電網電氣自動化技術研究

時間:2022-04-28 10:22:26

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電網電氣自動化技術研究

摘要:目前我國電氣自動化技術取得了很大的成就,相對于傳統技術具有明顯的優勢。隨著這項技術的改進和完善,電網的穩定性和經濟性得到了進一步保障,更是有利于資源的合理分配。本文闡述了電力自動控制系統的構成,討論了電力系統自動控制的基本要求,并介紹了在電力系統中三種比較典型的智能控制技術。綜合目前電網的結構問題,對電力系統自動控制方案進行了探討。實踐表明,通過電力系統自動控制系統的應用,有利于優化供電企業管理模式,提升工作效力以及減少不必要的損耗,極具現實意義。

關鍵詞:電網自動控制系統;智能控制;應用

1緒論

電力系統自動控制系統的正常運行,由多個模塊共同完成,包括自動檢測、決策以及控制單元,然后基于信息數據傳統模塊,對電力系統內部各個功能組件和子系統進行自動化監視與檢測,保障各個單元模塊的正常運轉,減少電能的損耗。

2電力自動控制系統的構成

(1)系統調度自動化。作為行業進步最快的前沿科技之一,電力系統調度自動化是對現有電力系統的重大升級。該系統主要包括以下幾個功能模塊:對電力系統相關數據進行檢測與統計,這是調度實現非人工干預的基本條件;監控這個系統經濟性如何,對于電力市場的運營成效展開評估,便于針對性決策的制定,讓變電站的自動化水平得以完善。通過實現調度的自動化,對于整個自動化系統的運行可靠性和穩定性具有至關重要的作用。(2)變電站自動化。變電站綜合自動化系統功能是基于以下方式實現的,借助電子信息技術以及相關通訊標準,對本電站的二次設備進行重新排序以及設計,實現對本電站所有哦設備的實際狀態進行數據測量、健康以及控制。變電站綜合自動化的實現具有重要意義,一方面是提升整個變電站安全系數的重要保障,同時進一步降低了運營費用,提升了變電站的整體效益,同時還有利于實現優質電能的輸出。(3)配電網自動化。配電網的操作方式,經歷了三個階段,第一階段是手工操作,這一方式維持很長時間,第二階段是從九十年代開始形成的孤島自動化,第三階段就是利用通信技術和互聯網技術,對配電網自動化進行升級。配電網自動化一般指的是饋線自動化、自動制圖、地理信息系統及配網故障自動分析軟件,這些都是配電自動化技術的重要部分。相對于傳統的自動化,采用信息技術的配電網自動化具有以下三個關鍵點,即分布的智能終端、通信技術以及智能的后臺軟件。對于我國配電網現在的情況,配網自動化的建設最好結合實際情況進行分期建設,從根本上對配電系統進行技術改造,使得系統綜合性能穩步提升。

3電力系統自動控制的基本要求

第一,基于對系統狀態及其內部組件進行控制,為運行人員采集真實實時的數據,以輔助正確的決策。即具有調節和控制的功能。第二,能夠快速定位并及時處置相應模塊造成的問題,對整個系統的運行進行檢測與維護。第三,協調系統各個功能模塊,使其能夠平穩運轉,最終實現優質電能的輸出,從經濟層面和安全層面,使系統正常運行。第四,該系統需要對現有人力的投放進行優化,逐漸減輕工作量,最終降低系統級的意外故障,延長電力設備的使用周期,對現有性能進行提升。在應對突發情況時,能夠及時規避事故帶來的影響、

4電力自動化的智能技術

隨著技術的不斷進步,對電力系統的控制的要求也越來越高,電力系統豐富了現有的控制手段,就現階段而言,以下幾種智能技術在這個領域的應用,已經較為成熟,使得自動控制模塊更加系統化,有越來越復雜的功能,以滿足人們的需求。(1)神經網絡控制技術。神經網絡受到大眾關注,是基于其諸多特性:比如非線性、并行處置功能、強魯棒性以及學習自主化。一般而言,神經網絡的的主要構成單元是神經元,其通過某種形式連接在一起。海量信息在神經網絡內部由眾多連接權值進行聯系,通過一些制定的算法可以開展權值的調節,從而實現基于不同空間變化下呈現非線性的映射。從目前的研究來看,神經網絡模型及其結構是研究的重點,特別是相關的算法和硬件的設計更是重中之重。神經網絡控制技術的不斷向前發展,對于電力系統的自動化具有重要作用。(2)模糊邏輯控制技術。模糊控制方式的掌握難度較小,并且在家電中這種方式表現最佳。利用模型思維實現控制是目前較常使用的手段,然而,模型的構建缺乏相應支撐,建立的難度較大。但對于模糊關系模型,其構建邏輯雖然簡單,但非常實用。在日常家用電器中,模糊控制理論也有廣泛的應用,比如常用的電熱爐以及洗衣機等。對于電熱爐而言,其模糊控制原理較為簡單,往往通過恒溫器將溫度控制在某幾檔溫度之間,以方便烹飪者選用,然后以語言變量的形式采用溫度以及溫度變化的庶值,通過5組不同的語言變量進行跨接,采用這樣的方式將常規變量以及語言變量展開相互的轉化。再通過模糊推理機,從模糊規則庫導入算法,從而進行模糊控制。目前日本在這項技術的應用上處于先進水平,并且仍然在此項技術領域展開研究,付出了大量的人力物力。(3)專家系統控制技術。就目前而言,專家系統的應用比較廣泛,就電力系統而言,主要包括以下幾個方面:識別系統在非常規狀態的經濟狀態,為工作人員提供緊急應對措施,促使系統恢復控制狀態,同時進行不同狀態之間的切換。另外,還要進行系統統籌,配電系統的自動化操作以及相應工作人員的培訓,電力系統短時的負荷數據預估,基于動態和靜態進行安全性評估,同時還有人機接口對接等。結合現在的實際情況,雖然專家系統在電網中具有一定的應用,但其不足之處也較為明顯,例如無法模仿人類專家的創造力,應在進行專家系統的研發時,需將代價收益進行詳細研究,通過各種實驗對該系統進行驗證,同時還需要對不同工具之前的融合以及知識獲取問題進行評估。

5總結

因此,在技術改良和技術融合的大趨勢下,自動化控制已經逐漸與計算機技術相互融合,推動電力系統進入高科技時代,但鑒于我國在自動化方面在研發和變革方面落后于國其他國家,需要加大對技術的引進和吸收,才能推動實現電力系統自動化控制的實現。

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作者:譚振創 單位:陽江市恒源工程咨詢有限公司