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[摘 要]文章论述了电力系统自动化的概念，具体内容，新技术的应用与发展趋势。
[关键词]新形势；电力系统自动化；研究方向
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0220-01
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） 柔性交流输电（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—柔性交流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。所谓“柔性交流输电系统”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）.
[2] 朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机，2005.11：4-5。
[3] 唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷，2008，（2）.
[4] 唐财。电力系统自动化中智能技术的应用。民营科技，2013年第4期。
[关键词]新形势；电力系统自动化；研究方向
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0220-01
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） 柔性交流输电（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—柔性交流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。所谓“柔性交流输电系统”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）.
[2] 朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机，2005.11：4-5。
[3] 唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷，2008，（2）.
[4] 唐财。电力系统自动化中智能技术的应用。民营科技，2013年第4期。