序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇新型電力系統概念范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

隨著電力系統的發展，其在國民經濟中起著越來越重要的作用。電力系統數字仿真雖然已經已成為電力系統研究、規劃、運行、設計和教學等各方面不可或缺的工具，特別是電力系統新技術的開發研究、新裝置的設計和參數的確定更是需要通過仿真來確認。但是在電力系統教學中，單純采用仿真的教學方式，學生由于對物理概念不夠直觀，難于接觸電力系統模型，教學效果并不理想[1-2]。

為此濱州學院采用THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺電力系統綜合自動化實驗平臺，把真實的電力系統縮小到實驗室中，能夠便于學生直觀理解與掌握電力系統概念與知識，增強學生學習的積極性與主動性。

一、電力系統綜合實驗室組成

我校電力系統綜合實驗室主要由4套THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺與一套THLDK-2型電力系統監控實驗平臺組成，可以完成很多涵蓋專業領域的實驗，包括《電力系統穩態分析》、《電力系統暫態分析》、《電力系統繼電保護原理》、《電力系統自動裝置原理》、《電力系統自動化》、《電網監控及調度自動化》、《電力系統遠動》等專業課程的實驗[3]。

1.THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺

THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺是一套集多種功能于一體的綜合型實驗裝置，展示了現代電能發出和輸送全過程的工作原理。這套實驗裝置由THLZD-2電力系統綜合自動化實驗臺（簡稱“實驗臺”）、THLZD-2電力系統綜合自動化控制柜（簡稱“控制柜”）、無窮大系統和發電機組和三相可調負載箱等組成。

（1）發電機機組部分。用直流電動機（PN=2.2kW，UN=220V，nN=1500rpm）模擬原動機，包括模擬直流電動機，直流電動機和同步發電機經聯軸器軟聯接后，固定在底盤上，機組的底盤裝有四個輪子和四個螺旋式的支撐腳，構成可移動式機組，方便移動。同時，發電機組還裝有光電編碼器，功角測量裝置和其它配套件。

（2）實驗操作臺主要包括：輸電線路單元、微機線路保護單元、.控制方式選擇單元監測儀表單元、指示單元、設置單元、設備接口單元、電源單元。

（3）THLZD-2型電力系統綜合自動化控制柜包括：測量儀表單元、原動機控制單元、發電機勵磁單元、準同期單元、設備接口單元、電源單元。

（4）無窮大系統。所謂無窮大系統可以看作是內阻抗為零，頻率、電壓及其相位都恒定不變的一臺同步發電機。在本實驗系統中，由于15kVA自耦調壓器的容量遠大于單臺發電機組的容量，故由15kVA自耦調壓器模擬無窮大系統。

（5）三相可調負載箱簡介采用柜式結構，配有腳輪可移動。包括阻性負載和感性負載。

阻性負載包括一組3×1600?/0.2A （0.1kW）板式電阻，兩組3×800?/0.4A（0.2kW）板式電阻，一組3×320?/1A（0.5kW）板式電阻和兩組3×160?/2A（1kW）板式電阻，通過開關投切可調節阻性負載的大小。感性負載由三個200mH的電感和自耦調壓器構成感性負載，通過開關投切可調節感性負載的大小。

2.THLDK-2型電力系統監控實驗平臺

THLDK-2型電力系統監控實驗平臺是一個高度自動化的、開放式多機電力網絡綜合實驗系統，它是建立在THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺的基礎之上，將多個實驗平接成一個復雜多變的電力網絡系統，并配置微機監控系統實現電力系統“四遙”功能，還結合教學，提供電力系統潮流系統分析。

本實驗平臺能反映現代電能的發、輸、變、配、用的全過程，充分體現現代電力系統高度自動化、信息化、數字化的特點，實現電力系統的監測、控制、監視、保護、調度的自動化。

此外，本實驗平臺針對新課程體系，適合創建開放式現代實驗室和培訓中心，有利于提高學生和學員的實踐能力和創新思維，為電力行業培養出更多高素質的復合型人才。

電力系統監控實驗平臺整體結構如下圖1-1所示。

圖1-1 電力系統監控實驗平臺整體結構

THLDK-2型電力系統監控實驗平臺主要由計算機系統，實驗操作臺和模擬無窮大系統三大部分組成，與多臺THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺配合共同完成實驗項目。

本套多機電力網絡綜合實驗系統，深化了電力專業的教學內容，能進行基礎課程學習、專業課程設計以及綜合實驗開發一套完整的基礎平臺，不僅能滿足現代開放型、研究型、綜合型的電力專業教學體系，而且能提高專業實驗的教學質量和水平，更有利于培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。

二、THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺的應用

電力系統綜合實驗室可以完成電氣工程與自動化技術專業本科教學，并且能夠完成開放型與創新型實驗，不僅能夠使學生掌握電力系統的基本概念，基本知識，而且能夠培養學生的實踐能力與創新能力。

1.本科教學工作

本實驗室4套THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺可以單獨完成的實驗有：

（1）發電機組的起動與運轉實驗，可以使學生熟悉發電機組中原動機（直流電動機）的基本特性，掌握發電機組起勵建壓，并網，解列和停機的操作。

（2）發電機勵磁實驗，可以使學生熟悉不同勵磁方式對發電機影響。

（3）并網實驗，能夠使學生掌握不同條件下的并網，對電力系統的影響及并網的條件。

（4）單機-無窮大系統穩態運行方式實驗，能夠使學生熟悉遠距離輸電的線路基本結構和參數的測試方法。

（5）電力系統功率特性和功率極限實驗，能夠使學生加深理解發電機功率特性和功率極限的概念，通過實驗了解提高電力系統功率極限的措施。

（6）電力系統暫態穩定實驗，通過實驗加深對電力系統暫態穩定內容的理解，通過實際操作，從實驗中觀察到系統失步現象和掌握正確處理的措施，了解提高暫態穩定的措施。

THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺與THLDK-2型電力系統監控實驗平臺組合后可以完成組網實驗，能夠完成復雜電力系統運行實驗、電力系統分析實驗（包括潮流計算、復雜電力系統故障計算）等實驗。

2.開放型與創新型實驗開展

THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺與THLDK-2型電力系統監控實驗平臺組合后學生可以完成開放與創新型實驗。學生可以自己設計不同機組的組網實驗，完成電力不同運行方式潮流計算，故障分析，并且能夠通過組態軟件實時監控電力系統的運行狀態，進行安全分析。

3.科研平臺

THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺包括電力系統的發輸部分的基本原理，并且每臺發電機都包括勵磁裝置和準同期并網裝置。發電機有多種勵磁方式可以選擇，并且運行方式和運行參數可以修改。準同期裝置參數也可以設置與修改，完成不同條件下的并網實驗，因此本實驗平臺可供科研使用。

三、試驗中問題探討及建議

（1）學生做發電機并網實運行實驗中，在完成實驗按下分閘按鈕后，發電機突然出現飛車現象，轉速突然遠遠高于發電機的額定轉速。此問題主要原因是學生在完成并網實驗后，在沒有將發電機組的有功無功調到零的情況下直接按下分閘斷路器，而導致發電機的轉速突然增加。

（2）本實驗平臺短路故障設置點固定，在做暫態及創新設計實驗時缺乏靈活性，建議設備以后能有所改進

四、總結

THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平臺的應用，深化了本科教學內容，為電力系統開放型與創新型實驗提供了條件，也為教師提供了科研平臺，總結了試驗中的存在問題及整改建議。

參考文獻

篇（2）

中圖分類號：TM0 文獻標識碼：B文章編號：1009-9166（2011）0014(C)-0192-01

一、電力系統自動化總的發展趨勢

（一）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。

（二）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。4、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。5、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。

二、具有變革性重要影響的三項新技術

（一）電力系統的智能控制

電力系統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：基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段；線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段；智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有：1、電力系統是一個具有強非線性的、變參數的動態大系統。2、具有多目標尋優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調，也需要異地不同控制器間協調控制。

（二）FACTS和DFACTS

1、FACTS概念的提出

在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候，一種改變傳統輸電能力的新技術――柔流輸電系統（FACTS）技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術，簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數（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，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

2、FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現狀

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生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，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的調節范圍大，反應速度快，不會發生響應遲緩，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是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。

3、DFACTS的研究態勢

DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術，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用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

（三）基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統

1、基于GPS統一時鐘的新一代EMS

目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集（SCADA）系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難；后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。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，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。

2、基于GPS的新一代動態安全監控系統

篇（3）

近現代計算機技術、通信技術、功率電子技術和控制技術日新月異，而且這些新技術逐漸由理論和實驗階段進入應用領域，這些都對電力自動化技術產生了巨大的影響。一些新的觀點和理論應運而生，電力自動化技術也隨之進入一個新的時期。

1 自動化總的發展趨勢

1.1 自動控制技術正趨向于

在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。 在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。 在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。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 自動化的發展則趨向于

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)。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)。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。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。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。 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。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,例如管理信息系統在電力系統中的應用。

1.3 電網調度自動化

電網調度自動化是現代電力系統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中的應用。經過近20年的發展,電網調度自動化系統在電力系統的安全經濟運行中已經起著不可或缺的作用。

2 影響電力系統自動化的三項新技術

2.1 電力系統的智能控制

電力系統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:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:

電力系統是一個具有強非線性的、變參數(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大系統。

智能控制在電力系統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、快關綜合控制系統結構,多機系統中的新型靜止無功發生器的自學習功能等。

2.2 FACTS和DFACTS

2.2.1 FACTS概念的提出

在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術――柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

柔流輸電系統是Flexible AC Transmission Systems中文翻譯，英文簡稱FACTS，指應用于交流輸電系統的電力電子裝置。利用大功率電力電子元器件構成的裝置來控制調節交流電力系統的運行參數或網絡參數，優化電力系統運行狀態，提高交流電力系統線路的輸電能力。其中“柔性”是指對電壓電流的可控性；如裝置與系統并聯可以對系統電壓和無功功率進行控制，裝置與系統串聯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，FACTS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域；在電力電子裝置最早用于直流輸電系統中并實現了對輸送功率的快速控制，由此人們想在交流系統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，FACTS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，晶閘管投切串聯電容器（TCSC），靜止同步串聯補償器（Static Synchonous Series Compensator）以及統一潮流控制器（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,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

2.2.2 對ASVC的研究現狀

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生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,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的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,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是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。

2.2.3 DFACTS的研究態勢

隨著高科技產業和信息化的發展,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。可以說,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和動態安全監控系統

2.3.1 基于GPS統一時鐘的新一代EMS

目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于分析系統的穩態特性。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,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的分析。

2.3.2 基于GPS的新一代動態安全監控系統

篇（4）

一、電力系統自動化總的發展趨勢

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。

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。

近20年來,隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展,現代電力系統已成為一個計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的統一體,簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入,外延不斷擴展。電力系統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,能夠閉環控制的對象越來越豐富。

二、具有變革性重要影響的三項新技術

1.電力系統的智能控制

電力系統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:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:

(1)電力系統是一個具有強非線性的、變參數(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)的動態大系統。

(2)具有多目標尋優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調,也需要異地不同控制器間協調控制。

智能控制是當今控制理論發展的新的階段,主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題;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。

智能控制在電力系統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、快關綜合控制系統結構,多機系統中的ASVG(新型靜止無功發生器)的自學習功能等。

2.FACTS和DFACTS

(1)FACTS概念的提出

在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術——柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統的重要部位,采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統的主要參數(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,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現狀

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生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,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的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,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是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。

(3)DFACTS的研究態勢

隨著高科技產業和信息化的發展,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。可以說,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用戶的供電端使用新型電力電子控制器。超級秘書網

3.基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統

(1)基于GPS統一時鐘的新一代EMS

目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于分析系統的穩態特性。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,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的分析。

(2)基于GPS的新一代動態安全監控系統

篇（5）

(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。

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。

近20年來,隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展,現代電力系統已成為一個計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子

PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的統一體,簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入,外延不斷擴展。電力系統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,能夠閉環控制的對象越來越豐富。

二、具有變革性重要影響的三項新技術

1.電力系統的智能控制

電力系統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:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:

(1)電力系統是一個具有強非線性的、變參數(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)的動態大系統。

(2)具有多目標尋優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調,也需要異地不同控制器間協調控制。

智能控制是當今控制理論發展的新的階段,主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題;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。

智能控制在電力系統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、快關綜合控制系統結構,多機系統中的ASVG(新型靜止無功發生器)的自學習功能等。

2.FACTS和DFACTS

(1)FACTS概念的提出

在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術——柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統的重要部位,采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統的主要參數(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,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現狀

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生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,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的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,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是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。

(3)DFACTS的研究態勢

隨著高科技產業和信息化的發展,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。可以說,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用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

3.基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統

(1)基于GPS統一時鐘的新一代EMS

目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于分析系統的穩態特性。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,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的分析。新晨

(2)基于GPS的新一代動態安全監控系統

篇（6）

中圖分類號: F407.61 文獻標識碼：A

1、電力系統自動化的發展趨勢

1.1電力系統自動控制技術的發展趨勢

電力系統在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、調和化、區域化發展；在設計剖析上日益要求面對多機系統模型來處置問題；在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論；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”的聯合作戰。

1.2整個電力系統自動化的發展趨勢

由開環監測向閉環控制發展，比如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)；由高電壓等級向低電壓擴張，比如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)；由單個元件向部分區域以及全系統發展，比如SCADA(監測控制和數據采集)的發展與區域穩固控制的發展；由單一功效向多功效、一體化發展，比如變電站綜合自動化的發展；裝置性能向數字化、迅速化、靈便化發展，比如繼電保護技術的演化；尋求的目的向最優化、調和化、智能化發展，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)在電力系統中的運用。

2、電力自動化系統的構成

電力系統自動化是電力行業發展的高階段,是電力行業不斷增強新技術引入和應用的突出成就,當前的電力系統自動化首要包含以下設備與部件：

2.1系統調度自動化

電力系統調度自動化是當前電力系統中發展最快的技術范疇之一,它的首要功效構成為:電力系統數據采集和監控,其是實現調度自動化的基本與前提;電力系統經濟運行和調度、電力市場運營和可靠性、發電廠運營決策等；變電站綜合自動化等。電力系統調度自動化是電力系統自動化的核心和關鍵,對自動化系統的質量和穩固性有著主要影響。

2.2變電站自動化

變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術與信息處置技術等實現對變電站二次設備(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、優化設計,對變電站全部設備的運行狀況實行監督、測量、控制與調和的一種綜合性的自動化系統。變電站綜合自動化是進步變電站安全穩固運行程度、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年代起頭逐步發展實現了一批功效獨立的自動化,其以后的發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/地理信息系統以及配電網剖析軟件,它是配電自動化的基本部分。和傳統的自動化相比,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展完美,最后實現對配電系統資源的綜合利用。

3、電力系統自動化技術

3.1基于GPS統一時鐘的新一代EMS與動態安全監控系統

3.1.1基于GPS統一時鐘的新一代EMS

目前應用的電力系統監測手法首要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀與側重于系統穩態運行狀況的監督控制和數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性剖析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于剖析系統的穩態特性。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,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的剖析。

3.1.2基于GPS的新一代動態安全監控系統

基于GPS的新一代動態安全監控系統,是新動態安全監測系統和原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統,首要由同步定時系統,動態相量測量系統、通信系統與中央信號處置機四部分組成。采取GPS實現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

在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來進步電壓質量與系統穩固性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈便交流輸電系統”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統的重要部位,采取具有單獨或綜合功效的電力電子裝置,對輸電系統的首要參數(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,以進步系統可靠性、可控性、運行性能與電能質量,并可獲取大量節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生器。

ASVC由二相逆變器與并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓和所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩固電壓,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的調節范疇大,反應速度快,不會發生響應遲緩,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是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。

3.2.3DFACTS的鉆研態勢

隨著高科技產業與信息化的發展,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。可以說,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用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

4、結語

根據電力系統的實際運行狀態與系統各部件的技術要求，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。實現全系統分層次、分部分的綜合調控，探索電力系統優質電力系統管理的最佳方式。電力系統實現自動化不僅能節省大量人力、物力、財力，而且還能下降電力系統事故的發生率，增長電力設備的使用壽命，綜合進步與改善電力系統運行性能。

篇（7）

變電站電力系統是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變

或者調整電壓，在電力系統中，變電站是輸電和配電的集結點，變電

站主要分為:升壓變電站，主網變電站，二次變電站，配電站。電力系統綜合自動化是基于科技發展和計算機網絡技術的出現而逐步形成的一個概念，是一個綜合發電廠、變電站、輸配網絡和用戶的集成概念，其概念研究和實現的主要目的就是如何更好地掌控和監視電力

從出廠到供應的全過程，使輸配過程更有效和通暢。

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。

近20年來，隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展，現代

電力系統已成為一個計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Com-munication)和電力裝備及電力電子(Power Sys tem Equiqmentsand Power Electronics)的統一體，簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入，外延不斷擴展。電力系統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電力系統的智能控制電力系統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:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:

①電力系統是一個具有強非線性的、變參數(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)的動態大系統。②具有多目標尋優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調，也需要異地不同控制器間協調控制。

智能控制是當今控制理論發展的新的階段，主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題;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。

智能控制在電力系統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、快關綜合控制系統結構，多機系統中的ASVG(新型靜止無功發生器)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的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候，一種改變傳統輸電能力的新技術―――柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數(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，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

2.2.2 FACTS的核心裝置之一―――ASVC的研究現狀各種ACTS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生器。

ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，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的調節范圍大，反應速度快，不會發生響應遲緩，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是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。

2.2.3 DFACTS的研究態勢隨著高科技產業和信息化的發展，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。可以說，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中的靈活交流技術，它是Hingo-rani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用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

3基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統

3.1基于GPS統一時鐘的新一代EMS目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。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，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。

篇（8）

配網自動化作為電力系統中輸電和配電的重要工作部分，其為配電工作系統提供了良好的監控。然而在我國的各個不同級別的電力企業配網自動化系統中，DCS技術的應用最為廣泛。DCS技術即為分散控制系統，此系統是一種較為新型的計算機信息化的系統，并且分散控制系統主要是在集中控制系統的基礎之上而研究演變的一種系統。另一方面，分散控制系統能與計算機系統以及各種網絡信息化系統進行整合，高度的實現了分散控制系統中集中管理的功能。并且，DCS技術所采用的計算機信息技術能夠在生產以及工作過程中對數據進行有效的保護和整合，還能夠實現數據的共享，一定程度上為電力公司管理水平的高奠定了一定的技術基礎。

1.2變電站信息化技術

在當前的電力市場需求以及我國目前對電力建設的持續發展要求中，電力行業一直在對變電站以及變電所進行自動化信息化的改造和建設。而電子信息技術通過計算機系統智能化的特點使得變電站實現了自動化以及信息化的發展，并且在實際工作中得到了極大的推廣使用。運用信息化的計算機技術中的數據通訊接口的相關設置以及信息的儲存功能使得變電站以及變電所實現了數據統計的自動化和信息化，同時還能夠利用信息化技術對現場一些較難的數據進行自動分析。通過現代先進的信息化電子信息技術、通訊技術等其他信息技術能夠對變電所、變電站的系統例如：繼電的保護、測量以及儀表的裝置等各項工作進行相應的優化和升級，進而能夠高度的實現系統的實時監控和數據共享。

2電力自動化系統的技術進展

2.1電力系統朝著新能源以及分布化方向發展

電力系統分布化的發展是指在電力用戶的周圍或者是一定范圍內，設置發電功率在幾十兆瓦到幾千兆瓦之間內的發電裝置，而設置的這些裝置能夠進行自行發電，通過自行發電極大的保證各個電力用戶的正常用電需求。另外，隨著當前全球環境的日益惡化，使得人們賴以生存的水資源、煤資源等各種資源都在逐步的走向枯竭，為了滿足人們對于各種資源的需求，人們開始利用新能源來代替傳統能源的要求。通過風能、地熱能等各種新型能源來替代傳統能源，而這種情況也為電力系統的正常工作帶來了極大的挑戰和考驗。根據當前世界可持續發展戰略的概念，未來的電力系統中的集中式發電將要被分布式的發電方式所取代，充分利用當前新型的能源進行發電，達到環保的目標。另一方面，通過分布式的發電方式，能夠最大程度的對新型能源進行使用，進而有效的提高我國電力供應的穩定性能。

2.2自動化的電力系統能夠實現數據信息圖形化展示和相應的控制

篇（9）

中圖分類號：TM76文獻標識碼： A 文章編號：

電力系統自動化是我們電力系統從開始追求的發展方向，它包括以下：發電控制的自動化（AGC已實現，還需要發展）、電力調度的自動化（具有在線潮流的監視及模擬故障的綜合程序以及SCADA系統），實現了配電網的自動化，現如今最受歡迎的變電站綜合自動化就是建設綜自站，去實現更好的沒人值班。電力系統是一個分布地區廣泛，由變電站、發電廠及輸配電網絡和用戶共同組成的統一調度和運行的復雜的大系統。

1、電力系統自動化的概念

電力系統自動化領域包括了生產過程的自動檢測、調節及控制，系統和元件的自動化安全性保護，網絡信息的自動化傳輸，系統的生產自動調度，和企業一些自動化的經濟管理等等。電力系統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電力系統的智能化控制

電力系統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：以傳遞函數為基礎的單輸入、單輸出控制的階段;線性最優化控制、不是線性控制和多機系統的統協控制的時期；智能化的控制的時期。智能化控制是目前區控制理論性發展的一個新時期，主要去解決一些用傳統方法無法解決的復雜的系統控制問題。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。

智能化的控制在其電力的系統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結構和多機系統中的一些ASVG（新型靜止的無功發生器）的自主學習的用途等等。

2.2FACTS和DFACTS

2.2.1FACTS概念的提出

電力系統的發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的穩固性能，所以有一種去改變傳統模式的輸電能力的新應用技術——柔性流輸電系統（FACTS）技術快速發展在近期。

“柔流輸電系統技術”又叫做“靈活交流輸電系統技術”，簡稱為FACTS，即在輸電系統的一些重要位置，采用一些有單獨或者綜合功能的電力化的電子性設置，也對輸電的系統的重要的參考數據（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，用來提高一個系統的可性度、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的研究現狀

ASVC是由二相的逆變器及并聯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態運行的電壓，也可在有問題之后的恢復期間內去穩定其電壓，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它是一種固態的裝置類型，故可以去響應一些網絡方面的暫態，也可響應其穩態的變化，所以它的控制的能力也是很大的優先比之同步的調相機而言。

2.2.3DFACTS的研究態勢

DFACTS是指一種可應用在配電系統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統一時鐘的新一代EMS及動態化的安全性監控系統

3.1 基于GPS統一時鐘的新一代EMS

當前使用的電力系統的監測方法，其中主要的有偏重于記錄其電磁暫態過程的各種的故障錄波儀器及偏重在系統穩態化運行時情況的一些監視性控制和數據的采集（SCADA）的系統。前面的一個的記錄數據很冗余，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，故對系統整體的一些動態化的特性的分析有點難；后面一個的數據的刷新間隔時間比較長一些，只可分析系統的穩態方面的特殊性能。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，記錄的數據也都是局部有效性的，很難對全部的系統實行動態的行為去分析。

3.2 基于GPS的新一代動態安全監控系統

以GPS為基礎的新一代的動態化安全性監控的系統，就是新動態安全監測系統和原先的SCADA相互結合。電力系統的新一代的動態化安全性監測系統，其主要是由同步的定時系統，動態相量的測量系統、通信系統及中央信號的處理機四個部分共同組成的。用GPS來實現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設備來實現其電壓、電流相量的測量（即相角和幅值）。

4、電力系統運行時人員的培訓模擬仿真系統

電力系統實時的仿真系統

通過對電力負荷動態特性的監測、電力系統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的數字模擬實時仿真系統，構建了全國高校第一家有混合的實時仿真環境的一些實驗房間。此仿真系統不但可以開展多種電力系統的穩態和暫態實驗，來供給大量的實驗性的數據，也可和多種類型的控制裝置去構建成閉環的系統，來幫助科研人員們開展一些新的裝置小測試，實現為研究智能化保護和靈活的輸電性系統的控制方法來提供先進的實驗條件。 電力系統運行時人員培訓仿真系統是對我們國家電力企業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的分析理論相互結合，應用了專家系統、智能cai（即計算機輔助教學）理論，其為開展電力系統的知識教育、培訓的很有效的方式。此系統的相關理念設計新，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結構方面的相同地方很少，而且系統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展。此中，ndlc應用了dsp數字信號的處理技，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、電力系統的分析與控制

篇（10）

中圖分類號：F407.67；文獻標識碼：A ；文章編號：

電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網絡信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化建設的主要目標就是要實現電力在生產環節、供應環節的及時、穩定、安全、迅速、可持續，同時也是實現提高生產效率、降低運營成本，實現自動化、一體化、節約化、安全化管理的重要核心。主要分類有電網調度自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統信息自動傳輸系統、供電系統自動化等。

縱觀社會多種行業的工作流程，我們不難發現，自動化系統的建立無不包含著現代化生產技術、計算機科學技術、網絡通信技術、信息處理技術的綜合應用，對于電力系統而言，自動化的生產包含著發電廠、變電站、送電分配系統、計算機監控系統、網絡覆蓋系統等眾多環節的綜合控制與協調。電力系統自動化是電力行業發展的高級階段，是電力行業不斷加強新技術引進與應用的突出成就。

1電力系統自動化的發展趨勢

現代電力系統的自動控制技術正逐步朝著以下方向發展：在控制策略上逐漸朝著最優化和智能化發展；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代控制理論；在設計分析上越來越多地要求面向多機系統模型去處理問題；在研究人員的組成上也越來越多地需要多工種的聯合。

電力系統自動化的整體發展趨勢則是：由高電壓等級向低電壓等級擴展；由單元件向部分區域和全系統發展；由開環數據傳送向主動閉環控制；從功能單一向多功能方向發展；目標的追求朝著最優化、智能化、協調化的方向發展；裝置的性能由傳統型向數字化、靈活化、速度化等方向發展，具有了更加優越的性能；由以加強運行的經濟、安全、效率作為目標向服務和管理的自動化方向發展。在最近的20 年中，隨著計算機科學、控制技術和通信技術等科學技術的不斷發展，現代電力系統已經成為一個統一體。它的概念內涵不斷地深入，并且其外延也不斷地擴展，所以，電力系統自動化能處理的信息量逐漸增多，直接可以觀測的范圍也逐漸擴展，所需考慮的因素也不斷增多，其能夠主動閉環控制的對象也不斷地增多。

2電力新技術的運用

2.1智能控制技術

電力系統自動控制技術在過去的幾十年中經歷了三大主要發展階段：第一是基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制的階段；第二是線性最優控制、非線性控制和多機系統協調控制的階段；第三是智能控制的階段。智能控制技術在電力系統的實踐應用過程中遇到的難題是：電力系統是一個動態性的大系統，具有強非線性的、變參數等特性。在未來的工程應用中，智能控制技術具有非常廣闊的應用前景，尤其是在新型的電力系統工程應用方面，具體可以應用在基于人工神經網絡的勵磁、快關綜合控制系統結構、電掣動、多機系統的新興靜止無功發生器的控制等。

2.2柔流輸電（FACTS）和配電（DFACTS）技術

（1）FACTS概念的提出

在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候，一種改變傳統輸電能力的新技術—柔流輸電系統（FACTS）技術悄然興起。所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數（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，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

（2）ASVC的研究現狀

作為FACTS的核心裝置，ASVG的發展也迫在眉睫。當前FACTS系統的一個共同特點，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生器，采用了FACTS中的核心技術。并聯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具有很多優點：當系統運行正常時它可以校正電壓，當系統出現電壓故障后在恢復階段它可以用以穩定電壓，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做出反應，對網絡的穩態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越得多。

（3）DFACTS 的研究態勢

隨著高科技產業和信息化的發展，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。可以說，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用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

2.3基于GPS的動態安全監控系統

當前使用的電力監測系統主要是用來記錄電磁暫態過程的故障狀態和波形數據，還有就是在系統穩態正常運行的情況下進行監控和數據樣本的采集。前者主要記錄數據冗余，記錄的時間很短，各種期間缺乏信息的交流，從而使系統的整體性的動態分析變得異常困難；后者記錄的數據刷新時間較長，因此只能用來記錄和分析系統穩態運行時的參數和信息。但是兩者有一個共同的缺點：不同部位之間沒有統一的時鐘信號，缺乏運行和記錄數據的統一性，各部件之間只能各自記錄數據，很難對系統的整體動態行為作出正確的分析和判斷。由于以上原因，人們研制出了一種新的安全監控系統。這種新的系統是動態安全監測系統與SCADA的完美結合，它由中央信號處理機、通信系統、動態相量測量系統和同步定時系統四部分有機組合而成，采用GPS光纖通信技術和同步相量測量技術，從而實現了準確的當量控制。相量測量技術與GPS技術的有機結合開辟了電力系統的實時控制和動態測試的時代。由于電力系統的負荷不是穩定不變，而是有規律性或者隨機變化的，自動電壓控制系統為其提供了可靠的保障。

3結束語

總之：電力系統自動化技術的發展經歷了一個相當漫長的過程。初期發展較為緩慢，但到了中后期，隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發展與進步，使電力自動化產業發展速度日益加快，各種原來看似不相關聯的技術會逐步彼此滲透，國際化、標準化、規范化越來越成為技術發展的共識，最終實現電力高度集成化、高度職能化和高度自動化，實現電力系統全面自動化、一體化的管理已是適應市場經濟建設需求、促進社會可持續發展的重要保證。

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