现代控制理论在电力系统及其自动化中的应用
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现代控制理论实际应用引言现代控制理论是控制工程领域中的重要理论体系,它具有广泛的实际应用。
在各个领域中,现代控制理论能够帮助我们设计和优化控制系统,提高系统的性能和稳定性。
本文将介绍现代控制理论的一些实际应用,并探讨其在这些应用中的作用。
自动化生产线控制在自动化生产线中,现代控制理论可以帮助我们优化生产过程,提高生产效率和产品质量。
通过对生产线中的各个环节进行建模和控制,我们可以使用现代控制器来实现自动化控制,有效地减少人为操作的干预,提高生产线的稳定性和一致性。
此外,现代控制理论还可以应用于故障检测和诊断,及时发现和修复生产线中的故障,保证生产线的正常运行。
机器人控制现代控制理论在机器人控制方面也有着广泛的应用。
通过建立机器人的动力学模型,并利用现代控制器进行控制,可以实现机器人的高精度运动控制和轨迹规划。
在工业领域中,机器人的精确控制可以帮助我们完成各种复杂的任务,如焊接、装配和搬运等。
此外,现代控制理论还可以应用于机器人的感知和定位,提高机器人的自主导航能力。
飞行器姿态控制在航空领域,现代控制理论被广泛应用于飞行器姿态控制。
通过建立飞行器的动力学模型,并设计合适的控制器,可以实现飞行器的稳定飞行和精确姿态控制。
现代控制理论能够帮助我们解决飞行器受到外界干扰时的姿态调整问题,提高飞行器的飞行安全性和稳定性。
此外,它还可以应用于飞行器的自动导航和路径规划,实现飞行任务的自主完成。
轨道交通信号控制在轨道交通系统中,现代控制理论可以协助我们设计和优化交通信号控制系统,提高交通系统的效率和安全性。
通过对交通流的建模和分析,我们可以应用现代控制器来优化交通信号的控制策略,实现道路上交通流的合理分配和调度。
现代控制理论还可以应用于轨道交通列车的运行控制,提高列车的运行速度和准确性,有效地缩短乘客的出行时间。
结论现代控制理论是一个重要的理论体系,具有广泛的实际应用。
通过对各个领域中的控制问题进行建模和分析,并利用现代控制器进行控制,我们可以有效地提高系统的性能和稳定性。
自动化控制技术在电力系统中的应用一、引言自动化控制技术一直以来是工业现代化的标志之一,电力系统作为国民经济的重要组成部分,自动化控制技术在其中的应用更是不可或缺。
随着电力行业的快速发展,自动化控制技术越来越得到广泛运用。
本文将从电力系统中的应用出发,对自动化控制技术的相关概念、分类和应用进行介绍。
二、自动化控制技术概述自动化是指通过人工智能、计算机软件和硬件等电气电子技术手段,对生产过程进行无人控制或自动监控,自动完成各种生产工艺步骤的一种高科技工业生产方式。
自动化控制技术是自动化的重要组成部分,主要包括测控元器件、信号处理和控制器等技术。
三、自动化控制技术分类根据控制过程的基本性质,自动化控制技术可分为开环控制和闭环控制。
开环控制开环控制又称为称为前馈控制,是在使用者亲手去调整参数来实现控制逻辑跟定值设定的差值,再通过控制器来具体实现控制操作的控制方式。
由于无反馈信号,开环控制的精度往往受到干扰、误差的影响,稳定性较低。
闭环控制闭环控制又称反馈控制,是将控制对象输出的实测信号(反馈信号)与设定值之间的比较结果送回控制器中,通过控制器的调节,以保持该比较结果为零,达到控制稳定的目的。
四、电力系统中的自动化控制技术自动化控制技术在电力系统中广泛运用,主要包括以下几个方面。
1.发电自动化控制发电自动化控制主要是对机组的启停、调速、控制等进行自动化实现,可以有效提高发电效率和无人值守能力,同时也在安全和可靠性方面提供了保障。
2.输电自动化控制输电自动化控制主要涉及电网的电能传输和调度管理,在确保电网运行安全的同时,提高了输电效率和管理效率。
3.配电自动化控制配电自动化控制主要是针对低压电力系统内的配电枢纽和辅助设备,通过监测、控制、通信等手段,实现线路保护和稳定运行的自动化,避免了人为管理在操作上的误判。
4.变电自动化控制变电自动化控制主要针对变电站内的各种设备以及变电站与电网之间的通信和互联,通过计算机的控制和监视系统,对发生的问题进行自动报警和指导,保障变电站设备的安全状况和变电站的运行效率。
基于现代控制技术的电力系统稳定性分析现代社会的经济、文化、政治和生活各方面都离不开电力系统,特别是在大型现代化城市,电力系统扮演着重要的角色。
为了确保电力系统的正常运行,必须保证其稳定性。
随着技术的不断发展,现代控制技术在电力系统中的应用日益广泛,成为提高电力系统稳定性的一种有效手段。
一、电力系统稳定性的重要性电力系统稳定性是指电力系统在发生扰动后,恢复到平衡态的能力。
扰动是指一些突然的事件,如线路故障、电压跌落、载荷变化等。
如果电力系统稳定性不够强,则在扰动后无法恢复正常运行状态,甚至崩溃,导致电力系统瘫痪,对社会生产和生活造成巨大影响。
电力系统是一个复杂的动态系统,它包括发电机、变压器、输电线路、负荷等各种元件,这些元件之间相互作用,构成一个巨大的系统。
在电力系统中,稳定性是一个非常关键的指标,影响着电力系统的可靠性和安全性。
因此,电力系统稳定性分析是电力系统运行过程中不可或缺的一个环节。
二、现代控制技术在电力系统稳定性分析中的应用现代控制技术的应用,可以使电力系统在受到扰动时快速稳定,减少电力系统崩溃的风险。
1.PID控制常用的控制技术之一是PID控制。
PID控制是一种基于比例-积分-微分(PID)算法的控制方法。
该方法在电力系统稳定性分析中的应用非常广泛,可以通过调整PID的三个参数,即比例、积分和微分来提高电力系统在受到扰动后的调节能力。
PID控制技术可以加强电力系统对外界扰动的自适应能力,提高电力系统的稳定性。
2. 模糊控制近年来,随着人工智能技术的快速发展,模糊控制技术在电力系统的稳定性分析中也得到广泛应用。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,该方法能够将模糊的控制需求转化为恰当的结果,并在这个过程中进行非线性控制。
由于电力系统的复杂性,模糊控制技术通常比其他技术更好地适用于电力系统的控制。
3. 神经网络控制神经网络控制是一种新兴的控制技术,它利用人工神经网络来进行控制。
神经网络控制具有适应性和学习能力,可以非常适合电力系统的复杂性和不确定性问题。
自动控制系统在电力系统中的应用自动控制系统一直以来都在电力系统中扮演着重要的角色。
它们通过监控和调节电力设备和过程,提高了电力系统的稳定性和可靠性。
本文将探讨自动控制系统在电力系统中的应用,并讨论其优势和挑战。
一、引言自动控制系统是一种通过电子、计算机和通信技术实现的自动化系统。
它由传感器、执行器、控制器和通信网络组成,能够根据预设的目标自主地调节系统参数。
在电力系统中,自动控制系统被广泛应用于发电、输电和配电环节,以保证电力系统的稳定运行。
二、发电控制系统发电控制系统是电力系统中最重要的一部分。
它通过监测和控制发电机的运行参数,确保发电过程的安全和稳定。
自动控制系统可以实时监测发电设备的电流、电压、功率因数等关键指标,并通过控制器调整发电机的输出功率。
此外,自动控制系统还能自动启动和停机发电机,根据电力系统的负荷变化进行动态调整,提高发电效率。
三、输电控制系统输电控制系统是电力系统中的另一个重要组成部分。
它主要负责将发电厂产生的电能从发电厂送至用户。
自动控制系统通过监测输电线路的电流、电压和功率等参数,实现优化的电能传输。
它能够实时检测输电线路的负荷情况,并自动调整电流和电压以保持在安全范围内。
此外,自动控制系统还能检测和隔离故障线路,提高电力系统的可靠性。
四、配电控制系统配电控制系统用于将输电系统的电能分发至终端用户。
它通过监测和控制配电设备,确保电能的稳定供应。
自动控制系统能够实时监测配电设备的状态,并进行自动切换和分配电能。
它还能快速检测故障,并自动隔离故障设备以保护其他设备的正常运行。
通过自动控制系统,电力系统可以实现远程监控和管理,提高运行效率和可管理性。
五、自动化技术带来的优势自动控制系统的应用为电力系统带来了诸多优势。
首先,它提高了电力系统的稳定性和可靠性。
自动控制系统能够实时监测和调节电力设备和过程,避免因人为误操作而导致的故障。
其次,它提高了电力系统的效率和节能性。
自动控制系统能够根据实时的负荷情况进行动态调整,避免无效的能量损耗。
自动控制在电力系统中的应用自动控制是一种运用于电力系统中的重要技术,它能够对电力系统进行监测、控制和调节,以确保系统的可靠性、稳定性和经济性。
在电力系统中,自动控制系统被广泛应用于发电、输电和配电环节,以提高系统性能和运行效率。
一、发电自动控制在发电环节,自动控制系统主要用于火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂等各类发电站的控制过程。
通过自动控制系统,发电厂能够实现对机组运行状态的监测和调控,最大限度地提高发电效率。
例如,在火力发电厂中,自动控制系统可以对锅炉、汽轮机和发电机等设备进行自动控制和调节,以确保设备的安全运行和提高燃煤利用率。
二、输电自动控制在输电环节,自动控制系统用于控制和调节电力输送和传输,以保证电网的稳定性和可靠性。
自动控制系统能够监测电网中的电压、电流和频率等参数,并根据实时数据进行控制和调节。
通过自动控制系统,可以实现对电力线路的自动开关操作、电压调节和电流限制等功能,以防止电力系统的过载和短路等故障。
三、配电自动控制在配电环节,自动控制系统用于实现对电力负荷和电力分配的自动控制和调节。
通过自动控制系统,可以根据不同的负荷需求,对电力进行精确的分配和调节。
同时,自动控制系统还能够监测和管理配电设备的运行状态,及时发现并处理故障,确保配电系统的安全运行。
四、自动控制系统的优势自动控制系统在电力系统中的应用具有诸多优势。
首先,它可以提高电力系统的稳定性和可靠性,通过智能化的控制和调节,减少人工操作的干扰和误差,提高系统的运行效率和响应速度。
其次,自动控制系统可以实现对电力设备的远程监控和操作,减少人员的工作强度和风险,并提高工作效率。
此外,自动控制系统还能够对电力系统的数据进行采集和分析,提供数据支持和决策依据,优化电力系统的运行策略和资源利用。
总之,自动控制在电力系统中的应用具有重要意义。
通过自动控制系统,能够提高发电效率、优化电力分配和节约能源资源。
随着技术的不断发展和创新,相信自动控制系统将在电力领域发挥更加重要的作用,推动电力系统的升级和智能化发展。
电力系统自动化控制方法及其应用电力系统是现代社会中不可或缺的基础能源供应系统。
然而,随着电网规模的不断扩大和需求的增加,电力系统管理和控制变得越来越复杂。
为了确保电力系统的稳定性、可靠性和安全性,必须采用一种高效的自动化控制方法。
本文将探讨电力系统自动化控制的方法和应用。
一、电力系统的自动化控制方法电力系统自动化控制主要包括三个方面的内容:自动化测量与数据采集、自动化调度控制和自动化保护控制。
这些方法的核心在于利用现代计算机技术,实现对电力系统进行数据采集、数据处理、控制命令下发、并实时地监控和管理电力系统。
1. 自动化测量与数据采集自动化测量与数据采集是电力系统自动化控制的基础。
其主要任务是对电网中的电压、电流、功率等参数进行在线测量和采集,并将数据传输至计算机中进行处理。
传统上,测量数据是通过手动调节仪表来采集的。
但这种方法效率低下,测量精度受到诸多因素的影响。
如今,数字电力测量技术已经发展到了非常成熟的阶段,可以实现高精度的在线测量。
2. 自动化调度控制电力系统的调度控制涉及到对整个电力系统的运行情况进行监控和管理,对电力系统进行计划调度和实时调度,以实现对电力系统的优化控制。
自动化调度控制可以实现电力系统的集中控制,通过计算机对电力系统进行监视、调度、控制和管理,从而提高电力系统的运行效率和可靠性。
3. 自动化保护控制电力系统自动化保护控制是指通过电子设备,对电力系统进行实时监测和保护,防止电力系统发生故障。
自动化保护控制包括故障检测、故障分析、故障处理和故障记录等内容。
通过自动化保护控制,能够迅速检测和处理电力系统故障,保证电力系统的稳定性和安全性。
二、电力系统自动化控制的应用1. 电力市场随着电力市场的不断发展,电力系统自动化控制的应用也越来越广泛。
通过电力市场的交易电量的实时监控和调度,可以实现对电力资源的高效分配和利用。
2. 智能电网智能电网是在传统电力系统基础上,结合先进信息技术和通信技术所形成的一种新型的能源系统。
智能控制在电力系统自动化中的应用在当今社会,电力已经成为了人们生活和生产中不可或缺的重要能源。
随着科技的不断进步,电力系统的规模和复杂性也在日益增加,对于电力系统的自动化控制要求也越来越高。
智能控制作为一种新兴的控制技术,为电力系统自动化带来了新的发展机遇和挑战。
智能控制是指在无人干预的情况下,能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。
它综合了人工智能、控制理论、运筹学、信息论等多学科的知识和方法,具有自学习、自适应、自组织等特点。
在电力系统自动化中,智能控制主要应用于电力系统的运行控制、故障诊断、负荷预测等方面。
在电力系统的运行控制方面,智能控制可以实现对电力系统的优化调度。
传统的电力系统调度主要依靠人工经验和简单的数学模型,难以应对复杂多变的电力需求和运行条件。
而智能控制技术,如模糊控制、神经网络控制等,可以通过对大量历史数据的学习和分析,建立更加准确和精细的电力系统模型,从而实现对电力系统的优化调度。
例如,模糊控制可以根据电力系统的实时运行状态和负荷变化,自动调整发电机的输出功率,以保持电力系统的电压和频率稳定。
神经网络控制则可以通过对电力系统的非线性特性进行学习和模拟,实现更加精确的控制效果。
智能控制在电力系统故障诊断中也发挥着重要作用。
电力系统故障的发生往往具有不确定性和复杂性,传统的故障诊断方法往往难以准确快速地定位故障点和判断故障类型。
智能控制技术,如专家系统、遗传算法等,可以利用丰富的故障诊断知识和经验,对电力系统的故障进行快速准确的诊断。
专家系统通过将专家的知识和经验以规则的形式存储在知识库中,当电力系统发生故障时,系统可以根据故障现象和特征,调用知识库中的规则进行推理和判断,从而快速定位故障点和判断故障类型。
遗传算法则可以通过对大量可能的故障解决方案进行搜索和优化,找到最优的故障诊断方案。
负荷预测是电力系统规划和运行的重要基础,准确的负荷预测对于保障电力系统的安全稳定运行和提高电力企业的经济效益具有重要意义。
电力自动化技术在电力系统中的应用电力自动化技术是指利用现代控制与信息技术,对电力系统进行实时监控、自动化控制和智能化管理的技术。
它在电力系统中的应用非常广泛,包括以下几个方面:1. 电力生产调度控制:电力系统的生产调度是指根据负荷需求和发电设备的运行状态,合理安排各发电机组的发电功率,以保证电网的稳定运行。
电力自动化技术可以通过实时监控和智能算法,对发电机组的启停、负荷分配等进行自动化控制,提高调度效率和减少人工干预。
2. 输电线路监测与故障检测:电力系统中的输电线路是电能传输的重要通道,它的安全可靠运行对电网稳定性至关重要。
电力自动化技术可以通过在线监测装置,实时采集并分析线路的电流、电压、温度等参数,及时发现线路的异常情况和故障,提供故障定位和处理建议,确保线路的安全运行。
3. 变电站自动化控制:变电站是电力系统中起着能量转换和传输的作用,通过变电站将输电线路上的高压电能转换为低压电能供给用户。
电力自动化技术可以实现对变电站的自动化控制,包括设备状态监测、操作控制、数据采集与处理等功能,提高运行效率和可靠性。
4. 储能系统的智能调度:储能系统在电力系统中起着平衡供需、调峰填谷的重要作用。
电力自动化技术可以通过实时监测电网的负荷和电池储能系统的状态,根据需求进行智能调度,实现最优能量调配和储能系统的高效利用。
5. 电力市场交易管理:电力市场的交易管理是指电力供需双方的交易行为,包括电力购买、售电、结算等环节。
电力自动化技术可以通过电力市场交易系统,实现电力交易的自动化管理和监控,提高交易效率和透明度。
电力自动化技术在电力系统中的应用非常广泛,可以提高电网的运行效率、可靠性和安全性,实现能源的智能化管理和可持续发展。
现代电力系统自动化技术和相关控制方法探析摘要:随着科技的不断发展,现代电力系统正朝着智能化、高效化和可持续发展的方向迈进。
在这一过程中,自动化技术和相关控制方法发挥着重要的作用。
本文将探析现代电力系统自动化技术的应用和相关控制方法的实施,以期为电力系统的运行和管理提供一些思路和借鉴。
关键词:现代电力系统;自动化技术;控制方法引言电力系统自动化技术可以快速发现并预测电力系统中的故障和异常情况,并采取相应的措施进行故障隔离和恢复,以保证电力系统的稳定运行。
与此同时,自动化技术还能进一步优化电力系统的运行,高效利用电力资源,进而降低能源的浪费,实现供电高质量和用户高满意度。
•现代电力系统自动化技术•电力调度技术电力调度技术是现代电力系统自动化技术的重要组成部分,它对电力系统的运行和管理起着关键的作用。
首先电力调度技术通过各种传感器、监测设备和通信系统,实时采集和传输电力系统中的各种数据信息,包括电力负荷、发电机输出、线路电压、电流、功率等。
同时,通过数据处理和分析,对这些数据进行清洗、整理和归类,为后续的运行控制和决策提供准确的基础。
其次,通过对数据的实时监测和分析,可以及时发现电力系统中的潜在问题和故障,并进行预警和处理。
通过运行监测和分析,可以优化电力系统的运行,提高其效率和可靠性。
此外电力调度技术通过对电力系统的运行进行实时控制和调度,确保电力系统的平稳运行和安全运行。
通过对数据的分析和判断,可以自动化地进行运行控制和调度,包括负荷调度、发电机控制、线路开关控制等。
同时,电力调度技术也可以根据电力系统的需求和优化目标,制定合理的运行策略和计划。
最后电力调度技术通过对电力系统的故障诊断和分析,可以快速准确地确定故障的位置和原因,并采取相应的措施进行恢复。
通过故障诊断和恢复,可以最大程度地减少故障对电力系统的影响,保证电力系统的稳定运行。
•现场总线技术它通过使用一种标准化的总线协议,将各种电力设备、控制器和传感器连接起来,实现数据的交换和共享,现场总线技术可以将电力系统中的各个部件无缝集成,实现集中监控和控制。
现代电力系统控制策略与应用现代电力系统是现代经济体系的重要组成部分,随着社会进步与技术革新,电力系统的规模、负荷、运行特性不断发生变化。
在这一背景下,电力系统的控制策略也应运而生,并不断引领着电力系统的发展。
本文将探讨现代电力系统控制策略的基本原理、技术路线及应用状况。
一、现代电力系统控制策略的基本原理在现代电力系统中,控制策略是指通过各类控制手段对电力系统的运行进行影响、调整的方法。
其基本原理包括:1、通过对电力系统各个节点的状态(如电压、功率)进行真实、快速、准确的监测和检测;2、对电力系统运行过程中的各个事件进行及时的处理与响应;3、通过对电力系统内部及其周边环境的信息的收集、分析与处理,制定出最佳的控制策略,并使其实现。
基于以上原理,电力系统控制策略主要包括以下四大类:1、电力系统稳定控制策略稳定控制策略是指在电力系统运行过程中,保持系统状态稳定不变,即不论遇到何种外部干扰,系统都不会失去稳定性,控制策略的实现要求对电力系统各个节点的状态进行快速监测,并对各种不稳定情况,如电气过载、短路等,进行快速响应。
2、电力系统负荷控制策略负荷控制策略是指在电力系统运行过程中,对系统的负荷进行监测和控制,保证系统负荷的平衡,同时对于突发负荷,能够进行快速的响应,防止负荷过载等现象的发生。
3、电力系统能效控制策略能效控制策略是指在电力系统的运行过程中,通过对电力系统内部及其周边环境的信息的收集、分析与处理,制定出最佳的控制策略,并使其实现。
其主要实现是通过调整电力系统各个节点的状态,达到节省用电量,提高电力系统的利用率等目的。
4、电力系统调度控制策略调度控制策略是指对电力系统发电、输电以及调度等方面进行整体的控制。
该策略是电力系统运行过程中最重要的一环,通过对电力系统中各种负荷进行实时监测,并通过对电力系统的研究与分析,制定出最佳的调度方案,使电力系统达到最优的运行状态。
二、现代电力系统控制策略的技术路线从技术上讲,现代电力系统控制策略的实现主要借助于以下几种技术路线:1、微电子技术微电子技术是对电路、电子元件、集成电路等进行微型化、高集成度的一种电子技术。
现代电力系统自动化技术及其控制方法探析摘要:近几年来,伴随着我国电力体制的不断改革,我国的电网联网工作也在快速的发展,并且,人们对安全的认识也在不断提高,直接导致了电力企业对调度自动化系统的应用。
电力系统自动化能够确保供电的电能质量,保证系统运行的安全,进而提高管理效能以及经济效益。
本文分析电力系统自动化技术及控制方法。
关键词:电力系统;自动化技术;控制方法1现代电力系统自动化概述由于电力系统内部庞大且复杂的系统组成以及电力系统原件的延迟、饱和等复杂的物理性质,想要对电力系统进行完全地自动化控制是一件十分具有难度的事情。
虽然随着科学技术的发展,这些难点逐渐得到了攻克,但随着人民生活水平的提高,对于电力系统的新的要求也不断出现。
现代电力系统自动化具有如下几方面的特点:1.1对系统控制的灵敏化、及时化与准确化;1.2综合特性不断增强,控制系统的适应性与自组织性不断增强;1.3控制效率较高。
2现代电力系统自动化发展趋势随着电气物理化技术的不断进步以及电脑信息技术的进一步发展,电力系统自动化也逐渐向高适应性、高安全性以及高综合性方向发展。
2.1高适应性电力系统自动化技术的研发由于电力系统的不断完善、各类电力系统组成部分的多元化和多样化,较为单一的电力系统自动化方式已逐渐无法满足现代复杂的电力系统,将部分系统移植到新建的电力系统中,时常会出现电力调度的不适应性现象。
因此,有必要对高适应性电力系统自动化技术进行研发,以满足电力行业的多样化需求。
2.2二次设备系统安全研究二次设备系统主要是指用于控制电力系统的通行功能、安全保护功能以及传输功能的系统。
由于人们信息和生成安全化意识的不断增强,二次设备系统的安全性研究也逐渐引起了人们的重视。
二次设备系统几乎包含了全部的电力系统自动化过程,它的安全性能直接影响自动化控制的合理实施,是今后电力系统自动化技术研究的重点。
3电力系统自动化的分类电力系统自动化可以分为电网调度系统、配网系统自动化、发电系统、变电系统的自动化以及反故障系统的自动化几个方面,下面对其进行分别阐述。
环球市场理论探讨/-85-自动化控制技术在电力系统中的应用研究姚元涛内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局乌拉盖供电分局摘要:在现代电力系统发展过程中,自动化控制技术有着十分广泛的应用,该技术的应用使电力系统得到更好发展。
因此,对于电力系统相关工作人员而言,了解并掌握自动化控制技术在电力系统的中应用已经成为必要任务,对电力系统更好进行工作十分有利。
鉴于此,本文主要针对自动化控制技术在电力系统中的应用来进行分析与阐述。
关键词:自动化控制技术;电力系统;应用1 电力系统自动化控制技术基本概述1.1 电力系统自动化基本内容电力系统自动化实际上是依据数据信息传输系统和信号系统来控制以及远程监控电力系统各部分。
监控的时候自动检测、决策以及控制设备是关键,以此保证能够稳定安全的提高电能质量。
1.2 电力系统自动化基本构成(1)自动化系统调度,一般来说就是监控和采集电力系统信息数据,为自动化提供基础,保障能够顺利进行电力系统调度运行、发电厂决策。
电力市场可靠运营等。
电力系统中自动化调度是电力系统自动化控制的关键,是稳定运行电力系统的基础,是确保有效提高电力系统运行质量的前提。
(2)自动化变电站,大部分都是高效、稳定。
安全运行变电站的保障,也是提升运营效益的基础。
一般情况下依据信息处理技术、通信技术、网络技术、电子技术等来保障能够科学统一的管理变电站。
(3)自动化配电网,利用人工操作的方式来控制传统配电网,随着电力系统中深入发展自动化技术,促使其更加完善配网自动化系统。
配电网自动化主要就是说依据通信技术、智能终端、后台软件等来提高资源利用率。
同时配电网技术应用过程中出现很多种情况,所以需要分批改造配网系统,以便于能够提高综合利用配电资源的效率。
2 电力系统自动化控制特点分析首先,对于电力系统自动化控制而言,其具有实时化及精确化特点,利用电力系统自动化技术可实时化控制系统运行过程中的相关数据,并且能够提高其控制精确性,可使整个电力系统安全运行得到有效保证。
现代电力系统自动化技术及其控制方法随着我国科学技术的不断发展,电力系统的自动化水平得到了显著的提升,因此,对于电力系统自动化控制也提出了更好的要求。
本文就现代电力系统自动化技术及其控制方法做出探究,深入的分析现代电力系统自动化中存在的问题并提出若干提升电力系统自動化水平的建议,以望能够促进我国电力系统自动化的可持续发展。
标签:现代电力系统;自动化技术;控制方法前言:我国的社会经济水平以及科学技术都在不断的提升,社会生产以及人们生活对于电力能源的需求越来越高,对电力能源的依赖性也越来越强,电力企业得到了空前的发展机遇。
科学技术的提升让电力系统自动化技术也水涨船高,也让电力企业收获了更大的经济效益以及社会效益。
一个国家的经济发展水平以及综合国力在很大程度上都受电力系统自动化水平高低的影响,也正是为此,电力系统自动化以及其控制相关问题受到了社会各界的广泛关注。
一、现代电力系统自动化中需要改进问题电力系统通过应用多种自动监控或者检测装置,利用数据传输系统和信号传输系统对电力系统进行整体或者部分的远程控制及检测就是所谓的电力系统自动化[1]。
电力系统自动化水平在很大程度上能够直接影响到整个电力系统运行的质量,电力系统供电的质量也取决于电力系统自动化水平高低影响。
因此,当下的电力企业的工作重点就是提升我国电力系统自动化水平以及提升对其的控制能力。
配电网自动化、电力系统调度的自动化以及变电站自动化是电力系统自动化的三个主要组成部分,这三个方面的自动化控制工作关系到整个电力系统的运行质量。
准确化、及时化以及灵敏化是整个电力系统自动化控制系统的特点,此外,电力系统自动化控制系统的控制效率相当高。
当前,随着社会对于电力能源需求的不断提升,再加上科学技术的不断进步,高稳定性、高安全性以及高适应性必定是未来我国电力系统自动化的进一步发展趋势。
二、现代电力系统自动化控制的具体策略1、加强对二次设备系统安全性的研究电力系统中一个具有非常重高低位的部分就是二次设备系统,其能够对电力系统的运行产生直接的影响[2]。
基于现代控制理论的电机控制技术第一章前言电机广泛应用于现代工业生产与日常生活中,而电机控制技术对于电机的高效、可靠运行至关重要。
传统的电机控制技术由于其局限性已经不能满足现代化高质量、高精度、高效率的要求。
现代控制理论在电机控制方面的应用,能够显著提高电机的运行性能,提高其效率,实现降低能耗、降低成本、提高产品品质等目标。
本文将从现代控制理论在电机控制技术中的应用进行讲述。
第二章传统电机控制技术的局限性传统的电机控制技术主要以控制电机的电压与电流为主,此方法有以下缺点:1. 传统的电机控制技术对于电机的特性如转速、转矩、功率等无法进行精准控制,控制范围较窄,因此无法满足电机的高效率、高精度、高品质的要求。
2. 传统的电机控制技术受到环境变化的干扰较大,多数情况下控制精度较低。
3. 在需要对电机的工作条件进行实时检测和控制时,传统的电机控制技术缺乏相应的硬件设备,难以达成实时检测的目的。
第三章现代控制理论在电机控制中的应用现代控制理论的出现大大提高了控制系统的精度和控制范围。
利用现代控制理论可以对电机进行精确控制,进而获得较好的运行效果与产品质量。
1. 模型预测控制模型预测控制是一种基于数学模型的控制方法,通过建立电机控制模型,将所要控制的电机运动状态预测到未来时刻,再根据模型预测进行控制。
此方法具有优秀的精度和控制范围,对电机的控制及特性调整具有综合性能及实时性。
2. 自适应控制自适应控制是一种基于反馈控制的技术,通过不断检测电机的状态并反馈给控制器,调整控制器的控制参数,从而实现动态在线控制。
此方法适用于电机变化较大的情况下,能够保证控制精度稳定性。
3. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,将模糊逻辑的控制思想应用于电机控制领域,具有较好的适应性和鲁棒性。
在电机控制中,模糊控制可以有效的解决环境变化时控制精度下降等问题。
第四章结论现代控制理论的应用在电机控制领域中,具有许多优点,对于提高电机的运行效率和产品品质都有显著的作用。
浅析现代控制技术在电力系统控制中的应用作者:孙红梅来源:《数字技术与应用》2012年第11期摘要:本文总结了目前电力系统控制所涉及到模糊逻辑控制、线性最优控制、自适应控制等技术在电力系统稳定,自动发电控制,静止无功补偿及串联补偿控制等方面应用研究的主要成果与方法,为广大同仁今后的学习和工作提供一定的借鉴和参考价值。
关键词:现代控制电力系统控制应用中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)11-0034-01电力系统运行是否安全稳定直接关系到国计民生,因此,选择比较好的电力系统控制技术显得非常关键。
随着科学进步发展,电力系统变得越来越大,越来越复杂,其非线性、时变性和不确定性参数越来越明显,其动态网络性也越发明显,而且还含有很多没有建模的部分,这些使得电力系统稳定性问题控制变得非常复杂,正是由于这些复杂问题的出现,使得现代控制理论和技术能够发挥其巨大优势[1]。
1、现代控制技术在电力系统控制中的应用1.1模糊逻辑控制在电力系统中应用模糊逻辑控制是一种模仿人的模糊推理和决策过程的实用方法。
它对过程本身不确定性、不精确性和噪声带来的稳定问题比较适用。
模糊控制常常用以描述专家系统,专家系统作为一种人工智能方法,广泛应用于电力系统中,对数值方法的许多不足之处进行弥补。
知识库系统包括模糊控制器(FLC),它包括专家管理控制系统和专家直接控制系统。
专家管理控制系统可以在主循环中利用模糊逻辑对控制器进行调整[2]。
对于任意连续非线性函数,我们可以用一系列模糊变量、数值和规则来进行模拟,其中、和和分别代表输出功率、控制参数的微变化量和频率,在专家管理控制系统中,它们三者经常采用的规则是:若为正,为负,则为负。
通过FLC实现的专家直接控制系统的规则是:若为正,为负,则为零,为电力系统稳定器(PSS)信号。
FLC的功能在加入自适应特点后,明显得到改善,譬如我们采用了自适应模糊逻辑控制器(AFLC)之后,其PSS性能明显比常规PSS好很多。
. 精品 现代控制理论在电力系统自动化中的应用 摘要:本文综述了近年来模糊逻辑控制、神经网络控制、线性最优控制、自适应控制在电力系统稳定,自动发电控制,静止无功补偿及串联补偿控制,燃气轮机控制等方面应用研究的主要成果与方法,并提出若干需要解决的问题。 关键词:电力系统 模糊控制 神经网络 最优控制 自适应控制
1 前言
电力系统能否安全稳定运行关系到国计民生,因此电力系统稳定性控制技术的选择变得尤为重要。电力系统是一个越来越大,越来越复杂的动态网络,它具有很强的非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广泛,大部分原件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效的控制是极为困难的,国内外因电压不稳导致的停电事故时有发生。这些都使电力系统的稳定性控制问题变得越来越复杂,也正是因为问题的复杂性而使得现代控制理论得以在这一领域充分发挥其巨大的优势。随着越来越先进的电力电子器件的出现和计算机技术的发展,先进的现代控制方法在电力系统领域的应用变的越来越广泛。本文主要介绍了模糊逻辑控制、神经网络控制、最优控制和自适应控制在电力系统中的应用,并提出相关问题的相应解决方法。
2 电力系统的模糊逻辑控制
电力系统的模糊逻辑控制就是利用模糊经验知识来解决电力系统中的一类模型问题,弥补了数值方法的不足。从Zaden L.A.1965年发表了Fuzzy Sets[1]一文以来,模糊控制理论作为一门崭新的学科发展非常迅速,应用非常广泛。目前国内外对电力系统模糊控制的研究成果越来越多,这显示了模糊理论在解决电力系统问题上的潜力。 模糊逻辑控制是从行为上模拟人的模糊推理和决策过程的一种实用的控制方法,它适于解决因过程本身不确定性、不精确性以及噪声而带来的困难。模糊控制常用来描述专家系统,专家系统作为一种人工智能方法,其在电力系统中得到应用,弥补了数值方法的诸多不足。专家系统利用专家知识进行推理,由于系统参数的不确定性,专家知识经常采用模糊描述。 模糊逻辑控制器(FLC)属于知识库系统,它由专家管理控制系统和专家直接控制系统所构成。专家管理控制系统使用模糊逻辑在主循环中调整控制器,例如调整电压控制器的参数。
任意连续非线性函数可以由一系列模糊变量、数值和规则来模拟,这里P、f和. 精品 a分别代表输出功率、频率和控制参数的微变量,同时分别代表功率、频率与控制参
数的非线性偏离程度在专家管理控制系统中经常采用的规则是:如果P为正,f为负,
则a为负。基于FLC实现的专家直接控制系统的规则是:如果P为正,f为负,则u为零,这里u为电力系统稳定器(PSS)信号。加入自适应特点后,FLC的功能就会有明显的改善,如采用自适应模糊逻辑控制器(AFLC)的PSS性能明显优于常规PSS。 模糊知识库控制(FKBC):为了说明FKBC的功能,假定FKBC由两个输人变量、一
个输出变量和规则组成。两个输入变量为频率偏移f和输出功率偏移P,一个输出变量为稳态信号u,规则是和前置单元进行的“与”操作是最小操作或积操作以及多种非模糊化操作。以下使用高度法来说明FKBC方法。
每一个小输入1P和1f
都是2,1•ii的成员变量。每个规则的门槛是1Pi和
1fi的积操作,得到的结果就是第i 条规则的门槛。当使用相应的成员函数时,可以由
规则的门槛推导出一个相应的输出i
,FKBC的总输出是:
)1(212211u 其中,11)(fPiii。
可以很容易从式(1)推出m条规则。FLC有两个输入变量f和P,以及一个输出变量u。控制器的初始化参数m,,1
由专家知识决定,否则将设定为任意值,为了适应
不同的运行环境,控制器参数将依据工程运算法则来在线计算。
3 电力系统的神经网络控制
人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。提出了误差反向传播(BP)模型,Hopfield离散和连续模型,小脑模型连续控制器(CMAC)模型 径向基函数网络(RBF)模型,Kohonen自组织特征映射模型,自适应谐振理论(ART)模型,Boltzmann机,递归神经网络(RNN)模型等很多各具特色的神经网络模型及其计算结果。其中研究得最为成熟,运用得也最为广泛的是误差反传模型,它的网络结构及算法直观、简单,在电力系统中的应用也较多。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁捧性以及自组织自学习的能力。因此,对于电力系统这个存在着大量非线性的复杂大系统来讲,神经网络理论在电力系统中的应用具有很大的潜力。目前神经网络在电力系统中的研究领域已涉. 精品 及到了很多方面,如暂态、动态稳定性分析,负荷预测,机组最优组合,警报处理与故障诊断, 配电网线损计算,发电规划,经济运行及电力系统控制等.
精品 [2-3]。 在涉及电力系统稳定性时,人工神经网络(ANN)或被用于调整已有的PSS,或替换常规PSS。这种方法需要在不同运行环境中的电力系统数学模型,但这在大规模系统中很难确定。资料表明,安装在输电线上以提高输电容量的电容器组所产生的振动模式会和电机的转矩振动产生次同步振荡。因此可以用ANN来调节静态自适应PID无功控制器,从而阻尼次同步振荡。对于用ANN替换传统控制器的研究也有很多,如将ANN作为PSS用来适应电力系统反动态模型。神经网络控制器的输入是一个包含所有测量状态的向量,但这个向量不是实际的参数。自适应神经PSS由两个子网组成:一个用来输人输出映射,即系统认证;另一个用于控制。有用于多电机电力系统的ANN PSS,也有使用改进的反传运算法来设计基于ANN的PSS。
3.1 智能升级电力系统稳定器 根据已有的文献可以证实同步机和与它相连的电力系统存在反动态模型。基于该结论,经过修止的参考结构模型被用来实现在线智能升级PSS(SLPSS)。所推荐的结构有两个并行的ANN:一个被用来进行在线实时控制,另一个被用来在线智能升级。在每一个成功升级后,两个分系统的任务将相互转换。ANN的输人集合是: 2,1),2(),1(),(,1tututttt
d
SLPSS的输出是控制信号以)(tu。对理想速度)1(td
的预测,可以通过一个有良好
响应的动态模型来计算,或使用有详细输出说明的方法来计算。
3.2 基于神经反控制器和降差网络的PSS 该PSS是为配合多电机系统而设计的。每台机组反动态被确定是离线的,由此得到的ANN被称为反动态神经网络(IDNN),可以充当本地的反控制器。由发电机相互影响而导致的控制误差可以预计,并利用降差网络(ERN)来补偿。ERN一般是几个IDNN的线性组合。
4 电力系统的最优控制
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制问题的一种体现。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。早在七十年代初便被引入到电力系中。在远距离输电系统的发电机励磁控制、发电机组快速汽门控制、发电机组的综合控制、发电机制动电阻的最优时间控制等方面取得了一系列的研究成果和一. 精品 系列新一代的电力装置。 .
精品 对一般线性最优控制系统可有如下提法.控制系统 rnRURXtUtBtXtAtX,)()()()()(,nntA)(阶矩阵,rntB)(
阶矩阵。 性能指标 fttffdtttutxLttXKJ0)),(),((]),([
ft为终端时间,)(ftX为终端状态, 目标集0]),([ffttX。
由此最优控制问题可表述为:求一允许控制)(tU使系统由初始状态)(0tX出发在时间
间隔fntt,内,到达目标集0]),([ffttX,并使性能指标J为最小。对线性最优控制求
解问题主要有变分法和最大原理两种方法。如果性能指标采用二次型性能指标dtRUUQXXJnTT
2
1(其中R、Q分别为状态量与控制量的权阵),则线性最优控
制系统的设计转化为从黎卡提方程01QPBPBRPAPATT中解出P阵从而得到最优控制)()()(1'tXtPtBRUT
的问题。对二次性能指标如何选择权阵R、Q是较困难的
一项工作,如选择不同的R、Q,那么其最优控制则是针对由该R、Q所确定的性能指标而言的。因此,如何恰当地选择权阵R、Q 是线性最优控翩设计中需注意的问题。 自余耀南在1970年提出将最优控制理论应用到电力系统以来[4],国内外在设计多参数全状态量反馈最优励磁控制器方面展开了不步研究工作[5]。卢强等人在文献[5]中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的问题,取得了一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。 目前最优励磁控制已进入实用阶段。在最优快速汽门控制器的设计方面,近三十年来取得了大量重要结果,我国早在八十年代,东北电力系统便成功地进行了快关现场试验,文献[5,6]较详细地总结了这一方面的工作。由于快速电液调速系统的发展,快速汽门控制器正逐步走向实用化。该综合方案把最优励磁控制器、电液调速器及快速最优汽门控制三者的作用统一起来。经实验研究表明,这一控制器具有好的动态品质和稳定极限。在多机系统中,为了使不同地点的机组的综合控制器的技术目标相互配合,可采用最优协联控制器。。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。 电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想.可以相信,随着非线性最优控制理论的发展,这一缺点将得到克服。