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電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用

日期:2013-08-20 14:35:38 來源:www.078045.live 作者:優質論文網

[摘要]現代社會對電能供應的“安全、可靠、經濟、優質”等各項指標的要求越來越高,相應地,電力系統也不斷地向自動化提出更高的要求。電力系統自動化技術不斷地由低到高、由局部到整體發展,本文對此進行了詳細的闡述。
  [關鍵詞]電力系統自動化 發展 應用
  
  一、電力系統自動化總的發展趨勢
  1.當今電力系統的自動控制技術正趨向于:
  (1)在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。
  (2)在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。
  (3)在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。
  (4)在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。
  (5)在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
  2.整個電力系統自動化的發展則趨向于:
  (1)由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)。
  (2)由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)。
  (3)由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展。
  (4)由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。
  (5)裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變。
  (6)追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制。
  (7)由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如MIS(管理信息系統)在電力系統中的應用。
  近20年來,隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展,現代電力系統已成為一個計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統一體,簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入,外延不斷擴展。電力系統自動化處理的信息量越來越大,考慮的因素越來越多,直接可觀可測的范圍越來越廣,能夠閉環控制的對象越來越豐富。
  二、具有變革性重要影響的三項新技術
  1.電力系統的智能控制
  電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:
  (1)電力系統是一個具有強非線性的、變參數(包含多種隨機和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存)的動態大系統。
  (2)具有多目標尋優和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。
  (3)不僅需要本地不同控制器間協調,也需要異地不同控制器間協調控制。
  智能控制是當今控制理論發展的新的階段,主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。
  智能控制在電力系統工程應用方面具有非常廣闊的前景,其具體應用有快關汽門的人工神經網絡適應控制,基于人工神經網絡的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統結構,多機系統中的ASVG(新型靜止無功發生器)的自學習功能等。   2.FACTS和DFACTS
  (1)FACTS概念的提出
  在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術——柔性交流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。
  所謂“柔性交流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統的重要部位,采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統的主要參數(如電壓、相位差、電抗等)進行調整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。
 


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