深析电力系统自动化的内涵及其发展趋势 电力系统自动化技术发展趋势.docx

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1、深析电力系统自动化的内涵及其发展趋势 电力系统自动化技术发展趋势 【摘 要】本文从电力系统自动化的意义、构成、发展阶段和发展趋势等方面对其进行了分析，对电力系统的平安、优质运行以及向客户供应牢靠、合理的电能供应了重要理论依据。【关键词】电力系统；自动化；趋势电力系统自动化（automation of power systems）是对电能生产、传输和管理实现自动限制、自动调度和自动化管理的过程。目标是保证电能质量（频率和电压）、系统运行的平安牢靠，提高经济效益和管理效能。一、电力系统自动化的重要性（1）保证平安牢靠运行电力系统困难而浩大，在电力系统中任何一点发生的故障，都会在瞬间影响和波及全系统

2、，往往引起连锁反应，导致事故扩大，造成大面积停电，因此电力系统要求进行快速的自动限制，包括：输变电设备的正常操作、故障的快速切除和复原，均通过自动装置才能保证平安、牢靠。（2）保证良好的电能质量电力系统被限制的参数许多，包括频率、电压、有功和无功功率、功率平衡等，监视和限制成千上万个运行参数必需依靠自动化。（3）保证经济运行由电力系统的特点和运行要求可见对电力系统的限制与管理一个大型电力系统，使之平安、优质和经济的运行是非常困难而艰难的。仅靠值班人员进行人工监视是无法实现的，必需依靠自动装置和设备才能实现。最少的一次能源产生更多的电力。电力系统的经济优化调度运行，降低网损等，没有自动化系统的参

3、加是很难实现。二、电力系统自动化的发展阶段（1）手工阶段电力工业的初期萌芽阶段，电厂小，就近供电。在发电机、开关设备旁就近监视设备和手工调整操作。特点：单独运行，就近供电、手工操作。（2）简洁自动装置阶段用电设备增多、发电设备规模扩大，对电能质量和平安牢靠性提出了要求，起先出现单一功能的自动装置。包括：继电爱护、断路器自动操作、发电机自动调压和调速等。特点：电能质量要求、单一的电力自动装置。（3）传统调度中心阶段出现互连电网，保证供电牢靠性和经济性的必定选择。电网设立调度中心，统一调度电厂和处理电网的异样和事故。电话是通信联络的主要方式。特点：电网互连、统一调度、电话通信。（4）现代调度的初级

4、阶段出现远动装置，实现“四遥”，满意实时调度的要求。特点：远动四遥、实时调度。（5）单一功能的自动扮装置很难满意电能质量、牢靠和平安的须要，所以出现自动化程度更高的自动化系统。其特点是把多套独立的自动扮装置用通信信道或网络互连，实现信息共享，相互协调自动完成指定的功能。特点：装置互连，信息共享。三、电力系统自动化的主要内容按电力系统运行管理，可将电力系统自动化分为调度自动化、发电厂自动化、变电站自动化；调度自动化又可分为输电调度、配电网调度自动化；发电厂自动化又分为火电、水电、核电等。1.电力调度自动化电力调度的主要任务可以概括为：（1）限制整个电力系统的运行方式，使其在正常状态下能满意平安、

5、优质和经济供电的要求；（2）在缺电状态下做好负荷管理；（3）在事故状态下能快速消退故障，复原供电。调度自动化是综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效地帮助电力系统调度员完成调度任务。2发电厂自动化无论是火电、水电、核电或其他发电方式，都是通过某种动力机械驱动发电机发电，其自动化系统具有许多共同点，既要分别限制动力装置、发电机及其他协助设备，又要对各个限制系统进行协调和统一关管理。（1）火电厂利用化石燃料释放出来的热能发电，以蒸汽动力发电为主，也有少量采纳内燃机发电。蒸汽动力发电厂的主要动力设备有锅炉、汽轮机、汽轮发电机及协助设备。火电厂自动化是一门综合技术，具

6、有自动检测、自动爱护、依次限制、连续限制、管理和信息处理等功能。各种自动化系统主要包含有数据采集及计算机监视系统、锅炉限制系统、汽轮机限制系统、发电机限制系统、机炉协调主限制系统、协助设备及各种支持系统等。（2）水电厂须要限制水轮机、调速器以及水轮发电机励磁装置等，水电自动化系统可自动地对水电厂进行监视、限制、调整和管理，以提高水电厂运行的平安性、经济性、劳动生产率和供电质量。水电厂自动化可分为单机自动化（包括水轮发电机组自动限制、水轮机调速和水轮发电机励磁调整的自动限制）、公用设备自动化、全厂综合自动化（包括水电厂自动发电限制、水电厂自动电压限制、水电站计算机监控系统）和梯级水电站综合自动化

7、。水电厂自动发电限制是在水轮发电机组自动限制的基础上实现全厂自动化的一种方式，它依据水库上游来水量或电力系统的要求，考虑全厂及机组的运行限制条件，以经济运行为原则，确定电站机组运行的台数、运行机组的组合和机组间负荷安排。（3）核电已成为继火电、水电之后的第三大能源，对自动化系统的要求更为严格和苛刻，特殊是牢靠性。随着先进限制理论和计算机数字监控技术在电力系统中的广泛应用，出现了发电机综合自动限制系统，其功能包括发电机组开停依次限制、励磁限制、调速限制、稳定裕度监视限制等。3变电站自动化变电站的作用是变换电压、接受和安排电能、限制电力流向等，主要通过变压器将各级电压的电网联系起来。随着微机监控监

8、测技术起先引入变电站，变电站正在向综合自动化方向发展，我国已实现了变电站的远程监控、远动和继电爱护微机化，同时大力推广无人值班变电站。无人值班变电站将会使变电站综合自动化程度推向一个更高的阶段，其功能包括变电站的远动、继电爱护、远方开关操作、自动测量、故障和事故的自动记录以及运行参数自动打印等功能。四、电力系统自动化发展趋势1智能限制理论的应用。电力系统装机容量不断增加，供电区域不断扩大，其结构和运行方式也变得越来越困难多变；故对供电质量、供电牢靠性和运行经济性的要求越来越高，这些都须要新的限制方法来适应这些要求。目前电力系统发展中的自动限制技术趋向于限制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调限制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注意对多机模型的问题处理，且广泛借助现代限制理论及工具实现综合高效的限制。新的限制方法有人工神经网络、模糊技术和遗传算法等，最大的优点在于实现多变量限制而不必列出繁琐的数学模型，因此将这些新的限制方法应用到电力系统中，则是电力系统自动化发展的趋势。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页