電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)是指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置并通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各個元件、全系統(tǒng)或局部系統(tǒng)進(jìn)行就地協(xié)調(diào)或遠(yuǎn)方自動監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制以保證電力系統(tǒng)能正常運(yùn)行和具有合格的電能質(zhì)量。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的有關(guān)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!

　　有關(guān)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文篇1

　　略論電力系統(tǒng)自動化控制

　　【摘 要】介紹了分層分布式變電站自動化系統(tǒng)中控制與操作的功能及特點，總結(jié)了防誤操作的幾種模式，比較了常規(guī)站與自動化站控制與操作系統(tǒng)的差異，提出了作者自己的看法。

　　【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);自動化;控制;操作

　　1.控制可靠性

　　變電站的設(shè)計首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，采用自動化系統(tǒng)的變電站更要將計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)縝密設(shè)計。為保證控制操作的高可靠性，通常用于高壓電力系統(tǒng)的變電站自動化產(chǎn)品都具有以下功能：

　　1.1多級多地點控制功能自動化系統(tǒng)的控制操作方式有遠(yuǎn)方遙控、站控、就地(后備操作)三種方式

　　遠(yuǎn)方遙控：由調(diào)度人員在調(diào)度端發(fā)出下行控制命令。

　　站控操作：運(yùn)行人員在變電站層監(jiān)控主機(jī)發(fā)出操作命令，通過交互式對話過程，選擇操作對象、操作性質(zhì)，完成對某一操作過程的全部要求。

　　就地操作：作為后備控制方式，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)故障或網(wǎng)絡(luò)故障時，可在間隔層的測控單元的小開關(guān)手動控制或通過就地監(jiān)控單元裝置上的薄膜鍵盤進(jìn)行就地控制。

　　上述三種操作方式通過軟件或使能開關(guān)可相互切換，當(dāng)切換到后備手動控制時，站控及遙控命令不被執(zhí)行;當(dāng)切換到站控操作時，后備手動控制不產(chǎn)生任何作用，計算機(jī)對一臺設(shè)備同一時刻只能執(zhí)行一條控制命令，當(dāng)同時收到一條以上命令或預(yù)操作命令不一致時，應(yīng)拒絕執(zhí)行，并給出錯信息。每個被控對象只允許以一種方式進(jìn)行控制。

　　1.2操作過程中軟件的多次返校

　　(1)操作員權(quán)限設(shè)密，以杜絕誤操作及非法操作。目前成熟的監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)備都具有良好的容錯能力，即便運(yùn)行人員在操作過程中發(fā)生一般性錯誤，均不引起系統(tǒng)的任何功能喪失或影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對意外情況引起的故障，系統(tǒng)都具有恢復(fù)功能。

　　(2)操作員工作站發(fā)出的操作指令，都必須經(jīng)過選擇校核執(zhí)行等操作步驟，返校通過后再送至該點執(zhí)行下一步驟。當(dāng)某一環(huán)節(jié)出錯，操作指令中斷，并告警提示。每次操作結(jié)束后，系統(tǒng)自動記錄操作過程并存盤。

　　(3)監(jiān)控系統(tǒng)的雙機(jī)配置220kV及以上電壓等級變電站自動化系統(tǒng)多作雙機(jī)雙網(wǎng)配置，作為人機(jī)接口的監(jiān)控主站冗余配置，熱備用工作方式，可保證任意設(shè)備故障時控制功能無影響。時下的做法，監(jiān)控主站用以太網(wǎng)相聯(lián)并以HUB作為該以太網(wǎng)的管理。該網(wǎng)上任一裝置異常，可將熱備機(jī)切換為主機(jī)工作。監(jiān)控系統(tǒng)硬件的冗余配置，系統(tǒng)分層分布式結(jié)構(gòu)，為變電站的控制與操作的可靠性提供了保證。

　　2.操作實現(xiàn)方式

　　為保證變電站控制與操作系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性，變電站的防誤操作的設(shè)計也是重要環(huán)節(jié)之一。因為是計算機(jī)監(jiān)控，變電站不再采用繁瑣的電氣聯(lián)鎖，可方便地實現(xiàn)多級聯(lián)鎖。對于分層分布式自動化系統(tǒng)，其操作閉鎖方式也為分層分級式閉鎖而與該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。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(xiàn)本間隔內(nèi)的斷路器及刀閘操作的防誤操作提供了必要條件。智能型裝置可很方便地利用上述信息進(jìn)行編程，實現(xiàn)該間隔的操作閉鎖功能。

　　對于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(xiàn)方式。其一，用軟件實現(xiàn)，即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監(jiān)控主機(jī)之內(nèi)。監(jiān)控主機(jī)可從通信網(wǎng)上獲得全站所有開關(guān)、刀閘的狀態(tài)信息及每個間隔控制終端的操作信息，引入設(shè)備操作規(guī)則，進(jìn)行軟件編程即可實現(xiàn)全站的操作閉鎖功能。該方式應(yīng)該說是最簡單經(jīng)濟(jì)可靠的方案之一。其二，硬件閉鎖，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(tǒng)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，每個間隔的刀閘信息進(jìn)8TK1實現(xiàn)該間隔的操作閉鎖，各間隔的刀閘信息經(jīng)重動后都進(jìn)入8TK2裝置，母聯(lián)刀閘及母線地刀等直接引入8TK2裝置，8TK2裝置實現(xiàn)間隔之間的操作閉鎖功能。其三，軟硬相結(jié)合的閉鎖方式，間隔之間的閉鎖采用8TK及類似裝置實現(xiàn)閉鎖功能，監(jiān)控主機(jī)內(nèi)做一套全站的軟件操作閉鎖。該模式即為江蘇宿遷雙泗500kV變采用的操作閉鎖方式。

　　軟硬兩級閉鎖，其可靠性高，監(jiān)控系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)故障不影響全站的安全可靠操作，但該模式接線復(fù)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。

　　以軟件實現(xiàn)全站的操作閉鎖，對于一套成熟的變電站自動化系統(tǒng)來說，也應(yīng)該是高可靠性的;既然整個變電站的監(jiān)控功能都由監(jiān)控主機(jī)實現(xiàn)，那么操作閉鎖軟件功能做在監(jiān)控主機(jī)內(nèi)也應(yīng)是安全可靠的。對于雙機(jī)系統(tǒng)冗余配置，閉鎖軟件也為雙套設(shè)置。筆者認(rèn)為對于220 kV及以下自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的無人值班站采用這種模式可靠、安全、經(jīng)濟(jì)適用。

　　對于一個半開關(guān)接線的500kV變電站，筆者認(rèn)為500kV系統(tǒng)每個斷路器及兩側(cè)刀閘的操作閉鎖由相應(yīng)測控裝置實現(xiàn)以外，每串內(nèi)的斷路器及刀閘之間的閉鎖采用專門一套硬件閉鎖裝置以提高其可靠性。至于220kV系統(tǒng)為簡化接線，節(jié)約資金，可不必配置用于間隔之間操作閉鎖的專用硬件裝置。

　　上述三種模式都可高效可靠地實現(xiàn)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(guī)順序操作，只需在監(jiān)控主機(jī)的鍵盤上敲入相應(yīng)指令，便可自動完成。常規(guī)站可能要花費幾個小時的操作，在這里幾分鐘便可完成。

　　可見變電站自動化系統(tǒng)的防誤操作分層分級考慮，其可靠程度明顯優(yōu)于常規(guī)站的防誤設(shè)計。

　　3.自動化控制技術(shù)分析

　　分層分布式自動化系統(tǒng)從軟硬件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。綜合自動化站可采用遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)?、就?級控制，而常規(guī)站只能通過控制屏KK把手控制;常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設(shè)計聯(lián)系復(fù)雜，在實際使用中，設(shè)備提供的接點有限且各電壓等級間的聯(lián)系很不方便，使得閉鎖回路的設(shè)計出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動化站可方便地實現(xiàn)多級操作閉鎖，可靠性高。

　　常規(guī)站，人是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，人的感官對信息的接受不可避免地存在誤差，其結(jié)果就會導(dǎo)致錯誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對于變化快的信息，有時來不及反應(yīng)，可能導(dǎo)致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經(jīng)驗、責(zé)任心等因素都會影響信息的處理，可以說常規(guī)站人處理信息的準(zhǔn)確性和可靠性是不高的。運(yùn)行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發(fā)生。綜合自動化站的核心為系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，用成熟可靠的計算機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)整個變電站的控制與操作、數(shù)據(jù)采集與處理、運(yùn)行監(jiān)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(tǒng)簡化了變電站的運(yùn)行操作，可方便地實現(xiàn)各種類型步驟復(fù)雜的順控操作，且操作安全快速，對于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成;而常規(guī)站實現(xiàn)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(guī)變電站控制一般采用強(qiáng)電一對一的控制方式，信息及控制命令都是通過控制電纜傳輸。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制命令的傳輸由模擬式變成數(shù)字指令，提高了信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。特別是分層分布式自動化系統(tǒng)，各保護(hù)小間與主控室之間采用光纜傳(下轉(zhuǎn)第206頁)(上接第154頁)輸，提高了信息傳輸回路的抗電磁干擾能力。分散式布置，控制電纜長度大為縮減，在相同控制電纜截面時，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準(zhǔn)確動作。規(guī)劃院最近將全國5個500kV站作為綜合自動化的試點，也從側(cè)面反應(yīng)電力系統(tǒng)業(yè)內(nèi)人士對自動化監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的認(rèn)同。

　　4.小結(jié)

　　綜上所述，變電站自動化系統(tǒng)的控制與操作是可靠的，它的成熟和進(jìn)步還需在變電站的實際運(yùn)行中不斷得到完善。 [科]

　　【參考文獻(xiàn)】

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　　有關(guān)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文篇2

　　淺析電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)

　　摘 要：隨著用電量需求的日益增加，電力系統(tǒng)的發(fā)展愈來愈快，本文主要是對電力自動化系統(tǒng)的構(gòu)成，電力自動化的智能技術(shù)等進(jìn)行了分析，以供同仁參考!

　　關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動化;控制技術(shù)

　　1 前言

　　電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)是指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置并通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各個元件、全系統(tǒng)或局部系統(tǒng)進(jìn)行就地協(xié)調(diào)或遠(yuǎn)方自動監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制以保證電力系統(tǒng)能正常運(yùn)行和具有合格的電能質(zhì)量。在最近的這些年，電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)得到了大力的發(fā)展，信息處理量也在不斷的增大，處理的信息量也越來越大，考慮的因素也越來越大，可運(yùn)用的領(lǐng)域也在增多，能夠閉環(huán)控制的對象越來越豐富。

　　2 電力自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

　　電力系統(tǒng)自動化是電力行業(yè)發(fā)展的高階段，是電力行業(yè)不斷加強(qiáng)新技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用的突出成就，當(dāng)前的電力系統(tǒng)自動化主要包括以下設(shè)備和部件：

　　2.1 系統(tǒng)調(diào)度自動化。

　　電力系統(tǒng)調(diào)度自動化是當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域之一，它的主要功能構(gòu)成為：電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，其是實現(xiàn)調(diào)度自動化的基礎(chǔ)和前提;電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度、電力市場運(yùn)營與可靠性、發(fā)電廠運(yùn)營決策等;變電站綜合自動化等。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化的核心與關(guān)鍵，對自動化系統(tǒng)的質(zhì)量與穩(wěn)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(tǒng)是利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備(包括繼電保護(hù)、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠(yuǎn)動裝置等的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。

　　2.3 配電網(wǎng)自動化

　　在配網(wǎng)自動化的第一個階段里，主要的思路是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過斷路器等二次繼保設(shè)備之間的相互配合，快速切除故障，不需要計算機(jī)介入進(jìn)行實時控制，在這一階段里使用的設(shè)備主要是二次物理設(shè)備。但是，在這一階段里，受電源和繼保裝置的影響，自動化程度非常低。

　　3 電力自動化的智能技術(shù)

　　3.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。

　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能方案在電力系統(tǒng)自動化控制中的創(chuàng)新實施人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于對人們傳遞及處理信息相關(guān)特征的綜合模擬，由人工方式對人們最簡單的神經(jīng)元進(jìn)行大量仿制，并令其以一定規(guī)范的方式連接組成。單體的人工神經(jīng)元可實現(xiàn)由輸入轉(zhuǎn)向輸出的非線性構(gòu)建關(guān)系，而通過互相連接，他們可組成一類復(fù)雜的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。該類智能方案在電力系統(tǒng)自動化控制中的合理應(yīng)用令各類優(yōu)勢信息實現(xiàn)分布存儲，從而具有較強(qiáng)的綜合容錯能力與學(xué)習(xí)能力，可科學(xué)實現(xiàn)對各類優(yōu)勢知識的自動化組織，并適應(yīng)用戶對信息處理的不同需求。各個神經(jīng)元間的計算過程在一定意義上具有獨立性，因而便于我們進(jìn)行有針對性的處理，令系統(tǒng)控制執(zhí)行效率切實提升。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)富于較強(qiáng)的非線性智能化擬合能力與自學(xué)能力，并富含聯(lián)想記憶及魯棒性功能，因此令其在富含大量非線性復(fù)雜子系統(tǒng)的電力系統(tǒng)中具有較大的應(yīng)用創(chuàng)造潛力。

　　3.2 模糊邏輯控制技術(shù)。

　　模糊智能方案在電力系統(tǒng)自動化控制中的科學(xué)實施模糊智能控制原理主要將經(jīng)典的集成理論進(jìn)行模糊化處理，將模糊邏輯的語言變量及近似推理引入其中從而形成整體性綜合智能技術(shù)的推理體系。模糊控制的模擬對象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(jù)相關(guān)控制的已知規(guī)則及數(shù)據(jù)首先由模糊輸入量展開對模糊控制輸出的推導(dǎo)，主要由模糊化、時間模糊推理機(jī)、最終模糊判決三個子過程組成。隨著模糊理論的不斷發(fā)展與成熟完善，模糊控制中包含的優(yōu)勢性能得到了學(xué)術(shù)界充分的肯定。例如該控制方法可適用于對不定性、不精確情況的處理，同時可抑制噪聲帶來的污染問題。

　　3.3 專家系統(tǒng)控制技術(shù)。

　　專家系統(tǒng)智能方案在電力系統(tǒng)自動化控制中的綜合實施專家系統(tǒng)是一類發(fā)展較早且較為成熟的人工智能技術(shù)，其主體由知識庫及綜合推理機(jī)組成，針對某領(lǐng)域內(nèi)的專家提供的精華知識進(jìn)行推理并完成人類專家在制定決策實踐過程的模擬操作，為系統(tǒng)提供與專家水平相當(dāng)?shù)膶嵺`方案。當(dāng)前，電力系統(tǒng)控制及運(yùn)行中多依靠有豐富經(jīng)驗的調(diào)度人員依據(jù)科學(xué)自動化控制技術(shù)完成。

　　導(dǎo)致該控制方式的主體原因為傳統(tǒng)的數(shù)值分析方式缺乏科學(xué)的啟發(fā)推理性能，無法同步實現(xiàn)知識的積累。再者，由于電力系統(tǒng)內(nèi)部本身的復(fù)雜性令一些簡單的數(shù)學(xué)模型及控制狀態(tài)難于發(fā)揮作用，而復(fù)雜的模型又較難獲取，單純的數(shù)值方式無法充分滿足自動化的電力系統(tǒng)運(yùn)行要求。

　　因此我們必須在電力系統(tǒng)自動化中引入電力行業(yè)專家經(jīng)驗知識，利用專家系統(tǒng)方案，強(qiáng)化系統(tǒng)的綜合控制效能。在系統(tǒng)構(gòu)建實踐中我們應(yīng)主力擴(kuò)充對推理速度的更新提升，令其具有高效的在線分析能力，并合理引入學(xué)習(xí)機(jī)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(tǒng)出現(xiàn)故障、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、各類系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置有變，設(shè)備控制器的相關(guān)配置發(fā)生變化時，也能實現(xiàn)適應(yīng)性改變依據(jù)綜合調(diào)控能力得出正確的推理結(jié)果。

　　3.4 線性最優(yōu)控制技術(shù)。

　　最優(yōu)控制是將最優(yōu)化理論用于控制問題的一種體現(xiàn)，也是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中最成熟的一個分支，應(yīng)用很廣泛。一些專家已經(jīng)提出了利用最優(yōu)勵磁控制手段改善動態(tài)品質(zhì)和提高遠(yuǎn)距離輸電線路輸電能力，取得了很多研究成果，對大型機(jī)組方面直接利用最優(yōu)勵磁控制方式代替古典勵磁方式提供了科學(xué)的依據(jù)。

　　3.5 綜合智能控制技術(shù)。

　　綜合智能控制包含了現(xiàn)代控制與智能控制方法的結(jié)合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)的結(jié)合在電力系統(tǒng)中研究較多，專家系統(tǒng)與模糊控制的結(jié)合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制的結(jié)合，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與自適應(yīng)控制的結(jié)合等方面。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適合于處理非結(jié)構(gòu)化信息，而模糊系統(tǒng)對處理結(jié)構(gòu)化的知識更有效。

　　4 結(jié)語

　　本文對電力自動化系統(tǒng)的構(gòu)成，電力自動化的智能技術(shù)等方面的內(nèi)容進(jìn)行了分析，希望可以為相關(guān)的工作人員提供一定的參考。

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