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電力系統自動化的應用能力及發展趨勢

作者: 發布時間:2017-08-31 瀏覽量:3014

【摘 要】 本文通過對電力系統的自動控制的基本要求入手,分析了電力系統自動化的技術,同時就針對電力系統自動化的應用能力及發展趨勢進行了探討。

【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。
2 電力系統自動化技術的應用能力數據處理能力
數據共享能力伴隨著電力系統的自動化技術方面的發展,系統模型通常集中在對相關地理空間屬性方面的描述上,但是在實際的相關應用中,電力系統方面的控制對象通常具有比較復雜的電力的處理結構。對于這種基礎而言,主要包括2個方面:
(1)物理實體的幾何屬性方面的標準定義與表達。其包含了電力系統服務能夠覆蓋的空間區域方面的幾何屬性。
(2)物理屬性數據方面的標準定義以及表達。對于相關的電力系統來說,其不僅包含了物理結構,而且還包含各種組成部件、整體方面的物理性能和運行規范方面的信息共享以及動態、多維的應用分析等。數據整合能力電力系統的發展和形成是由市場經濟的需求所產生的驅動結果。比如:在用電高峰,提高變電站的電壓,加大輸出功率;在用電低谷,降低變電站的功率。這樣既可滿足用戶的需求,也可極大地減少損耗,降低成本。所以只有將傳統信息的孤島打破,進行數據方面的整合,對數據方面的整合能力進行加強,才能進行無縫連接,才能把空間計算引人主流的計算之中,同時多角度地展示數據之間那些潛在的關聯,這也是未來電力系統自動化發展方面的必然趨勢。對數據的整合能力進行提高,能夠滿足現在的電力企業已經存在的和未來復雜多樣性的應用。對數據進行整合的方式主要有以下幾種功口強電力系統的自動化和信息化。加強對數據方面的可操作性,讓用戶對擁有圖標的相關用戶界面進行支持,由于電力系統方面的自動化運行作為一個實時性要求比較高的過程,通過對系統代碼進行調整,具體來說就是對自己所需要的那些數據類型以及操作方法進行定義,從而增強對系統的可擴充性以及開發性。加強電力企業方面的功能性。對于電力企業而言,要求電力系統的平臺對分布的應用服務進行有效供給。每一個地方可以由自己維護和管理所管轄區域里的數據,同時,不同級別的相關數據庫之間也可以構成那種分布式類型的數據庫,并且可以通過網絡進行調用和共享其他一些地方的數據,在所賦予的權限范圍內,以分散數據管理和存儲為基礎,對數據的安全性和實時性加以保證。更加完善的數據庫。通過運用各種數據庫,對各種數據進行存儲和管理,它的數據備份機制、安全機制等方面都是其他的文件管理方式所不能比擬的。
3 安全穩定能力電力應用是社會經濟發展過程中的支柱,它也是一個實時性運行的相關系統,同時,其安全穩定性也是首要考慮的問題
自動化安全監視能力由于人無法做到24h專注,因此自動化監視能力就顯得尤為重要。電力系統的自動化監視能力不同于其他系統,因為其他系統只需要反映并記錄客觀現象、客觀數據即可,例如:某發電機組在用電低谷時反而溫度較高,發電功率異常增大,這就需要監控系統發出警告,以提示風險。自動化安全保障能力電力系統具有對于不同類型以及規模的數據與使用對象都不能有崩潰的相關特征,應具備靈活的相關恢復機制,因此對安全保障極其有用。其保障能力的應用具體包括保障電力系統的日程運行。
(1)保障電力數據的及時存儲和恢復。日常記錄的數據對于制定發電站的預算、節約成本、進行系統更新、安全指標的修訂均具有重要意義。(2)保障從業人員的安全。由于自動化系統具有監控功能,所以當系統出現異常,特別是出現安全隱患危及生命時,自動化系統可采取相應措施降低風險。在安全生產的同時,保障生產者安全,也是自動化系統的職責之一。電力系統綜合自動化的發展方向對于我國電力系統綜合自動化的技術而言,其發展方向就是對DMS系統進行全面的建立,通過DMS系統,可以提高電氣的綜合管理水平,以適應現代化電力系統技術發展的需要;使電氣設備保護方面的控制得到一定的優化,消除大面積的停電故障,提高供電系統的可靠性;電量、電壓以及功率等各種類型的運行參數,對電力平衡、精確計量、負荷監控等多種功能有著相關影響;改變了現行的變電值班模式以及運行操作,實現了真正意義上的無人值守的變電站的管理模式,真正達到了精兵簡政的目的。數據共享作為變電站自動化的一個主要特點,將監控和保護功能集成在同一裝置里,是實現數據共享的主要途徑之一。對于而言,其所需的多項數據與繼電保護所進行處理的數據是相同的,所以將分布式類型的變電站SCADA集成到相關的微機保護中,使監控和保護對一個硬件平臺進行共用,那么就可以實現非常明顯的經濟性。

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