电力系统自动化论文汇总十篇

时间:2023-03-23 15:05:16

电力系统自动化论文

电力系统自动化论文篇(1)

1,控制、维护、管理三个技术领域发展极不平衡。

控制领域的自动化与信息化的发展相对最早,但是现有的管理自动化系统大多只处理财务管理、人事管理、物料管理等,很少涉及技术管理。维护领域的自动化与信息化发展时间最晚,目前只停留在计划维修和事后维修阶段,也即只处于手工化阶段。只是在90年代中期以来,国外才开始研究状态维修、预知维修、远程维修等技术,而在我国,则仅处于开始阶段。

2,控制、维护、管理三个技术领域互相分离。

即组织结构上三者属三个不同的部门,信息互不交流或很少交流,决策互不联系。实际上,各个领域的决策均有赖于其他两个领域的状况及信息。显然,三个领域相互分离是不合理的。

3,环境问题。

做任何事情都必须付出代价,同样水电工程也是如此,因此一些水力工程导致的环境问题可以归纳为以下两方面:(1)自然环境方面,工程兴建,对水文条件的改变,对水域床底形态的冲淤变化,对水质、小气候、地震、土壤和地下水的影响,对动植物、对水域中细菌藻类、对鱼类及其水生物的影响,对景观和上、中、下游及河口的影响等。

(2)社会环境方面,工程兴建对人口迁移,土地利用,人群的健康和文物古迹的影响以及因防洪、发电、航运、灌溉、旅游等产生的环境效益等。

二,解决水力发电自动化系统问题的一些建议

水力发电过程自动化的发展趋势正沿着为解决上述几个问题的方向发展,即一方面将控制、维护、管理三个领域提高到同一个智能化、信息化、自动化的水平;另一方面将三者集成为一个统一的信息系统,即智能控制-维护-管理集成系统。最后还要关注环境问题使得水力工程系统得到综合的最优利用:

1,集成化

集成化包括以下几层含义。功能集成即把控制、维护、管理三个功能集成为一个整体。今后,随着生产技术的发展,还可能把更多的功能集成起来。

目标集成即把性能、可靠性、效益等子目标集成为统一的目标,使企业整体最优、整体效益最大。

信息集成即把整个企业的各种信息有机地组成一个统一的系统。自然,在一个信息集成系统中,必须保证信息的统一性、协同性、互操作性,妥善解决信息的矛盾与冲突。

系统集成即从硬件角度而言,系统能根据本身需要,集各家之所长,采用不同供货商的产品,自然,这里要解决不同设备的互操作性问题;从软件角度而言,采用用户友好的基于图形的可视化组态软件构筑系统,既可用于仿真,亦可用于实时应用软件。

2,智能化

为使系统达到上述的目标,必须提高整个系统及其各个组成部分的智能度,即要实现检测智能化、操作智能化、决策智能化。所谓智能化,即整个系统、各个领域(控制、维护、管理)、与生产过程直接相连的检测装置、执行装置等,均具有目标分析、状态及故障分析、行为及态势分析、决策分析的能力。

3,分布化

在一个庞大的集成系统中,部署分布必须合理,包括任务分布化、智能分布化。集成与分布相结合才能使各个部分尽职尽责、保质保量、安全可靠,整个系统分工明确、信息互通、运行有序,从而使整个系统在整体上获得最优的性能(质量)、可靠性(可利用率)和效益(经济效益和社会效益)。

4,开放性

开放性包括如下几重含义:一个系统能博采众长,即选用不同供货单位且性能/价格比最合理的设备;根据发展的需要,在硬件上可以增加新的设备或子系统,在软件上可以增设新的功能,而且后者能与原来的系统构成完整的整体。这样,就大大提高了系统的可利用率,延长了使用周期或寿命。

5,促进水力发电系统的优化调度,实现可持续发展

水力发电自动化系统要结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度,以达到综合效益最优。关键是为了使水力发电自动控制适应水资源的综合利用。例如可以进行:

(1)鱼道设置、大坝对上、下游生物的影响、景观设计等

(2)自动化系统设计从基于DDC的现场自动控制发展到基于数据库的管理中心集散控制,并结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度,以达到综合效益最优。

因此结合具体水利工程进行探讨研究是十分必要的,这样有利于我国水力发电自动化系统的设计与建设。更有利于我国水利工程与环境持续、稳定、健康的发展。因此,在系统规划设计阶段,必须全面了解其对环境影响的各个方面和影响的大小,以便有针对性的对系统进行设计修改并且对环境面临的问题提出防治的措施。

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2计算机技术在电力系统中的实现

2.1系统的应用服务器

在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。

2.2实时数据的获取和保存

应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。

2.3系统的应用逻辑

在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。

3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义

当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。

电力系统自动化论文篇(3)

论文摘要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 论文关键词:电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(FA

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2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用

2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。

2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。

2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。

2.4.柔流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为核心的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。

3.电气自动化在电力系统中的应用趋势

自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。

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2.智能电网技术

智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。

3.变电站自动化

在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。

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2电力自动化设备综合监控管理系统分析

基于当前电力系统运行维护中存在的诸多不足,必须积极提升电力系统运行的自动化、智能化、精确化、高效化以及经济化。本文以某电力工程项目为例,简要分析电力自动化设备综合监控管理系统在电网运行中的实际应用。

2.1电力自动化设备综合监控管理系统构成

该项目主要采用JZN03型电力监控管理系统。电力自动化设备综合监控管理系统研究文/陈刚随着计算机、通信以及自动化技术的快速发展,电力系统运行逐渐朝自动化、智能化方向发展,电力自动化设备综合监控管理系统被越来越广泛地应用于电力系统运行,在保障电力安全生产中发挥着及其重要的作用。本文简要分析电力系统运行维护现存不足,并以某电力工程项目为例,对电力自动化设备综合监控管理系统的构成与功能实现进行简单分析,以供同仁参考。摘要依据监控功能划分,该系统主要分为现场监控层、通信网络层以及系统管理层三大层面。

2.2电力自动化设备综合监控管理系统功能

2.2.110kV中压配电系统的监控功能实现

(1)10kV中压配电柜的监测。利用微机综合保护装置,通过网络电力仪表用通讯方式来实现对微机综合保护装置以及10kV真空断路器所提供参数与信号的实时监测,并对浏览者、管理员、操作者以及工程师的操作权限进行了相应定义。主要监测参数:三相电压/电流、零序电压/电流、电能、功率、功率因数以及频率等。主要监测信号:短路器/负荷开关状态、弹簧储能状态、自动/手动状态等状态信号;接地故障、故障跳闸、内部故障、控制回路断线等故障信号;断路器位置、接地刀位置、隔离手车位置等位置信号。

(2)变压器的监测。利用RS485通信接口,通过支持Modbus-RTU协议的现场总线用通讯方式来实现对变压器温控器的实时监测,并将相关检测参数与信号输送至监控计算机中。主要监测参数:三相绕组的温度。主要监测信号:超温报警、故障报警以及冷却风机停止/运行信号。

(3)直流屏的监测。采取类似于变压器的监测手段来实现对直流屏的实时监测。主要监测参数:输出母线电压/过电压/欠电压、蓄电池电压/电流/内阻等。主要监测信号:失电报警、单体电池失效告警、浮充/均充/预告警等报警信号;系统接地故障、直流故障、控制器故障、高频开关电源模块故障等故障信号。

2.2.2系统管理功能的实现

(1)监控界面。借助友好的人机界面,便于运行人员能够更为准确地、及时地了解并掌握电力系统的整体运行情况,断路器以及其它配电设备的实时工作/故障状态能够在监控界面上通过不同颜色鲜明显示出来,并且实际运行参数可供用户随时查阅。

(2)用户管理。对于用户实行分级管理,分为系统管理员、一般操作员与工程配置员3个等级,通常由系统管理员来设置运行人员的操作权限,并通过用户名与口令字来进行确认,从而确保操作的安全性、可靠性。

(3)事件报警。对开关的运行状态变位、故障报警、越线报警以及通讯异常报警等报警信号进行实时监测与准确记录,并第一时间内弹出相应的报警提示窗口或实现报警图形。例如,当断路器出现故障后,只有完全消除故障后,监控画面上的故障图标才会消失。

(4)报警信息查询。对报警类型、报警对象、报警内容、报警时间以及报警状态等进行有效查询,便于用户准确分析事故与高效维护系统。

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2电力系统调度自动化技术的应用现状

随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。

2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统

CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。

2.2、OPEN-2000能量管理系统

OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。

电力系统自动化论文篇(8)

现如今,我国的科技计经济的发展迅速,人们对电力系统的要求越来越高,尤其是对其安全性及稳定性的要求越来越高,研究人员都在努力提升电力系统的自动化控制技术,以期满足人们的需求。随着现代电力系统自动化技术的飞速发展,其对所获得的信息的处理能力及效率都在不断上升,促进了我国电力事业的进一步发展。下面文章中先介绍了电力系统自动化控制技术的含义。

1 电力系统自动化控制技术概述

1.1 电力系统自动化的含义

电力系统的自动化控制技术是以各种自动化监控、检测装置为基础,对电力系统中的各种信号数据进行分析和处理,从而实现对电力系统各区域、各元件的自动监控和调节。这种调节工作可以就地进行,也可以由人工远程操作,能够有效保障用电系统安全稳定的运转。

1.2 电力系统自动化的组成

电力系统的自动化主要可以分为三个方面:电力调度的自动化、变电装置自动化、配电网自动化,在这三种技术中,发展速度最快的是电力调度自动化技术,它主要负责收集及检测电网系统的相关数据,从而使电力系统更好的完成调控行为。变电装置自动化是借助于智能信息技术、现代通讯技术等对变电装置进行进一步地完善,实现对变电装置的统筹调控,在有效维护变电装置工作稳定性的同时,大大提高了它的工作效率。配电自动化已通过发展经历了三个阶段,主要是通过保护装置等硬件设施,自动电源开关,故障排除方面的早期阶段,但由于硬件水平和功能的局限性,它的监管能力是非常有限的;配电自动化的第二阶段结合了网络通信技术,电子信息技术和电子技术,全时,电力系统监控,有效地实现了远程监控,检测的完整的运行状况,可以及时发现问题领域,远程控制由工作人员;配电自动化在这个阶段主要是基于自动化控制模块的整合阶段,并逐步摆脱对人力的依赖,从而使电力系统的自动化控制变得更加高效和智能化。

2 电力系统自动化控制的实现

2.1 采集和处理数据

电力系统自动化控制的前提是对电力系统各环节、各部位运行状态的准确把握,要实现这一点就必须通过各种监控设备进行大量的数据收集,通过对数据进行分析和处理,全面掌握系统局部和整体的运行状态,为电力系统展开其他自动化控制工作提供数据基础。

2.2 进行科学合理的调控

现在我国的电力系统自动化调控技术已经较为完善与成熟了,在日常的自动化调控操作过程中,我们要严格遵循相关的技术标准、结合操作的实际情况,出色完成调度工作。此外,电力系统的自动化控制必须有针对性的进行,对于不同的元件和区域采取不同的控制手段,也可以随机应变,采取多种手段相结合的控制方式。

2.3 运用智能化的管理和控制模式

电力系统的自动化控制,顾名思义,它必须依靠相关的智能技术才能完成,当今的电力系统中主要以神经网络理论、模糊逻辑理论和最优控制理论为主,帮助完成电力系统自动化控制的智能化。

2.3.1 神经网络理论

神经网络理论是一种模拟生物学理论,它通过对生物体神经网络运作模式的研究,得出一定的结论,并将这种结论运用到电力系统的自动化控制中。网络节点和电力系统的生物神经系统作为模板,以模仿和模拟神经网络系统的信号反馈机制,使得从线性关系的束缚的输入和输出信号可以实现更复杂的网格结构,以及系统中的故障公差大大提高。

2.3.2 模糊逻辑理论

模糊逻辑理论是在传统集成理论的基础上进行的一次改革,它可以把计算逻辑理论模糊化,一些模糊的语言机制,编制高到系统程序,使系统摆脱了传统的审判机制的单调,加强信息和信息推断估计的能力,使之成为一个问题,一些不确定性法官本着总结更多实际情况。

2.3.3 最优控制理论

在当代的控制理论中,重要组成部分是最优控制理论,现在它已经被加入到自动化技术中。例如,在一些大型设备中引进了最优励磁控制技术,取代了传统的励磁控制方式,使得设备的动态质量和远程输电能力得以提高。

2.4 通过总结规律不断完善自身

研究电力系统的自动化控制是一项艰巨而漫长的历程,所以我们应该持续累积探索过程中出现的一些问题,通过比较分析得出每一个区域及元件最喜欢的调控方法,促进电力系统自动化技术的进一步发展。

3 电力系统自动化控制技术的发展方向

3.1 发展而向对象的实时数据库技术

随养电子技术的不断发展,能够面向对象的数据库技术逐渐应用到了信息技术相关的各行各业上,它本身智能性的特点,为电力系统自动化中的各种调度行为提供了数据保障。早期的数据库技术更适合大批量加工,结构清晰,易于操作数据,更注重的是数据的稳定性和完整性,以及实时的面向对象的数据库技术更强调效率和及时性的数据处理,这是技术和实时处理技术,能够快速响应不断变化的环境数据处理和计算,自动化阶段,以更好地满足电力系统控制的需求做出反应的数据库组合。电网系统是一个复杂的,大型的网络系统,所有的时间很多实时的面向对象的数据库技术产生的数据,系统可以分析和大量的掌握这些动态信息的全局状态,所以要适当调度操作,实现自动化管理。

3.2 发展现场总线控制技术

现场总线控制系统是一种彻底分散化、数字化、开放化的自动化调控系统。它通过在现场安置的各种自动化仪表、控制设备以及各种信号互联设备,实现信息的统一化、全面化管理。当前电力系统结合了DCS技术,基于现场总线作为一个枢纽,形成了新一代现场总线控制系统FCS该系统,使得电力系统的自动化控制更加稳定,敏感,它可以是一个问题,在系统的部件精确的定位和自动分析,使系统恢复正常,尽快的最佳解决方案。

4 结束语

电力系统的自动化技术把网络技术与电子通讯技术有效的结合在一起,是时展的必然结果,这种自动化控制技术的出现从根本上提升了用电服务质量,服务模式得到了创新,减少了人力资源的工作,降低了成本,促使电力系统稳步持续发展。尽管现在的电力系统的自动化控制技术发展迅速,但是其仍需要更深层次上的研究,并且现在我国的电力行业发展迅速,对其自动化控制技术的要求也越来越高,我们一定加加快创新钻研的速度,使电力系统的自动化控制技术能够更加完善。

参考文献:

[1]陈文广.电力系统自动化控制技术探讨[J].电子制作,2013(10).

[2]杨芳.电力系统自动化控制技术的应用研究[J].价值工程,2012(10).

电力系统自动化论文篇(9)

【关键词】电力系统自动化;智能技术;自动化控制

【Keywords】 power system automation; intelligent technology; automatic control

【中图分类号】TP311.52 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0118-02

1 引言

电力行业中的电力系统已经基本能够实现自动化操作与控制,但与严格意义上的智能化还存在着一定的差异,电力行业的发展也受到不同程度的影响和制约。对此,将智能技术应用于电力系统自动化控制中,不仅能够提升电力系统自动化程度,更能使其向智能化方向发展和迈进。对于“电力系统自动化控制中的职能技术应用”的研究,就具有极大的现实意义。

2 电力系统自动化控制中的智能技术应用现状

现阶段,电力行业也得到了空前发展,电力行业中先进科技的应用程度较深,而智能技术在电力自动化系统的应用也在不断深入和完善。智能技术的应用,仍具有不同程度的局限性,如应用时间较短,系统协调能力不足,无法达成资源的完全共享,致使电力系统自动化程度较低等。同时,由于我国电网技术起步较晚,且理论多于实践,使得无论是从研发或应用上,均与国外发达国家具有一定的差距。但随着电力行业的进一步发展,电力自动化系统正逐步向智能化电力系统转变,这不仅是由单一化向多元化转变,更是电力行业可持续发展的必经之路。

3 电力系统自动化控制中的智能技术应用

3.1 模糊理

通过语言变量及逻辑推理理论的应用,使电力设备及电力系统等达到模拟练习的效果,此种情况即为模糊理论。将模糊逻辑应用在电力自动化控制系统中,能够使电力系统自身具备健全且极为系统的逻辑推理能力,并通过此种模糊推理的方式,将人类的决策做进一步的模拟,并通过电力自动化系统得以发送指令并实现操作[1]。在此情况下,技术数据能够依据规则,对逻辑进程进行严格的控制,即通过模糊理论及逻辑推理,能够模拟人的决策,对电力自动化系统进行前期的模糊输入或直观推理,使电力自动化系统完成决策工作。对于电力自动化系统来说,其能够将模糊理论所发出的模糊指令,简单识别为人力的逻辑推理与决策,并将模糊理论等同于进行操作的人员大脑。

3.2 神经网络控制

此处所说的神经网络控制由来已久,自20世纪40年代初期,神经网络控制便以开始进入众多科研人员的视野和认知当中。但此种神经网络控制的研发,却未能在接下来的时间里,得出较为骄人的研究成果,直至人们对神经网络的需求逐步增加,才使得此种慢慢搁浅的研发项目重新受到人们的重视与关注,并通过全新科技的应用,在神经网络控制课题方面,取得了极为重要的研究成果[2]。这也为后期神经网络控制系统的建立,打下了坚实的基础。所谓神经网络控制,即采用特定的方式,将数量众多的神经元进行紧密连接而形成的。并且神经网络具有特定的、进行权重连接的信息,并能够依据特殊的学习算法将权重信息进行不断调整,从而达成自m维空间中至n维空间中的映射。而且,此种神经网络所形成的映射为复杂化的非线性映射[3]。现阶段,对于神经网络的研发方向为建起神经网络模型,以及与其所对应的神经网络学习算法。此外,神经网络硬件的实现问题,也是现阶段神经网络研发中重要的课题内容之一。

3.3 线性控制

线性控制,也可称为线性最优控制,此种研究是建立在优化理论基础上的研究形式,也是现代控制理论中重要的构成部分。并且,此种线性控制形式,也是当前阶段现代控制理论中研发深入程度最大,且最为成熟的理论控制形式。这也使得线性最优控制成为了当前应用最为广泛的控制形式之一[4]。部分研究线性最优控制的科研人员,通过不懈的努力,终将线性最优控制的理论在实践中得以研发及应用,并明确论述出线性控制理论的应用依据。即通过最优控制中的励磁控制,能够使长距离输电线路的输电能力得到进一步加强,并能使动态品质得到显著的改善。并且,经过长期、反复的试验得出结论:将此种最优励磁控制方式应用与大型设备之中,所起到的效果最佳。除此之外,通过理论与实践的充分结合,也促使制动电阻器通过水力发电时间达成最优控制模式得以实现,并在电力系统中得到了普遍的应用。

3.4 专家系统

由于智能技术的融入而形成的专家系统,在电力自动化系统中被广泛应用。这其中涉及的方面众多,不仅包括电力系统性能的恢复、应急处理系统的应用、电力系统各种状态的调试与切换等,更涵盖了系统电源状态的识别、故障的隔离与排除,以及短期的电力负荷警示等内容。而其中专家系统的约束力较强,且在智能化程度上仍有待提升。其可进行智能化的操作,但却无法对各类操作融入模糊理论,无法对适配功能形成深入的认知,这也使得其分析问题、解决问题,以及学习能力方面都具有明显的局限性。同时,由于分析问题与解决问题的能力缺乏,也导致此种专家系统对较为复杂问题的组织能力也明显不足。

3.5 集成智能系统

对于集成智能系统而言,其不仅包括智能控制方法与智能系统,还涉及与电力自动化系统进行深入的交联。并且,此种集成智能系统是现阶段所应用到的较为先进与形成规模的控制形式。现阶段,电力自动化系统中所应用到的集成智能系统研发程度较低,但通过专家系统与神经网络相融合模式的提出,使得继承智能系统在研发上进入了全新的阶段,同时也为集成智能系统的进一步研发创造出众多可供参考和借鉴的内容。此外,随着智能技术在电力自动化系统中的深度融入,也使得对于集成智能系统的研发上升到全新的高度。此种全新的继承智能系统,即是将智能技术在电力自动化系统中所实现的功能予以融合,并采用可起到模M人类决策意识的模糊逻辑理论作为系统的基础架构,使得集成智能系统必将能够实现最大程度的智能化,使电力自动化系统得到更为完善的发展。

4 结语

综上所述,将职能技术应用与电力系统自动化控制中,能够在提升电力系统自动化程度的基础上,进一步增强电力生产、运输以及管理的效率,使电力企业在缩减成本的同时,使自身的经济收益得以显著提升,将极大地促进电力行业的发展进程,使电力行业运用全新的技术手段,在激烈的市场竞争中立于不败之地。

【参考文献】

【1】智能技术在电气自动化控制中的应用探究[J].电子技术与软件工程,2014(07):259.

电力系统自动化论文篇(10)

随着电力业的发展以及科学技术的进步,电力系统的结构组成及运行方式越来越复杂多变,对电力系统的可靠性及运行的经济性都提出了更高的要求。近年来,控制技术在不断地拓展,控制方法也越来越多样化,尤其是智能控制技术,在电力、冶金、化工、建材等行业得到了广泛的应用。本文探讨了职能控制技术在电力系统中的应用。

一、分层递阶控制理论

(一)分层递阶控制理论产生及发展

1977年,Saridis在针对机器人控制提出了一种智能控制的三级递阶结构。该思想在智能控制中有广泛应用,并进一步推广到了结合信息融合的集散递阶智能控制系统。分层递阶是人们分析和组织复杂系统的一种常用方法。无论是信息分析、还是行为控制,都有其层次性,在高层负责宏观的信息和决策,在低层负责具体的数据和控制。其基本控制原理是精度随智能降低而增大,即IPDI(Increasing Precision with Decreasing Intelligence)原理。分级递阶控制系统是由一个三层结构组成的,三层结构的主要内容包括组织级、协调级和执行级三个层次。分级递阶控制系统的结构示意图见图1。

1.组织级

组织级代表控制系统的主导思想具有最高的智能水平,负责整个系统的推理、规划、决策、长期记忆、信息交流,并由人工智能起主导作用,主要进行基于知识的各种信息处理和决策。

2.协调级

协调级为组织级和执行级之间的连接装置,涉及决策方式的表示,主要负责将组织级的指令进行整合分配成为各项子任务,并将任务的执行信息反馈出来,由人工智能和运筹学起主导作用。

3.执行级

执行级是智能控制系统的最低层次,要求具有最高的控制精度,并由常规控制理论进行控制,一般是由多个硬件控制器组成的,负责具体过程的控制。

(二)仿人智能控制

我国著名学者周其鉴、李祖枢教授提出的仿人智能控制理论(HSIC)是分层递阶控制理论的一个重要发展分支。仿人智能控制理论(HISC)研究的基本方法是:从分级递阶智能控制系统的最低层(运行控制级)着手,充分应用已有的控制理论成果和计算机仿真结果,直接对人的控制经验、技巧和各种直觉推理逻辑进行测辨、概括和总结;并将其编制成各种简单实用、精度高、能实时运行的控制算法,并直接应用于实际控制系统。仿人智能控制理论认为,智能控制为对控制问题求解的二次映射的信息处理过程,即从“认知”到“判断”的定性推理过程和从“判断”到“操作”的定量控制过程。

类似与Saridis的三元机构,仿人智能控制提出了由任务自适应级(TA)、参数自校正级(ST)和运行控制级(MC)组成的2阶产生式系统结构,作为仿人智能控制体系中最基本的单元控制器(UC),如图2所示。

仿人智能控制系统(如图3)的单元控制级UC具有二阶产生式系统结构,能够独立地面向实际被控制的对象,自组织、自适应和自校正地完成实时控制任务。作为一高阶产生式系统的各级,MC、ST和TA三级都有各自的规则库RB、各自的特征辨识器Cl和推理机IE,三级之间蕴含的信息交换通过对公共数据库CDB直接存取数据来完成。这种紧藕合的并行运行机制,便于单元控制器快速自适应过程的完成。对于某一个单一的被控对象,一个单元控制器已足以自主地完成控制问题的求解。同时,其中各级产生式系统还可通过特征记忆,实现学习功能,不断提高控制品质。

此外,仿人智能控制理论提出了智能控制的分层信息处理与决策机构,是求解控制问题的一种高阶产生式系统结构.按层次高低可分为,中枢司令级(CC)、组织协调级((X二)和单元控制级UC。

总之,仿人智能控制系统在结构和功能上具有以下基本特征:分层递阶的信息处理和决策机构(高阶产生式系统结构)、在线的特征辨识和特征记忆、开闭环控制结合和定性决策与定量控制、结合的多模态控制、启发式和直觉推理逻辑的应用。

二、仿人智能控制理论和电力系统自动化

(一)仿人控制理论在电力系统自动化中的应用

1995年,汪涛基和吕林等人把仿人智能控制理论中的部分理论和成果运用到了同步发电机组励磁控制器中。由于励磁控制过程可以理解为一个单输人单输出的单一被控对象,一个单元控制器已足以自主地完成控制问题的求解,汪涛基和吕林等人只使用了单元控制级中的ST和MC两层。采用同步发电机组的Pe、、I、UG及其导数作为特征量,制定9条推理规则,即达到了比常规控制以及PSS控制方式更为优越的控制效果。1996年6月,依据仿人智能控制理论设计的励磁控制器在云南省大寨电厂1#机组上正式投人运行,设备运行情况良好,性能稳定。但目前还没有明确给出其设计的理论来源。对HSIC理论的应用在于对基本理论的应用。因此将HSIC理论全面地引人电力系统运行与控制中来,有利于集思广义,促进电力系统自动化的进一步发展。

(二)电力自动化系统结构

电力系统自动化通常指对电力设备及系统的自动监视、控制和调度。按电力系统运行管理区域,可以将电力系统自动化分成电力系统调度白动化、发电厂自动化和变电站自动化。调度自动化系统的基本构成如图4所示。其中主站(MS)安装在调度所,远动终端(RTU)安装在各发电厂和变电站。MS和RTU之间通过远动通道相互通信实现数据采集和监视与控制。主计算机是主站的核心,负责信息加工和处理,检测一些参数是否越限,断路器是否有变位等,将结果通过人机联系设备向调度员报告,或向上级调度中心转发等。电力系统调度自动化系统构成的一个重要特点是其分层结构。电力系统调度控制一般分为主调度中心、区域调度中心和地区调度中心三级。电力系统调度自动化的结构,与分层递阶的高阶产生式智能控制系统非常一致。

电力自动化系统运作过程中,符合Sar-idis的“精度随智能降低而提高”的原理。主调度中心只分配大的电网运行指标,低层的单元控制器只负责根据上级的指令,具体地实施对本单元内设备的控制。层次越低,则控制系统的被控量、控制量和参考值等指标越具体。

三、结束语

自动控制理论在电力系统的控制与运用中的应用有利于促进电力系统的自动化、智能化水平的提升,在今后的电力系统自动化发展过程中,广大科研人员还应加强对分层递阶控制理论等先进的控制理论的理解和应用,并将其利用与仿人智能控制理论的研究和发展中,以加快电力系统自动化的发展,提高供电的安全性和可靠性。

参考文献

[1]周建平,林韩,温步瀛等.基于层次分析法与灰关联理论的输电网规划方案综合决策[J].电网与清洁能源,2011,27(9):66-70.

[2]杨星.电力系统自动化的实现及其发展[J].科技致富向导,2011(24):42.

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