新型電力系統概念范文

導語：如何才能寫好一篇新型電力系統概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：電力系統自動化研究方向發展趨勢 新技術

變電站電力系統是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調整電壓，在電力系統中，變電站是輸電和配電的集結點，變電站主要分為:升壓變電站，主網變電站，二次變電站，配電站。電力系統綜合自動化是基于科技發展和計算機網絡技術的出現而逐步形成的一個概念，是一個綜合發電廠、變電站、輸配網絡和用戶的集成概念，其概念研究和實現的主要目的就是如何更好地掌控和監視電力從出廠到供應的全過程，使輸配過程更有效和通暢。

1、電力系統自動化的研究方向

（1）智能保護與變電站綜合自動化 。對電力系統電保護的新原理進行了研究，將國內外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等應用于新型繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，大大提高電力系統的安全水平。（2）電力市場理論與技術。基于我國目前的經濟發展狀況、電力市場發展的需要和電力工業技術經濟的具體情況，認真研究了電力市場的運營模式，深入探討并明確了運營流程中各步驟的具體規則；提出了適合我國現階段電力市場運營模式的期貨交易（年、月、日發電計劃）、轉運服務等模塊的具體數學模型和算法，緊緊圍繞當前我國模擬電力市場運營中亟待解決的理論問題。（3）電力系統實時仿真系統。對電力負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行了研究，引進了加拿大teqsim公司生產的電力系統數字模擬實時仿真系統，建成了全國高校第一家具備混合實時仿真環境的實驗室。（4）電力系統運行人員培訓仿真系統。電力系統運行人員培訓仿真系統是針對我國電力企業職工崗位培訓的迫切要求，將計算機、網絡和多媒體技術的最新成果和傳統的電力系統分析理論相結合，利用專家系統、智能cai（計算機輔助教學）理論，進行電力系統知識教學、培訓的一種強有力手段。本系統設計新穎，并合理配置軟件資源分布，教、學員臺在軟件系統結構上耦合性很少，且系統硬件擴充簡單方便，因此學員臺理論上可無限擴充。 （5）配電網自動化。在中低壓網絡數字電子載波ndlc、配網的模型及高級應用軟件pas、地理信息與配網scada一體化方面取得了重大技術突破。（6）電力系統分析與控制 。對在線測量技術、實時相角測量、電力系統穩定控制理論與技術、小電流接地選線方法、電力系統振蕩機理及抑制方法、發電機跟蹤同期技術、非線性勵磁和調速控制、潮流計算的收斂性、電網調度自動化仿真、電力負荷預測方法、基于柔性數據收集與監控的電網故障診斷和恢復控制策略、電網故障診斷理論與技術等方面進行了研究。（7）人工智能在電力系統中的應用。結合電力工業發展的需要，開展了將專家系統、人工神經網絡、模糊邏輯以及進化理論應用到電力系統及其元件的運行分析、警報處理、故障診斷、規劃設計等方面的實用研究。（8）現代電力電子技術在電力系統中的應用。開展了電力電子裝置控制理論和控制算法、各種電力電子裝置在電力系統中的行為和作用、靈活交流輸電系統、直流輸電的微機控制技術、動態無功補償技術、有源電力濾波技術、大容量交流電機變頻調速技術和新型儲能技術等方面的研究 （9）電氣設備狀態監測與故障診斷技術。通過將傳感器技術、光纖技術、計算機技術、數字信號處理技術以及模式識別技術等結合起來，針對電氣設備絕緣監測方法和故障診斷的機理進行了詳細的基礎研究，開發了發電機、變壓器、開關設備、電容型設備和直流系統等主要電氣設備的監控系統，全面提高電氣設備和電力系統的安全運行水平。

2、電力系統自動化總的發展趨勢

1.1 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。

1.2 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。

3、 具有變革性重要影響的三項新技術

3.1 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。

3.2 FACTS和DFACTS

3.2.1 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――柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”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。

3.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現狀 各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比，ASVC的調節范圍大，反應速度快，不會發生響應遲緩，沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲，并且因為ASVC是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。

3.2.3 DFACTS的研究態勢 隨著高科技產業和信息化的發展，電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感，電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說，信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。

DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術，它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

4、基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統

4.1 基于GPS統一時鐘的新一代EMS 目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。

4.2 基于GPS的新一代動態安全監控系統 基于GPS的新一代動態安全監控系統，是新動態安全監測系統與原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統，主要由同步定時系統，動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現的同步相量測量技術和光纖通信技術，為相量控制提供了實現的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產物――PMU(相量測量單元)設備，正逐步取代RTU設備實現電壓、電流相量測量(相角和幅值)。

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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

1 電力系統自動化總的發展趨勢

1.1 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。

1.2 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。

2 具有變革性重要影響的三項新技術

2.1 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。

2.2 FACTS和DFACTS。

2.2.1 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――柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”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。

2.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現狀。各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比,ASVC的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲,并且因為ASVC是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。

2.2.3 DFACTS的研究態勢。隨著高科技產業和信息化的發展,電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感,電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說,信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。

DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術,它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

2.3 基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統。

2.3.1 基于GPS統一時鐘的新一代EMS。目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足,即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的分析。

2.3.2 基于GPS的新一代動態安全監控系統。基于GPS的新一代動態安全監控系統,是新動態安全監測系統與原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統,主要由同步定時系統,動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現的同步相量測量技術和光纖通信技術,為相量控制提供了實現的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產物――PMU(相量測量單元)設備,正逐步取代RTU設備實現電壓、電流相量測量(相角和幅值)。

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關鍵詞：電力系統自動化；發展；應用

中圖分類號： F406 文獻標識碼： A

隨著社會和科學的不斷發展進步，我國迎來了信息化和高科技化的嶄新時代。在社會的各個領域廣泛普及了自動化和數字化的方式，極大的提高了生產效率，促進了社會的穩定和發展。電氣自動化是現代先進科學的核心技術，也是現代化的重要標志。研究我國電氣自動化的發展趨勢，對于我國的發展有著很重要的意義。電氣自動化的現狀發展平臺開放式依靠OPC和Windows平臺等技術，結合合適的電氣技術，對未來的發展起著非常重要的作用。IEC61131標準使得接口標準化，現在全球有上百家PLC的生產企業，四百多種PLC產品，但是PLC產品的編程語言和表達方式并不相同，相互結合不方便。IEC61131的頒布就解決了這個問題。它不但促使產品的編程接口標準化，還定義了語法和語義。目前，IEC61131被控制系統廠商采納，并成為一個國際化的標準，它不但容易管理程序，還縮短了編程周期，極大地提高了使用效率。

（一）當今電力系統的自動控制技術趨向。

1、在控制策略上逐漸向最優化、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需要多“兵種”的聯合作戰。

（二）整個電力系統自動化的發展趨向。

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、效率為目的向管理、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。

二、具有變革性重要影響的三項新技術

（一）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多年中大體上可以分為三個階段：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。

（二）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——柔流輸電系統（FACTS）技術悄然興起。所謂“柔流輸電系統”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。

2、FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現狀。各種 FACTS 裝置的共同特點是： 基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。 ASVC 是包含了 FACTS 裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。 ASVC 由二相逆變器和并聯電容器構成， 其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比， ASVC 的調節范圍大， 反應速度快， 不會發生響應遲緩，沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲，并且因為 ASVC是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。

3、DFACTS 的研究態勢。隨著高科技產業和信息化的發展，電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感，電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說，信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。DFACTS 是指應用于配電系統中的靈活交流技術，它是 Hingorani 于1988 年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是：對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

（三） 基于 GPS 統一時鐘的新一代 EMS 和動態安全監控系統。

1、基于 GPS 統一時鐘的新一代 EMS。目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集（SCADA）系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難；后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。

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關鍵詞：電力系統 自動化技術 發展趨勢

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）09-0202-01

電力系統自動化技術不僅能夠準確的判斷電力故障，還能夠對負荷、線損、電能質量的好壞進行有效的分析，保證電力系統的正常運行。隨著電力系統自動化的要求越來越高，電氣新技術得到了更廣泛的應用，從而促進了電力系統自動化的發展。

1 電力系統自動化技術概況

首先從概念、組成要素和智能技術三個方面進行說明電力系統自動化技術的重要作用。

1.1 電力系統自動化技術的概念

電力系統自動化技術是指使用各種具有自動檢測功能和決策控制功能的裝置，通過數據傳輸系統和信號系統將電力系統的各個元件、局部系統或者是全系統進行自動監控、協調控制的技術，確保電力系統能夠安全穩定可靠的運行。

1.2 電力自動化系統的組成要素

電力系統自動化系統中主要有以下幾個要素。

（1）變電站自動化技術；變電站是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調整電壓，在電力系統中，變電站是輸電和配電的集結點。因此變電站自動化技術尤為重要。變電站自動化技術是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等。（2）配電網自動化技術；配電網主要是是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關、無功補償電容以及一些附屬設施等組成的，在電網中起到分配電能的作用。長期以來，配電網只采取手工操作方法，隨著技術的進步，逐漸能夠運用自動化技術，配電網自動化技術對于電能的分配和監控十分重要。（3）電力系統調度自動化技術；電力系統調度自動化技術是是當前電力系統中發展最快的技術領域之一，主要功能構成有：電力系統數據采集與監控，電力系統數據采集與監控以及數據通信技術是實現調度自動化的基礎和前提；電力系統經濟運行與調度、電力市場化運營與可靠行、發電廠運營決策支持等；其功能的強大性能夠確保電力系統在運行過程中的準確性、可靠性和經濟性。

1.3 電力系統自動化智能技術

隨著電力系統的要求越來越高，智能化技術的運用已經成為大勢所趨，一些先進的技術也在不斷地應用于實際中。

（1）神經網絡控制技術；神經網絡控制技術為解決復雜的非線性、不確定、不確知系統的控制問題開辟了新途徑，同時具有并行處理能力和自學能力，確保數據的準確性和可操作性。（2）專家系統控制技術；這一技術在電力系統中被廣泛的應用，它能夠實現對于電力系統警告或緊急狀態的辨認，提供緊急處理方法，同時還能夠實現對故障處的隔離，實現配電系統自動化運行，但是其難以模仿專家的思維的缺點使其技術的應用還存在一定的弊端。（3）線性最優控制技術；該技術是將線性最優理論應用于實際情況的表現，通過該技術，降低了遠距離電力運輸的損耗，實現了電力的高效利用。

2 電力系統技術的發展趨勢

2.1 自動化技術的發展總體趨勢

（1）由開環監測為主轉移到閉環控制為主。（2）由技術功能單一向多功能全方位的方向發展，例如變電站自動化、配網自動化技術的應用。（3）由單個元件發展向全系統方向發展，例如檢測控制與數據采集技術的發展。（4）由高電壓等級向低電壓等級發展，如從能量管理系統向配電管理系統方向發展。（5）裝置的性能向靈活性、技術性、創新性和數字化方向轉變，確保供電系統的高效性、智能型和經濟性，例如繼電保護技術的創新。（6）將電力系統的高效、經濟、安全運行和管理的自動化和效率化結合，實現電力運輸過程的順暢，如管理信息系統在整個過程中的應用。

2.2 自動化技術環節的發展趨勢

（1）新技術的應用應該實現適應性、協調性、創新性和最優性的完美配合。（2）在技術設計上盡量符合多機系統，以應對可能出現的問題。（3）在監控環節盡量提高技術含量，實現實時監控、分段監控與重點監控相結合的監控模式。（4）培養技術人員的技術含量和技術素養，實現多種技術人才聯合作業，在技術理論上實行現論，技術手段上實現自動化控制，將電子技術應用的實際情況中。

3 新技術在電力系統自動化發展中的應用

3.1 dfacts技術和facts技術的應用

（1）facts技術；在電力系統發展過程中，facts技術即柔流輸電系統在不斷的發展，該技術就是在輸電系統的關鍵部位運用具有單獨或綜合功能的電子裝置，對電壓、電抗等輸電參數進行控制，確保輸電的可靠性和高效性，該技術將微機處理技術、電子技術等高科技應用于輸電過程，確保了電力系統的安全可靠，同時能夠實現節電的環保效果。（2）dfacts技術；隨著社會的發展，用戶對于供電質量、可靠性的要求越來越高，因此電力自動化系統中的技術應用越來越受到重視，dfacts技術即配電系統中的靈活交流技術，其應用對于供電的質量和穩定性都有保證。該技術能夠對供電過程中的各種質量問題采取相應的和及時的解決辦法，在配電網和大量的電力用戶的供電端使用新型的電子監控設備，實現對質量問題的全過程監控，保證用戶用電的質量。

3.2 高效動態監測系統

監控系統中一種是側重于監控電磁暫態過程的故障錄波儀，它的記錄數據較為繁雜，記錄的時間也較為短暫，記錄儀之間也缺乏通信，忽略了對系統的整體動態分析；一種為側重于系統穩態運行狀況的監視控制與數據采集系統，該系統的數據刷新時間較長，只能對系統的穩態特征進行分析。這兩種系統的局限性促使了新型動態監測系統的產生。這種新技術則為基于gps的新一代動態安全監控系統，它是由同步定時系統、中央信號處理系統、通信系統以及動態相量測量系統構成，運用gps實現同步相量測量技術以及光纖通信技術，為相量控制提供了實現的可能性。

4 結語

隨著科技的進步，人們對于電力系統的要求也越來越高，電力系統自動化控制技術的應用也成為必然，本文提出的電力系統自動化技術和其發展趨勢以及其新技術的應用，能夠保證電力系統運行的電能質量、安全性、可靠性以及經濟性。

參考文獻

[1]楊芳.電力系統自動化控制技術的應用研究.價值工程，2012年10期.

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【關鍵詞】電力系統；繼電保護技術；常見問題；措施

1前言

近年來，電力系統繼電保護技術在各種高新技術的支撐下實現了長足發展，越來越多新技術被應用于電力系統繼電保護技術中，對維持整個電力系統實現安全、高效、穩定運行有著重要意義，尤其是計算機網絡技術、綜合自動化技術等先進技術的普遍應用，有效實現了繼電保護技術的智能網絡監測、實時在線診斷等功能。然而，由于各種傳統和新興繼電保護技術在電力系統應用中存在一定局限性，導致繼電保護技術發展中需要面臨一系列常見問題，能否解決繼電保護技術在具體應用中的常見問題不僅關系到保護效能，同時也決定了能否為用戶營造一個安全、穩定、高效的用電環境。

2電力系統繼電保護技術在應用中的常見問題

近年來，以微機繼電保護技術為代表的各種新興繼電保護技術的應用，對進一步提高我國電力系統的總體保護效能有著重要意義，但是由于各種繼電保護技術受到自身局限性等因素影響，所以導致其在具體應用中暴露出了較多常見問題，具體表現在以下幾個方面：

2.1電流互感飽和

我國電力系統中配電系統的終端設備負荷受到用戶用電習慣改變影響而不斷增容，如果在這種情況下整個電力系統在運行中發生短路，短路造成的過大電壓會在靠近終端設備區時產生電流互感飽和，即靠近終端設備區的電流甚至會達到電流互感器單次額定電流的百倍以上。為此，就繼電保護技術在電力系統中的應用來說，一旦出現電流互感飽和則勢必會影響到整體電力系統的正常運行。

2.2諧波

我國經濟發展過程中使高耗能用電量開始不斷上升，并且在當前依舊保持著一個較高的上升趨勢，在這種情況下電力系統的沖擊性負荷、非線性負荷開始大幅度提升，導致整個電力系統在運行過程中受諧波問題的影響開始不斷增強。相關研究結果顯示，在諧波長時間影響下會造成電纜壽命平均降低60%左右，而且諧波的分量還會造成電流過零時的DI/DT的值變大，從而影響到電力系統中繼電保護系統運行效能的發揮。我國電力系統中的高耗能用戶都安裝了并聯電容器，并聯電容器在特定條件下容易放大整個電力系統中的諧波，電力系統中電壓的上升會導致變壓器軟芯飽和、勵磁電流諧波增加，進而造成整個電力系統中的諧波電壓水平上升。無論是哪種情況造成的諧波都會對電力系統產生影響，同時也說明了電力系統繼電保護技術在應用中必須要克服諧波的影響。

2.3超高壓電網

我國電力系統在建設過程中開始通過各種超高壓電網建設來滿足用電需求，而超高壓電網的建設給繼電保護技術的應用帶來了很大挑戰，要求繼電保護技術在發展中要將基于電阻性差流分量的差動保護新原理作為基礎，運用差電流的電阻性分量來實現對超高壓電網中繼電保護系統的影響，這樣才能確保超高壓電網中的繼電保護系統在運行中避免受到電容電流的影響，這也是超高壓電網中繼電保護技術創新與應用的一個必然趨勢。

3解決電力系統繼電保護技術中常見問題的對策及措施

針對電力系統繼電保護技術在具體應用中暴露出的各種問題，不僅要在各種新興技術的支撐下來著力解決上述問題，同時也要進一步提高繼電保護技術在應用中的總體性能，這樣才能確保繼電保護技術的應用可以滿足電力系統需求。

3.1計算機網絡技術措施

電力系統繼電保護技術的計算機化、網絡化以及智能化已經成為必然發展趨勢，并且在上述幾個方面上已經取得了較多成績，將計算機網絡技術措施應用到繼電保護技術中，可以提高電力系統中繼電保護系統的自動化水平和控制性能，各種遠程終端單元和監控系統等均可以實現自動化，在此基礎上運用串行口與終端裝置通信協議等方式來傳遞信息。如果電力系統在運行過程中采用全分散式的變電站自動化，將計算機網絡技術應用到繼電保護系統中，對進一步提高繼電保護系統在運行過程中的效率、準確度等有著重要意義，對提高整個繼電保護系統的總體控制效能有著重要作用。

3.2新型互感器措施

光學電壓互感器（OTV）和光學電流互感器（OTA）作為兩種新型互感器措施，對電力系統繼電保護技術的應用與發展有著重要意義，國外很多經濟發達國家開始將OTV、OTA等先進技術應用其中，就上述兩種新型互感器與傳統技術相比其具有十分明顯的優勢，例如，光纖疏松信號過程中可以避免受到電磁干擾。同時，新型互感器措施在電力系統繼電保護技術的具體應用中，可以實現高壓和弱點等方面的完全隔離和絕緣，這樣有助于減少整個電力系統的占地面積，同時對降低整個電力系統在建設中的生產成本有著重要意義，所以將新型互感器措施應用到電力系統繼電保護技術中，對進一步提高電力系統繼電保護技術的應用效率有著重要意義。

3.3繼電保護自適應控制措施

自適應繼電保護這一概念最早誕生于上世紀80年代，其開始被作為一種新型繼電保護措施應用到電力系統中，繼電保護自適應控制措施可以根據整個電力系統的故障狀態變化，以及整個電力系統運行方式的變化，來對繼電保護系統的保護性能和特性進行調整。同時，繼電保護自適應控制措施可以更好的處理電力系統中的各種突況，對提高用戶的用電安全有著重要作用，可以說繼電保護自適應控制措施作為一種新興的繼電保護技術，其對提高整個繼電保護技術的保護效率有著重要意義，在國內外電力系統中的應用發揮出了應有的效果，為此，可以將繼電保護自適應控制措施應用其中來解決繼電保護技術的常見問題。

4結語

綜上所述，我國電力系統繼電保護技術在具體應用中依舊面對較多的常見問題，具體包括電流互感飽和、諧波以及超高壓電網等方面的影響而產生的問題，可以將計算機網絡技術措施、新型互感器措施以及繼電保護自適應控制措施的應用來解決上述問題。

參考文獻：

[1]朱偉.電力系統繼電保護新技術的發展與分析[J].華東科技,2013(10).

[2]張麗,張偉.關于電力系統繼電保護新技術的發展研究[J].科技風,2013(16).

篇6

關鍵詞：電氣工程及其自動化；電力系統分析；課程改革；能力培養

作者簡介：高嬿（1965-），女，吉林長春人，長春工程學院電氣與信息學院，教授；張運波（1964-），男，遼寧丹東人，長春工程學院電氣與信息學院院長，教授。（吉林 長春 130012）

基金項目：本文系吉林省教育科學“十二五”規劃重點資助課題“應用型本科電氣工程及其自動化專業‘卓越計劃’實施的研究與實踐”（課題編號：ZZ1210）、吉林省教育科學“十二五”規劃課題“應用型本科院校考研專業課分級教學模式及實施策略的研究與實踐”（課題編號：GH12215）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0052-02

高等工科學校培養的是應用型高級專業技術人才，其將來從事的是一些專業性質較強的工作，其目標是培養基礎扎實、適應能力強、創新能力強、工程實踐能力強、素質高的高級復合人才。在更新教育思想觀念的基礎上，改革高校的人才培養模式，構建新型應用型人才培養模式，是工科高等教育改革的主要內容。電氣工程及其自動化專業是長春工程學院電氣與信息學院的主干專業、試點專業，是國家級特色專業，“電力系統分析”課程是電氣工程及其自動化專業的主干課程，是校級精品課課程，也是考研課程。該課程在電力系統知識體系中起到承上啟下的作用，本課程教學質量的好壞，直接影響到后續專業課的教學，因此對該課程進行教學改革具有十分重要的意義。

一、課程改革的主要思路

“電力系統分析”課程系統性、實踐性強，它涉及到整個電力系統規劃、設計和運行的多個方面，內容豐富，綜合性強，適合實施新型教學模式。為了提高學生的綜合素質，強化能力的培養，在提高課堂教學質量的基礎上，對原有課程設置的內容及實踐環節進行多方面的改革，主要思路是：跟上信息時展的步伐，合理整合理論教學內容，加強實驗與實踐環節的教學，加強計算機應用的能力，強化實踐教學的效果，利用好現有的實驗室和實習基地，構建“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式，使學生在實際動手能力、獨立創新能力、團隊合作能力方面有所提高。

二、教學內容的改革

“電力系統分析”課程具有很強的理論性和實踐性，注重理論與實踐的密切結合是改革的關鍵問題。經過多年的研究與實踐，構建了“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式。

1.理論教學內容的整合

合理整合理論教學內容，壓縮理論課的學時是課程改革的一個主要內容。以往理論教學的內容由兩門課程分兩個學期進行，即“電力系統分析”與“電力系統計算機輔助計算”，前者包括電力系統穩態與暫態的全部理論內容，學時數為75學時；后者包括電力網絡的數學模型，電力系統短路電流、潮流、穩定計算的計算機算法的原理、計算程序及上機實踐，學時數為30學時，兩學門課程的總學時數為105學時。

改革后將兩門課程合并為一門，將“電力系統計算機輔助計算”中計算機算法的原理內容放在“電力系統分析”課程中進行教學，將“電力系統計算機輔助計算”中程序的使用、上機實踐操作放在課程結束后的課程設計中進行。此外，將“電力系統分析”課程的部分內容進行精減，學時數壓縮到72學時。在教學中，對于重點內容突出基本概念、基本原理；對于難點內容的處理有兩種方式：既是難點又是重點的內容，強調基本概念和原理，是難點但不是重點的內容，以夠用為度。

幾年來，對教學內容進行了多次修改。基本原則為注重基本概念、基本原理，強化應用能力培養。優化后的教學內容，以“夠用為度、注重應用”為指導思想，著重闡明電力系統的基本理論和基本概念，注重理論聯系實際及計算機的應用能力，內容由淺入深、邏輯性強、重點突出、易于理解。

2.實踐教學內容的整合

實踐教學的改革是“電力系統分析”課程改革的另一個主要內容，改革后的實踐教學包括課程設計、綜合實驗。

課程設計在“電力系統分析”課程結束后進行，時間為2周。以往的課程設計包括兩個方面，一方面是電力網絡方案的確定，另一方面是對最佳方案進行潮流計算（手算法）、無功平衡驗算、變壓器分接頭的選擇。改革后的課程設計，一是進行網絡方案選擇的常規設計，二是對最佳方案進行潮流、短路電流的計算，計算方法采用計算機算法，要求學生結合所確定的網絡方案編寫數據文件并上機實踐。計算機算法上機實習不占用理論教學的學時，這樣既減少了理論課的學時又增強了學生的計算機應用能力，也為畢業設計及今后的工作打下了基礎。

以往的課內實驗是在理論課教學過程中進行，受學時數限制通常做兩個實驗。由于電力系統實驗較多，每個實驗需要的時間較長，為使學生能夠連貫完成各項實驗，也為了節省理論課學時，我們將課內實驗取消，改為在理論課和課程設計結束后集中一周時間進行電力系統綜合實驗，并增加了實驗項目。改革后的“電力系統分析”綜合實驗開設同步發電機的啟動和調整實驗、穩態運行方式實驗、電力系統功率特性實驗、電力系統暫態穩定實驗、復雜電力系統運行方式實驗等。通過綜合實驗，提高學生對“電力系統分析”課程核心內容的理解，提高他們對于電力系統設計、規劃、優化運行與控制的認識，為學生畢業后從事該領域的工作建立一個專業基礎背景。

3.應用能力的提高

電力系統的綜合實驗包括驗證性實驗、綜合設計性實驗，學生通過實驗的設計、參數的調整和在教師指導下的問題排查，不僅激發了學生學習興趣，提高了學生主動學習的積極性和自覺性，而且使學生工程能力得到了訓練和提高。學院制定了有關實驗室開放的管理制度，從人、財、物上確保實驗室開放工作到位。為了滿足學生做實驗、進行畢業設計（論文）的需要，有關實驗室調整開放時間，盡量滿足學生的實驗要求，合理安排開放的時間和內容。實踐表明，實驗室開放為學生實驗、學生課外科技活動創造了良好條件，學生畢業設計（論文）的水平不斷提高，參加各種科技競賽的成績也不斷提高。

三、教學方法的改進

受傳統教學思想影響，高等工科院校的課堂教學，主要以注入式應試型為主。在教學內容上偏重于講授原理、法則、公式、方法，對知識的背景與產生過程，知識的實際應用，知識與能力素質培養的協調關系重視不夠，妨礙了知識傳授中能力與素質教育的實施。為此，我們對教學方法進行了改進。

1.啟發性的探索式、討論式教學方法

在教學過程中，盡可能提高學生學習的主動性，提高學生橫向思維的能力，特別注重師生間的雙向交流，發揮學生的積極性、創造性、參與性。在教學過程中，適當地引出一定量的問題讓學生思考，如：“調壓與調頻有何不同？“串聯電容補償與并聯電容補償在調壓上有何異同？”等。或者是要求學生自己對問題提出看法，向教師提問，在學生提問的過程中，也向教育者自身提出了有利的挑戰，為教育者提供了實踐的教學素材。經常舉一些實際的例子幫助學生理解所學理論，同時也使學生對本學科的前沿知識及發展趨勢有所了解。這種教學方式實質上就是從“灌輸式”教學向“啟發式”教學的轉變。

2.課外研究性、設計性學習法

由于“電力系統分析”課程涉及到整個電力系統的規劃、設計和運行，內容豐富，綜合性強。要學好這門課程，學生需要較大的課外投入。由于課堂學時十分有限，為了更好地引導學生進行課外學習，提高學習效率，我們設計了研究性課題，以專題研究的形式，讓學生討論，如：“改變變壓器變比調壓，低壓側要求的電壓作為已知條件給出時有幾種給出方式”，這個問題讓學生討論、總結、歸納。這種教學方法激發了學生的學習研究興趣，鼓勵學生積極去做，培養學生分析問題、解決問題的能力。再比如，“教材上介紹調壓的方法有四種，那現場實際是否也是采用這四種方法？”這個問題讓學生上電力網站查詢。這種教學方法可結合工程實際將現代科技、運營機制在電力系統中的應用情況、各種新技術新設備的應用情況有效而合理地體現在教學之中。

3.自學法

由于學時數有限，教師不可能也沒必要將所有內容都在課上進行詳細講解。為了提高學生的自學能力，對部分章節內容安排學生自學、討論，教師輔導或做小結。

四、教學手段的運用

現在的教學手段絕大多數采用多媒體教學，雖然減少了板書和畫圖時間，增加了信息量，但也會帶來新的問題：由于信息變化太快，學生沒有時間思考，對所學內容都是一知半解，從而加重了學生課后負擔。因此，采用黑板、粉筆等傳統教學與多媒體教學相結合的教學手段是提高教學效果、教學質量的一項重要內容。

1.采用多樣化的教學手段

在近幾年的教學過程中，我們注重多樣化的教學，對于簡單內容，讓學生自學；對于重要的概念、公式等需要嚴密推導、細心消化的內容還是采用傳統的黑板粉筆模式，以加深學生的印象；對于平面圖、程序框圖、結構原理的介紹，直觀形象、動態變化的內容和最新的技術發展內容采用多媒體投影設備、相關的影像資料及CAI課件的形式進行教學；對于復雜的計算，運用計算機程序進行演示；同時充分利用網絡資源與學生們建立互動關系。這種多樣化的教學收到了很好的教學效果。

2.現代教育技術的應用

（1）與課程教學相匹配的CAI課件。為配合課程教學，自行制作了“電力系統分析”課程CAI課件，并進行了多次修改與完善。CAI課件對教學起到了極大的輔助作用，提高了教學效果。

（2）MATLAB計算軟件平臺及計算程序。“電力系統分析”課程的計算機輔助教學，可以培養學生運用計算機解決專業問題的能力，引導學生掌握現代系統分析與設計的手段。我們編寫了節點導納矩陣形成、節點阻抗矩陣形成、故障計算、潮流計算、穩定計算等15個程序，并運用VC語言開發了可視化的軟件平臺，使學生掌握運用計算機解決實際問題的方法，為畢業設計和今后實際工作中計算機開發能力的養成奠定基礎。

（3）“電力系統分析”獨立網站。建成了“電力系統分析”獨立網站，網站涵蓋整個教學的各個環節，即：課前預習、課堂教學、課后復習、實踐教學等，內容主要包括：課程簡介、教學大綱、電子教案、課件、習題庫等10多個模塊。

借助于學校方便、快捷、覆蓋面廣的局域網，學生可進行課程學習、自測等自主學習，借助“網上答疑系統”可突破時空的限制，通過師生之間的交流，及時解決學習中遇到的疑難問題。另外，本網絡教學平臺還提供了輔助教學資料，通過這些教學資料的閱讀，極大調動了學生學習的積極性。

五、結束語

幾年來，在教學觀念、教師隊伍、教學內容、教學方法、教學手段、實踐教學等方面進行了全面的改革研究與實踐，構建了“理論、實踐、應用”三大模塊的教學模式。“電力系統分析”的課程建設經過多年的探索與實踐已取得成效。實踐證明，只有優化理論課程，強化實踐環節，探索課程建設，才是提高教學效果的有效途徑。

篇7

關鍵詞：電力系統；自動化技術；應用；保護控制裝置。[Abstract] System as a core system of substation automation system, stability and advancement has far-reaching impact on the power system and the power grid, advanced automation system can not only guarantee the stability of the electric power enterprise economic efficiency, and can ensure that the user of electricity benefit. It briefly introduces some basic theory of integrated automation of electric power system and its application and development.

Keywords: power system; automation technology; application; protection and control device.

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

電力系統綜合自動化的概念是以科技發展與計算機網絡技術的出現為基礎而形成的，是一個綜合性發電廠、輸配電網絡、變電站與用戶的集成的概念，它的概念研究與實現的目的是為了怎樣更好地掌控與監視電力從出廠一直到供應的整個過程，使得輸配電的過程更有效與通暢。電力系統綜合自動化主要由電網調度自動化、電力系統的信息自動傳輸、發電廠的自動化、電力系統的反事故自動化、供電系統的自動化及電力工業的管理系統的自動化等組成。它的實質是怎樣使電力在生產—傳輸—用戶的過程中達到有效的自動化控制，實現電力的供應迅捷、損耗最小與安全可靠。

二、電力系統自動化的應用

在各個領域中電力系統自動化技術的應用都非常廣泛，伴隨計算機技術的不斷普遍，電力系統已經不再是單一的控制與管理，而是通過自動化技術把各個領域的技術進行結合，實現電力系統的管理、控制以及優化。應用軟件達到控制范圍的不斷擴大和自化程度的不斷不斷。電力系統的綜合自動化一般采用分層控制的操作的方式，也就是在調度所、控制所、發電廠和變電站的各組織分層之間，按照所其管轄功能范圍來分擔與綜合協調控制功能，來達到系統的合理、經濟、可靠運行的目的的控制系統。目前，分層控制按照電力系統的大小通常分為二層或三層控制，中央控制所作為一個中樞神經，負責的是總體性的控制。地方控制所的主要功能就是對發電廠或變電所實行有效的監控。對地方的系統的電壓控制、水工調度、安全監視、運行記錄、報告與通報發電計劃和系統構成計劃等等，除了發電廠的無功功率的控制裝置不進行配備以外，其他的設備的功能基本都和中央控制所一樣。中央與地方控制所實際上都是調度自動化的重要內容，它的主要作用是對電網進行安全運行的時時監控、對電網進行有效的經濟調度及對電網運行的安全分析與事故處理。以上功能的實現，必須要經過計算機系統與數據信息傳輸網絡作為基礎的數據采集和監控（SCADA），再配以經濟調度控制（EDC）、自動發電控制（AGC）、安全分析（SA）等等軟件來進行。

電力系統的綜合自動化對于變電站保護與控制有了更高的要求，必須要具有集中控制的功能與有先進的繼電保護與控制，并且能進行遠距離控制與抗電磁干擾；對事件有記錄；可以無人值班；能夠適應全系統的統一控制的要求；并且滿足分期建設的需要。配置的基本原則是：數據分慢、中、快速傳遞；分層；保護系統通信要保持高度的優先，但是不經常被占用；保護要具有獨立工作的能力；功能處理器的配置成群；數據的采集裝置應設在開關站以內；數據的采集裝置的數量與地點應該具有靈活性；備用方式選擇要有靈活性。

在完成主網、電廠、變電所自動化目的的同時，引進國外的先進電力部門已用的先進的配電設備，用以裝備現有的配電系統，構成配電的SCADA系統，運用光纖等等通信手段來控制監測城鄉的供配電，比如配電系統電壓與電流的監測、調控自動重合器、啟用分路開關等等。電力系統的綜合自動化的實施的一個非常重要的方法是：數據性的信息的傳輸要有一個行之有效的調度通信網，電力生產的傳輸過程中的一些安全性監測數據、生產調度的數據、遠動數據以及財務、行政、供應及計劃管理數據等。一般電力系統綜合自動化過程中，信息的傳遞主要可以分為由上至下與由下至上這兩種方式。由上至下的信息傳遞通常被稱作下行信息傳遞，是由各級控制所對發電廠及變電站下達指令與操作信息，由下至上的信息傳遞則通常稱為上行的信息傳遞也就是傳達判斷與處理所需的信息。

三、電力系統綜合自動化的發展方向

目前，我國的電力系統的綜合自動化的發展方向是建立全面的DMS系統，由DMS系統，可以有效地提高電氣的綜合管理水平，滿足現代電力系統技術發展的要求；使得電氣設備的保護控制得以優化，避免大面積停電故障的發生，提升供電系統的可靠性；可以建立起快速的電氣事故的處理機制，使得故障停電的時間大大縮短，也可大大的降低對生產裝置的影響；管理人員能夠即時的掌握整個電力系統的運行情況及電流、電量、電壓、功率等一些運行參數，達到電力平衡的負荷監控、精確的計量與節約用電等等多種功能；使得現行的運行操作以及變電值班模式得以改變，實現真正意義上的無人值守的變電站管理模式，實現大幅度的減員增效的目標。

現有的國際上的很多公司都在緊鑼密鼓的研制各類型的新型的互感器。這類的新型互感器被統稱電子式互感器。包括連接傳輸系統與二次變換器的一個或者若干個電流或電壓傳感器，把被測值按照比例傳送給測量儀器與保護、控制裝置。裝置輸出的一般是模擬量或者數字量。電子式的互感器的運用對變電站的自動化系統的結構的變革與功能的完善以及技術性能的不斷提高，起到強有力的推動作用，它的應用將會全面的促進數字化的變電站的自動化系統的達到。保護與監控集成系統的不斷發展，電力系統自動化的一個主要特點就是數據共享，把保護與監控功能都集成到同一個裝置當中，是達到數據共享的重要手段。SCADA（監測控制與數據采集）所要的好多數據與繼電保護所處理的數據是一樣的。所以將一些分布式的變電站的SCADA集成到一個統一的微機保護當中，達到保護與監控共用同一個硬件平臺，這樣就可實現明顯的經濟可靠。

四、對電力系統綜合自動化的發展評價

當代社會對于電能供應的“安全、經濟、可靠、優質”等各項指標的要求不斷提高，相對應的，電力系統對自動化提出的要求也不斷地提高。電力系統的自動化技術也不斷的由低到高、從局部到整體發展。當今，電力系統自動控制技術正逐步趨向于：在控制策略上，不斷地向最優化、智能化、區域化、協調化、適應化方向發展；從單個元件向部分區域以及全系統發展，比如SCADA的發展與區域穩定控制的日益發展。從單一功能開始向多功能與一體化發展。要實現這一發展目標，就需要廣大的電力系統研究管理人員不斷地以創新、發展的眼光，實現電力生產與傳輸的安全、可靠、節能的目的。

五、總結

綜上所述，電力系統的綜合自動化就是一個集傳統技術改造和現代技術進步于一身的技術總體的推進過程。雖然，當今的電力系統的綜合自動化已經開始進入了一個以計算機技術與監控技術的開發為重要標志的階段，但是，對于我國現在這樣一個電力需求較大、電網建設相對復雜而且電力系統綜合自動化的改革開始較晚的現狀來說，在不斷引進先進的技術的同時，還需要注重對傳統技術與設備的改進，只有這樣，才能實現電力系統綜合自動化的目標的早日、全面的實現。

參考文獻

[1]張鋒．淺談電力系統調度自動化及其發展方向[J]．廣東科技，2008，（8）．

[2]蘇永峰，王杰．CAN總線技術在電力系統綜合自動化的應用[J]．電氣技術，2006，（9）

[3]夏明超，黃益莊，吳俊勇．變電站自動化技術的發展和現狀[J]．北京交通大學學報，2007，（5）.

[4]張雷，李大偉．電力系統配電網自動化的應用現狀及展望[J]．職業技術，2008，（7）．

篇8

關鍵詞：電力技術；電力系統；智能電網；運用

0 引言

隨著我國網絡信息化程度的不斷普及和發展，供電網絡所承擔的任務越發繁重。因為相關的質量準則與服務工作的不斷完善，電力自動化系統的網絡安全程度也有一定程度的提升。此外，因為電力系統的開放性因素，遭受來自外部、內在的網絡安全威脅因素是不可避免的，為了有效的控制這些因素，普及運用智能電網顯得尤為重要。對此，研究電力技術和電力系統規劃中智能電網的運用有著顯著的現實意義。

1 智能電網概念

伴隨著社會經濟的不斷發展以及科學技術的不斷串行，智能電網這一概念逐漸進入電力行業中，同時在具體的運用中，能夠處理非常多的問題[1]。智能電網概念圖見圖1。智能電網的發展是基于計算機信息化技術基礎之上的，是綜合了通信技術與網絡技術，對供電、系統穩定、電力生產實行的一系列智能化監控。電力系統借助智能電網能夠實現及時、實時的管理與監控，促使電力系統體現可靠、穩定、高效的工作效率。

2 電力技術和電力系統規劃中智能電網的運用

2.1 借助智能電網建立信息化模型

在智能電網的管理系統當中，不僅需要對電力系統固定的生產屬性實行信息管理，還可以將每一種數據之間的層次分布梳理得非常清晰[2]。對此，智能電網管理系統所建立的信息化管理模型不僅包含生產屬性的信息，還包含空間圖形信息。空間圖形信息主要用于體現電力系統的所有空間位置，這種作用主要來源于GIS技術的支持，借助坐標能夠及時的體現智能電網中每一個線路、每一個設備的實際坐標。電力技術和電力系統規劃中屬性信息的量非常多，主要包含第五特征以及各種電力設備。通過智能電網，不僅能夠對生產設備進行實時化的管理，還能夠對電力系統當中固定的設備進行及時的監控，并將其體現在數據模型當中，使這些生產工作通過幾個圖形來體現，借助點、面、線三要素體現智能電網當中的所有對象，并借助這些對象的組成形成電力系統環境之下的一切地物，并體現每一個地物的幾何特征與屬性特點。除此之外，因為網絡處理過程中電力技術和電力系統規劃的過程數據與生產條件是密不可分的，所以在數據模型當中，也可以通過位置構建模型。借助托肯建模的方法模擬實際工作狀態，在保障模型能夠按照相應規則進行演進的前提下，智能信息工作流網絡的模型完整性便能夠受到保障。

2.2 數據庫的分成自動化能實時更新

在計算機軟件技術的幫助之下，電力企業下電網數據庫的所有信息系統都可以得以統一性、一致性的模式管理，數據庫當中的內容都可以按照以下這一種方式進行分層自動化實時更新[3]。持續穩定的借助自動化采集電網元件當中的數據對本地數據庫進行實時記錄與自動更新。在這樣的數據更新環境之下，一般情況下可以同時對變電站、發電廠以及煤礦廠等多個部門的數據庫進行控制與管理，并將各個部門的信息統一到一個控制中心進行修改與更新。通過這樣的方式，就能夠有效地實現操作系統顯示效率較低的現象。在服務器端口位置實施構建緩沖區，存儲大量的常規數據，優化服務器的工作效率，從而強化工作流網絡的工作能力。由此可見，伴隨著地層數據庫信息資源的改變，“級聯式”的自動化實時更新目的便能夠有效實現，區域控制中心、中央控制中心等數據庫也就具備較高的自動化更新功能。

2.3 電力系統的智能化管理與規劃

智能電網能夠實現優化調度和智能化管理，從而保障管理的有效性，以最低的經濟成本強化最終的經濟收益，期間智能電網的有大優勢便是能夠借助潔凈、可再生、新型的資源進行間接性輔助供電，實現降低資源消耗、保護環境等目的。這樣的目的對于當代社會所提倡的“經濟發展，可持續發展”有著較高的一致性，符合當代社會的發展情境。在同一模式之下的信息系統當中，智能電網對電力系統的控制管理內容，主要可以分為四個步驟實現，也就是自動尋找、自動檢查、自動分析、自動處理。在控制過程中，被控制的電網子系統能夠形成一個系統層子系統，也就是站層子系統或者是電網元件。對于一個系統層的子系統而言，其最優作用便是借助各個等級的調度控制中心管理權限，讓智能電網在電力系統的規劃過程中更加經濟、合理、安全，規劃更加有實際運用效果，并對系統的所有工作狀態進行實施的監督與檢查，及時發現子系統的故障和異常，實現對智能電網子系統下所有的線路、設備的工作狀態進行智能化監督與控制，實現更高自動化、智能化控制目的。

3 總結

綜上所述，智能電網是目前電力行業發展過程中非常重要的一項組成，其能夠有效解決電力技術及電力系統規劃中發生的各種問題，有著無法替代的運用意義。與此同時，伴隨著我國經濟的不斷增長，電力行業在我國整體經濟中的影響越發重要，確保供電穩定、高質量供電是電力行業所必須完成的任務之一。由此可見，在今后的發展中，必須更加著重于智能電網的技術手段創新層面，使其具備更為強大的自動化、智能化能力。

參考文獻：

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[3]宋玉，宋其明.智能電網在電力技術及電力系統規劃中的運用探討[J].時代報告：學術版，2015，17（3）：289-289.

篇9

關鍵詞：新運行形式 智能電網 電力系統

中圖分類號：U665.12 文獻標識碼：A 文章編號：

電能的產生加速了社會的發展，推進了人類文明的進步。由于它是一種通過過速運轉產生的能源，所以決定了電能的產生、運輸、使用幾乎是同步實現的，三者構成連續的并且一直處于動態平衡中的體統一結構。近年來，隨著大型電力系統及其能源配置的不斷提高，為電能運行的復雜性帶來新的挑戰，也突出新的問題，尤其是穩定性問題最為嚴重。因為電力系統崩潰而造成的大面積的停電事故，為我國的相關地區帶來巨大的經濟損失。這些事故的產生引發了電力系統的技術人員思考，如何利用新技術，通過對電力系統結構的改造從而優化電力系統的運作形式，以便實現提高電力系統運行的穩定性及運作效率的目的。

一、智能電網的概念和特點及組織架構

（一）智能電網的概念。IBM對智能電網的理解為：使用先進的科學技術，將網絡分析與智能化技術應用到電力系統中，使電力系統的各項生產設備、控制體系、工作任務、技術人員完美結合，在形成公共信息形式的基礎上進行自動收集與數據存儲，對電力系統的運行和電力企業的管理展開深入分析，正確客觀的改善電力系統的資產管理與供電服務。

美國能源部對智能電網的闡述是：智能電網是將科學的傳感技術、通訊技術。控制理論等集合到新的電力系統領域中的一種綜合技術。

中國電力公司對電網的定義為：以特高壓的電網為骨干架構、各級電網的協調發展為堅強基礎，通過先進的通訊技術與控制理論，將信息化、互動化、機械化的智能電網進行統一構建。

綜合上述三種不同的權威機構對智能電網概念的表述來看，他們的出發點都是以實際擁有的物理電網為基礎，通過找尋與現代相關的先進技術并與電力系統進行融合從而達到智能化，事實上是將網絡技術運用到電力互聯系統中來，但是這些先進的技術并沒有改變電網原有的形態和運行規律，只是將電網的運作性能進行改善。

（二）智能電網的特點。

1、強大的網絡格局，大量的智能元件存貯。從硬件的角度出發，強大的網絡格局不僅需要智能電網能及時防御外界的干擾，如風雪襲擊，人為干擾等，并且當電網在出現故障時，能及時解決問題，較少損失。

2、信息資源可以在網絡中進行快速和準確的采集、交換、傳輸、執行。從軟件的角度出發展現了智能電網的網絡化特點。將智能電網進行網絡化將會涉及到各類信息的處理，例如：命令信息、狀態信息、歷史信息、互動信息等，重要的是，在不同類型的信息平臺中，對于信息的處理未來一定會實現可視化，從而方便電力系統的技術人員操作。

3、可以提供滿足多元化供電需求的電力產品。依據智能電網是電力系統的重要組成部分，就其輸出部分來說，智能電網必須適應經濟發展對電能的大力需求，并適應因為新的負荷量對電網的沖擊，在這個條件上，為他們提供符合要求的電能產品。

4、智能電網的運作效率相比較叢前有了較大改善，電力公司和用戶之間的交流更多。智能電網通過調控電能方式、實現電能化的市場、電能分配的優化、減少電網設備的投資量，從而確保智能電網始終處于高效率的運行中，并且電力公司與用戶在更強的交流中，讓用戶根據自己所看到的全部區域的供電狀況來控制用電時間和用電量，對電能分配進一步優化。

（三）智能電網的組織架構。智能電網一共有兩種組織結構。一種是高程度的智能化組織結構，另一種是程度較低的智能化組織化智能結構。

二、建設智能電網時需要客服的技術難題

（一）智能化元件及測量配置的先進性。智能化元件應用的基礎是實現電網智能的物理化，并且在各種條件的干擾下，按照控制元件的基本屬性與操控中心的命令指示準確迅速并有效地執行智能化操作。首先要求測量裝置能準確測量出反映電網元件的屬性和狀態等物理量，然后運用自身的收發裝置傳送到信息網，最后通過信息網絡的傳輸轉給各級控制中心。

目前，隨著信息科技、電子技術、自動管理、先進的傳感器技術的不斷發展，以及現代化的制造工藝的提高，使新的智能化元件與測量設備的生產規模鋪墊了理論基礎和技術含量。一般的劃分，新的儀器測量設備可以劃分為四個部分，涵蓋了：儀表、網絡接口、數據的收集和處理等。

（二）通訊形式的合理選擇。智能電網要實現網絡化，必將涉及通訊的選擇方式。電能的傳送是靠光速的傳播，因此電網事故的發生極快，并能在短時間內波及周圍區域。電網互聯一方面擴大電網規模，另一方面，由于電網范圍廣，容易受到各方面的災害。由于考慮到電網的傳輸能量、傳送時的準確性及速度，因此選用分散自律式的組織結構，會使電網的通訊方式更安全、更高效。

三、智能電網在我國的發展現狀

近年來，隨著我國電網互聯腳步的加快，全國化的電網即將建成，然而電網面臨的安全性問題越來越嚴峻，因此發展智能電網是加強電網安全性的有效措施。據我國電網公司透露，我國建設的智能化電網將在今明兩年完成規劃和試點工作，并在未來幾年得到推廣，預計在2020年，我國將實現全國式的智能電網構建。通過十步走的方針策略，可將電網分布式的發電結構轉換成即智能又靈敏的電網。

綜上所述，以特高壓為基本框架是我國的國情所決定的，電力資源的集中分布與主要消費電能的區域不對稱，將引發長距離大規模的電能運輸，并且用太陽能發電、水力和風力及核電等新型能源的發電量與用煤產生的電能相比，較為有限，由于先進的能源技術還未被使用，導致金屬線低壓傳送電能時對電網的損害過大，因此必須使用特高壓輸電。但由于煤這種不可再生資源的有限及用煤發電在我國仍然占據主導地位的發展趨勢來看，將來大范圍的使用新型能源進行發電會是唯一選擇，分布式發電必會成為我國發電的主要形式。

總結：

總之，由于電網互聯引發電網安全性問題越來越嚴重，因此解決智能電網的建設問題是必經之路。智能電網的出現提高了電網可以觀測的性能，方便對電網資源的可控性，加強了電網的安全性，減少了電網運行和維護的成本。并且，實現了隨時處理電網的負荷與市場參與者的隨機性，使電網的質量的得到優化，從而有更多的發展選擇，是電力市場越來越成熟，提高電網配置。

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篇10

關鍵詞：微網；配電系統；電力系統；可靠性；用電安全性

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）66-0028-02

當前，我國電力系統正在不斷的進行電網和機組的快速發揮在那，尤其是在用電負荷較為集中的地區，采用了分布式電源的配置方式，基于這種情況，專家和學者提出，將某一區域中的若干分布式電源與該地區的負荷作為一個發電和配電的子系統進行管理，并且將該子系統稱之為微網。在電力系統運行過過程中，將每個微網作為一個整體，對其進行有效的管理與控制，通過對不同的微網進行有效的協調和并列運行，能夠使得單個電源對于電網穩定性所產生的負面影響降到最低。微網的運行效率，對于電力系統的可靠性有著重要的影響，其能夠對原有的電力系統運行起到一定的保護和控制作用，因此，對于含微網的配電系統運行的可靠性進行研究，也是實現整個電網穩定、安全運行的保障。

1 微網的涵義

1.1 微網的概念

微網是我國電力行業的一個全新的概念，其使得分布式發電技術和新型的電子電力技術得到了有效的結合，其由微網電源（也就是分布式電源），儲能裝置、管理系統等部分組成。通過對配電系統中的某一個區域作為一個子系統，通過一個分布式電源和負荷的有效連接，通過有效的控制與管理，對配電系統機進行統一的監視和控制，而形成一個統一的整體的配電系統。在微網的運行過程中，如果其負荷容量或者是配電網的結構發生變化時，則微網能夠通過對信息的采集，實現對分布式電源的有效控制，在某一個子系統發生故障時，能夠確保配電網的持續運行，使得電力系統具有了更高的穩定性。另外，微網的運行能夠對可再生資源進行廣泛的利用，因此能夠使得傳統電網的備用容量得到很大程度的降低，進而提高電網運行的經濟效益。

1.2 微網的工作方式

微網中包含了分布式電源、負荷、儲能裝置等，而在典型的微網結構中，分布式電源和靜態的開關是其關鍵的組成部分，在微網運行結構中，通過分布式電源和靜態開關實現與總配電系統的連接。在微網結構中，對微網的運行起到綜合控制作用的是能量管理器和電壓控制器。能量管理器是根據不同的微網分布，所進設置的不同的工作點，并且對微網具的運行具有一定的控制作用。當微網以一種整體的形式進行運轉時，往往是通過聯網運行和孤島運行兩種方式來完成的。而在正常的運行狀態下，微網一般是處于聯網的運行狀態，其功率能夠進行雙向的流動，如圖1。

當其中某個電源出現故障時，微網則可以通過靜態開關的控制，與原有的配電系統分離，處于孤島運行的狀態，如圖2。

當微網處于孤島運行的狀態時，其也能夠通過分布式電源，確保電壓的穩定性，保證在配電系統的內部不會出現斷電等狀況，當原系統恢復使用后，微網會恢復到聯網運行的狀態。微網可以作為一種接入方式，單獨的介入到電網中，也可以通過嵌套的方式嵌入到另一個微網中，而微網的分裂則是需要依靠開關來進行，通過靜態開關的控制，能夠實現微網的分裂，分裂后的微網則以多個孤島的方式運行。另外，微網也可以作為一個負荷，從電網中吸收電能，作為分布式電源為用戶提供所需的電量。

2 含微網的新型配電系統可靠性研究

在傳統的配電系統運行過程中，通常情況下都不含有大電源而且運行的狀態呈輻射狀。在微網接入到配電系統中以后，則使原有的輻射狀配電系統的運行結構產生了變化，在微網中所使用的分布式電源的輸出由于受到光能、室外氣溫等外界因素的影響較大，因此在其功率輸出時具有一定的隨機性，較難控制；另外，在含微網的配電系統中，其運行的流向會由于受到運行狀態的影響而隨時進行改變，也就是說，存在雙向的流動，這就使得配電系統的運行狀態穩定性受到影響。所以，無論是從理論方面，還是從實踐方面，含微網的新型配電系統在可靠性評估方面，都將發生巨大的變化，這對于我國當前的電力事業發展有著重要的意義。

2.1 含微網配電網可靠性評估的主要指標

在新型配電系統中，微網具有一定的靈活性和多樣性，因此，對于含微網的新型配電系統的考性的評估難度也要大于普通的配電網系統的可靠性評估。在配電系統中，對于系統可靠性的評估指標，一般可以分為負荷點可靠性指標和系統可靠性指標兩種。在負荷點可靠性指標中，一般包括年停電頻率、平均停電持續時間、負荷點年平均停電持續時間等；系統可靠性指標包括系統平均停電頻率指標、用戶平均停電頻率、系統平均中斷持續時間指標、用戶平均中斷持續時間指標、平均服務可靠性指標、平均服務不可靠性指標。在針對含微網的配電系統的可靠性進行平時股時，需要同時考慮到在聯網運行和孤島運行兩種不同的運行狀態下所產生的不同的可靠性指標，因此，如果出于微網聯網運行狀態下，則應當將含微網的配電系統作為一個整體進行評估；而如果是在微網孤島運行的狀態下，則應當將微網運行和配電網運行的兩方面數據綜合評估，才能夠得到準確的評估指標。另外，在某些特定的情況下，可以將微網作為一個的單獨的子系統來對其可靠性進行評估，以此來對孤島運行的可靠性進行對比和科學的評估。

2.2 含微網的配電系統可靠性評估模型

微網接入配電系統具有多樣性的分布特點，對于不同的分布式電源有著不同的輸出功率，與以往的配電網系統輸出功率相比，其輸出值較小，而且具有一定的間歇性和隨機性，因此，對于含微網的配電系統的可靠性進行評估時，首要的問題就是進行分布式電源的模型的建立。在進行建模的過程中，現有的文獻大多只集中關注分布式電源本身．而涉及分布式電源與配網間的相互影響，將分布式發電、負荷以及保護控制裝置作為整體以微網形式建立可靠性評估模型的研究還未見報道。因此。在分布式電源可靠性模型基礎上建立能夠準確表述微網特性的模型，還需要開展進一步的工作。

2.3 含微網的配電系統的孤島劃分

含微網的配電系統的主要特點，就是在主網發生故障時，能夠進入孤島運行狀態，確保整個電力系統的穩定運行，因此，在孤島劃分的問題上，不能簡單的考慮功率輸出的平衡狀態，同時更應當對微網控制技術的發展進行充分的考慮，同時對于微網運行的平滑過渡也需要進行詳細的計算，如果計算得過于粗略，則無法體現孤島劃分的效率。因此，應當充分考慮到微網和分布式電源的影響，現有配電網可靠性指標是否仍然適用還值得商榷。

3 結論

微網作為一種全新的電網形式，在當前的電力系統中得到了廣泛的應用，其不僅解決了電網中元件過于陳舊、使用效率較低等問題，同時也使得電網中容量過小與符合不斷增長之間的矛盾，也促進了新時期風力發電、太陽能發電等環保型能源的有效利用。基于此，本文筆者主要針對含微網的配電系統可靠性的相關問題進行了一些列的論述，對于微網的接入在改善配電網可靠性以及使用效率等方面的問題進行了簡單的分析，以期能夠促進未來配電系統不斷完善，并且促進各項可靠性指標的實現，促進我國電力事業的持續發展。

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