对劳动的生产率及管理水平进行提高，对　服务的质量及劳动的生产效率进行提高等。　４．结束语　伴随社会的进步和国民经济突飞猛进的发展进程，电力系统自动　化控制技术在人们的生活中普遍的予以应用和发展，其功能的技术水　平也在不断的进行完善。相对来说，电力系统地域非常广阔、运行和调　度都是非常的复杂，而电气的自动化控制技术则大大的简化了运行的程　序，对安全性进行了提高，对于电力系统而言，是个很好的发展方向。本　文通过对电力系统自动化控制技术重要性及要点分析进行探讨，希望能　给读者一些启示，供同行业人士参考。　

龙源期刊网

自动化技术在电力调度中的应用

作者：叶波

来源：《华中电力》2013年第10期

摘要：随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对电力资源的需求越来越大，因此电力调度效率的提升也就显得格外重要。本文从对电力调度自动化技术进行概述入手，对自动化技术在电力调度中的应用进行了分析。

关键词：自动化技术；电力调度

随着我国电力系统综合水平的不断提升，人们对自动化技术的应用需求也越来越大。自动化技术作为电力系统的新兴领域，在电力系统的发电、输电、变电、配电等方面都有着不俗表现。在电力调度环节更是能很好的体现出自动化技术带来的技术优势并能很好的提升电力调度的效率并对电力调度新技术的开发与研究提供了前提和基础，从而能够为我国经济建设和人民的日常生活提供更加安全、经济、优质的电能。

一、电力调度自动化技术概述

电力系统的自动化是我国电力系统技术革新的发展方向，也是我国电力调度效率提升的重要平台。电力调度自动化的主要方向有电力调度自动监视、故障模拟的综合程序以及电网调度自动化、变电站自动化等。以下通过对电网调度自动化和变电站自动化这两个内容进行重点诠释，对电力调度自动化技术进行概述与分析。

1.电网调度自动化

电网调度自动化是电力调度自动化的核心内容之一。其主要内容包括有电网控制系统自动化、电网端口系统自动化、电网通道系统自动化等内容。电网控制系统自动化主要是通过自动化技术的应用实现电力调度系统和主机系统基本结构不断完善。而电网端口系统自动化技术主要是使电网调度的端口连接更为通畅同时在执行电力信息采集、电力信息传输等方面实现端口通信效率、端口信息处理效率的有效提高。同时电网调度的数据采集和控制、自动发电控制有重要的影响。电网通道自动化技术的应用主要是在电网的电力实时数据采集和处理方面，并对电网的主要功能和电力生产进行及时有效的监控和分析，对可能存在的电力调度负荷进行预测和控制。电力企业工作人员通过动态控制技术的应用可以有效促进电网调度自动化水平的合理提升。通过自动化技术在电网调度中的合理应用可以有效提升电网调度规模、电网调度容量并促进电网调度技术的不断发展。

电力系统自动化技术的研究与应用

摘要：电力系统自动化技术的研究与应用在近期取得了巨大的成果，本文是基于各种影响电力系统自动化控制技术因素和目前的技术发展情况进行分析，提出相关的研究结果，并且为电力系统自动化技术的应用提供一定的参考。

关键词：电力系统 自动化技术 研究 应用

中图分类号：tm76 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0120-01

1、电力系统自动化技术研究

（1）电力系统自动化技术在静态分析中的应用，包括记录动态过程中的整个电力网络和应急分析，识别和校准的电力系统控制动态模型，瞬态稳定性预测和控制，以及电压和频率稳定度监测和控制；也可以用于显示，分析和阻尼低频振荡器的控制，故障定位和参数测量的输电线路，因此，可以用于许多电力系统分析与控制问题的解决。通常可以由参数依赖微分代数模型的形式表示电力系统自动控制能力，用动态方程dx/dt，来表示控制系统在dt时间内的频率和测试。位移变量可由（x，y，p）雅克比矩阵表示。空间参数p的系统（如系统的负载）的变化，在稳定平衡点时可能会失去其在局部分岔点的动态稳定性。该系统将失去其稳定性的可行性边界，这是由三个不同的局部位移动态变化，发生在减压的雅可比矩阵中，更多的计算自动控制发生器（例如为dw），以及有时负载的

动态行为也要考虑，还有瞬时变量的功率流变量。参数空间p组成的系统参数，它描述了系统的导线和电机被通电时，电气设备（电感，电容，变压器比等系数和操作参数），以及发电机，励磁机，动态加载动态和一些其他的控制设备一起形成的差分方程和形成方程的功率流平衡。

（2）在这项研究中，分析三个位移变量可由（x，y，p）雅克比矩阵的功率流计算的径向电路实时分发系统的应用。我们的目标是速度快，准确（提供良好的电压和功率流的估计），和稳定的自动化控制系统（为广泛不同的负载条件）。它是没有必要的查询系统参数的瞬态过程的衰减后，雅可比矩阵的计算方法是直接使用的电力系统自动化技术数据的瞬间之后发生干扰，稳态频率的电源系统后的干扰，以及甩负荷量，使其保持设定值的稳态频率是可以预测的。可通过pss/e软件和wscc9节点系统，所提出的算法进行了仿真，使用线性方程组的求解总线电压和功率流与数据库相结合的操作能力，直接对电力系统频率稳定度分析，结合广域传输技术，达到处理系统的重新配置。

｜回程技术　电力系统自动化控制技术探讨　１电力系统自动化的概念　电力系统自动化系统一般是指电工二次系　统，即电力系统自动化指采用各种具有自动检　测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数　据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全　系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控　制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有　合格的电能质量【１】。　２电力自动化系统的构成　电力系统自动化是电力行业发展的高阶段，　是电力行业不断加强新技术引进与应用的突出　成就，当前的电力系统自动化主要包括以下设备　和部件：　２．１系统调度自动化　电力系统调度自动化是当前电力系统中发　展最快的技术领域之一，它的主要功能构成为：　电力系统数据采集与监控，其是实现调度自动化　的基础和前提；电力系统经济运行与调度、电力　市场运营与可靠性、发电厂运营决策等；变电站　综合自动化等【２】。电力系统调度自动化是电力系　统自动化的核心与关键，对自动化系统的质量与　稳定性有着重要影响。　２．２变电站自动化　变电站综合自动化系统是利用先进的计算　机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技　术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控　制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置　等的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全　部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调　的一种综合性的自动化系统【３】。变电站综合自动　化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行　维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电』　能的一项重要技术措施。　２．３配电网自动化　配电网长期以来只能采用手工操作进行控　制，自９Ｏ年代开始逐步发展实现了一批功能独立　的孤岛自动化，其今后的发展趋势必然走向基于　先进通信技术的网络自动化。配电网自动化主要　杨健　贵州送变电工程公司　包括馈线自动化、自动制图／设备管理／地理信　息系统及配电网分析软件，它是配电自动化的基　础部分。与传统的孤岛自动化相比，基于信息技　术的配电网自动化的关键在于以下三点：大量的　智能终端、通信技术和丰富的后台软件【４】。针对　我国配电网的具体情况，配电网自动化应当分期　分批逐步发展完善，最终实现对配电系统资源的　综合利用。　３电力自动化的智能技术　随着社会生产的不断发展，人们对电力系统　的控制提出了越来越高的要求，一些先进的控　制手段不断地引入电力系统［５】。目前主要有五种　典型智能技术在电力系统中的运用十分常见。　３．１神经网络控制技术　由于神经网络具有本质的非线性特性、并　行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能　力，所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大　量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经　网络将大量的信息隐含在其连接权值上，根据一　定的学习算法调节权值，使神经网络实现从ｍ维　空间￣－ＩＪｎ维空间复杂的非线性映射【６】。目前神经　网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构　的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的　硬件实现问题等。　３．２模糊逻辑控制技术　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Ｅｌ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叵温器的例－Ｔ－＇ｏ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【７】。　３．３专家系统控制技术　专家系统在电力系统中的应用范围很　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Ｉｑ等方面【８】。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。　３．４线性最优控制技术　最优控制是现代控制理论的一个重要组成　部分，也是将最优化理论用于控￣］ｌｈｌ题的一种体　现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应　用最多，最成熟的一个分支。卢强等人提出了利　用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电　能力和改善动态品质ｆｆａｆａ］题，取得卜系列重要　的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直　接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。　另外，最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最　优时间控制方面也获得了成功的应用。　３．５综合智能控制技术　综合智能控制一方面包含了智能控制与现　代控制方法的结合，在电力系统中研究得较多的　有神经网络与专家系统的结合，专家系统与模糊　控制的结合，神经网络与模糊控制的结合，神经　网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神　经网络适合于处理非结构ｌ＇ｂｆ￣息，而模糊系统对　处理结构化的知识更有效。因此，模糊逻辑和人　工神经网络的结合有良好的技术基础。　４结语　电力系统自动化控制技术近年来得到了快　速的发展，并在电力行业展示出其独有的魅力　自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的　提高，对电力系统的稳定性、安全性和经济性起　重要的作用。