有關電力系統自動化技術論文
電力系統自動化系統是指採用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置並通過訊號系統和資料傳輸系統對電力系統各個元件、全系統或區域性系統進行就地協調或遠方自動監視、調節和控制以保證電力系統能正常執行和具有合格的電能質量。下文是小編為大家蒐集整理的的內容，歡迎大家閱讀參考!
篇1
略論電力系統自動化控制
【摘 要】介紹了分層分散式變電站自動化系統中控制與操作的功能及特點，總結了防誤操作的幾種模式，比較了常規站與自動化站控制與作業系統的差異，提出了作者自己的看法。
【關鍵詞】電力系統;自動化;控制;操作
1.控制可靠性
變電站的設計首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，採用自動化系統的變電站更要將計算機監控系統縝密設計。為保證控制操作的高可靠性，通常用於高壓電力系統的變電站自動化產品都具有以下功能：
1.1多級多地點控制功能自動化系統的控制操作方式有遠方遙控、站控、就地***後備操作***三種方式
遠方遙控：由排程人員在排程端發出下行控制命令。
站控操作：執行人員在變電站層監控主機發出操作命令，通過互動式對話過程，選擇操作物件、操作性質，完成對某一操作過程的全部要求。
就地操作：作為後備控制方式，當監控系統故障或網路故障時，可在間隔層的測控單元的小開關手動控制或通過就地監控單元裝置上的薄膜鍵盤進行就地控制。
上述三種操作方式通過軟體或使能開關可相互切換，當切換到後備手動控制時，站控及遙控命令不被執行;當切換到站控操作時，後備手動控制不產生任何作用，計算機對一臺裝置同一時刻只能執行一條控制命令，當同時收到一條以上命令或預操作命令不一致時，應拒絕執行，並給出錯資訊。每個被控物件只允許以一種方式進行控制。
1.2操作過程中軟體的多次返校
***1***操作員許可權設密，以杜絕誤操作及非法操作。目前成熟的監控系統的軟、硬體裝置都具有良好的容錯能力，即便執行人員在操作過程中發生一般性錯誤，均不引起系統的任何功能喪失或影響系統的正常執行，對意外情況引起的故障，系統都具有恢復功能。
***2***操作員工作站發出的操作指令，都必須經過選擇校核執行等操作步驟，返校通過後再送至該點執行下一步驟。當某一環節出錯，操作指令中斷，並告警提示。每次操作結束後，系統自動記錄操作過程並存盤。
***3***監控系統的雙機配置220kV及以上電壓等級變電站自動化系統多作雙機雙網配置，作為人機介面的監控主站冗餘配置，熱備用工作方式，可保證任意裝置故障時控制功能無影響。時下的做法，監控主站用乙太網相聯並以HUB作為該乙太網的管理。該網上任一裝置異常，可將熱備機切換為主機工作。監控系統硬體的冗餘配置，系統分層分散式結構，為變電站的控制與操作的可靠性提供了保證。
2.操作實現方式
為保證變電站控制與作業系統的可靠性、準確性，變電站的防誤操作的設計也是重要環節之一。因為是計算機監控，變電站不再採用繁瑣的電氣聯鎖，可方便地實現多級聯鎖。對於分層分散式自動化系統，其操作閉鎖方式也為分層分級式閉鎖而與該系統結構相適應。每個間隔的測控裝置，已引入該間隔的交流電流、電壓、斷路器位置及刀閘輔助接點作為遙測、遙信之用，這也為實現本間隔內的斷路器及刀閘操作的防誤操作提供了必要條件。智慧型裝置可很方便地利用上述資訊進行程式設計，實現該間隔的操作閉鎖功能。
對於全站的涉及多個電氣間隔和多個電壓等級間的操作閉鎖，目前有三種不同的實現方式。其一，用軟體實現，即將全站的防誤操作閉鎖用軟體程式設計置於監控主機之內。監控主機可從通訊網上獲得全站所有開關、刀閘的狀態資訊及每個間隔控制終端的操作資訊，引入裝置操作規則，進行軟體程式設計即可實現全站的操作閉鎖功能。該方式應該說是最簡單經濟可靠的方案之一。其二，硬體閉鎖，即西門子公司的8TK模式。西門子公司的LSA-678變電站自動化系統的一個主要特點便是8TK操作閉鎖裝置的相對獨立性，8TK純粹作為控制及操作閉鎖之用，每個間隔的刀閘資訊進8TK1實現該間隔的操作閉鎖，各間隔的刀閘資訊經重動後都進入8TK2裝置，母聯刀閘及母線地刀等直接引入8TK2裝置，8TK2裝置實現間隔之間的操作閉鎖功能。其三，軟硬相結合的閉鎖方式，間隔之間的閉鎖採用8TK及類似裝置實現閉鎖功能，監控主機內做一套全站的軟體操作閉鎖。該模式即為江蘇宿遷雙泗500kV變採用的操作閉鎖方式。
軟硬兩級閉鎖，其可靠性高，監控系統或網路故障不影響全站的安全可靠操作，但該模式接線複雜，且價格昂貴，雙泗500kV變的該套8TK閉鎖裝置約花費人民幣300萬元。
以軟體實現全站的操作閉鎖，對於一套成熟的變電站自動化系統來說，也應該是高可靠性的;既然整個變電站的監控功能都由監控主機實現，那麼操作閉鎖軟體功能做在監控主機內也應是安全可靠的。對於雙機系統冗餘配置，閉鎖軟體也為雙套設定。筆者認為對於220 kV及以下自動化系統實現的無人值班站採用這種模式可靠、安全、經濟適用。
對於一個半開關接線的500kV變電站，筆者認為500kV系統每個斷路器及兩側刀閘的操作閉鎖由相應測控裝置實現以外，每串內的斷路器及刀閘之間的閉鎖採用專門一套硬體閉鎖裝置以提高其可靠性。至於220kV系統為簡化接線，節約資金，可不必配置用於間隔之間操作閉鎖的專用硬體裝置。
上述三種模式都可高效可靠地實現變電站所有斷路器及刀閘的控制。而且都具有順控功能，例如：操作某條線路送/停電、旁母代/倒線路、母線切換等各種常規順序操作，只需在監控主機的鍵盤上敲入相應指令，便可自動完成。常規站可能要花費幾個小時的操作，在這裡幾分鐘便可完成。
可見變電站自動化系統的防誤操作分層分級考慮，其可靠程度明顯優於常規站的防誤設計。
3.自動化控制技術分析
分層分散式自動化系統從軟硬體上分層分級考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動化站可採用遠方、當地、就地3級控制，而常規站只能通過控制屏KK把手控制;常規站電氣聯鎖設計聯絡複雜，在實際使用中，裝置提供的接點有限且各電壓等級間的聯絡很不方便，使得閉鎖迴路的設計出現多餘閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動化站可方便地實現多級操作閉鎖，可靠性高。
常規站，人是整個監控系統的核心，人的感官對資訊的接受不可避免地存在誤差，其結果就會導致錯誤的判斷和處理。人接受資訊的速度有一定限制，對於變化快的資訊，有時來不及反應，可能導致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經驗、責任心等因素都會影響資訊的處理，可以說常規站人處理資訊的準確性和可靠性是不高的。執行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發生。綜合自動化站的核心為系統監控主機，用成熟可靠的計算機系統實現整個變電站的控制與操作、資料採集與處理、執行監視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
變電站自動化系統簡化了變電站的執行操作，可方便地實現各種型別步驟複雜的順控操作，且操作安全快速，對於全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成;而常規站實現同樣的操作往往需要幾個小時，且仍存在誤操作的隱患。
常規變電站控制一般採用強電一對一的控制方式，資訊及控制命令都是通過控制電纜傳輸。計算機監控系統控制命令的傳輸由模擬式變成數字指令，提高了資訊傳輸的準確性和可靠性。特別是分層分散式自動化系統，各保護小間與主控室之間採用光纜傳***下轉第206頁******上接第154頁***輸，提高了資訊傳輸迴路的抗電磁干擾能力。分散式佈置，控制電纜長度大為縮減，在相同控制電纜截面時，斷路器控制迴路的電壓降減少，有利於斷路器的準確動作。規劃院最近將全國5個500kV站作為綜合自動化的試點，也從側面反應電力系統業內人士對自動化監控系統可靠性的認同。
4.小結
綜上所述，變電站自動化系統的控制與操作是可靠的，它的成熟和進步還需在變電站的實際執行中不斷得到完善。 [科]
【參考文獻】
[1]陳綱，曹斌勇，劉巨集偉.電力自動化專業各研究領域發展趨勢與現狀調查[J].長沙電力學院學報***自然科學版***，2006***4***：134-139.
[2]張繼雄.變電站自動化系統選型中應注意的問題.內蒙古電力技術，2005，02.
[3]韓富春.電力系統自動化技術.北京：中國水利水電出版社，2003.
篇2
淺析電力系統自動化控制技術
摘 要：隨著用電量需求的日益增加，電力系統的發展愈來愈快，本文主要是對電力自動化系統的構成，電力自動化的智慧技術等進行了分析，以供同仁參考!
關鍵詞：電力系統;自動化;控制技術
1 前言
電力系統自動化系統是指採用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置並通過訊號系統和資料傳輸系統對電力系統各個元件、全系統或區域性系統進行就地協調或遠方自動監視、調節和控制以保證電力系統能正常執行和具有合格的電能質量。在最近的這些年，電力系統自動化系統得到了大力的發展，資訊處理量也在不斷的增大，處理的資訊量也越來越大，考慮的因素也越來越大，可運用的領域也在增多，能夠閉環控制的物件越來越豐富。
2 電力自動化系統的構成
電力系統自動化是電力行業發展的高階段，是電力行業不斷加強新技術引進與應用的突出成就，當前的電力系統自動化主要包括以下裝置和部件：
2.1 系統排程自動化。
電力系統排程自動化是當前電力系統中發展最快的技術領域之一，它的主要功能構成為：電力系統資料採集與監控，其是實現排程自動化的基礎和前提;電力系統經濟執行與排程、電力市場運營與可靠性、發電廠運營決策等;變電站綜合自動化等。電力系統排程自動化是電力系統自動化的核心與關鍵，對自動化系統的質量與穩定性有著重要影響。
2.2 變電站自動化。
變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通訊技術和資訊處理技術等實現對變電站二次裝置***包括繼電保護、控制、測量、訊號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等的功能進行重新組合、優化設計，對變電站全部裝置的執行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩定執行水平、降低執行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。
2.3 配電網自動化
在配網自動化的第一個階段裡，主要的思路是當系統發生故障時，通過斷路器等二次繼保裝置之間的相互配合，快速切除故障，不需要計算機介入進行實時控制，在這一階段裡使用的裝置主要是二次物理裝置。但是，在這一階段裡，受電源和繼保裝置的影響，自動化程度非常低。
3 電力自動化的智慧技術
3.1神經網路控制技術。
人工神經網路智慧方案在電力系統自動化控制中的創新實施人工神經網路用於對人們傳遞及處理資訊相關特徵的綜合模擬，由人工方式對人們最簡單的神經元進行大量仿製，並令其以一定規範的方式連線組成。單體的人工神經元可實現由輸入轉向輸出的非線性構建關係，而通過互相連線，他們可組成一類複雜的人工神經元網路。該類智慧方案在電力系統自動化控制中的合理應用令各類優勢資訊實現分佈儲存，從而具有較強的綜合容錯能力與學習能力，可科學實現對各類優勢知識的自動化組織，並適應使用者對資訊處理的不同需求。各個神經元間的計算過程在一定意義上具有獨立性，因而便於我們進行有針對性的處理，令系統控制執行效率切實提升。由於人工神經網路富於較強的非線性智慧化擬合能力與自學能力，並富含聯想記憶及魯棒性功能，因此令其在富含大量非線性複雜子系統的電力系統中具有較大的應用創造潛力。
3.2 模糊邏輯控制技術。
模糊智慧方案在電力系統自動化控制中的科學實施模糊智慧控制原理主要將經典的整合理論進行模糊化處理，將模糊邏輯的語言變數及近似推理引入其中從而形成整體性綜合智慧技術的推理體系。模糊控制的模擬物件為人的模糊推理能力及決策實踐中的實用性控制方式，該理論主體依據相關控制的已知規則及資料首先由模糊輸入量展開對模糊控制輸出的推導，主要由模糊化、時間模糊推理機、最終模糊判決三個子過程組成。隨著模糊理論的不斷髮展與成熟完善，模糊控制中包含的優勢效能得到了學術界充分的肯定。例如該控制方法可適用於對不定性、不精確情況的處理，同時可抑制噪聲帶來的汙染問題。
3.3 專家系統控制技術。
專家系統智慧方案在電力系統自動化控制中的綜合實施專家系統是一類發展較早且較為成熟的人工智慧技術，其主體由知識庫及綜合推理機組成，針對某領域內的專家提供的精華知識進行推理並完成人類專家在制定決策實踐過程的模擬操作，為系統提供與專家水平相當的實踐方案。當前，電力系統控制及執行中多依靠有豐富經驗的排程人員依據科學自動化控制技術完成。
導致該控制方式的主體原因為傳統的數值分析方式缺乏科學的啟發推理效能，無法同步實現知識的積累。再者，由於電力系統內部本身的複雜性令一些簡單的數學模型及控制狀態難於發揮作用，而複雜的模型又較難獲取，單純的數值方式無法充分滿足自動化的電力系統執行要求。
因此我們必須在電力系統自動化中引入電力行業專家經驗知識，利用專家系統方案，強化系統的綜合控制效能。在系統構建實踐中我們應主力擴充對推理速度的更新提升，令其具有高效的線上分析能力，併合理引入學習機制，令其容錯能力、對新問題的處理能力切實提升，即使在系統出現故障、網路結構、各類系統引數設定有變，裝置控制器的相關配置發生變化時，也能實現適應性改變依據綜合調控能力得出正確的推理結果。
3.4 線性最優控制技術。
最優控制是將最優化理論用於控制問題的一種體現，也是現代控制理論的一個重要組成部分。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中最成熟的一個分支，應用很廣泛。一些專家已經提出了利用最優勵磁控制手段改善動態品質和提高遠距離輸電線路輸電能力，取得了很多研究成果，對大型機組方面直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式提供了科學的依據。
3.5 綜合智慧控制技術。
綜合智慧控制包含了現代控制與智慧控制方法的結合，神經網路與專家系統的結合在電力系統中研究較多，專家系統與模糊控制的結合，神經網路與模糊控制的結合，模糊控制、神經網路與自適應控制的結合等方面。神經網路適合於處理非結構化資訊，而模糊系統對處理結構化的知識更有效。
4 結語
本文對電力自動化系統的構成，電力自動化的智慧技術等方面的內容進行了分析，希望可以為相關的工作人員提供一定的參考。
參考文獻：
[1] 李隆娟. 淺談電力系統自動化及其發展[J]. 中國新技術新產品. 2010***22***
[2] 王飛. 關於電力系統自動化技術問題的探討[J]. 廣東科技. 2011***20***
[3] 譚海彬. 電力系統自動化控制技術的研究[J]. 科技促進發展. 2010***12***
>