有关电力系统自动化技术论文

　　电力系统自动化系统是指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、全系统或局部系统进行就地协调或远方自动监视、调节和控制以保证电力系统能正常运行和具有合格的电能质量。下文是学习啦小编为大家搜集整理的有关电力系统自动化技术论文的内容，欢迎大家阅读参考!

　　有关电力系统自动化技术论文篇1

　　略论电力系统自动化控制

　　【摘 要】介绍了分层分布式变电站自动化系统中控制与操作的功能及特点，总结了防误操作的几种模式，比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异，提出了作者自己的看法。

　　【关键词】电力系统;自动化;控制;操作

　　1.控制可靠性

　　变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性，采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。为保证控制操作的高可靠性，通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能：

　　1.1多级多地点控制功能自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)三种方式

　　远方遥控：由调度人员在调度端发出下行控制命令。

　　站控操作：运行人员在变电站层监控主机发出操作命令，通过交互式对话过程，选择操作对象、操作性质，完成对某一操作过程的全部要求。

　　就地操作：作为后备控制方式，当监控系统故障或网络故障时，可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。

　　上述三种操作方式通过软件或使能开关可相互切换，当切换到后备手动控制时，站控及遥控命令不被执行;当切换到站控操作时，后备手动控制不产生任何作用，计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令，当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时，应拒绝执行，并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。

　　1.2操作过程中软件的多次返校

　　(1)操作员权限设密，以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力，即便运行人员在操作过程中发生一般性错误，均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行，对意外情况引起的故障，系统都具有恢复功能。

　　(2)操作员工作站发出的操作指令，都必须经过选择校核执行等操作步骤，返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错，操作指令中断，并告警提示。每次操作结束后，系统自动记录操作过程并存盘。

　　(3)监控系统的双机配置220kV及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置，作为人机接口的监控主站冗余配置，热备用工作方式，可保证任意设备故障时控制功能无影响。时下的做法，监控主站用以太网相联并以HUB作为该以太网的管理。该网上任一装置异常，可将热备机切换为主机工作。监控系统硬件的冗余配置，系统分层分布式结构，为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。

　　2.操作实现方式

　　为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性，变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控，变电站不再采用繁琐的电气联锁，可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统，其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置，已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用，这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程，实现该间隔的操作闭锁功能。

　　对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁，目前有三种不同的实现方式。其一，用软件实现，即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息，引入设备操作规则，进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二，硬件闭锁，即西门子公司的8TK模式。西门子公司的LSA-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8TK操作闭锁装置的相对独立性，8TK纯粹作为控制及操作闭锁之用，每个间隔的刀闸信息进8TK1实现该间隔的操作闭锁，各间隔的刀闸信息经重动后都进入8TK2装置，母联刀闸及母线地刀等直接引入8TK2装置，8TK2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三，软硬相结合的闭锁方式，间隔之间的闭锁采用8TK及类似装置实现闭锁功能，监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为江苏宿迁双泗500kV变采用的操作闭锁方式。

　　软硬两级闭锁，其可靠性高，监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作，但该模式接线复杂，且价格昂贵，双泗500kV变的该套8TK闭锁装置约花费人民币300万元。

　　以软件实现全站的操作闭锁，对于一套成熟的变电站自动化系统来说，也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现，那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置，闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kV及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。

　　对于一个半开关接线的500kV变电站，笔者认为500kV系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外，每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220kV系统为简化接线，节约资金，可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。

　　上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能，例如：操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作，只需在监控主机的键盘上敲入相应指令，便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作，在这里几分钟便可完成。

　　可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑，其可靠程度明显优于常规站的防误设计。

　　3.自动化控制技术分析

　　分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作，提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制，而常规站只能通过控制屏KK把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂，在实际使用中，设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便，使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁，可靠性高。

　　常规站，人是整个监控系统的核心，人的感官对信息的接受不可避免地存在误差，其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制，对于变化快的信息，有时来不及反应，可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理，可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明，值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机，用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能，可靠性高且功能齐全。

　　变电站自动化系统简化了变电站的运行操作，可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作，且操作安全快速，对于全控的变电站，线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时，且仍存在误操作的隐患。

　　常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式，信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令，提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统，各保护小间与主控室之间采用光缆传(下转第206页)(上接第154页)输，提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置，控制电缆长度大为缩减，在相同控制电缆截面时，断路器控制回路的电压降减少，有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500kV站作为综合自动化的试点，也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。

　　4.小结

　　综上所述，变电站自动化系统的控制与操作是可靠的，它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。 [科]

　　【参考文献】

　　[1]陈纲，曹斌勇，刘宏伟.电力自动化专业各研究领域发展趋势与现状调查[J].长沙电力学院学报(自然科学版)，2006(4)：134-139.

　　[2]张继雄.变电站自动化系统选型中应注意的问题.内蒙古电力技术，2005，02.

　　[3]韩富春.电力系统自动化技术.北京：中国水利水电出版社，2003.

　　有关电力系统自动化技术论文篇2

　　浅析电力系统自动化控制技术

　　摘 要：随着用电量需求的日益增加，电力系统的发展愈来愈快，本文主要是对电力自动化系统的构成，电力自动化的智能技术等进行了分析，以供同仁参考!

　　关键词：电力系统;自动化;控制技术

　　1 前言

　　电力系统自动化系统是指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、全系统或局部系统进行就地协调或远方自动监视、调节和控制以保证电力系统能正常运行和具有合格的电能质量。在最近的这些年，电力系统自动化系统得到了大力的发展，信息处理量也在不断的增大，处理的信息量也越来越大，考虑的因素也越来越大，可运用的领域也在增多，能够闭环控制的对象越来越丰富。

　　2 电力自动化系统的构成

　　电力系统自动化是电力行业发展的高阶段，是电力行业不断加强新技术引进与应用的突出成就，当前的电力系统自动化主要包括以下设备和部件：

　　2.1 系统调度自动化。

　　电力系统调度自动化是当前电力系统中发展最快的技术领域之一，它的主要功能构成为：电力系统数据采集与监控，其是实现调度自动化的基础和前提;电力系统经济运行与调度、电力市场运营与可靠性、发电厂运营决策等;变电站综合自动化等。电力系统调度自动化是电力系统自动化的核心与关键，对自动化系统的质量与稳定性有着重要影响。

　　2.2 变电站自动化。

　　变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

　　2.3 配电网自动化

　　在配网自动化的第一个阶段里，主要的思路是当系统发生故障时，通过断路器等二次继保设备之间的相互配合，快速切除故障，不需要计算机介入进行实时控制，在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是，在这一阶段里，受电源和继保装置的影响，自动化程度非常低。

　　3 电力自动化的智能技术

　　3.1神经网络控制技术。

　　人工神经网络智能方案在电力系统自动化控制中的创新实施人工神经网络用于对人们传递及处理信息相关特征的综合模拟，由人工方式对人们最简单的神经元进行大量仿制，并令其以一定规范的方式连接组成。单体的人工神经元可实现由输入转向输出的非线性构建关系，而通过互相连接，他们可组成一类复杂的人工神经元网络。该类智能方案在电力系统自动化控制中的合理应用令各类优势信息实现分布存储，从而具有较强的综合容错能力与学习能力，可科学实现对各类优势知识的自动化组织，并适应用户对信息处理的不同需求。各个神经元间的计算过程在一定意义上具有独立性，因而便于我们进行有针对性的处理，令系统控制执行效率切实提升。由于人工神经网络富于较强的非线性智能化拟合能力与自学能力，并富含联想记忆及鲁棒性功能，因此令其在富含大量非线性复杂子系统的电力系统中具有较大的应用创造潜力。

　　3.2 模糊逻辑控制技术。

　　模糊智能方案在电力系统自动化控制中的科学实施模糊智能控制原理主要将经典的集成理论进行模糊化处理，将模糊逻辑的语言变量及近似推理引入其中从而形成整体性综合智能技术的推理体系。模糊控制的模拟对象为人的模糊推理能力及决策实践中的实用性控制方式，该理论主体依据相关控制的已知规则及数据首先由模糊输入量展开对模糊控制输出的推导，主要由模糊化、时间模糊推理机、最终模糊判决三个子过程组成。随着模糊理论的不断发展与成熟完善，模糊控制中包含的优势性能得到了学术界充分的肯定。例如该控制方法可适用于对不定性、不精确情况的处理，同时可抑制噪声带来的污染问题。

　　3.3 专家系统控制技术。

　　专家系统智能方案在电力系统自动化控制中的综合实施专家系统是一类发展较早且较为成熟的人工智能技术，其主体由知识库及综合推理机组成，针对某领域内的专家提供的精华知识进行推理并完成人类专家在制定决策实践过程的模拟操作，为系统提供与专家水平相当的实践方案。当前，电力系统控制及运行中多依靠有丰富经验的调度人员依据科学自动化控制技术完成。

　　导致该控制方式的主体原因为传统的数值分析方式缺乏科学的启发推理性能，无法同步实现知识的积累。再者，由于电力系统内部本身的复杂性令一些简单的数学模型及控制状态难于发挥作用，而复杂的模型又较难获取，单纯的数值方式无法充分满足自动化的电力系统运行要求。

　　因此我们必须在电力系统自动化中引入电力行业专家经验知识，利用专家系统方案，强化系统的综合控制效能。在系统构建实践中我们应主力扩充对推理速度的更新提升，令其具有高效的在线分析能力，并合理引入学习机制，令其容错能力、对新问题的处理能力切实提升，即使在系统出现故障、网络结构、各类系统参数设置有变，设备控制器的相关配置发生变化时，也能实现适应性改变依据综合调控能力得出正确的推理结果。

　　3.4 线性最优控制技术。

　　最优控制是将最优化理论用于控制问题的一种体现，也是现代控制理论的一个重要组成部分。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中最成熟的一个分支，应用很广泛。一些专家已经提出了利用最优励磁控制手段改善动态品质和提高远距离输电线路输电能力，取得了很多研究成果，对大型机组方面直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式提供了科学的依据。

　　3.5 综合智能控制技术。

　　综合智能控制包含了现代控制与智能控制方法的结合，神经网络与专家系统的结合在电力系统中研究较多，专家系统与模糊控制的结合，神经网络与模糊控制的结合，模糊控制、神经网络与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息，而模糊系统对处理结构化的知识更有效。

　　4 结语

　　本文对电力自动化系统的构成，电力自动化的智能技术等方面的内容进行了分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。

　　参考文献：

　　[1] 李隆娟. 浅谈电力系统自动化及其发展[J]. 中国新技术新产品. 2010(22)

　　[2] 王飞. 关于电力系统自动化技术问题的探讨[J]. 广东科技. 2011(20)

　　[3] 谭海彬. 电力系统自动化控制技术的研究[J]. 科技促进发展. 2010(12)