新型电力系统概念实用13篇

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新型电力系统概念

篇1

1、电力系统自动化的研究方向

(1)智能保护与变电站综合自动化 。对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。(2)电力市场理论与技术。基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。(3)电力系统实时仿真系统。对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。(4)电力系统运行人员培训仿真系统。电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能cai(计算机辅助教学)理论,进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖,并合理配置软件资源分布,教、学员台在软件系统结构上耦合性很少,且系统硬件扩充简单方便,因此学员台理论上可无限扩充。 (5)配电网自动化。在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。(6)电力系统分析与控制 。对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。(7)人工智能在电力系统中的应用。结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。(8)现代电力电子技术在电力系统中的应用。开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究 (9)电气设备状态监测与故障诊断技术。通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。

2、电力系统自动化总的发展趋势

1.1 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。

1.2 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。

3、 具有变革性重要影响的三项新技术

3.1 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。

3.2 FACTS和DFACTS

3.2.1 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――柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

3.2.2 FACTS的核心装置之一――ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。

3.2.3 DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

4、基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

4.1 基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。

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所谓智能电网,指的是电网系统以及电力系统的相关技术逐渐朝智能化的方向发展。通常情况下,智能电网主要将集双向性、集成性以及高效性特点于一体的计算机通信技术作为主要的载体,然后运用先进的传感技术、测量技术、控制技术以及决策技术,以保证实现电网系统能够安全、稳定、可靠运行为主要目的,是一种新型的电力技术。

1.2智能电网的特征

通过对智能电网的特征进行分析,其主要具备坚强性、兼容性、经济性以及自愈性的特征。

(1)坚强性

智能电网的坚强性,指的是在电网系统遇到突发性情况、大面积的受干扰或者出现大面积故障的情况下,智能电网依然能够有效的保证终端客户的稳定用电,并满足其用电需求。另外,电网系统受到恶劣的天气环境影响或者受到巨大的外力作用影响,智能电网不仅能够保障电力系统的安全稳定运行,而且还能够确保电力信息的安全性。

(2)兼容性

智能电网不仅支持以往的电网系统功能,而且还能够介入不同的清洁、可再生能源。另外,运用分布式电源和微电网系统,来满足终端用户的互动需求,更好的达到用户的需求。

(3)经济性

由于智能电网是一种与电力市场经济、交易活动有关的技术支持,实现其能源资源的优化配置能够有效的减少电网传输线路的损耗,并提高电力资源的利用率。

(4)自愈性

智能电网除了能够对电网系统的安全进行分析和评估之外,自身还具备强大的预控防治体系,能够保障自身的输电和供电。

二、智能电网主要运用的先进技术

在电力技术环境下,规划的电力系统主要以智能电网为重要基础,主要运用以下两种技术。

2.1通信技术

智能电网自身具备的高速性、双向性的通信技术,是智能电网自愈性特征的重要体现。通过运用高速、双向通信技术,不仅有利于实现智能电网自动进行检测、校正工作,而且还有利于进行维护工作,主要对电网系统中可能存在的安全运行事故进行及时监督、控制和维护。如果在电网系统的运行过程中出现安全运行事故,那么通过运用高速双向通信技术,将会对输电线路进行补偿,并对其线路进行重新分配,有效的防止安全运行事故的逐渐扩大,并提升电网的整体服务水平与控制能力。

2.2智能固态表针

智能电网技术运用新型的智能固态表技术和读取系统,对以往电力系统中运用的电磁表技术和读取系统进行了改进和完善。新型的智能固态表技术和读取系统不仅能够为终端用户的不同的电能需求进行持续不断的计量,而且其还能够对于电力企业的高峰电力价格信号、低谷电力价格信号等信息及时的保存到电力系统自身的计数装置中,并将所有的电费费率信息及时的在终端用户的操作界面中,例如在什么时间段运用什么电费费率政策等信息。

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1 自动化总的发展趋势

1.1 自动控制技术正趋向于

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。 在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。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,保证了控制操作的高可靠性。

1.2 自动化的发展则趋向于

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)。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)。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。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。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。 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。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。

1.3 电网调度自动化

电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容, 它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全经济运行中已经起着不可或缺的作用。

2 影响电力系统自动化的三项新技术

2.1 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:

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。

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,多机系统中的新型静止无功发生器的自学习功能等。

2.2 FACTS和DFACTS

2.2.1 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――柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

柔流输电系统是Flexible AC Transmission Systems中文翻译,英文简称FACTS,指应用于交流输电系统的电力电子装置。利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交流电力系统的运行参数或网络参数,优化电力系统运行状态,提高交流电力系统线路的输电能力。其中“柔性”是指对电压电流的可控性;如装置与系统并联可以对系统电压和无功功率进行控制,装置与系统串联可以对电流和潮流进行控制;FACTS通过增加输电网络的传输容量,从而提高输电网络的价值,FACTS控制装置动作速度快,因而能够扩大输电网络的安全运行区域;在电力电子装置最早用于直流输电系统中并实现了对输送功率的快速控制,由此人们想在交流系统中加装电力电子装置,寻求对潮流的可控,以获得最大的安全裕度和最小的输电成本,FACTS技术应运而生,静止无功补偿器(SVC),静止同步补偿器(STATCOM)又称作ASVG,晶闸管投切串联电容器(TCSC),静止同步串联补偿器(Static Synchonous Series Compensator)以及统一潮流控制器(UPFC)就是基于FACTS装置家族的成员。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2.2.2 对ASVC的研究现状

各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。

2.2.3 DFACTS的研究态势

随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.3 新一代EMS和动态安全监控系统

2.3.1 基于GPS统一时钟的新一代EMS

目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。

2.3.2 基于GPS的新一代动态安全监控系统

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1.1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。

1.2当今电力系统的自动控制技术正趋向于

(1)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。

(2)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。

(3)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

(4)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。

(5)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。

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。

2.电力系统的变革技术

2.1 FACTS和DFACTS

2.1.1 FACTS的核心装置之一——ASVC的研究现状

各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。

2.1.2 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——柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2.1.3 DFACTS的研究态势

随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.2基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

2.2.1基于GPS的新一代动态安全监控系统

基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物——PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。

2.2.2基于GPS统一时钟的新一代EMS

目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。

2.3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)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。

(2)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。

(3)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。

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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、电力系统自动化总的发展趋势

(一)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。

(二)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。

二、具有变革性重要影响的三项新技术

(一)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。

(二)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――柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。2.FACTS的核心装置之一――ASVC的研究现状。各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。3.DFACTS的研究态势。随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

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1、电力系统自动化的发展趋势

1.1电力系统自动控制技术的发展趋势

电力系统在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、调和化、区域化发展;在设计剖析上日益要求面对多机系统模型来处置问题;在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论;在控制手法上日益增长了微机、电力电子器件与远程通信的运用;在钻研人员的构成上益须要多“兵种”的联合作战。

1.2整个电力系统自动化的发展趋势

由开环监测向闭环控制发展,比如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);由高电压等级向低电压扩张,比如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);由单个元件向部分区域以及全系统发展,比如SCADA(监测控制和数据采集)的发展与区域稳固控制的发展;由单一功效向多功效、一体化发展,比如变电站综合自动化的发展;装置性能向数字化、迅速化、灵便化发展,比如继电保护技术的演化;寻求的目的向最优化、调和化、智能化发展,比如励磁控制、潮流控制;由以进步运行的安全、经济、效力为完成向管理、服务的自动化扩张,比如MIS(管理信息系统)在电力系统中的运用。

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,是电力行业不断增强新技术引入和应用的突出成就,当前的电力系统自动化首要包含以下设备与部件:

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范畴之一,它的首要功效构成为:电力系统数据采集和监控,其是实现调度自动化的基本与前提;电力系统经济运行和调度、电力市场运营和可靠性、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和关键,对自动化系统的质量和稳固性有着主要影响。

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、通信技术与信息处置技术等实现对变电站二次设备(包含继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置以及远动装置等的功效进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行状况实行监督、测量、控制与调和的一种综合性的自动化系统。变电站综合自动化是进步变电站安全稳固运行程度、下降运行保护成本、进步经济效益、向用户供应高质量电能的一项首要技术方法。

2.3配电网自动化

配电网长时间以来只能采取手工操作进行控制,自90年代起头逐步发展实现了一批功效独立的自动化,其以后的发展趋势必定走向基于先进通信技术的网络自动化。配电网自动化首要包含馈线自动化、自动制图/设备管理/地理信息系统以及配电网剖析软件,它是配电自动化的基本部分。和传统的自动化相比,基于信息技术的配电网自动化的关键在于下面3点:大量的智能终端、通信技术与丰厚的后台软件。针对国内配电网的具体状况,配电网自动化应当分期分批逐步发展完美,最后实现对配电系统资源的综合利用。

3、电力系统自动化技术

3.1基于GPS统一时钟的新一代EMS与动态安全监控系统

3.1.1基于GPS统一时钟的新一代EMS

目前应用的电力系统监测手法首要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪与侧重于系统稳态运行状况的监督控制和数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性剖析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于剖析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的剖析。

3.1.2基于GPS的新一代动态安全监控系统

基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统和原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,首要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统与中央信号处置机四部分组成。采取GPS实现的同步相量测量技术与光纤通信技术,为相量控制供应了实现的条件。GPS技术和相量测量技术结合的产物PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角与幅值)。

3.2FACTS与DFACTS

3.2.1FACTS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进步电压质量与系统稳固性的时候,一种改变传统输电能力的新技术柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵便交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采取具有单独或综合功效的电力电子装置,对输电系统的首要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性与更高的效力。这是一种将电力电子技术、微机处置技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以进步系统可靠性、可控性、运行性能与电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

3.2.2FACTS的核心装置之一ASVC的钻研现状

各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的迅速开关作用与所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC由二相逆变器与并联电容器构成,其输出的三相交流电压和所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳固电压,因此对电网电压的控制能力很强。和旋转同步调相机相比,ASVC的调节范畴大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗与旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。

3.2.3DFACTS的钻研态势

随着高科技产业与信息化的发展,电力用户对供电质量与可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也和之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵便交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其首要内容是:对供电质量的各种问题采取综合的解决办法,在配电网与大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

4、结语

根据电力系统的实际运行状态与系统各部件的技术要求,为运行人员供应调控的指令,或能够自动对各部件进行调控。实现全系统分层次、分部分的综合调控,探索电力系统优质电力系统管理的最佳方式。电力系统实现自动化不仅能节省大量人力、物力、财力,而且还能下降电力系统事故的发生率,增长电力设备的使用寿命,综合进步与改善电力系统运行性能。

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随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。

1我国目前电力系统及其自动化的研究方向

1.1智能保护与变电站综合自动化

目前我国科学工作者将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等理论应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制等特点,大大提高了电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究,研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35~500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平,变电站综合自动化领域的研究也已达到国际先进水平。

1.2电力市场理论与技术

基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,我国电力研究专家们认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则,提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易、转运服务等模块的具体数学模型和算法。

1.3电力系统实时仿真系统

研究人员还对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可以进行多种电力系统的稳态实验,提供大量实验数据,并可和多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供一流的实验条件。

1.4电力系统运行人员培训仿真系统

电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能CAI机辅助教学)理论,进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖,并合理配置软件资源分布,教、学员台在软件系统结构上耦合性很少,且系统硬件扩充简单方便,因此在学员台理论上可无限扩充。

1.5配电网自动化

配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。

1.6电力系统分析与控制

这一方向对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电力负荷预测方法、电网调度自动化仿真、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。同时对非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。

1.7人工智能在电力系统中的应用

结合电力工业发展的需要,我国开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,以提高电力系统的运行与控制的智能化水平。

1.8现代电力电子技术在电力系统中的应用

目前我国开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。

1.9电气设备状态监测与故障诊断技术

通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。

2电力系统自动化新技术

2.1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。

2.2 FACTS和DFACTS

1)FACTS概念的提出

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2) FACTS的核心装置之一ASVC的研究现状

各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。

3) DFACTS的研究态势

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.3基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

2.3.1基于GPS统一时钟的新一代EMS

目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。

2.3.2基于GPS的新一代动态安全监控系统

篇8

一、电力系统自动化的概念

电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测,调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量,系统运行的安全可靠,提高经济效益和管理效益。

二、 电力系统自动化的具体内容

按照电能的生产和分配过程,电力系统自动化包括电网调度自动化,火力发电厂自动化,水力发电站综合自动化,电力系统信息自动传输系统,电力系统反事故自动装置,供电系统自动化,电力工业管理系统的自动化等七个方面,并形成一个分层分级的自动化系统。

(一) 电网调度自动化。现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算,分析,控制用的软件系统。

(二) 火力发电厂自动化。火力发电厂的自动化项目包括(1)厂内机,炉,电运行设备的安全检测,包括数据采集,状态监视,屏幕显示,越限报警,故障检出等。(2)计算机实时控制,实现由点火至并网的全部自动起动。(3)有功负荷的经济分配和自动增减。(4)母线电压控制和无功功率的自动增减。(5)稳定监视和控制。

(三) 水力发电站自动化。需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。(1)大坝计算机自动监控系统:包括数据采集,计算分析,越限报警和提供维护等。(2)水库水文信息的自动监控系统:包括雨量和水文信息的自动收集,水库调度计划的制订,以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。(3)厂内计算机自动监控系统:包括全厂机电运行设备的安全监测,发电机组的自动控制,优化运行和经济负荷分配,稳定监视和控制等。

(四) 电力系统信息自动传输系统。电力系统信息自动传输系统简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波,载波,高频,声频和光导通信等多种形式,远动装置按功能分为遥测,遥信,遥控三类。

(五) 电力系统反事故自动装置。反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。(1)继电保护装置:其功能是防止系统故障对电气设备的损坏,常用来保护线路,母线,发电机,变压器,电动机等电气设备。(2)系统安全保护装置:用以保证电力系统的安全运行,防止出现系统振荡,失步解列,全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。

(六) 供电系统自动化。包括地区调度实时监控,变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成,功能与中心调度的监控系统相仿,但稍简单,变电站自动化发展方向是无人值班,其远动装置采用微型机可编程序的方式,供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。

(七) 电力工业管理系统自动化。管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理,财务管理,生产管理,人事劳资管理,资料检索以及设计和施工方面等。

三、 电力技术新技术的运用

(一) 智能控制技术。电力系统自动控制技术在过去的几十年中经历了三大主要发展阶段:第一是基于传递涵数的单输入,单输出控制的阶段。第二是线性最优控制,非线性控制和多机系统协调控制的阶段。第三是智能控制的阶段。智能控制技术在电力系统的实践应用过程中遇到的难题是:电力系统是一个动态性的大系统,具有强非线性的,变能数等特性。在未来的工程应用中,智能控制技术具有广阔的应用前景,尤其是在新型的电力系统工程应用方面,具体可以应用于基于人工神经网络的励磁,快关综合控制系统,电掣动,多机系统的新兴静止无功发生器的控制等。

(二) 柔流输电(FACTS)和配电(DFACTS)技术。(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―柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。(2)ASVC的研究现状。作为FACTS的核心装置,ASVG的发展也迫在眉睫。当前FACTS系统的一个共同特点,就是运用逆变器的逆变作用和大功率的电力电子器件开关的瞬间切换作用。ASVG作为一种新型的结构较为简单的静止无功发生器,采用了FACTS中的核心技术。并联电容器和二项逆变器构成了ASVG的基本结构,它的三相输出电压和三相输出电压是同步的。ASVG具有很多优点:当系统运行正常时它可以校正电压,当系统出现电压故障后在恢复阶段它可以用以稳定电压,由此可见它对电网的电压控制力是非常强的;由于ASVG不是机械设备,因此和旋转同步调相机相比,它没有机械设备运行时的机械惯性、机械损伤和机械噪声;它对电压的调节范围比旋转同步调相机更大,反应速度更加敏捷;它不仅能对网络中的暂态做出反应,对网络的稳态变化也能够做出及时的响应,所以它的控制力也比同步调相机优越得多(3)DFACTS 的研究态势。随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS 是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。(4)基于GPS的动态安全监控系统。当前使用的电力监测系统主要是用来记录电磁暂态过程的故障状态和波形数据,还有就是在系统稳态正常运行的情况下进行监控和数据样本的采集。前者主要记录数据冗余,记录的时间很短,各种期间缺乏信息的交流,从而使系统的整体性的动态分析变得异常困难;

四、.电力系统自动化的发展趋势

现代电力系统的自动控制技术正逐步朝着以下方向发展:在控制策略上逐渐朝着最优化和智能化发展;在控制手段上逐渐增加了微型机、远程通信以及电力电子器件的使用;在理论工具的使用上更多借助现代控制理论;在设计分析上越来越多地要求面向多机系统模型去处理问题;在研究人员的组成上也越来越多地需要多工种的联合。

结束语

电力系统自动化技术的发展经历了一个相当漫长的过程。初期发展较为缓慢,但到了中后期,随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展与进步,使电力自动化产业发展速度日益加快,各种原来看似不相关联的技术会逐步彼此渗透,国际化、标准化、规范化越来越成为技术发展的共识,最终实现电力高度集成化、高度职能化和高度自动化,实现电力系统全面自动化、一体化的管理已是适应市场经济建设需求、促进社会可持续发展的重要保证。

参考文献

[1] 陈翘.浅析电力自动化系统及其发展趋势[J].科技风,2010(19).

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电力系统自动化是我们电力系统从开始追求的发展方向,它包括以下:发电控制的自动化(AGC已实现,还需要发展)、电力调度的自动化(具有在线潮流的监视及模拟故障的综合程序以及SCADA系统),实现了配电网的自动化,现如今最受欢迎的变电站综合自动化就是建设综自站,去实现更好的没人值班。电力系统是一个分布地区广泛,由变电站、发电厂及输配电网络和用户共同组成的统一调度和运行的复杂的大系统。

1、电力系统自动化的概念

电力系统自动化领域包括了生产过程的自动检测、调节及控制,系统和元件的自动化安全性保护,网络信息的自动化传输,系统的生产自动调度,和企业一些自动化的经济管理等等。电力系统的自动化主要目标就是去保障供电电能的质量(即频率和电压)、及系统运行时的可靠性和安全性,同时增长经济的效益和管理方面的效能。

2、有变革性影响的三项新的技术

2.1电力系统的智能化控制

电力系统在研究控制和应用方面在以前的40年里大致可以分为3个阶段:以传递函数为基础的单输入、单输出控制的阶段;线性最优化控制、不是线性控制和多机系统的统协控制的时期;智能化的控制的时期。智能化控制是目前区控制理论性发展的一个新时期,主要去解决一些用传统方法无法解决的复杂的系统控制问题。尤其适用于有的些具有模型不确定性、具有强烈非线性、会有高要求适应性的复杂化的系统。

智能化的控制在其电力的系统工程使用方面具有很好的前景,它的具体用途是快速关闭汽门的人工化神经网络的适应的控制,以人工神经网络为基础的的励磁、电掣动、快速关综合性的控制系统结构和多机系统中的一些ASVG(新型静止的无功发生器)的自主学习的用途等等。

2.2FACTS和DFACTS

2.2.1FACTS概念的提出

电力系统的发展急需用比较先进的输配电的技术用来增强电压的质量和系统的稳固性能,所以有一种去改变传统模式的输电能力的新应用技术——柔性流输电系统(FACTS)技术快速发展在近期。

“柔流输电系统技术”又叫做“灵活交流输电系统技术”,简称为FACTS,即在输电系统的一些重要位置,采用一些有单独或者综合功能的电力化的电子性设置,也对输电的系统的重要的参考数据(比如电压、相位的差和电抗性等)有所调整和控制,使得输电系统比较而言更加可信一些,同时会有更大的可控制性能及比之要高一些的工作的效率。其为把电力电子技术、微机处理技术、控制技术等等一些高新的技术去应用于高压的输电的系统,用来提高一个系统的可性度、可控度、运行的一些性能及电能上的质量,而且会获取大量的有节省电效益的新型的一些综合各方面的技术。

2.2.2FACTS的核心装置ASVC的研究现状

ASVC是由二相的逆变器及并联性电容器相互构成的,它可以输出的三相交流电压和它连接电网的三相电压是同时进行的。它不止可以去调整稳态运行的电压,也可在有问题之后的恢复期间内去稳定其电压,所以它对电网电压的控制能力是很强的。和旋转的的同步调相机相比较而言,这种ASVC的可调节和可控制的广泛度比较大,且进行反应的速度也会快,不产生响应起来迟钝现象,也无转动设备方面的机械化的惯性、机械的磨损及旋转的噪音。且因ASVC它是一种固态的装置类型,故可以去响应一些网络方面的暂态,也可响应其稳态的变化,所以它的控制的能力也是很大的优先比之同步的调相机而言。

2.2.3DFACTS的研究态势

DFACTS是指一种可应用在配电系统方面的灵活的交流性技术,它是Hingorani在1988年主要对配电网中涉及到供电质量而提出来的新型的概念。它的主要内容就是对于供电的质量及各种故障会采取一些比较全面的解决的方案,会在配电性网及一些大量的商业用户供电端去开始应用新型的电力的电子控制器。

3、基于GPS统一时钟的新一代EMS及动态化的安全性监控系统

3.1 基于GPS统一时钟的新一代EMS

当前使用的电力系统的监测方法,其中主要的有偏重于记录其电磁暂态过程的各种的故障录波仪器及偏重在系统稳态化运行时情况的一些监视性控制和数据的采集(SCADA)的系统。前面的一个的记录数据很冗余,且其可记录的时间相对短,非同类记录仪互相间缺少互相通信,故对系统整体的一些动态化的特性的分析有点难;后面一个的数据的刷新间隔时间比较长一些,只可分析系统的稳态方面的特殊性能。且两个还有一个共同的不足之处,就是不一样的地点互相间缺少可以准确地共同时间的标号功能,记录的数据也都是局部有效性的,很难对全部的系统实行动态的行为去分析。

3.2 基于GPS的新一代动态安全监控系统

以GPS为基础的新一代的动态化安全性监控的系统,就是新动态安全监测系统和原先的SCADA相互结合。电力系统的新一代的动态化安全性监测系统,其主要是由同步的定时系统,动态相量的测量系统、通信系统及中央信号的处理机四个部分共同组成的。用GPS来实现的同步的相量的测量技术及光纤通信技术,都为相量的控制提供了可以去实现的一些有效的条件。GPS技术和相量测量的技术结合的产生物——PMU(相量测量单元)此种设备,也在逐渐代替RTU设备来实现其电压、电流相量的测量(即相角和幅值)。

4、电力系统运行时人员的培训模拟仿真系统

电力系统实时的仿真系统

通过对电力负荷动态特性的监测、电力系统实时仿真建模等方面开展相关的研究,也引进了其它公司生产的电力系统的数字模拟实时仿真系统,构建了全国高校第一家有混合的实时仿真环境的一些实验房间。此仿真系统不但可以开展多种电力系统的稳态和暂态实验,来供给大量的实验性的数据,也可和多种类型的控制装置去构建成闭环的系统,来帮助科研人员们开展一些新的装置小测试,实现为研究智能化保护和灵活的输电性系统的控制方法来提供先进的实验条件。 电力系统运行时人员培训仿真系统是对我们国家电力企业的职工岗位训练的急切要求,把计算机、网络与多媒体技术的最先进成果和古老的电力系统的分析理论相互结合,应用了专家系统、智能cai(即计算机辅助教学)理论,其为开展电力系统的知识教育、培训的很有效的方式。此系统的相关理念设计新,也合理的配置了软件的资源的分布情况,教员台和学员台在软件系统结构方面的相同地方很少,而且系统的硬件的补充也简洁和方便,所以学员台理论可以扩充很多。

5、配电网的自动化

它在中压和低压网络数字电子载波ndlc、配网模型和高等的应用性软件pas、地理信息和配网scada一体化的方面取得了重大的技术方面发展。此中,ndlc应用了dsp数字信号的处理技,增强了载波接收的灵敏性,也解决了载波它在配电网方面使用的消耗和干扰、路由等等的技术困难;高级的应用软件pas把输电网ems理论算法和配网互相结合,应用最先进的国际标准IEC61850和IEC61970CIM公共信息的模式;配网递归的虚拟化流算法进行了潮流的运算;人工智能的灰色神经元的算法采取负荷方面的预测。

6、电力系统的分析与控制

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电力系统从其运行的基本情况来看,是一种综合性较强的系统,无论是从发电到变电都会形成一定的完整性。另外,电力系统的运行也是以高速的信息化为重要支撑点。电力系统逐渐实现其发展的目标。自动化的过程不仅是降低电力运行成本,还是促进工作效率的重要途径。企业要想提升经济效益,需要以提升工作效率为前提。

1 电力系统自动化的概念

在电力系统的发展中,无论是程序检测还是电力运行的调节对应该实现自动化。这样不仅可以保证电力系统运行的安全性,同时也减少电力系统运行过程中的阻力。实现自动化的管力,主要将先进的计算技术应用到其中,促进了电力系统的高效性。电力企业的性质被界定为服务行业,在其获得一定的经济效益的同时要为人们提供优质的服务,因此,实现电力系统的自动化可以增强其服务程度。

2 具有变个性重要影响的三项新技术

2.1 电力系统的智能控制

电力系统实现智能控制的过程经历了不同的发展阶段,而且也是一个漫长的过程。从其产生到现在的40多年中经历了多个发展阶段。其中包括单输入、单输出;线性和非线性的控制;智能控制阶段。可见,智能控制阶段是其发展的最后一个环节。也是现如今所应用的一种控制方式。电力系统的自动控制功能主要是针对电力设备运行中一些不确定因素来进行分析和控制。解决一些难度较大,复杂程度较高的问题。

2.2 FACTS和DFACTS

2.2.1 FACTS的概念

电力系统的运行对诸多因素都提出了新的要求,其中对于输配电技术来说,要保证电压和电流的稳定性,打破传统输电能力的限制,形成一种新型的输电系统,这就是柔流输电系统。从不同的角度来看,这种技术也被称为灵活交流输电系统技术,在输电系统中占据着重要的位置。系统内部的装置全面,在运行的过程中,电力电力装置发挥了重要的作用,工作人员或者是相关的检测设备需要对相应的输电参数进行调节,其中包括电压、电抗以及相位等等。这样是为了促进输电线路运行的可靠性,提升其可控性和高效性。从总体上来看,这种技术综合了多种学科和领域,其中包括电力电力技术,微机处理技术等等。可见,其产生的节点效益是不可比拟的。

2.2.2 FACTS的核心装置ASVC的研究

这一核心装置的主要构成部分就是二项逆变器和并联电容器,因此,装置所输出的三项交流电和电网的电压时同步进行的,在电压运行的过程中就可以对其进行调节和控制,同时还能自动对电压的运行情况加强稳定。不仅如此,这种装置的可调节范围相对较大,反应的速度也很快,机械设备的旋转也不会出现严重的惯性问题,另外,还可以对机械旋转以及运行是的噪音进行消音。由于ASVC装置属于固态装置,可以对网络中的暂态进行相应,因此,其可控性较为突出,可以发挥其强大的调控优势。

2.2.3 DFACTS的研究态势

DFACTS主要应用于配电系统中,是一种较为灵活的技术形式,其形成主要是为了完善配电网中供电质量,进而提出的概念。这一技术的应用主要是为了对一些综合性的问题进修那个解决,保证配电网以及用户供电的稳定性。采用新型的控制器来进行监控和管理。

3 基于GPS统一时钟的新一代EMS

在现阶段,应用于电力系统中的主要监测手段,比较集中在电磁暂态运行中的故障记录,和对于系统在运行中在稳定性方面的数据采集工作。但是在监测的过程中,应用于暂态中的监测数据比较繁琐,并且记录的时间比较短,对于不同的记录仪器之间缺乏必要的通信沟通,这种情况对于在整体上的系统分析比较困难。而对于稳定性方面的监测工作在数据刷新方面间隔周期过长,只适合于对系统进行的稳定性方面的研究。这两种方式还存在着一个共同的缺点,就是在不同的地点之间不存在共同的时间标记,并且所记录下来的数据也只是针对局部才有效,在对系统进行的整体动态分析上还是有很大难度的。

4 电力系统自动化的研究方向

4.1 智能保护与变电站综合自动化

对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究,研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35―500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平,变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

4.2 电力市场理论与技术

基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。

4.3 配电网自动化

在电力系统配网自动化方面的研究将趋向于定制电力技术,定制电力技术是一种将各项高端技术进行融合的高新技术,在配网运行的过程中,可以发现突然间出现的负荷变化并且对其进行调整,对配网自动化的实施可以优化配置,更好的满足用户的需求。配电系统的集中化管理是将以往分散的多岛系统通过先进的通信网络连接起来,实现系统之间有效的沟通,资源共享。优化的系统配电网运行,在市场经济的运行规律下,电力企业也在向着以提高经济效益为目标的方向发展。为了适应时代的发展,电力企业要在相关的体制方面进行改革,在保证配电可靠性的基础上,不断的提高企业运行的经济效益。这就要求企业要对二次设备的质量有所保证,不会因为设备的误动和拒动对企业造成损失。

4.4 人工智能在电力系统中的应用

随着科技信息的发展,人工智能系统在电力中的应用将会越来越深入,在电力系统运行期间,人工智能系统对电力系统以及其中的元器件进行监测检查,对故障有事先预警的功能,故障诊断技术不断创新改革,减少事故的发生率,提高企业的经济效益。在对电力系统智能化理论研究的基础上,结合企业实际,在实践水平上进行更高层次的研究,为电力系统的稳定运行和智能化水平的提高创造条件。

5 结论

电力企业是我国的基础性设施建设,在我国的经济发展和人们的生产生活中都发挥了重要的作用。随着科技信息技术的发展,各种新技术新产品不断的产生,在电力系统中,实现自动化工作模式正是顺应时展的趋势。电力系统自动化的实施,对企业的安全运行给予了极大的保护,在系统运行期间,可以有效的对故障进行提前预警,减少事故的发生率,为企业减少了巨大的经济损失。在对企业的管理方面,实现自动化技术,大大的提高了工作效率。

参考文献

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目前我国科学工作者对电力系统电保护的新原理进行了研究, 将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等理论应用于新型继电保护装置中, 使得新型继电保护装置具有智能控制等特点, 大大提高了电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究, 研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35~220kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平, 变电站综合自动化领域的研究也已达到国际先进水平。

1、电力系统自动化总的发展趋势

1.1 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。

1.2 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 Equiqmentsand 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。

2、具有变革性重要影响的三项新技术

2.1 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。

2.2 FACTS 和DFACTS

2.2.1 FACTS 概念的提出q 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―――柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2.2.2 FACTS 的核心装置之一, ――ASVC 的研究现状各种FACTS 装置的共同特点是: 基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC 是包含了FACTS 装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC 由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC 的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC 是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。

2.2.3 DFACTS 的研究态势随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS 是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988 年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.3 基于GPS 统一时钟的新一代EMS 和动态安全监控系统

2.3.1 基于GPS 统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。

2.3.2 基于GPS 的新一代动态安全监控系统基于GPS 的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA 的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS 实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS 技术与相量测量技术结合的产物―――PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU 设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。

电力系统调度监测从稳态/ 准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS 技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。

随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。

总之,影响网络稳定的因素有很多,本文基于日常网络安全管理经验,从日常网络管理的角度,提出一些安全防范措施,以期提高网络稳定性。

3、总结:

“安全、可靠、经济、优质”的电能供应是现代社会对电力事业的要求,自动化的电力系统成为现代社会的发展趋势,而且电力系统自动化技术也不断地从低级到高级,从局部到整体。本文试对电力系统自动化发展趋势及新技术的应用作简要阐述。

参考文献:

[1]石志国.计算机网络安全教程[M].北京:清华大学出版社,2008.

[2]张庆华.网络安全与黑客攻防宝典[M].北京:电子工业出版社,2007.

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一、将教学内容与工程实际的最新技术相结合,丰富课程内涵

教材的选取与教学内容的优化。“电力系统分析”、“发电厂电气”、“高电压技术”、“电力系统继电保护”等课程是本校电气工程专业新开课程,这几门课程与电力系统的工程实际有着密切的联系,在电气工程整体学科框架之下开展课程教学改革与实践研究,将“电力系统分析”、“发电厂电气”、“高电压技术”、“电力系统继电保护”等课程形成课程链,优化课程体系、整合教学内容、丰富课程内涵、培育学科生长点、强化电力网络模型构建、运行状态分析、安全分析等意识、促进课程之间交叉渗透。

目前,电气工程专业的专业课程教材的版本很多,现有的很多中文教材从内容上看差别不大,教学内容仍然是在“以学科为中心,知识为重点”的观念,偏重于理论和知识的传授。特别是数值计算在整个教学内容中占了很大的比例,使学生把大量的精力用于复杂计算,忘记了科学计算与工程运用的相互关系,计算的目的是为了分析问题和解决问题。由于这些课程研究的是实际的电力系统中的相关环节的专业知识,涉及到大量工程中的知识和概念,在教材选取和内容处理上应结合工程实际。通过认真阅读和研究国内外同名课程的教学情况和教学资源,课程组讨论了选用中文、外文教材相结合的原则,“电力系统分析”课程选用外文原版教材。

由于教学改革的需要,“电力系统分析”课程教学时数比以往减少,教学内容多、繁、杂,学科专业技术发展快,教材更新慢。要培养创新型、复合型人才,对所授课程的教学目的和知识内涵十分明确,根据专业特征,结合学科专业发展方向和行业发展最新技术,增加新能源的开发与利用、新型电气设备的发展趋势、发展动态、研究热点等内容,将大规模电网的运行状态与安全分析为切入点,优化整合教学大纲和教学内容,删除过时的知识,使优化后的课程教学内容与知识结构更加科学合理、先进、实用。充实了电气工程及其自动化主干课程的教学大纲及教学内容,丰富电气工程专业课由理论到实践的课程体系,把教学内容提升到一个新的水平,以培养学生的专业思维和创新灵感。

二、以教学、科研、实践为主线,更新教学观念,改变教学方法

培养学生的独立思考能力,创新能力是传统教育和现代教育的根本区别。传统教学中,普遍采用的满堂灌输的教学理念和方法,与世界一流大学的引导式、启发式、互动式的研究型教学理念和方法之间,存在较大的差距。有鉴于此,我们对专业课程进行了改革的尝试,改传统的学科型教学为应用型教学,使学生由被动的接受者转变为主动的参与者和积极的研究者。以教学、科研、实践为主线,更新教学观念,改变教学方法。创新型人才的培养,需要科研的支撑,教师拥有敏锐的创新思维才能培养出具有创新能力的学生,科研工作水平的提高是提高创新型教学的关键。坚持创新教学与科学研究相结合,实现教学科研互动。在创新教学中挖掘科研思想,深入钻研教学内容每一个知识点的内涵,面向生产实际和专业前沿发现问题,寻找课题,以挖掘创新潜能和发现所要解决的问题;将科研搞好,也可进一步促进教学工作,把科研工作中所取得的一些成果及科研论文中的主要论点引入课堂教学和指导学生毕业设计(论文)中,以此启发学生独立意识与专业思维,形成师生互动,激发学生的创新灵感。学生的应变素质、创新能力就在解决问题的过程中得到培养。

三、采用现代化教学手段,运用案例仿真演示,提高教学效果

响应教育部关于积极推广使用现代化教育教学手段的要求,主要包括:(1)采用多媒体教学,中、英文相结合电子教案;(2)教学要求和电子教案在网上公布(3)利用教师邮箱等答疑和讨论;(4)利用电子邮件递交和批改作业,(5)仿真教学。授课主要利用中文讲解,加必要的英文术语,便于学生课后阅读和领会教材内容。

为了让学生学习并理解电力系统的实际运行情况,采用电力系统分析和可视化平台(Power World Simulator)进行系统仿真分析,将电力网络的潮流计算、短路计算、无功补偿等运行结果可视化显示在屏幕上,非常直观,使学生对系统运行情况一目了然。帮助学生更好的理解关键概念,让学生立刻看到课堂中学到的概念如何应用在实际工程,并加深理解,激发了学生对电力系统领域的兴趣,提高了教学效果。

四、坚持科学研究与创新实践教学相结合,提高学生综合素质

根据专业建设的需要,结合学科发展前沿,将实验室建设成集实验、实习、新产品开发与设计及科学研究于一体的多功能实践教学平台,实现了工程素质训练、科学研究试验与专业技术进步的有机结合。电力网络仿真软件(Power WorldSimulator)在北美地区等调度中心成功应用,并已在国内南方电网各大电力调度中心使用。结合教学内容,学生利用课内、课外时间,采用电力网络仿真软件进行仿真实验,自己动手构建电力网络,将所学知识灵活的应用到实验当中,在实验过程中,结合部分电力网络的实际数据进行系统稳态运行及故障状态分析,使实验过程更接近于实际的电网环境,真实再现实际电网运行的动态过程,提出系统故障的解决方法,增强学生对于电力网络安全的意识,缩短学校教育与电力行业要求的差距,使毕业生能尽快地胜任工作。提高同学们学习的积极性,对电力系统的学习有了更进一步的理解。

结合电力行业特征,采用校企互动教学方式,组织学生到大型火力、水力发电厂、风力发电场、变电站等地参观实习,了解发电厂及变电站实际生产及运行情况,了解企业技术需求。针对企业需求,结合仿真软件组织学生共同进行模块开发,借助传统学科积累,把教学研究与工程设计、科学研究接轨,大大地调动了学生的学习积极性。采用项目教学法,通过实施一个完整的项目,把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目是指以制作或设计一种具体的、具有实际应用价值的产品(软、硬件)为目的的任务,面对企业技术需求,将教学内容的理论知识和实践技能相结合,加深对已有知识、技能的应用,同时还要求学生能够主动学习新知识,灵活运用新学到的知识、技能来解决项目实施过程中所遇到的实际问题。使学生能将本课程所学的知识在项目实施过程中进行演练。在项目实施过程中,学生通过查阅必要的参考资料,向教师和专家进行请教等多种途径获得项目所需的理论知识和实现项目的具体方法,为项目的讨论做好准备。对于分组进行的项目,还要集体分工准备,互相交流,以调动全体成员的积极性和创造性,独立提出解决问题的方法,写出项目的实施方案。项目实施主要靠学生的自主学习和相互间的协作为主,在此阶段教师随时对学生遇到的问题给予指导,帮助学生解决在开发过程中遇到的难题,并督促学生及时完成项目实施计划的各个环节,以保证学生能够严格执行操作规程,按计划完成项目任务。项目评定是对整个项目教学实施情况的验收,也是对学生在该项目执行过程中取得的成绩做出评价,找出存在的问题,为项目的完善设计提供依据。通过几年的教学尝试,每年有20多名学生参与项目的设计和开发工作,并且出色地完成了课程设计及毕业论文;同时,教师和学生深入企业,发现问题,找到了科研工作的切入点,师生共同研究,帮助企业解决生产过程中所遇到的难题和关键技术问题,部分研究成果已在企业进入试用阶段,产生直接经济效益,形成教学、科研与实践的良性循环。五、结语

本文构建了以教学与科研互动模式的教学实践体系,提出了将教学内容与工程实际的最新技术相结合,丰富了课程内涵,教学中发现课程教学内容新体系实施效果好,并且压缩了课堂教学课时数;以教学、科研、实践为主线,更新了教学观念,改变了教学方法;采用现代化教学手段,运用案例仿真演示,提高了教学效果;实施科学研究与创新实践教学相结合的课程实践体系,依托校企合作,实施项目教学,锻炼了学生的独立工作能力、综合职业能力和协作精神,缩短了理论与实际工作的差距,提高了学生的创新性和学习积极性。同时,老师和学生共同为企业解决了技术难题,企业为学生提供了实习场地,学生的综合素质得以提高,就业竞争能力和工作适应性得以增强,毕业生深受用人单位欢迎。几年的教学实践证明,采用教学与科研互动模式的课程体系建设,是一条切实可行的教学改革的途径。同时,通过教学,提升了教师教学与科研水平,在我校电气工程及其自动化专业教学改革中,应用效果显著。

参考文献:

[1]刘喜双,姚健.先进制造系统课程教学改革的研究与实践[J].教育探索,2010,(8):62-64.

[2]罗庆跃,刘湘涛,黄大足,王跃球,刘家芳.教学与科研互动培养创新型人才.2006.

[3]孙淑琴,嵇艳鞠,王应吉.基于电力系统分析课程教学的思考与尝试[J].电气工程学科成立100周年暨第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会.2008.

[4]李辉.创新人才培养中的教材建设路径[J].中国高等教育,2010,(12):52-53.

[5]浩歌.加快高教改革迎来未来发展主动权[J].中国高等教育,2010,(12):1-1.

[6]王蓓.大学英语教学改革应实现四个根本性转变[J].教育探索,2010,(8):66-67.

[7]周光礼,朱家德.重建教学:我国“研究性学习”三十年述评[J].高等工程教育研究,2009,(2):39-49.

[8]李夏,闻娜,刘成伟.项目教学法在《电气CAD》课程教学中的应用[J].科技教育,2010,(05):189-189.

[9]乔和.关于《电力系统分析》课程教学改革的探讨[J].科学教育论坛,2006,(2):108.

[10]李芳,胡斌,李红艳,任红,陈新军.《电力系统》课程教学改革的思考与研究[J].文教资料,2006,(5):190-191.

[11]董武绍.运用现代教育技术探索实践教学的新模式[J].教学天地,2001,(9):20-22.

[12]陈铁柱,黄志勇,马强.实施整体创新构建现代化教学新型体系[J].高等工程教育,2010,(4):141-145.

[13]张秀芹.素质教育下教师角色的转变[J].辽宁教育,2004.

[14]张永健.电力系统仿真在教学中的应用[J].上海电力学院学报,1997,(13)2:60-63.

[15]李保刚,赵小侠,王玉琴.基于Matlab的电力系统分析与仿真[J].安阳大学学报,2004,(3):34-37.

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一直以来,我国电力企业都在追求自动化,不论是发电控制的自动化或者是电力调度自动化都是十分必要的,相比较之下,变电站综合自动化是最为热门也是发展最为迫切的。电力系统自动化领域是由生产过程的自动检测、调节与控制,系统与原件的安全保护共同构成,实现其自动化主要是为了提升电能的质量,保证系统的安全与稳定,提高经济的效益与管理效率。

2 当前颇受关注的三项新技术

2.1 电力系统的智能化控制

在过去的应用历史中,电力系统控制研究主要可以分为三个阶段,从基于传递函数的单输入、单输出控制阶段发展到线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;当今已经发展成智能控制阶段。控制理论发展至今,智能控制是其发展目标,解决了很多传统方法所无法解决的难题,达到了一定的控制目标,尤其适用于相对不确定性、具有强非线性、要求高度适应的复杂系统。

从应用范围来看,智能控制在电力系统工程中的应用颇为广泛,而且范围在不断扩大,多被运用在快关汽门的人工神经网络适应控制中,大大提升了控制水平。

2.2 FACTS和DFACTS

2.2.1 FACTS概念的提出。先进的输配电技术对提高电力质量与改善系统稳定性都有积极意义,同时也是电力系统发展的必然要求,该技术就是在这一情况下出现的,我们称其为柔流输电系统。

一般我们都称FACTS技术为灵活交流输电系统技术,具体来说就是在输电系统的重要部位采用单独或综合功能的电力电子装置,调整与控制输电系统的主要参数,提高了输电的可靠性,也促进了效率的提高。该技术将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,增强系统的可靠性与电能的质量,获得所需的节能环保的新型综合技术。

2.2.2 FACTS的核心装置ASVC的研究现状。ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,所输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步,除了能够校正稳态的运行电压外,而且在出现故障后可以第一时间迅速恢复稳定电压,所以对电网电压的控制能力较强。与旋转的同步调相机相比,ASVC的调节控制范围较大,反应的速度也更快,不会产生旋转噪声与机械惯性,同时由于ACVC是固态的装置,因此不仅能够响应网络的暂态,也可以响应稳态变化,所以其控制能力有了很大的提升。

2.2.3 DFACTS的研究情况。所谓DFACTS就是指配电系统中较为灵活的交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。从内容来说是对供电质量的各类问题所采取的综合方法,是配电网与商业用户的供电端采用的新型电力电子控制器。

3 基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

3.1 以GPS为基础的新一代的EMS

当前形势下所采用的电力系统监测主要侧重记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。相对而言,前者记录的数据时间段,冗余情况较多,而且不同记录因沟通不够及时,导致无法实现动态分析;而后者的刷新频率较慢,所应用局限性明显。同时,两者也无法准确标出共同的时间标记,所记录的数据有效性非常有限,无法实现全系统的分析。

3.2 以GPS为基础的新一代动态安全监控系统

该系统是在原有系统的基础上结合新动态安全监测系统所创建的,是由同步定时系统、动态相量测量系统、通信系统与中央信号处理机共同构成。在GPS技术的基础上,光纤通信技术、同步相量技术都有了很大程度的提升,大大促进了安全监控系统水平的提高。

4 电力系统自动化的发展趋势

4.1 智能保护与变电站综合自动化

从当前所采用的电力系统保护原理来看,新型继电保护装置的发展必须要与最新的人工智能理论、模糊理论及自适应理论及微机网络技术相融合,使得新型继电保护装置达到智能控制的目标,改善电力系统的安全效率。从多年的研究情况来看,传统的分层分布式变电站综合自动化装置多适用在35-500kv各种电压等级变电站。而且微机保护领域的研究也处于国际的先进水平,前景十分广阔。

4.2 电力市场研究的理论与技术

从当前我国的经济情况与电力市场的发展情况来看,对我国电力市场的运营模式进行了详细分析,明确了运营流程中的具体情况,提出了与我国当前阶段情况相适应的电力运营模式,转运服务等模块的具体数学模型与算法,以我国电力市场运营亟待解决的问题为中心,迅速解决问题,提高管理水平。

4.3 电力系统实时仿真系统

近年来,一些研究专家将目光转向了动态监测情况及电力系统的仿真方面,在自身的条件基础上吸收了西方的先进技术,建立了具有混合实时的仿真环境实验室,这一系统出了检查电力的稳定状况外,也会将所需的数据提供给需要的部门,与其他装置形成闭合系统,不断地测试新装置,进而创造一流的试验条件,研究出更加符合发展的产品。

5 建立电力系统运行人培训的仿真系统

人是改革的根本,因此,不断地创新培训系统迫在眉睫,将新型技术与传统的电力系统融合,建立符合当前电力事业发展的理论系统,运用现有的技术调价及智能设备建立人员培训仿真系统,提高培训水平,促进人员综合素质的提高。

6 配电网自动化目标

在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,不仅使载波接收的灵敏度有了很大提高,同时也解决了载波在配电网上应用的损耗及干扰等问题,运用最新的国际标准,采用最新的计算方法进行计算,实现配电网自动化的目标,促进电力系统监控水平的提高。

7 电力系统的分析与控制方向

相关专家人员不仅研究了在线测量的技术,同时也对电力系统的稳定控制理论与技术及小电流接地选线方法进行了深入的分析,同时对与其相关的电网调度自动化仿真、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断与恢复策略进行了研究。另外在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。

8 人工智能化在电力系统中的运用

从当前电力工业的发展情况来看,专家系统的建立与人工神经网络、模糊逻辑及进化理论的研究是十分必要的,从其研究情况来看,电力系统智能控制理论与应用的研究都是十分必要的,在很大程度上推动了电力系统的运行于控制效率,实现了智能化的控制目标。

9 电力系统中的现代电力电子技术的运用

有关部门展开了对电力电子装置控制理论及方法的探究,同时也对不同的电力电子装置在系统中的情况进行了调查,除此之外,灵活交流输电系统与直流输电系统的微机控制理论及技术进行了分析,另外也研究了有源电力滤波技术等方面的探讨。

10 电气设备状态监测与故障的诊断技术

新形势下,电力系统的自动化新技术发展速度飞快,随着计算机网络技术水平的提高,光纤技术与数字处理信号技术也迅猛发展,同时相关人员也研究了电气设备绝缘监测方法,强化了对故障的检测,开发出了与当前发展相符的开关设备及其他设备,确保了电力系统的稳定运行。