引論：我們?yōu)槟砹?3篇新型電力系統(tǒng)概念范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1、電力系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的安全水平。（2）電力市場理論與技術?；谖覈壳暗慕洕l(fā)展狀況、電力市場發(fā)展的需要和電力工業(yè)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(guī)則；提出了適合我國現(xiàn)階段電力市場運營模式的期貨交易（年、月、日發(fā)電計劃）、轉運服務等模塊的具體數(shù)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(tǒng)實時仿真系統(tǒng)。對電力負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)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(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)，建成了全國高校第一家具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。（4）電力系統(tǒng)運行人員培訓仿真系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運行人員培訓仿真系統(tǒng)是針對我國電力企業(yè)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(tǒng)的電力系統(tǒng)分析理論相結合，利用專家系統(tǒng)、智能cai（計算機輔助教學）理論，進行電力系統(tǒng)知識教學、培訓的一種強有力手段。本系統(tǒng)設計新穎，并合理配置軟件資源分布，教、學員臺在軟件系統(tǒng)結構上耦合性很少，且系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)分析與控制 。對在線測量技術、實時相角測量、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術、小電流接地選線方法、電力系統(tǒng)振蕩機理及抑制方法、發(fā)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(shù)據(jù)收集與監(jiān)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(tǒng)中的應用。結合電力工業(yè)發(fā)展的需要，開展了將專家系統(tǒng)、人工神經網絡、模糊邏輯以及進化理論應用到電力系統(tǒng)及其元件的運行分析、警報處理、故障診斷、規(guī)劃設計等方面的實用研究。（8）現(xiàn)代電力電子技術在電力系統(tǒng)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(tǒng)中的行為和作用、靈活交流輸電系統(tǒng)、直流輸電的微機控制技術、動態(tài)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(tài)監(jiān)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(shù)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(jiān)測方法和故障診斷的機理進行了詳細的基礎研究，開發(fā)了發(fā)電機、變壓器、開關設備、電容型設備和直流系統(tǒng)等主要電氣設備的監(jiān)控系統(tǒng)，全面提高電氣設備和電力系統(tǒng)的安全運行水平。
2、電力系統(tǒng)自動化總的發(fā)展趨勢
1.1 當今電力系統(tǒng)的自動控制技術正趨向于:
①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調化、區(qū)域化發(fā)展。②在設計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。③在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)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(lián)合作戰(zhàn)。
1.2 整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展則趨向于：
①由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)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(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護技術的演變。⑥追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調化、智能化發(fā)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(tǒng))在電力系統(tǒng)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(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)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(tǒng)一體，簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入，外延不斷擴展。電力系統(tǒng)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(huán)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(tǒng)的智能控制 電力系統(tǒng)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(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術困難有:
①電力系統(tǒng)是一個具有強非線性的、變參數(shù)(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(tài)大系統(tǒng)。②具有多目標尋優(yōu)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(xié)調，也需要異地不同控制器間協(xié)調控制。
智能控制是當今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)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(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)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(tǒng)結構，多機系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無功發(fā)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(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)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(tǒng)的主要參數(shù)(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(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節(jié)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(xiàn)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(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)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(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)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(jié)范圍大，反應速度快，不會發(fā)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(tài)裝置，所以能響應網絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調相機。
3.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢 隨著高科技產業(yè)和信息化的發(fā)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?？梢哉f，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(tǒng)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(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
4、基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
4.1 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS 目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)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(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)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(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。
篇2
所謂智能電網，指的是電網系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)的相關技術逐漸朝智能化的方向發(fā)展。通常情況下，智能電網主要將集雙向性、集成性以及高效性特點于一體的計算機通信技術作為主要的載體，然后運用先進的傳感技術、測量技術、控制技術以及決策技術，以保證實現(xiàn)電網系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、可靠運行為主要目的，是一種新型的電力技術。
1.2智能電網的特征
通過對智能電網的特征進行分析，其主要具備堅強性、兼容性、經濟性以及自愈性的特征。
(1)堅強性
智能電網的堅強性，指的是在電網系統(tǒng)遇到突發(fā)性情況、大面積的受干擾或者出現(xiàn)大面積故障的情況下，智能電網依然能夠有效的保證終端客戶的穩(wěn)定用電，并滿足其用電需求。另外，電網系統(tǒng)受到惡劣的天氣環(huán)境影響或者受到巨大的外力作用影響，智能電網不僅能夠保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，而且還能夠確保電力信息的安全性。
(2)兼容性
智能電網不僅支持以往的電網系統(tǒng)功能，而且還能夠介入不同的清潔、可再生能源。另外，運用分布式電源和微電網系統(tǒng)，來滿足終端用戶的互動需求，更好的達到用戶的需求。
(3)經濟性
由于智能電網是一種與電力市場經濟、交易活動有關的技術支持，實現(xiàn)其能源資源的優(yōu)化配置能夠有效的減少電網傳輸線路的損耗，并提高電力資源的利用率。
(4)自愈性
智能電網除了能夠對電網系統(tǒng)的安全進行分析和評估之外，自身還具備強大的預控防治體系，能夠保障自身的輸電和供電。
二、智能電網主要運用的先進技術
在電力技術環(huán)境下，規(guī)劃的電力系統(tǒng)主要以智能電網為重要基礎，主要運用以下兩種技術。
2.1通信技術
智能電網自身具備的高速性、雙向性的通信技術，是智能電網自愈性特征的重要體現(xiàn)。通過運用高速、雙向通信技術，不僅有利于實現(xiàn)智能電網自動進行檢測、校正工作，而且還有利于進行維護工作，主要對電網系統(tǒng)中可能存在的安全運行事故進行及時監(jiān)督、控制和維護。如果在電網系統(tǒng)的運行過程中出現(xiàn)安全運行事故，那么通過運用高速雙向通信技術，將會對輸電線路進行補償，并對其線路進行重新分配，有效的防止安全運行事故的逐漸擴大，并提升電網的整體服務水平與控制能力。
2.2智能固態(tài)表針
智能電網技術運用新型的智能固態(tài)表技術和讀取系統(tǒng)，對以往電力系統(tǒng)中運用的電磁表技術和讀取系統(tǒng)進行了改進和完善。新型的智能固態(tài)表技術和讀取系統(tǒng)不僅能夠為終端用戶的不同的電能需求進行持續(xù)不斷的計量，而且其還能夠對于電力企業(yè)的高峰電力價格信號、低谷電力價格信號等信息及時的保存到電力系統(tǒng)自身的計數(shù)裝置中，并將所有的電費費率信息及時的在終端用戶的操作界面中，例如在什么時間段運用什么電費費率政策等信息。
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1 自動化總的發(fā)展趨勢
1.1 自動控制技術正趨向于
在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調化、區(qū)域化發(fā)展。 在設計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。 在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。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，保證了控制操作的高可靠性。
1.2 自動化的發(fā)展則趨向于
由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)電控制)。由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動化的發(fā)展。裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護技術的演變。 追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調化、智能化發(fā)展,例如勵磁控制、潮流控制。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,例如管理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用。
1.3 電網調度自動化
電網調度自動化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化的主要組成部分和核心內容, 它是信息技術、計算機技術及自動控制技術在電力系統(tǒng)中的應用。經過近20年的發(fā)展,電網調度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全經濟運行中已經起著不可或缺的作用。
2 影響電力系統(tǒng)自動化的三項新技術
2.1 電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)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(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術困難有:
電力系統(tǒng)是一個具有強非線性的、變參數(shù)(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(tài)大系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)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(tǒng)結構,多機系統(tǒng)中的新型靜止無功發(fā)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(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術悄然興起。
柔流輸電系統(tǒng)是Flexible AC Transmission Systems中文翻譯，英文簡稱FACTS，指應用于交流輸電系統(tǒng)的電力電子裝置。利用大功率電力電子元器件構成的裝置來控制調節(jié)交流電力系統(tǒng)的運行參數(shù)或網絡參數(shù)，優(yōu)化電力系統(tǒng)運行狀態(tài)，提高交流電力系統(tǒng)線路的輸電能力。其中“柔性”是指對電壓電流的可控性；如裝置與系統(tǒng)并聯(lián)可以對系統(tǒng)電壓和無功功率進行控制，裝置與系統(tǒng)串聯(lián)可以對電流和潮流進行控制；FACTS通過增加輸電網絡的傳輸容量，從而提高輸電網絡的價值，F(xiàn)ACTS控制裝置動作速度快，因而能夠擴大輸電網絡的安全運行區(qū)域；在電力電子裝置最早用于直流輸電系統(tǒng)中并實現(xiàn)了對輸送功率的快速控制，由此人們想在交流系統(tǒng)中加裝電力電子裝置，尋求對潮流的可控，以獲得最大的安全裕度和最小的輸電成本，F(xiàn)ACTS技術應運而生，靜止無功補償器（SVC），靜止同步補償器（STATCOM）又稱作ASVG，晶閘管投切串聯(lián)電容器（TCSC），靜止同步串聯(lián)補償器（Static Synchonous Series Compensator）以及統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）就是基于FACTS裝置家族的成員。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(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術。
2.2.2 對ASVC的研究現(xiàn)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(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)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(wěn)態(tài)運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)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(jié)范圍大,反應速度快,不會發(fā)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(tài)裝置,所以能響應網絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調相機。
2.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢
隨著高科技產業(yè)和信息化的發(fā)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?？梢哉f,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(tǒng)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(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3 新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
2.3.1 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS
目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)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(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長,只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)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(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。
2.3.2 基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
篇4
1.1整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展則趨向于
（1）由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動發(fā)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(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)）。
（3）由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
（4）由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展。
（5）裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護技術的演變。
（6）追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調化、智能化發(fā)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(tǒng)）在電力系統(tǒng)中的應用。
1.2當今電力系統(tǒng)的自動控制技術正趨向于
（1）在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
（2）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。
（3）在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
（4）在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調化、區(qū)域化發(fā)展。
（5）在設計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。
近20年來，隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)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(tǒng)一體，簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入，外延不斷擴展。電力系統(tǒng)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(huán)控制的對象越來越豐富。
2.電力系統(tǒng)的變革技術
2.1 FACTS和DFACTS
2.1.1 FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)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(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)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(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)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(jié)范圍大，反應速度快，不會發(fā)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(tài)裝置，所以能響應網絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調相機。
2.1.2 FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術——柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)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(tǒng)的主要參數(shù)（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(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術。
2.1.3 DFACTS的研究態(tài)勢
隨著高科技產業(yè)和信息化的發(fā)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?？梢哉f，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(tǒng)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(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.2基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
2.2.1基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)與原有SCADA的結合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)，主要由同步定時系統(tǒng)，動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)電壓、電流相量測量（相角和幅值）。
2.2.2基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS
目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)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(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難；后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)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(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。 電力系統(tǒng)調度監(jiān)測從穩(wěn)態(tài)/準穩(wěn)態(tài)監(jiān)測向動態(tài)監(jiān)測發(fā)展是必然趨勢。GPS技術和相量測量技術的結合標志著電力系統(tǒng)動態(tài)安全監(jiān)測和實時控制時代的來臨。
2.3電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)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(shù)的單輸入、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段；智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術困難有：
（1）不僅需要本地不同控制器間協(xié)調，也需要異地不同控制器間協(xié)調控制。
（2）電力系統(tǒng)是一個具有強非線性的、變參數(shù)（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(tài)大系統(tǒng)。
（3）具有多目標尋優(yōu)和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。
篇5
Chen Liang
(Tangshan Iron and Steel Automation Company,Power-dimensional Inspection Center,Tangshan063000,China)
Abstract:The power supply of modern society"safe,reliable,economical,high quality"and other indicators have become increasingly demanding,and accordingly,the power system has continued to Automation and higher requirements.power system automation technology continuously from low to high,from local to the overall development,this article describes this in detail.
Keywords:Power system automation;Development;Application
一、電力系統(tǒng)自動化總的發(fā)展趨勢
（一）當今電力系統(tǒng)的自動控制技術正趨向于。1.在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調化、區(qū)域化發(fā)展。2.在設計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。3.在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)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(lián)合作戰(zhàn)。
（二）整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展則趨向于。1.由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動發(fā)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(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)）。3.由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。4.由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展。5.裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護技術的演變。6.追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調化、智能化發(fā)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(tǒng)）在電力系統(tǒng)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(tǒng)的智能控制。電力系統(tǒng)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(shù)的單輸入、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段；智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術困難有：1.電力系統(tǒng)是一個具有強非線性的、變參數(shù)（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(tài)大系統(tǒng)。2.具有多目標尋優(yōu)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(xié)調，也需要異地不同控制器間協(xié)調控制。
智能控制是當今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)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(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)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(tǒng)結構，多機系統(tǒng)中的ASVG（新型靜止無功發(fā)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(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術――柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術悄然興起。所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)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(tǒng)的主要參數(shù)（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(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術。2.FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)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(fā)生器。ASVC由二相逆變器和并聯(lián)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(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)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(jié)范圍大，反應速度快，不會發(fā)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(tài)裝置，所以能響應網絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調相機。3.DFACTS的研究態(tài)勢。隨著高科技產業(yè)和信息化的發(fā)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?？梢哉f，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(tǒng)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(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
篇6
1、電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
1.1電力系統(tǒng)自動控制技術的發(fā)展趨勢
電力系統(tǒng)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、調和化、區(qū)域化發(fā)展；在設計剖析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處置問題；在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論；在控制手法上日益增長了微機、電力電子器件與遠程通信的運用；在鉆研人員的構成上益須要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，比如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)電控制)；由高電壓等級向低電壓擴張，比如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))；由單個元件向部分區(qū)域以及全系統(tǒng)發(fā)展，比如SCADA(監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展與區(qū)域穩(wěn)固控制的發(fā)展；由單一功效向多功效、一體化發(fā)展，比如變電站綜合自動化的發(fā)展；裝置性能向數(shù)字化、迅速化、靈便化發(fā)展，比如繼電保護技術的演化；尋求的目的向最優(yōu)化、調和化、智能化發(fā)展，比如勵磁控制、潮流控制；由以進步運行的安全、經濟、效力為完成向管理、服務的自動化擴張，比如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的運用。
2、電力自動化系統(tǒng)的構成
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)不斷增強新技術引入和應用的突出成就,當前的電力系統(tǒng)自動化首要包含以下設備與部件：
2.1系統(tǒng)調度自動化
電力系統(tǒng)調度自動化是當前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術范疇之一,它的首要功效構成為:電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,其是實現(xiàn)調度自動化的基本與前提;電力系統(tǒng)經濟運行和調度、電力市場運營和可靠性、發(fā)電廠運營決策等；變電站綜合自動化等。電力系統(tǒng)調度自動化是電力系統(tǒng)自動化的核心和關鍵,對自動化系統(tǒng)的質量和穩(wěn)固性有著主要影響。
2.2變電站自動化
變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術與信息處置技術等實現(xiàn)對變電站二次設備(包含繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置以及遠動裝置等的功效進行重新組合、優(yōu)化設計,對變電站全部設備的運行狀況實行監(jiān)督、測量、控制與調和的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。變電站綜合自動化是進步變電站安全穩(wěn)固運行程度、下降運行保護成本、進步經濟效益、向用戶供應高質量電能的一項首要技術方法。
2.3配電網自動化
配電網長時間以來只能采取手工操作進行控制,自90年代起頭逐步發(fā)展實現(xiàn)了一批功效獨立的自動化,其以后的發(fā)展趨勢必定走向基于先進通信技術的網絡自動化。配電網自動化首要包含饋線自動化、自動制圖/設備管理/地理信息系統(tǒng)以及配電網剖析軟件,它是配電自動化的基本部分。和傳統(tǒng)的自動化相比,基于信息技術的配電網自動化的關鍵在于下面3點:大量的智能終端、通信技術與豐厚的后臺軟件。針對國內配電網的具體狀況,配電網自動化應當分期分批逐步發(fā)展完美,最后實現(xiàn)對配電系統(tǒng)資源的綜合利用。
3、電力系統(tǒng)自動化技術
3.1基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS與動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
3.1.1基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS
目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手法首要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀與側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀況的監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)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(tǒng)整體動態(tài)特性剖析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長,只能用于剖析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)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(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的剖析。
3.1.2基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)和原有SCADA的結合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng),首要由同步定時系統(tǒng),動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)與中央信號處置機四部分組成。采取GPS實現(xiàn)的同步相量測量技術與光纖通信技術,為相量控制供應了實現(xiàn)的條件。GPS技術和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(xiàn)電壓、電流相量測量(相角與幅值)。
3.2FACTS與DFACTS
3.2.1FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術來進步電壓質量與系統(tǒng)穩(wěn)固性的時候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈便交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采取具有單獨或綜合功效的電力電子裝置,對輸電系統(tǒng)的首要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進行調整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性與更高的效力。這是一種將電力電子技術、微機處置技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統(tǒng),以進步系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能與電能質量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術。
3.2.2FACTS的核心裝置之一ASVC的鉆研現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的迅速開關作用與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(fā)生器。
ASVC由二相逆變器與并聯(lián)電容器構成,其輸出的三相交流電壓和所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)固電壓,因此對電網電壓的控制能力很強。和旋轉同步調相機相比,ASVC的調節(jié)范疇大,反應速度快,不會發(fā)生響應遲緩,沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗與旋轉噪聲,并且因為ASVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應網絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調相機。
3.2.3DFACTS的鉆研態(tài)勢
隨著高科技產業(yè)與信息化的發(fā)展,電力用戶對供電質量與可靠性越來越敏感,電器設備的正常運行甚至使用壽命也和之越來越息息相關?？梢哉f,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(tǒng)中的靈便交流技術,它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其首要內容是:對供電質量的各種問題采取綜合的解決辦法,在配電網與大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
4、結語
根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)與系統(tǒng)各部件的技術要求，為運行人員供應調控的指令，或能夠自動對各部件進行調控。實現(xiàn)全系統(tǒng)分層次、分部分的綜合調控，探索電力系統(tǒng)優(yōu)質電力系統(tǒng)管理的最佳方式。電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化不僅能節(jié)省大量人力、物力、財力，而且還能下降電力系統(tǒng)事故的發(fā)生率，增長電力設備的使用壽命，綜合進步與改善電力系統(tǒng)運行性能。
篇7
隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統(tǒng)自動化領域，而信息技術的發(fā)展，不僅會推動電力系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展，也會推動電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。
1我國目前電力系統(tǒng)及其自動化的研究方向
1.1智能保護與變電站綜合自動化
目前我國科學工作者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、微機新技術等理論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等特點，大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。對變電站自動化系統(tǒng)進行了多年研究，研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于35～500kV各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平，變電站綜合自動化領域的研究也已達到國際先進水平。
1.2電力市場理論與技術
基于我國目前的經濟發(fā)展狀況、電力市場發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術經濟的具體情況，我國電力研究專家們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(guī)則，提出了適合我國現(xiàn)階段電力市場運營模式的期貨交易、轉運服務等模塊的具體數(shù)學模型和算法。
1.3電力系統(tǒng)實時仿真系統(tǒng)
研究人員還對電力負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)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(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)，建成了全國高校第一家具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。該仿真系統(tǒng)不僅可以進行多種電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)實驗，提供大量實驗數(shù)據(jù)，并可和多種控制裝置構成閉環(huán)系統(tǒng)，協(xié)助科研人員進行新裝置的測試，從而為研究智能保護及靈活輸電系統(tǒng)的控制策略提供一流的實驗條件。
1.4電力系統(tǒng)運行人員培訓仿真系統(tǒng)
電力系統(tǒng)運行人員培訓仿真系統(tǒng)是針對我國電力企業(yè)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(tǒng)的電力系統(tǒng)分析理論相結合，利用專家系統(tǒng)、智能CAI機輔助教學）理論，進行電力系統(tǒng)知識教學、培訓的一種強有力手段。本系統(tǒng)設計新穎，并合理配置軟件資源分布，教、學員臺在軟件系統(tǒng)結構上耦合性很少，且系統(tǒng)硬件擴充簡單方便，因此在學員臺理論上可無限擴充。
1.5配電網自動化
配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對用戶的供電質量，提高服務水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統(tǒng)一的整體。
1.6電力系統(tǒng)分析與控制
這一方向對在線測量技術、實時相角測量、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術、小電流接地選線方法、電力系統(tǒng)振蕩機理及抑制方法、發(fā)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、電力負荷預測方法、電網調度自動化仿真、基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)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。同時對非線性理論、軟計算理論和小波理論在電力系統(tǒng)應用方面，以及在電力市場條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現(xiàn)手段進行了研究。
1.7人工智能在電力系統(tǒng)中的應用
結合電力工業(yè)發(fā)展的需要，我國開展了將專家系統(tǒng)、人工神經網絡、模糊邏輯以及進化理論應用到電力系統(tǒng)及其元件的運行分析、警報處理、故障診斷、規(guī)劃設計等方面的實用研究。在上述實用軟件研究的基礎上開展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應用的研究，以提高電力系統(tǒng)的運行與控制的智能化水平。
1.8現(xiàn)代電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用
目前我國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(tǒng)中的行為和作用、靈活交流輸電系統(tǒng)、直流輸電的微機控制技術、動態(tài)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。
1.9電氣設備狀態(tài)監(jiān)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(shù)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(jiān)測方法和故障診斷的機理進行了詳細的基礎研究，開發(fā)了發(fā)電機、變壓器、開關設備、電容型設備和直流系統(tǒng)等主要電氣設備的監(jiān)控系統(tǒng)，全面提高電氣設備和電力系統(tǒng)的安全運行水平。
2電力系統(tǒng)自動化新技術
2.1電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)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(shù)的單輸入、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段；智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術困難有： 1）電力系統(tǒng)是一個具有強非線性的、變參數(shù)（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(tài)大系統(tǒng)。2）具有多目標尋優(yōu)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(xié)調，也需要異地不同控制器間協(xié)調控制。
智能控制是當今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)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(tǒng)。
2.2 FACTS和DFACTS
1）FACTS概念的提出
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS。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(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術。
2） FACTS的核心裝置之一ASVC的研究現(xiàn)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(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)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(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)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(jié)范圍大，反應速度快，不會發(fā)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(tài)裝置，所以能響應網絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調相機。
3） DFACTS的研究態(tài)勢
DFACTS是指應用于配電系統(tǒng)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(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
2.3.1基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS
目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)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(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難；后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)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(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。
2.3.2基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
篇8
一、電力系統(tǒng)自動化的概念
電力系統(tǒng)自動化的領域包括生產過程的自動檢測，調節(jié)和控制，系統(tǒng)和元件的自動安全保護，網絡信息的自動傳輸，系統(tǒng)生產的自動調度，以及企業(yè)的自動化經濟管理等。電力系統(tǒng)自動化的主要目標是保證供電的電能質量，系統(tǒng)運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效益。
二、 電力系統(tǒng)自動化的具體內容
按照電能的生產和分配過程，電力系統(tǒng)自動化包括電網調度自動化，火力發(fā)電廠自動化，水力發(fā)電站綜合自動化，電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)，電力系統(tǒng)反事故自動裝置，供電系統(tǒng)自動化，電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等七個方面，并形成一個分層分級的自動化系統(tǒng)。
（一） 電網調度自動化?，F(xiàn)代的電網自動化調度系統(tǒng)是以計算機為核心的控制系統(tǒng)，包括實時信息收集和顯示系統(tǒng)，以及供實時計算，分析，控制用的軟件系統(tǒng)。
（二） 火力發(fā)電廠自動化?；鹆Πl(fā)電廠的自動化項目包括（1）廠內機，爐，電運行設備的安全檢測，包括數(shù)據(jù)采集，狀態(tài)監(jiān)視，屏幕顯示，越限報警，故障檢出等。（2）計算機實時控制，實現(xiàn)由點火至并網的全部自動起動。（3）有功負荷的經濟分配和自動增減。（4）母線電壓控制和無功功率的自動增減。（5）穩(wěn)定監(jiān)視和控制。
（三） 水力發(fā)電站自動化。需要實施自動化的項目包括大壩監(jiān)護、水庫調度和電站運行三個方面。（1）大壩計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集，計算分析，越限報警和提供維護等。（2）水庫水文信息的自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括雨量和水文信息的自動收集，水庫調度計劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。（3）廠內計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括全廠機電運行設備的安全監(jiān)測，發(fā)電機組的自動控制，優(yōu)化運行和經濟負荷分配，穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。
（四） 電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)。電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)簡稱遠動系統(tǒng)。其功能是實現(xiàn)調度中心和發(fā)電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳輸系統(tǒng)由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波，載波，高頻，聲頻和光導通信等多種形式，遠動裝置按功能分為遙測，遙信，遙控三類。
（五） 電力系統(tǒng)反事故自動裝置。反事故自動裝置的功能是防止電力系統(tǒng)的事故危及系統(tǒng)和電氣設備的運行。在電力系統(tǒng)中裝設的反事故自動裝置有兩種基本類型。（1）繼電保護裝置：其功能是防止系統(tǒng)故障對電氣設備的損壞，常用來保護線路，母線，發(fā)電機，變壓器，電動機等電氣設備。（2）系統(tǒng)安全保護裝置：用以保證電力系統(tǒng)的安全運行，防止出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩，失步解列，全網性頻率崩潰和電壓崩潰等災害性事故。
（六） 供電系統(tǒng)自動化。包括地區(qū)調度實時監(jiān)控，變電站自動化和負荷控制三個方面。地區(qū)調度的實時監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型或微型計算機組成，功能與中心調度的監(jiān)控系統(tǒng)相仿，但稍簡單，變電站自動化發(fā)展方向是無人值班，其遠動裝置采用微型機可編程序的方式，供電系統(tǒng)的負荷控制常采用工頻或聲頻控制方式。
（七） 電力工業(yè)管理系統(tǒng)自動化。管理系統(tǒng)的自動化通過計算機來實現(xiàn)。主要項目有電力工業(yè)計劃管理，財務管理，生產管理，人事勞資管理，資料檢索以及設計和施工方面等。
三、 電力技術新技術的運用
（一） 智能控制技術。電力系統(tǒng)自動控制技術在過去的幾十年中經歷了三大主要發(fā)展階段：第一是基于傳遞涵數(shù)的單輸入，單輸出控制的階段。第二是線性最優(yōu)控制，非線性控制和多機系統(tǒng)協(xié)調控制的階段。第三是智能控制的階段。智能控制技術在電力系統(tǒng)的實踐應用過程中遇到的難題是：電力系統(tǒng)是一個動態(tài)性的大系統(tǒng)，具有強非線性的，變能數(shù)等特性。在未來的工程應用中，智能控制技術具有廣闊的應用前景，尤其是在新型的電力系統(tǒng)工程應用方面，具體可以應用于基于人工神經網絡的勵磁，快關綜合控制系統(tǒng)，電掣動，多機系統(tǒng)的新興靜止無功發(fā)生器的控制等。
（二） 柔流輸電（FACTS）和配電（DFACTS）技術。（1）FACTS概念的提出。在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術―柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術悄然興起。所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)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(tǒng)的主要參數(shù)（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(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術。（2）ASVC的研究現(xiàn)狀。作為FACTS的核心裝置，ASVG的發(fā)展也迫在眉睫。當前FACTS系統(tǒng)的一個共同特點，就是運用逆變器的逆變作用和大功率的電力電子器件開關的瞬間切換作用。ASVG作為一種新型的結構較為簡單的靜止無功發(fā)生器，采用了FACTS中的核心技術。并聯(lián)電容器和二項逆變器構成了ASVG的基本結構，它的三相輸出電壓和三相輸出電壓是同步的。ASVG具有很多優(yōu)點：當系統(tǒng)運行正常時它可以校正電壓，當系統(tǒng)出現(xiàn)電壓故障后在恢復階段它可以用以穩(wěn)定電壓，由此可見它對電網的電壓控制力是非常強的；由于ASVG不是機械設備，因此和旋轉同步調相機相比，它沒有機械設備運行時的機械慣性、機械損傷和機械噪聲；它對電壓的調節(jié)范圍比旋轉同步調相機更大，反應速度更加敏捷；它不僅能對網絡中的暫態(tài)做出反應，對網絡的穩(wěn)態(tài)變化也能夠做出及時的響應，所以它的控制力也比同步調相機優(yōu)越得多（3）DFACTS 的研究態(tài)勢。隨著高科技產業(yè)和信息化的發(fā)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?？梢哉f，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(tǒng)中的靈活交流技術，它是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(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。（4）基于GPS的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。當前使用的電力監(jiān)測系統(tǒng)主要是用來記錄電磁暫態(tài)過程的故障狀態(tài)和波形數(shù)據(jù)，還有就是在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正常運行的情況下進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)樣本的采集。前者主要記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄的時間很短，各種期間缺乏信息的交流，從而使系統(tǒng)的整體性的動態(tài)分析變得異常困難；
四、.電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動控制技術正逐步朝著以下方向發(fā)展：在控制策略上逐漸朝著最優(yōu)化和智能化發(fā)展；在控制手段上逐漸增加了微型機、遠程通信以及電力電子器件的使用；在理論工具的使用上更多借助現(xiàn)代控制理論；在設計分析上越來越多地要求面向多機系統(tǒng)模型去處理問題；在研究人員的組成上也越來越多地需要多工種的聯(lián)合。
結束語
電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展經歷了一個相當漫長的過程。初期發(fā)展較為緩慢，但到了中后期，隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發(fā)展與進步，使電力自動化產業(yè)發(fā)展速度日益加快，各種原來看似不相關聯(lián)的技術會逐步彼此滲透，國際化、標準化、規(guī)范化越來越成為技術發(fā)展的共識，最終實現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動化，實現(xiàn)電力系統(tǒng)全面自動化、一體化的管理已是適應市場經濟建設需求、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
參考文獻
[1] 陳翹.淺析電力自動化系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢[J].科技風，2010（19）.
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電力系統(tǒng)自動化是我們電力系統(tǒng)從開始追求的發(fā)展方向，它包括以下：發(fā)電控制的自動化（AGC已實現(xiàn)，還需要發(fā)展）、電力調度的自動化（具有在線潮流的監(jiān)視及模擬故障的綜合程序以及SCADA系統(tǒng)），實現(xiàn)了配電網的自動化，現(xiàn)如今最受歡迎的變電站綜合自動化就是建設綜自站，去實現(xiàn)更好的沒人值班。電力系統(tǒng)是一個分布地區(qū)廣泛，由變電站、發(fā)電廠及輸配電網絡和用戶共同組成的統(tǒng)一調度和運行的復雜的大系統(tǒng)。
1、電力系統(tǒng)自動化的概念
電力系統(tǒng)自動化領域包括了生產過程的自動檢測、調節(jié)及控制，系統(tǒng)和元件的自動化安全性保護，網絡信息的自動化傳輸，系統(tǒng)的生產自動調度，和企業(yè)一些自動化的經濟管理等等。電力系統(tǒng)的自動化主要目標就是去保障供電電能的質量（即頻率和電壓）、及系統(tǒng)運行時的可靠性和安全性，同時增長經濟的效益和管理方面的效能。
2、有變革性影響的三項新的技術
2.1電力系統(tǒng)的智能化控制
電力系統(tǒng)在研究控制和應用方面在以前的40年里大致可以分為3個階段：以傳遞函數(shù)為基礎的單輸入、單輸出控制的階段;線性最優(yōu)化控制、不是線性控制和多機系統(tǒng)的統(tǒng)協(xié)控制的時期；智能化的控制的時期。智能化控制是目前區(qū)控制理論性發(fā)展的一個新時期，主要去解決一些用傳統(tǒng)方法無法解決的復雜的系統(tǒng)控制問題。尤其適用于有的些具有模型不確定性、具有強烈非線性、會有高要求適應性的復雜化的系統(tǒng)。
智能化的控制在其電力的系統(tǒng)工程使用方面具有很好的前景，它的具體用途是快速關閉汽門的人工化神經網絡的適應的控制，以人工神經網絡為基礎的的勵磁、電掣動、快速關綜合性的控制系統(tǒng)結構和多機系統(tǒng)中的一些ASVG（新型靜止的無功發(fā)生器）的自主學習的用途等等。
2.2FACTS和DFACTS
2.2.1FACTS概念的提出
電力系統(tǒng)的發(fā)展急需用比較先進的輸配電的技術用來增強電壓的質量和系統(tǒng)的穩(wěn)固性能，所以有一種去改變傳統(tǒng)模式的輸電能力的新應用技術——柔性流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術快速發(fā)展在近期。
“柔流輸電系統(tǒng)技術”又叫做“靈活交流輸電系統(tǒng)技術”，簡稱為FACTS，即在輸電系統(tǒng)的一些重要位置，采用一些有單獨或者綜合功能的電力化的電子性設置，也對輸電的系統(tǒng)的重要的參考數(shù)據(jù)（比如電壓、相位的差和電抗性等）有所調整和控制，使得輸電系統(tǒng)比較而言更加可信一些，同時會有更大的可控制性能及比之要高一些的工作的效率。其為把電力電子技術、微機處理技術、控制技術等等一些高新的技術去應用于高壓的輸電的系統(tǒng)，用來提高一個系統(tǒng)的可性度、可控度、運行的一些性能及電能上的質量，而且會獲取大量的有節(jié)省電效益的新型的一些綜合各方面的技術。
2．2.2FACTS的核心裝置ASVC的研究現(xiàn)狀
ASVC是由二相的逆變器及并聯(lián)性電容器相互構成的，它可以輸出的三相交流電壓和它連接電網的三相電壓是同時進行的。它不止可以去調整穩(wěn)態(tài)運行的電壓，也可在有問題之后的恢復期間內去穩(wěn)定其電壓，所以它對電網電壓的控制能力是很強的。和旋轉的的同步調相機相比較而言，這種ASVC的可調節(jié)和可控制的廣泛度比較大，且進行反應的速度也會快，不產生響應起來遲鈍現(xiàn)象，也無轉動設備方面的機械化的慣性、機械的磨損及旋轉的噪音。且因ASVC它是一種固態(tài)的裝置類型，故可以去響應一些網絡方面的暫態(tài)，也可響應其穩(wěn)態(tài)的變化，所以它的控制的能力也是很大的優(yōu)先比之同步的調相機而言。
2.2.3DFACTS的研究態(tài)勢
DFACTS是指一種可應用在配電系統(tǒng)方面的靈活的交流性技術，它是Hingorani在1988年主要對配電網中涉及到供電質量而提出來的新型的概念。它的主要內容就是對于供電的質量及各種故障會采取一些比較全面的解決的方案，會在配電性網及一些大量的商業(yè)用戶供電端去開始應用新型的電力的電子控制器。
3、基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS及動態(tài)化的安全性監(jiān)控系統(tǒng)
3.1 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS
當前使用的電力系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其中主要的有偏重于記錄其電磁暫態(tài)過程的各種的故障錄波儀器及偏重在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)化運行時情況的一些監(jiān)視性控制和數(shù)據(jù)的采集（SCADA）的系統(tǒng)。前面的一個的記錄數(shù)據(jù)很冗余，且其可記錄的時間相對短，非同類記錄儀互相間缺少互相通信，故對系統(tǒng)整體的一些動態(tài)化的特性的分析有點難；后面一個的數(shù)據(jù)的刷新間隔時間比較長一些，只可分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方面的特殊性能。且兩個還有一個共同的不足之處，就是不一樣的地點互相間缺少可以準確地共同時間的標號功能，記錄的數(shù)據(jù)也都是局部有效性的，很難對全部的系統(tǒng)實行動態(tài)的行為去分析。
3.2 基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
以GPS為基礎的新一代的動態(tài)化安全性監(jiān)控的系統(tǒng)，就是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)和原先的SCADA相互結合。電力系統(tǒng)的新一代的動態(tài)化安全性監(jiān)測系統(tǒng)，其主要是由同步的定時系統(tǒng)，動態(tài)相量的測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及中央信號的處理機四個部分共同組成的。用GPS來實現(xiàn)的同步的相量的測量技術及光纖通信技術，都為相量的控制提供了可以去實現(xiàn)的一些有效的條件。GPS技術和相量測量的技術結合的產生物——PMU（相量測量單元）此種設備，也在逐漸代替RTU設備來實現(xiàn)其電壓、電流相量的測量（即相角和幅值）。
4、電力系統(tǒng)運行時人員的培訓模擬仿真系統(tǒng)
電力系統(tǒng)實時的仿真系統(tǒng)
通過對電力負荷動態(tài)特性的監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面開展相關的研究，也引進了其它公司生產的電力系統(tǒng)的數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)，構建了全國高校第一家有混合的實時仿真環(huán)境的一些實驗房間。此仿真系統(tǒng)不但可以開展多種電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)實驗，來供給大量的實驗性的數(shù)據(jù)，也可和多種類型的控制裝置去構建成閉環(huán)的系統(tǒng)，來幫助科研人員們開展一些新的裝置小測試，實現(xiàn)為研究智能化保護和靈活的輸電性系統(tǒng)的控制方法來提供先進的實驗條件。 電力系統(tǒng)運行時人員培訓仿真系統(tǒng)是對我們國家電力企業(yè)的職工崗位訓練的急切要求，把計算機、網絡與多媒體技術的最先進成果和古老的電力系統(tǒng)的分析理論相互結合，應用了專家系統(tǒng)、智能cai（即計算機輔助教學）理論，其為開展電力系統(tǒng)的知識教育、培訓的很有效的方式。此系統(tǒng)的相關理念設計新，也合理的配置了軟件的資源的分布情況，教員臺和學員臺在軟件系統(tǒng)結構方面的相同地方很少，而且系統(tǒng)的硬件的補充也簡潔和方便，所以學員臺理論可以擴充很多。
5、配電網的自動化
它在中壓和低壓網絡數(shù)字電子載波ndlc、配網模型和高等的應用性軟件pas、地理信息和配網scada一體化的方面取得了重大的技術方面發(fā)展。此中，ndlc應用了dsp數(shù)字信號的處理技，增強了載波接收的靈敏性，也解決了載波它在配電網方面使用的消耗和干擾、路由等等的技術困難；高級的應用軟件pas把輸電網ems理論算法和配網互相結合，應用最先進的國際標準IEC61850和IEC61970CIM公共信息的模式；配網遞歸的虛擬化流算法進行了潮流的運算；人工智能的灰色神經元的算法采取負荷方面的預測。
6、電力系統(tǒng)的分析與控制
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電力系統(tǒng)從其運行的基本情況來看，是一種綜合性較強的系統(tǒng)，無論是從發(fā)電到變電都會形成一定的完整性。另外，電力系統(tǒng)的運行也是以高速的信息化為重要支撐點。電力系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)其發(fā)展的目標。自動化的過程不僅是降低電力運行成本，還是促進工作效率的重要途徑。企業(yè)要想提升經濟效益，需要以提升工作效率為前提。
1 電力系統(tǒng)自動化的概念
在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，無論是程序檢測還是電力運行的調節(jié)對應該實現(xiàn)自動化。這樣不僅可以保證電力系統(tǒng)運行的安全性，同時也減少電力系統(tǒng)運行過程中的阻力。實現(xiàn)自動化的管力，主要將先進的計算技術應用到其中，促進了電力系統(tǒng)的高效性。電力企業(yè)的性質被界定為服務行業(yè)，在其獲得一定的經濟效益的同時要為人們提供優(yōu)質的服務，因此，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化可以增強其服務程度。
2 具有變個性重要影響的三項新技術
2.1 電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)實現(xiàn)智能控制的過程經歷了不同的發(fā)展階段，而且也是一個漫長的過程。從其產生到現(xiàn)在的40多年中經歷了多個發(fā)展階段。其中包括單輸入、單輸出；線性和非線性的控制；智能控制階段?？梢?，智能控制階段是其發(fā)展的最后一個環(huán)節(jié)。也是現(xiàn)如今所應用的一種控制方式。電力系統(tǒng)的自動控制功能主要是針對電力設備運行中一些不確定因素來進行分析和控制。解決一些難度較大，復雜程度較高的問題。
2.2 FACTS和DFACTS
2.2.1 FACTS的概念
電力系統(tǒng)的運行對諸多因素都提出了新的要求，其中對于輸配電技術來說，要保證電壓和電流的穩(wěn)定性，打破傳統(tǒng)輸電能力的限制，形成一種新型的輸電系統(tǒng)，這就是柔流輸電系統(tǒng)。從不同的角度來看，這種技術也被稱為靈活交流輸電系統(tǒng)技術，在輸電系統(tǒng)中占據(jù)著重要的位置。系統(tǒng)內部的裝置全面，在運行的過程中，電力電力裝置發(fā)揮了重要的作用，工作人員或者是相關的檢測設備需要對相應的輸電參數(shù)進行調節(jié)，其中包括電壓、電抗以及相位等等。這樣是為了促進輸電線路運行的可靠性，提升其可控性和高效性。從總體上來看，這種技術綜合了多種學科和領域，其中包括電力電力技術，微機處理技術等等?？梢姡洚a生的節(jié)點效益是不可比擬的。
2.2.2 FACTS的核心裝置ASVC的研究
這一核心裝置的主要構成部分就是二項逆變器和并聯(lián)電容器，因此，裝置所輸出的三項交流電和電網的電壓時同步進行的，在電壓運行的過程中就可以對其進行調節(jié)和控制，同時還能自動對電壓的運行情況加強穩(wěn)定。不僅如此，這種裝置的可調節(jié)范圍相對較大，反應的速度也很快，機械設備的旋轉也不會出現(xiàn)嚴重的慣性問題，另外，還可以對機械旋轉以及運行是的噪音進行消音。由于ASVC裝置屬于固態(tài)裝置，可以對網絡中的暫態(tài)進行相應，因此，其可控性較為突出，可以發(fā)揮其強大的調控優(yōu)勢。
2.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢
DFACTS主要應用于配電系統(tǒng)中，是一種較為靈活的技術形式，其形成主要是為了完善配電網中供電質量，進而提出的概念。這一技術的應用主要是為了對一些綜合性的問題進修那個解決，保證配電網以及用戶供電的穩(wěn)定性。采用新型的控制器來進行監(jiān)控和管理。
3 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS
在現(xiàn)階段，應用于電力系統(tǒng)中的主要監(jiān)測手段，比較集中在電磁暫態(tài)運行中的故障記錄，和對于系統(tǒng)在運行中在穩(wěn)定性方面的數(shù)據(jù)采集工作。但是在監(jiān)測的過程中，應用于暫態(tài)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)比較繁瑣，并且記錄的時間比較短，對于不同的記錄儀器之間缺乏必要的通信溝通，這種情況對于在整體上的系統(tǒng)分析比較困難。而對于穩(wěn)定性方面的監(jiān)測工作在數(shù)據(jù)刷新方面間隔周期過長，只適合于對系統(tǒng)進行的穩(wěn)定性方面的研究。這兩種方式還存在著一個共同的缺點，就是在不同的地點之間不存在共同的時間標記，并且所記錄下來的數(shù)據(jù)也只是針對局部才有效，在對系統(tǒng)進行的整體動態(tài)分析上還是有很大難度的。
4 電力系統(tǒng)自動化的研究方向
4.1 智能保護與變電站綜合自動化
對電力系統(tǒng)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(tǒng)的安全水平。對變電站自動化系統(tǒng)進行了多年研究，研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于35―500kV各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平，變電站綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平。
4.2 電力市場理論與技術
基于我國目前的經濟發(fā)展狀況、電力市場發(fā)展的需要和電力工業(yè)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(guī)則；提出了適合我國現(xiàn)階段電力市場運營模式的期貨交易（年、月、日發(fā)電計劃）、轉運服務等模塊的具體數(shù)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。
4.3 配電網自動化
在電力系統(tǒng)配網自動化方面的研究將趨向于定制電力技術，定制電力技術是一種將各項高端技術進行融合的高新技術，在配網運行的過程中，可以發(fā)現(xiàn)突然間出現(xiàn)的負荷變化并且對其進行調整，對配網自動化的實施可以優(yōu)化配置，更好的滿足用戶的需求。配電系統(tǒng)的集中化管理是將以往分散的多島系統(tǒng)通過先進的通信網絡連接起來，實現(xiàn)系統(tǒng)之間有效的溝通，資源共享。優(yōu)化的系統(tǒng)配電網運行，在市場經濟的運行規(guī)律下，電力企業(yè)也在向著以提高經濟效益為目標的方向發(fā)展。為了適應時代的發(fā)展，電力企業(yè)要在相關的體制方面進行改革，在保證配電可靠性的基礎上，不斷的提高企業(yè)運行的經濟效益。這就要求企業(yè)要對二次設備的質量有所保證，不會因為設備的誤動和拒動對企業(yè)造成損失。
4.4 人工智能在電力系統(tǒng)中的應用
隨著科技信息的發(fā)展，人工智能系統(tǒng)在電力中的應用將會越來越深入，在電力系統(tǒng)運行期間，人工智能系統(tǒng)對電力系統(tǒng)以及其中的元器件進行監(jiān)測檢查，對故障有事先預警的功能，故障診斷技術不斷創(chuàng)新改革，減少事故的發(fā)生率，提高企業(yè)的經濟效益。在對電力系統(tǒng)智能化理論研究的基礎上，結合企業(yè)實際，在實踐水平上進行更高層次的研究，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和智能化水平的提高創(chuàng)造條件。
5 結論
電力企業(yè)是我國的基礎性設施建設，在我國的經濟發(fā)展和人們的生產生活中都發(fā)揮了重要的作用。隨著科技信息技術的發(fā)展，各種新技術新產品不斷的產生，在電力系統(tǒng)中，實現(xiàn)自動化工作模式正是順應時展的趨勢。電力系統(tǒng)自動化的實施，對企業(yè)的安全運行給予了極大的保護，在系統(tǒng)運行期間，可以有效的對故障進行提前預警，減少事故的發(fā)生率，為企業(yè)減少了巨大的經濟損失。在對企業(yè)的管理方面，實現(xiàn)自動化技術，大大的提高了工作效率。
參考文獻
篇11
目前我國科學工作者對電力系統(tǒng)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、微機新技術等理論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等特點, 大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。對變電站自動化系統(tǒng)進行了多年研究, 研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于35～220kV各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平, 變電站綜合自動化領域的研究也已達到國際先進水平。
1、電力系統(tǒng)自動化總的發(fā)展趨勢
1.1 當今電力系統(tǒng)的自動控制技術正趨向于:
①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調化、區(qū)域化發(fā)展。②在設計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。③在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)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(lián)合作戰(zhàn)。
1.2 整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展則趨向于:
①由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)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(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護技術的演變。⑥追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調化、智能化發(fā)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(tǒng))在電力系統(tǒng)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(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)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 Equiqmentsand Power Electronics)的統(tǒng)一體，簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入，外延不斷擴展。電力系統(tǒng)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(huán)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(tǒng)的智能控制電力系統(tǒng)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(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術困難有:
①電力系統(tǒng)是一個具有強非線性的、變參數(shù)(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(tài)大系統(tǒng)。②具有多目標尋優(yōu)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(xié)調，也需要異地不同控制器間協(xié)調控制。
智能控制是當今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)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(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)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(tǒng)結構，多機系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無功發(fā)生器)的自學習功能等。
2.2 FACTS 和DFACTS
2.2.1 FACTS 概念的提出q 在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術―――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)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(tǒng)的主要參數(shù)(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(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節(jié)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(xiàn)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(fā)生器。
ASVC 由二相逆變器和并聯(lián)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(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩(wěn)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(jié)范圍大，反應速度快，不會發(fā)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(tài)裝置，所以能響應網絡中的暫態(tài)也能響應穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調相機。
2.2.3 DFACTS 的研究態(tài)勢隨著高科技產業(yè)和信息化的發(fā)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?？梢哉f，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(tǒng)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(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3 基于GPS 統(tǒng)一時鐘的新一代EMS 和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
2.3.1 基于GPS 統(tǒng)一時鐘的新一代EMS 目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)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(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)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(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。
2.3.2 基于GPS 的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)基于GPS 的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)與原有SCADA 的結合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)，主要由同步定時系統(tǒng)，動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號處理機四部分組成。采用GPS 實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)電壓、電流相量測量(相角和幅值)。
電力系統(tǒng)調度監(jiān)測從穩(wěn)態(tài)/ 準穩(wěn)態(tài)監(jiān)測向動態(tài)監(jiān)測發(fā)展是必然趨勢。GPS 技術和相量測量技術的結合標志著電力系統(tǒng)動態(tài)安全監(jiān)測和實時控制時代的來臨。
隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統(tǒng)自動化領域，而信息技術的發(fā)展，不僅會推動電力系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展，也會推動電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。
總之，影響網絡穩(wěn)定的因素有很多，本文基于日常網絡安全管理經驗，從日常網絡管理的角度，提出一些安全防范措施，以期提高網絡穩(wěn)定性。
3、總結：
“安全、可靠、經濟、優(yōu)質”的電能供應是現(xiàn)代社會對電力事業(yè)的要求，自動化的電力系統(tǒng)成為現(xiàn)代社會的發(fā)展趨勢，而且電力系統(tǒng)自動化技術也不斷地從低級到高級，從局部到整體。本文試對電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢及新技術的應用作簡要闡述。
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篇12
一、將教學內容與工程實際的最新技術相結合，豐富課程內涵
教材的選取與教學內容的優(yōu)化。“電力系統(tǒng)分析”、“發(fā)電廠電氣”、“高電壓技術”、“電力系統(tǒng)繼電保護”等課程是本校電氣工程專業(yè)新開課程，這幾門課程與電力系統(tǒng)的工程實際有著密切的聯(lián)系，在電氣工程整體學科框架之下開展課程教學改革與實踐研究，將“電力系統(tǒng)分析”、“發(fā)電廠電氣”、“高電壓技術”、“電力系統(tǒng)繼電保護”等課程形成課程鏈，優(yōu)化課程體系、整合教學內容、豐富課程內涵、培育學科生長點、強化電力網絡模型構建、運行狀態(tài)分析、安全分析等意識、促進課程之間交叉滲透。
目前，電氣工程專業(yè)的專業(yè)課程教材的版本很多，現(xiàn)有的很多中文教材從內容上看差別不大，教學內容仍然是在“以學科為中心，知識為重點”的觀念，偏重于理論和知識的傳授。特別是數(shù)值計算在整個教學內容中占了很大的比例，使學生把大量的精力用于復雜計算，忘記了科學計算與工程運用的相互關系，計算的目的是為了分析問題和解決問題。由于這些課程研究的是實際的電力系統(tǒng)中的相關環(huán)節(jié)的專業(yè)知識，涉及到大量工程中的知識和概念，在教材選取和內容處理上應結合工程實際。通過認真閱讀和研究國內外同名課程的教學情況和教學資源，課程組討論了選用中文、外文教材相結合的原則，“電力系統(tǒng)分析”課程選用外文原版教材。
由于教學改革的需要，“電力系統(tǒng)分析”課程教學時數(shù)比以往減少，教學內容多、繁、雜，學科專業(yè)技術發(fā)展快，教材更新慢。要培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型人才，對所授課程的教學目的和知識內涵十分明確，根據(jù)專業(yè)特征，結合學科專業(yè)發(fā)展方向和行業(yè)發(fā)展最新技術，增加新能源的開發(fā)與利用、新型電氣設備的發(fā)展趨勢、發(fā)展動態(tài)、研究熱點等內容，將大規(guī)模電網的運行狀態(tài)與安全分析為切入點，優(yōu)化整合教學大綱和教學內容，刪除過時的知識，使優(yōu)化后的課程教學內容與知識結構更加科學合理、先進、實用。充實了電氣工程及其自動化主干課程的教學大綱及教學內容，豐富電氣工程專業(yè)課由理論到實踐的課程體系，把教學內容提升到一個新的水平，以培養(yǎng)學生的專業(yè)思維和創(chuàng)新靈感。
二、以教學、科研、實踐為主線，更新教學觀念，改變教學方法
培養(yǎng)學生的獨立思考能力，創(chuàng)新能力是傳統(tǒng)教育和現(xiàn)代教育的根本區(qū)別。傳統(tǒng)教學中，普遍采用的滿堂灌輸?shù)慕虒W理念和方法，與世界一流大學的引導式、啟發(fā)式、互動式的研究型教學理念和方法之間，存在較大的差距。有鑒于此，我們對專業(yè)課程進行了改革的嘗試，改傳統(tǒng)的學科型教學為應用型教學，使學生由被動的接受者轉變?yōu)橹鲃拥膮⑴c者和積極的研究者。以教學、科研、實踐為主線，更新教學觀念，改變教學方法。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，需要科研的支撐，教師擁有敏銳的創(chuàng)新思維才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學生，科研工作水平的提高是提高創(chuàng)新型教學的關鍵。堅持創(chuàng)新教學與科學研究相結合，實現(xiàn)教學科研互動。在創(chuàng)新教學中挖掘科研思想，深入鉆研教學內容每一個知識點的內涵，面向生產實際和專業(yè)前沿發(fā)現(xiàn)問題，尋找課題，以挖掘創(chuàng)新潛能和發(fā)現(xiàn)所要解決的問題；將科研搞好，也可進一步促進教學工作，把科研工作中所取得的一些成果及科研論文中的主要論點引入課堂教學和指導學生畢業(yè)設計(論文)中，以此啟發(fā)學生獨立意識與專業(yè)思維，形成師生互動，激發(fā)學生的創(chuàng)新靈感。學生的應變素質、創(chuàng)新能力就在解決問題的過程中得到培養(yǎng)。
三、采用現(xiàn)代化教學手段，運用案例仿真演示，提高教學效果
響應教育部關于積極推廣使用現(xiàn)代化教育教學手段的要求，主要包括：（1）采用多媒體教學，中、英文相結合電子教案；（2）教學要求和電子教案在網上公布（3）利用教師郵箱等答疑和討論；（4）利用電子郵件遞交和批改作業(yè)，（5）仿真教學。授課主要利用中文講解，加必要的英文術語，便于學生課后閱讀和領會教材內容。
為了讓學生學習并理解電力系統(tǒng)的實際運行情況，采用電力系統(tǒng)分析和可視化平臺（Power World Simulator）進行系統(tǒng)仿真分析，將電力網絡的潮流計算、短路計算、無功補償?shù)冗\行結果可視化顯示在屏幕上，非常直觀，使學生對系統(tǒng)運行情況一目了然。幫助學生更好的理解關鍵概念，讓學生立刻看到課堂中學到的概念如何應用在實際工程，并加深理解，激發(fā)了學生對電力系統(tǒng)領域的興趣，提高了教學效果。
四、堅持科學研究與創(chuàng)新實踐教學相結合，提高學生綜合素質
根據(jù)專業(yè)建設的需要，結合學科發(fā)展前沿，將實驗室建設成集實驗、實習、新產品開發(fā)與設計及科學研究于一體的多功能實踐教學平臺，實現(xiàn)了工程素質訓練、科學研究試驗與專業(yè)技術進步的有機結合。電力網絡仿真軟件（Power WorldSimulator）在北美地區(qū)等調度中心成功應用，并已在國內南方電網各大電力調度中心使用。結合教學內容，學生利用課內、課外時間，采用電力網絡仿真軟件進行仿真實驗，自己動手構建電力網絡，將所學知識靈活的應用到實驗當中，在實驗過程中，結合部分電力網絡的實際數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行及故障狀態(tài)分析，使實驗過程更接近于實際的電網環(huán)境，真實再現(xiàn)實際電網運行的動態(tài)過程，提出系統(tǒng)故障的解決方法，增強學生對于電力網絡安全的意識，縮短學校教育與電力行業(yè)要求的差距，使畢業(yè)生能盡快地勝任工作。提高同學們學習的積極性，對電力系統(tǒng)的學習有了更進一步的理解。
結合電力行業(yè)特征，采用校企互動教學方式，組織學生到大型火力、水力發(fā)電廠、風力發(fā)電場、變電站等地參觀實習，了解發(fā)電廠及變電站實際生產及運行情況，了解企業(yè)技術需求。針對企業(yè)需求，結合仿真軟件組織學生共同進行模塊開發(fā)，借助傳統(tǒng)學科積累，把教學研究與工程設計、科學研究接軌，大大地調動了學生的學習積極性。采用項目教學法，通過實施一個完整的項目，把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。項目是指以制作或設計一種具體的、具有實際應用價值的產品（軟、硬件）為目的的任務，面對企業(yè)技術需求，將教學內容的理論知識和實踐技能相結合，加深對已有知識、技能的應用，同時還要求學生能夠主動學習新知識，靈活運用新學到的知識、技能來解決項目實施過程中所遇到的實際問題。使學生能將本課程所學的知識在項目實施過程中進行演練。在項目實施過程中，學生通過查閱必要的參考資料，向教師和專家進行請教等多種途徑獲得項目所需的理論知識和實現(xiàn)項目的具體方法，為項目的討論做好準備。對于分組進行的項目，還要集體分工準備，互相交流，以調動全體成員的積極性和創(chuàng)造性，獨立提出解決問題的方法，寫出項目的實施方案。項目實施主要靠學生的自主學習和相互間的協(xié)作為主，在此階段教師隨時對學生遇到的問題給予指導，幫助學生解決在開發(fā)過程中遇到的難題，并督促學生及時完成項目實施計劃的各個環(huán)節(jié)，以保證學生能夠嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，按計劃完成項目任務。項目評定是對整個項目教學實施情況的驗收，也是對學生在該項目執(zhí)行過程中取得的成績做出評價，找出存在的問題，為項目的完善設計提供依據(jù)。通過幾年的教學嘗試，每年有20多名學生參與項目的設計和開發(fā)工作，并且出色地完成了課程設計及畢業(yè)論文；同時，教師和學生深入企業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題，找到了科研工作的切入點，師生共同研究，幫助企業(yè)解決生產過程中所遇到的難題和關鍵技術問題，部分研究成果已在企業(yè)進入試用階段，產生直接經濟效益，形成教學、科研與實踐的良性循環(huán)。五、結語
本文構建了以教學與科研互動模式的教學實踐體系，提出了將教學內容與工程實際的最新技術相結合，豐富了課程內涵，教學中發(fā)現(xiàn)課程教學內容新體系實施效果好，并且壓縮了課堂教學課時數(shù)；以教學、科研、實踐為主線，更新了教學觀念，改變了教學方法；采用現(xiàn)代化教學手段，運用案例仿真演示，提高了教學效果；實施科學研究與創(chuàng)新實踐教學相結合的課程實踐體系，依托校企合作，實施項目教學，鍛煉了學生的獨立工作能力、綜合職業(yè)能力和協(xié)作精神，縮短了理論與實際工作的差距，提高了學生的創(chuàng)新性和學習積極性。同時，老師和學生共同為企業(yè)解決了技術難題，企業(yè)為學生提供了實習場地，學生的綜合素質得以提高，就業(yè)競爭能力和工作適應性得以增強，畢業(yè)生深受用人單位歡迎。幾年的教學實踐證明，采用教學與科研互動模式的課程體系建設，是一條切實可行的教學改革的途徑。同時，通過教學，提升了教師教學與科研水平，在我校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革中，應用效果顯著。
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篇13
一直以來，我國電力企業(yè)都在追求自動化，不論是發(fā)電控制的自動化或者是電力調度自動化都是十分必要的，相比較之下，變電站綜合自動化是最為熱門也是發(fā)展最為迫切的。電力系統(tǒng)自動化領域是由生產過程的自動檢測、調節(jié)與控制，系統(tǒng)與原件的安全保護共同構成，實現(xiàn)其自動化主要是為了提升電能的質量，保證系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，提高經濟的效益與管理效率。
2 當前頗受關注的三項新技術
2.1 電力系統(tǒng)的智能化控制
在過去的應用歷史中，電力系統(tǒng)控制研究主要可以分為三個階段，從基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段發(fā)展到線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段；當今已經發(fā)展成智能控制階段?？刂评碚摪l(fā)展至今，智能控制是其發(fā)展目標，解決了很多傳統(tǒng)方法所無法解決的難題，達到了一定的控制目標，尤其適用于相對不確定性、具有強非線性、要求高度適應的復雜系統(tǒng)。
從應用范圍來看，智能控制在電力系統(tǒng)工程中的應用頗為廣泛，而且范圍在不斷擴大，多被運用在快關汽門的人工神經網絡適應控制中，大大提升了控制水平。
2.2 FACTS和DFACTS
2.2.1 FACTS概念的提出。先進的輸配電技術對提高電力質量與改善系統(tǒng)穩(wěn)定性都有積極意義，同時也是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求，該技術就是在這一情況下出現(xiàn)的，我們稱其為柔流輸電系統(tǒng)。
一般我們都稱FACTS技術為靈活交流輸電系統(tǒng)技術，具體來說就是在輸電系統(tǒng)的重要部位采用單獨或綜合功能的電力電子裝置，調整與控制輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)，提高了輸電的可靠性，也促進了效率的提高。該技術將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統(tǒng)，增強系統(tǒng)的可靠性與電能的質量，獲得所需的節(jié)能環(huán)保的新型綜合技術。
2.2.2 FACTS的核心裝置ASVC的研究現(xiàn)狀。ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構成，所輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步，除了能夠校正穩(wěn)態(tài)的運行電壓外，而且在出現(xiàn)故障后可以第一時間迅速恢復穩(wěn)定電壓，所以對電網電壓的控制能力較強。與旋轉的同步調相機相比，ASVC的調節(jié)控制范圍較大，反應的速度也更快，不會產生旋轉噪聲與機械慣性，同時由于ACVC是固態(tài)的裝置，因此不僅能夠響應網絡的暫態(tài)，也可以響應穩(wěn)態(tài)變化，所以其控制能力有了很大的提升。
2.2.3 DFACTS的研究情況。所謂DFACTS就是指配電系統(tǒng)中較為靈活的交流技術，它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。從內容來說是對供電質量的各類問題所采取的綜合方法，是配電網與商業(yè)用戶的供電端采用的新型電力電子控制器。
3 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
3.1 以GPS為基礎的新一代的EMS
當前形勢下所采用的電力系統(tǒng)監(jiān)測主要側重記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。相對而言，前者記錄的數(shù)據(jù)時間段，冗余情況較多，而且不同記錄因溝通不夠及時，導致無法實現(xiàn)動態(tài)分析；而后者的刷新頻率較慢，所應用局限性明顯。同時，兩者也無法準確標出共同的時間標記，所記錄的數(shù)據(jù)有效性非常有限，無法實現(xiàn)全系統(tǒng)的分析。
3.2 以GPS為基礎的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)是在原有系統(tǒng)的基礎上結合新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)所創(chuàng)建的，是由同步定時系統(tǒng)、動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)與中央信號處理機共同構成。在GPS技術的基礎上，光纖通信技術、同步相量技術都有了很大程度的提升，大大促進了安全監(jiān)控系統(tǒng)水平的提高。
4 電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
4.1 智能保護與變電站綜合自動化
從當前所采用的電力系統(tǒng)保護原理來看，新型繼電保護裝置的發(fā)展必須要與最新的人工智能理論、模糊理論及自適應理論及微機網絡技術相融合，使得新型繼電保護裝置達到智能控制的目標，改善電力系統(tǒng)的安全效率。從多年的研究情況來看，傳統(tǒng)的分層分布式變電站綜合自動化裝置多適用在35-500kv各種電壓等級變電站。而且微機保護領域的研究也處于國際的先進水平，前景十分廣闊。
4.2 電力市場研究的理論與技術
從當前我國的經濟情況與電力市場的發(fā)展情況來看，對我國電力市場的運營模式進行了詳細分析，明確了運營流程中的具體情況，提出了與我國當前階段情況相適應的電力運營模式，轉運服務等模塊的具體數(shù)學模型與算法，以我國電力市場運營亟待解決的問題為中心，迅速解決問題，提高管理水平。
4.3 電力系統(tǒng)實時仿真系統(tǒng)
近年來，一些研究專家將目光轉向了動態(tài)監(jiān)測情況及電力系統(tǒng)的仿真方面，在自身的條件基礎上吸收了西方的先進技術，建立了具有混合實時的仿真環(huán)境實驗室，這一系統(tǒng)出了檢查電力的穩(wěn)定狀況外，也會將所需的數(shù)據(jù)提供給需要的部門，與其他裝置形成閉合系統(tǒng)，不斷地測試新裝置，進而創(chuàng)造一流的試驗條件，研究出更加符合發(fā)展的產品。
5 建立電力系統(tǒng)運行人培訓的仿真系統(tǒng)
人是改革的根本，因此，不斷地創(chuàng)新培訓系統(tǒng)迫在眉睫，將新型技術與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)融合，建立符合當前電力事業(yè)發(fā)展的理論系統(tǒng)，運用現(xiàn)有的技術調價及智能設備建立人員培訓仿真系統(tǒng)，提高培訓水平，促進人員綜合素質的提高。
6 配電網自動化目標
在中低壓網絡數(shù)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。其中，ndlc采用了dsp數(shù)字信號處理技術，不僅使載波接收的靈敏度有了很大提高，同時也解決了載波在配電網上應用的損耗及干擾等問題，運用最新的國際標準，采用最新的計算方法進行計算，實現(xiàn)配電網自動化的目標，促進電力系統(tǒng)監(jiān)控水平的提高。
7 電力系統(tǒng)的分析與控制方向
相關專家人員不僅研究了在線測量的技術，同時也對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制理論與技術及小電流接地選線方法進行了深入的分析，同時對與其相關的電網調度自動化仿真、基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網故障診斷與恢復策略進行了研究。另外在非線性理論、軟計算理論和小波理論在電力系統(tǒng)應用方面，以及在電力市場條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現(xiàn)手段進行了研究。
8 人工智能化在電力系統(tǒng)中的運用
從當前電力工業(yè)的發(fā)展情況來看，專家系統(tǒng)的建立與人工神經網絡、模糊邏輯及進化理論的研究是十分必要的，從其研究情況來看，電力系統(tǒng)智能控制理論與應用的研究都是十分必要的，在很大程度上推動了電力系統(tǒng)的運行于控制效率，實現(xiàn)了智能化的控制目標。
9 電力系統(tǒng)中的現(xiàn)代電力電子技術的運用
有關部門展開了對電力電子裝置控制理論及方法的探究，同時也對不同的電力電子裝置在系統(tǒng)中的情況進行了調查，除此之外，靈活交流輸電系統(tǒng)與直流輸電系統(tǒng)的微機控制理論及技術進行了分析，另外也研究了有源電力濾波技術等方面的探討。
10 電氣設備狀態(tài)監(jiān)測與故障的診斷技術
新形勢下，電力系統(tǒng)的自動化新技術發(fā)展速度飛快，隨著計算機網絡技術水平的提高，光纖技術與數(shù)字處理信號技術也迅猛發(fā)展，同時相關人員也研究了電氣設備絕緣監(jiān)測方法，強化了對故障的檢測，開發(fā)出了與當前發(fā)展相符的開關設備及其他設備，確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
