時(shí)間:2023-07-09 09:01:19
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇新型電力系統(tǒng)概念范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著越來(lái)越重要的作用。電力系統(tǒng)數(shù)字仿真雖然已經(jīng)已成為電力系統(tǒng)研究、規(guī)劃、運(yùn)行、設(shè)計(jì)和教學(xué)等各方面不可或缺的工具,特別是電力系統(tǒng)新技術(shù)的開發(fā)研究、新裝置的設(shè)計(jì)和參數(shù)的確定更是需要通過仿真來(lái)確認(rèn)。但是在電力系統(tǒng)教學(xué)中,單純采用仿真的教學(xué)方式,學(xué)生由于對(duì)物理概念不夠直觀,難于接觸電力系統(tǒng)模型,教學(xué)效果并不理想[1-2]。
為此濱州學(xué)院采用THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),把真實(shí)的電力系統(tǒng)縮小到實(shí)驗(yàn)室中,能夠便于學(xué)生直觀理解與掌握電力系統(tǒng)概念與知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。
一、電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室組成
我校電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室主要由4套THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與一套THLDK-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組成,可以完成很多涵蓋專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn),包括《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》、《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》、《電網(wǎng)監(jiān)控及調(diào)度自動(dòng)化》、《電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)》等專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)[3]。
1.THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一套集多種功能于一體的綜合型實(shí)驗(yàn)裝置,展示了現(xiàn)代電能發(fā)出和輸送全過程的工作原理。這套實(shí)驗(yàn)裝置由THLZD-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)(簡(jiǎn)稱“實(shí)驗(yàn)臺(tái)”)、THLZD-2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制柜(簡(jiǎn)稱“控制柜”)、無(wú)窮大系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組和三相可調(diào)負(fù)載箱等組成。
(1)發(fā)電機(jī)機(jī)組部分。用直流電動(dòng)機(jī)(PN=2.2kW,UN=220V,nN=1500rpm)模擬原動(dòng)機(jī),包括模擬直流電動(dòng)機(jī),直流電動(dòng)機(jī)和同步發(fā)電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器軟聯(lián)接后,固定在底盤上,機(jī)組的底盤裝有四個(gè)輪子和四個(gè)螺旋式的支撐腳,構(gòu)成可移動(dòng)式機(jī)組,方便移動(dòng)。同時(shí),發(fā)電機(jī)組還裝有光電編碼器,功角測(cè)量裝置和其它配套件。
(2)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)主要包括:輸電線路單元、微機(jī)線路保護(hù)單元、.控制方式選擇單元監(jiān)測(cè)儀表單元、指示單元、設(shè)置單元、設(shè)備接口單元、電源單元。
(3)THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制柜包括:測(cè)量?jī)x表單元、原動(dòng)機(jī)控制單元、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁單元、準(zhǔn)同期單元、設(shè)備接口單元、電源單元。
(4)無(wú)窮大系統(tǒng)。所謂無(wú)窮大系統(tǒng)可以看作是內(nèi)阻抗為零,頻率、電壓及其相位都恒定不變的一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,由于15kVA自耦調(diào)壓器的容量遠(yuǎn)大于單臺(tái)發(fā)電機(jī)組的容量,故由15kVA自耦調(diào)壓器模擬無(wú)窮大系統(tǒng)。
(5)三相可調(diào)負(fù)載箱簡(jiǎn)介采用柜式結(jié)構(gòu),配有腳輪可移動(dòng)。包括阻性負(fù)載和感性負(fù)載。
阻性負(fù)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(guān)投切可調(diào)節(jié)阻性負(fù)載的大小。感性負(fù)載由三個(gè)200mH的電感和自耦調(diào)壓器構(gòu)成感性負(fù)載,通過開關(guān)投切可調(diào)節(jié)感性負(fù)載的大小。
2.THLDK-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
THLDK-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)高度自動(dòng)化的、開放式多機(jī)電力網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),它是建立在THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)之上,將多個(gè)實(shí)驗(yàn)平接成一個(gè)復(fù)雜多變的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并配置微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)“四遙”功能,還結(jié)合教學(xué),提供電力系統(tǒng)潮流系統(tǒng)分析。
本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能反映現(xiàn)代電能的發(fā)、輸、變、配、用的全過程,充分體現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度的自動(dòng)化。
此外,本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)新課程體系,適合創(chuàng)建開放式現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室和培訓(xùn)中心,有利于提高學(xué)生和學(xué)員的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維,為電力行業(yè)培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的復(fù)合型人才。
電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)如下圖1-1所示。
圖1-1 電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)
THLDK-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)和模擬無(wú)窮大系統(tǒng)三大部分組成,與多臺(tái)THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配合共同完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
本套多機(jī)電力網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),深化了電力專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容,能進(jìn)行基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)以及綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)一套完整的基礎(chǔ)平臺(tái),不僅能滿足現(xiàn)代開放型、研究型、綜合型的電力專業(yè)教學(xué)體系,而且能提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量和水平,更有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。
二、THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室可以完成電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)本科教學(xué),并且能夠完成開放型與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),不僅能夠使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)的基本概念,基本知識(shí),而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。
1.本科教學(xué)工作
本實(shí)驗(yàn)室4套THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以單獨(dú)完成的實(shí)驗(yàn)有:
(1)發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生熟悉發(fā)電機(jī)組中原動(dòng)機(jī)(直流電動(dòng)機(jī))的基本特性,掌握發(fā)電機(jī)組起勵(lì)建壓,并網(wǎng),解列和停機(jī)的操作。
(2)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生熟悉不同勵(lì)磁方式對(duì)發(fā)電機(jī)影響。
(3)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生掌握不同條件下的并網(wǎng),對(duì)電力系統(tǒng)的影響及并網(wǎng)的條件。
(4)單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生熟悉遠(yuǎn)距離輸電的線路基本結(jié)構(gòu)和參數(shù)的測(cè)試方法。
(5)電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生加深理解發(fā)電機(jī)功率特性和功率極限的概念,通過實(shí)驗(yàn)了解提高電力系統(tǒng)功率極限的措施。
(6)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定內(nèi)容的理解,通過實(shí)際操作,從實(shí)驗(yàn)中觀察到系統(tǒng)失步現(xiàn)象和掌握正確處理的措施,了解提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施。
THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與THLDK-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組合后可以完成組網(wǎng)實(shí)驗(yàn),能夠完成復(fù)雜電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)(包括潮流計(jì)算、復(fù)雜電力系統(tǒng)故障計(jì)算)等實(shí)驗(yàn)。
2.開放型與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)開展
THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與THLDK-2型電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組合后學(xué)生可以完成開放與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)不同機(jī)組的組網(wǎng)實(shí)驗(yàn),完成電力不同運(yùn)行方式潮流計(jì)算,故障分析,并且能夠通過組態(tài)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行安全分析。
3.科研平臺(tái)
THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括電力系統(tǒng)的發(fā)輸部分的基本原理,并且每臺(tái)發(fā)電機(jī)都包括勵(lì)磁裝置和準(zhǔn)同期并網(wǎng)裝置。發(fā)電機(jī)有多種勵(lì)磁方式可以選擇,并且運(yùn)行方式和運(yùn)行參數(shù)可以修改。準(zhǔn)同期裝置參數(shù)也可以設(shè)置與修改,完成不同條件下的并網(wǎng)實(shí)驗(yàn),因此本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可供科研使用。
三、試驗(yàn)中問題探討及建議
(1)學(xué)生做發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實(shí)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)中,在完成實(shí)驗(yàn)按下分閘按鈕后,發(fā)電機(jī)突然出現(xiàn)飛車現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速突然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。此問題主要原因是學(xué)生在完成并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)后,在沒有將發(fā)電機(jī)組的有功無(wú)功調(diào)到零的情況下直接按下分閘斷路器,而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速突然增加。
(2)本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)短路故障設(shè)置點(diǎn)固定,在做暫態(tài)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)缺乏靈活性,建議設(shè)備以后能有所改進(jìn)
四、總結(jié)
THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用,深化了本科教學(xué)內(nèi)容,為電力系統(tǒng)開放型與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)提供了條件,也為教師提供了科研平臺(tái),總結(jié)了試驗(yàn)中的存在問題及整改建議。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):TM0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-9166(2011)0014(C)-0192-01
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
(一)當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于
1、在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。2、在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問題。3、在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。4、在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
(二)整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于
1、由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。2、由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。3、由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。4、裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。5、追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
(一)電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:1、電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。2、具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)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(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
(二)FACTS和DFACTS
1、FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù),簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)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(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2、FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)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(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
3、DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
(三)基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
1、基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
2、基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
近現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、功率電子技術(shù)和控制技術(shù)日新月異,而且這些新技術(shù)逐漸由理論和實(shí)驗(yàn)階段進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域,這些都對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生了巨大的影響。一些新的觀點(diǎn)和理論應(yīng)運(yùn)而生,電力自動(dòng)化技術(shù)也隨之進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)期。
1 自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.1 自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于
在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。 在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問題。 在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用,保證了控制操作的高可靠性。
1.2 自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于
由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。 追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如管理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
1.3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要組成部分和核心內(nèi)容, 它是信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。經(jīng)過近20年的發(fā)展,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中已經(jīng)起著不可或缺的作用。
2 影響電力系統(tǒng)自動(dòng)化的三項(xiàng)新技術(shù)
2.1 電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的新型靜止無(wú)功發(fā)生器的自學(xué)習(xí)功能等。
2.2 FACTS和DFACTS
2.2.1 FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
柔流輸電系統(tǒng)是Flexible AC Transmission Systems中文翻譯,英文簡(jiǎn)稱FACTS,指應(yīng)用于交流輸電系統(tǒng)的電力電子裝置。利用大功率電力電子元器件構(gòu)成的裝置來(lái)控制調(diào)節(jié)交流電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)或網(wǎng)絡(luò)參數(shù),優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),提高交流電力系統(tǒng)線路的輸電能力。其中“柔性”是指對(duì)電壓電流的可控性;如裝置與系統(tǒng)并聯(lián)可以對(duì)系統(tǒng)電壓和無(wú)功功率進(jìn)行控制,裝置與系統(tǒng)串聯(lián)可以對(duì)電流和潮流進(jìn)行控制;FACTS通過增加輸電網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量,從而提高輸電網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值,F(xiàn)ACTS控制裝置動(dòng)作速度快,因而能夠擴(kuò)大輸電網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行區(qū)域;在電力電子裝置最早用于直流輸電系統(tǒng)中并實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸送功率的快速控制,由此人們想在交流系統(tǒng)中加裝電力電子裝置,尋求對(duì)潮流的可控,以獲得最大的安全裕度和最小的輸電成本,F(xiàn)ACTS技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC),靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)又稱作ASVG,晶閘管投切串聯(lián)電容器(TCSC),靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(Static Synchonous Series Compensator)以及統(tǒng)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(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2.2.2 對(duì)ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)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(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
2.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)??梢哉f,信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)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(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
2.3.1 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
2.3.2 基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:
(1)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
(2)在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問題。
(3)在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
(4)在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
(5)在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
2.整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
(1)由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。
(2)由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。
(3)由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
(4)由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
(5)裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。
(6)追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
(7)由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
1.電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
(1)電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
(2)具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)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(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)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(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)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(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
(3)DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)??梢哉f,信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。超級(jí)秘書網(wǎng)
3.基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
(1)基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
(2)基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
(1)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
(2)在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問題。
(3)在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
(4)在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
(5)在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
2.整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
(1)由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。
(2)由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。
(3)由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
(4)由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
(5)裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。
(6)追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
(7)由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子
PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
1.電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
(1)電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
(2)具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)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(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)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(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)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(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
(3)DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)??梢哉f,信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3.基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
(1)基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。新晨
(2)基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號(hào): F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
1.1電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
電力系統(tǒng)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、調(diào)和化、區(qū)域化發(fā)展;在設(shè)計(jì)剖析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處置問題;在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論;在控制手法上日益增長(zhǎng)了微機(jī)、電力電子器件與遠(yuǎn)程通信的運(yùn)用;在鉆研人員的構(gòu)成上益須要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,比如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制);由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)張,比如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng));由單個(gè)元件向部分區(qū)域以及全系統(tǒng)發(fā)展,比如SCADA(監(jiān)測(cè)控制和數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展與區(qū)域穩(wěn)固控制的發(fā)展;由單一功效向多功效、一體化發(fā)展,比如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展;裝置性能向數(shù)字化、迅速化、靈便化發(fā)展,比如繼電保護(hù)技術(shù)的演化;尋求的目的向最優(yōu)化、調(diào)和化、智能化發(fā)展,比如勵(lì)磁控制、潮流控制;由以進(jìn)步運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效力為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)張,比如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用。
2、電力自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力行業(yè)發(fā)展的高階段,是電力行業(yè)不斷增強(qiáng)新技術(shù)引入和應(yīng)用的突出成就,當(dāng)前的電力系統(tǒng)自動(dòng)化首要包含以下設(shè)備與部件:
2.1系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化
電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術(shù)范疇之一,它的首要功效構(gòu)成為:電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,其是實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的基本與前提;電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和調(diào)度、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和可靠性、發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)決策等;變電站綜合自動(dòng)化等。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的核心和關(guān)鍵,對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)固性有著主要影響。
2.2變電站自動(dòng)化
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)與信息處置技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備(包含繼電保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置以及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等的功效進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行狀況實(shí)行監(jiān)督、測(cè)量、控制與調(diào)和的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化是進(jìn)步變電站安全穩(wěn)固運(yùn)行程度、下降運(yùn)行保護(hù)成本、進(jìn)步經(jīng)濟(jì)效益、向用戶供應(yīng)高質(zhì)量電能的一項(xiàng)首要技術(shù)方法。
2.3配電網(wǎng)自動(dòng)化
配電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)只能采取手工操作進(jìn)行控制,自90年代起頭逐步發(fā)展實(shí)現(xiàn)了一批功效獨(dú)立的自動(dòng)化,其以后的發(fā)展趨勢(shì)必定走向基于先進(jìn)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。配電網(wǎng)自動(dòng)化首要包含饋線自動(dòng)化、自動(dòng)制圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)以及配電網(wǎng)剖析軟件,它是配電自動(dòng)化的基本部分。和傳統(tǒng)的自動(dòng)化相比,基于信息技術(shù)的配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵在于下面3點(diǎn):大量的智能終端、通信技術(shù)與豐厚的后臺(tái)軟件。針對(duì)國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)的具體狀況,配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)當(dāng)分期分批逐步發(fā)展完美,最后實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)資源的綜合利用。
3、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)
3.1基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS與動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
3.1.1基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手法首要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀與側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況的監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性剖析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于剖析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的剖析。
3.1.2基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和原有SCADA的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),首要由同步定時(shí)系統(tǒng),動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)與中央信號(hào)處置機(jī)四部分組成。采取GPS實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)與光纖通信技術(shù),為相量控制供應(yīng)了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS技術(shù)和相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物PMU(相量測(cè)量單元)設(shè)備,正逐步取代RTU設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量(相角與幅值)。
3.2FACTS與DFACTS
3.2.1FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)進(jìn)步電壓質(zhì)量與系統(tǒng)穩(wěn)固性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈便交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采取具有單獨(dú)或綜合功效的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的首要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)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(shù)、微機(jī)處置技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以進(jìn)步系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能與電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
3.2.2FACTS的核心裝置之一ASVC的鉆研現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的迅速開關(guān)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(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器與并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓和所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)固電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。和旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范疇大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗與旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
3.2.3DFACTS的鉆研態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)與信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量與可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也和之越來(lái)越息息相關(guān)。可以說,信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈便交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其首要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采取綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)與大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
4、結(jié)語(yǔ)
根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與系統(tǒng)各部件的技術(shù)要求,為運(yùn)行人員供應(yīng)調(diào)控的指令,或能夠自動(dòng)對(duì)各部件進(jìn)行調(diào)控。實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)分層次、分部分的綜合調(diào)控,探索電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)電力系統(tǒng)管理的最佳方式。電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不僅能節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力,而且還能下降電力系統(tǒng)事故的發(fā)生率,增長(zhǎng)電力設(shè)備的使用壽命,綜合進(jìn)步與改善電力系統(tǒng)運(yùn)行性能。
變電站電力系統(tǒng)是把一些設(shè)備組裝起來(lái),用以切斷或接通、改變
或者調(diào)整電壓,在電力系統(tǒng)中,變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn),變電
站主要分為:升壓變電站,主網(wǎng)變電站,二次變電站,配電站。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化是基于科技發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)而逐步形成的一個(gè)概念,是一個(gè)綜合發(fā)電廠、變電站、輸配網(wǎng)絡(luò)和用戶的集成概念,其概念研究和實(shí)現(xiàn)的主要目的就是如何更好地掌控和監(jiān)視電力
從出廠到供應(yīng)的全過程,使輸配過程更有效和通暢。
1電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.1當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:
①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。②在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問題。③在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。④在控制手段上日益
增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。⑤在研究人員的構(gòu)成
上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
①由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。②由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)
技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)
用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代
電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(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(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
2具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
2.1電力系統(tǒng)的智能控制電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
①電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。②具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)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(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.2 FACTS和DFACTS
2.2.1 FACTS概念的提出在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)―――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)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(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2.2.2 FACTS的核心裝置之一―――ASVC的研究現(xiàn)狀各種ACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)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(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
2.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢(shì)隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)。可以說,信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingo-rani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
3.1基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
配網(wǎng)自動(dòng)化作為電力系統(tǒng)中輸電和配電的重要工作部分,其為配電工作系統(tǒng)提供了良好的監(jiān)控。然而在我國(guó)的各個(gè)不同級(jí)別的電力企業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中,DCS技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。DCS技術(shù)即為分散控制系統(tǒng),此系統(tǒng)是一種較為新型的計(jì)算機(jī)信息化的系統(tǒng),并且分散控制系統(tǒng)主要是在集中控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上而研究演變的一種系統(tǒng)。另一方面,分散控制系統(tǒng)能與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及各種網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)進(jìn)行整合,高度的實(shí)現(xiàn)了分散控制系統(tǒng)中集中管理的功能。并且,DCS技術(shù)所采用的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)能夠在生產(chǎn)以及工作過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的保護(hù)和整合,還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)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(shù)基礎(chǔ)。
1.2變電站信息化技術(shù)
在當(dāng)前的電力市場(chǎng)需求以及我國(guó)目前對(duì)電力建設(shè)的持續(xù)發(fā)展要求中,電力行業(yè)一直在對(duì)變電站以及變電所進(jìn)行自動(dòng)化信息化的改造和建設(shè)。而電子信息技術(shù)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)智能化的特點(diǎn)使得變電站實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化以及信息化的發(fā)展,并且在實(shí)際工作中得到了極大的推廣使用。運(yùn)用信息化的計(jì)算機(jī)技術(shù)中的數(shù)據(jù)通訊接口的相關(guān)設(shè)置以及信息的儲(chǔ)存功能使得變電站以及變電所實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)化和信息化,同時(shí)還能夠利用信息化技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一些較難的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析。通過現(xiàn)代先進(jìn)的信息化電子信息技術(shù)、通訊技術(shù)等其他信息技術(shù)能夠?qū)ψ冸娝⒆冸娬镜南到y(tǒng)例如:繼電的保護(hù)、測(cè)量以及儀表的裝置等各項(xiàng)工作進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和升級(jí),進(jìn)而能夠高度的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享。
2電力自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)展
2.1電力系統(tǒng)朝著新能源以及分布化方向發(fā)展
電力系統(tǒng)分布化的發(fā)展是指在電力用戶的周圍或者是一定范圍內(nèi),設(shè)置發(fā)電功率在幾十兆瓦到幾千兆瓦之間內(nèi)的發(fā)電裝置,而設(shè)置的這些裝置能夠進(jìn)行自行發(fā)電,通過自行發(fā)電極大的保證各個(gè)電力用戶的正常用電需求。另外,隨著當(dāng)前全球環(huán)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(duì)于各種資源的需求,人們開始利用新能源來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的要求。通過風(fēng)能、地?zé)崮艿雀鞣N新型能源來(lái)替代傳統(tǒng)能源,而這種情況也為電力系統(tǒng)的正常工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。根據(jù)當(dāng)前世界可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的概念,未來(lái)的電力系統(tǒng)中的集中式發(fā)電將要被分布式的發(fā)電方式所取代,充分利用當(dāng)前新型的能源進(jìn)行發(fā)電,達(dá)到環(huán)保的目標(biāo)。另一方面,通過分布式的發(fā)電方式,能夠最大程度的對(duì)新型能源進(jìn)行使用,進(jìn)而有效的提高我國(guó)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性能。
2.2自動(dòng)化的電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息圖形化展示和相應(yīng)的控制
中圖分類號(hào):TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是我們電力系統(tǒng)從開始追求的發(fā)展方向,它包括以下:發(fā)電控制的自動(dòng)化(AGC已實(shí)現(xiàn),還需要發(fā)展)、電力調(diào)度的自動(dòng)化(具有在線潮流的監(jiān)視及模擬故障的綜合程序以及SCADA系統(tǒng)),實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的自動(dòng)化,現(xiàn)如今最受歡迎的變電站綜合自動(dòng)化就是建設(shè)綜自站,去實(shí)現(xiàn)更好的沒人值班。電力系統(tǒng)是一個(gè)分布地區(qū)廣泛,由變電站、發(fā)電廠及輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶共同組成的統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行的復(fù)雜的大系統(tǒng)。
1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的概念
電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域包括了生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)及控制,系統(tǒng)和元件的自動(dòng)化安全性保護(hù),網(wǎng)絡(luò)信息的自動(dòng)化傳輸,系統(tǒng)的生產(chǎn)自動(dòng)調(diào)度,和企業(yè)一些自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)管理等等。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化主要目標(biāo)就是去保障供電電能的質(zhì)量(即頻率和電壓)、及系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的可靠性和安全性,同時(shí)增長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)的效益和管理方面的效能。
2、有變革性影響的三項(xiàng)新的技術(shù)
2.1電力系統(tǒng)的智能化控制
電力系統(tǒng)在研究控制和應(yīng)用方面在以前的40年里大致可以分為3個(gè)階段:以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的單輸入、單輸出控制的階段;線性最優(yōu)化控制、不是線性控制和多機(jī)系統(tǒng)的統(tǒng)協(xié)控制的時(shí)期;智能化的控制的時(shí)期。智能化控制是目前區(qū)控制理論性發(fā)展的一個(gè)新時(shí)期,主要去解決一些用傳統(tǒng)方法無(wú)法解決的復(fù)雜的系統(tǒng)控制問題。尤其適用于有的些具有模型不確定性、具有強(qiáng)烈非線性、會(huì)有高要求適應(yīng)性的復(fù)雜化的系統(tǒng)。
智能化的控制在其電力的系統(tǒng)工程使用方面具有很好的前景,它的具體用途是快速關(guān)閉汽門的人工化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)的控制,以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快速關(guān)綜合性的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和多機(jī)系統(tǒng)中的一些ASVG(新型靜止的無(wú)功發(fā)生器)的自主學(xué)習(xí)的用途等等。
2.2FACTS和DFACTS
2.2.1FACTS概念的提出
電力系統(tǒng)的發(fā)展急需用比較先進(jìn)的輸配電的技術(shù)用來(lái)增強(qiáng)電壓的質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)固性能,所以有一種去改變傳統(tǒng)模式的輸電能力的新應(yīng)用技術(shù)——柔性流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)快速發(fā)展在近期。
“柔流輸電系統(tǒng)技術(shù)”又叫做“靈活交流輸電系統(tǒng)技術(shù)”,簡(jiǎn)稱為FACTS,即在輸電系統(tǒng)的一些重要位置,采用一些有單獨(dú)或者綜合功能的電力化的電子性設(shè)置,也對(duì)輸電的系統(tǒng)的重要的參考數(shù)據(jù)(比如電壓、相位的差和電抗性等)有所調(diào)整和控制,使得輸電系統(tǒng)比較而言更加可信一些,同時(shí)會(huì)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(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等等一些高新的技術(shù)去應(yīng)用于高壓的輸電的系統(tǒng),用來(lái)提高一個(gè)系統(tǒng)的可性度、可控度、運(yùn)行的一些性能及電能上的質(zhì)量,而且會(huì)獲取大量的有節(jié)省電效益的新型的一些綜合各方面的技術(shù)。
2.2.2FACTS的核心裝置ASVC的研究現(xiàn)狀
ASVC是由二相的逆變器及并聯(lián)性電容器相互構(gòu)成的,它可以輸出的三相交流電壓和它連接電網(wǎng)的三相電壓是同時(shí)進(jìn)行的。它不止可以去調(diào)整穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的電壓,也可在有問題之后的恢復(fù)期間內(nèi)去穩(wěn)定其電壓,所以它對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力是很強(qiáng)的。和旋轉(zhuǎn)的的同步調(diào)相機(jī)相比較而言,這種ASVC的可調(diào)節(jié)和可控制的廣泛度比較大,且進(jìn)行反應(yīng)的速度也會(huì)快,不產(chǎn)生響應(yīng)起來(lái)遲鈍現(xiàn)象,也無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備方面的機(jī)械化的慣性、機(jī)械的磨損及旋轉(zhuǎn)的噪音。且因ASVC它是一種固態(tài)的裝置類型,故可以去響應(yīng)一些網(wǎng)絡(luò)方面的暫態(tài),也可響應(yīng)其穩(wěn)態(tài)的變化,所以它的控制的能力也是很大的優(yōu)先比之同步的調(diào)相機(jī)而言。
2.2.3DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
DFACTS是指一種可應(yīng)用在配電系統(tǒng)方面的靈活的交流性技術(shù),它是Hingorani在1988年主要對(duì)配電網(wǎng)中涉及到供電質(zhì)量而提出來(lái)的新型的概念。它的主要內(nèi)容就是對(duì)于供電的質(zhì)量及各種故障會(huì)采取一些比較全面的解決的方案,會(huì)在配電性網(wǎng)及一些大量的商業(yè)用戶供電端去開始應(yīng)用新型的電力的電子控制器。
3、基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS及動(dòng)態(tài)化的安全性監(jiān)控系統(tǒng)
3.1 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
當(dāng)前使用的電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法,其中主要的有偏重于記錄其電磁暫態(tài)過程的各種的故障錄波儀器及偏重在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)化運(yùn)行時(shí)情況的一些監(jiān)視性控制和數(shù)據(jù)的采集(SCADA)的系統(tǒng)。前面的一個(gè)的記錄數(shù)據(jù)很冗余,且其可記錄的時(shí)間相對(duì)短,非同類記錄儀互相間缺少互相通信,故對(duì)系統(tǒng)整體的一些動(dòng)態(tài)化的特性的分析有點(diǎn)難;后面一個(gè)的數(shù)據(jù)的刷新間隔時(shí)間比較長(zhǎng)一些,只可分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方面的特殊性能。且兩個(gè)還有一個(gè)共同的不足之處,就是不一樣的地點(diǎn)互相間缺少可以準(zhǔn)確地共同時(shí)間的標(biāo)號(hào)功能,記錄的數(shù)據(jù)也都是局部有效性的,很難對(duì)全部的系統(tǒng)實(shí)行動(dòng)態(tài)的行為去分析。
3.2 基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
以GPS為基礎(chǔ)的新一代的動(dòng)態(tài)化安全性監(jiān)控的系統(tǒng),就是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和原先的SCADA相互結(jié)合。電力系統(tǒng)的新一代的動(dòng)態(tài)化安全性監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其主要是由同步的定時(shí)系統(tǒng),動(dòng)態(tài)相量的測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及中央信號(hào)的處理機(jī)四個(gè)部分共同組成的。用GPS來(lái)實(shí)現(xiàn)的同步的相量的測(cè)量技術(shù)及光纖通信技術(shù),都為相量的控制提供了可以去實(shí)現(xiàn)的一些有效的條件。GPS技術(shù)和相量測(cè)量的技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)生物——PMU(相量測(cè)量單元)此種設(shè)備,也在逐漸代替RTU設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)其電壓、電流相量的測(cè)量(即相角和幅值)。
4、電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)人員的培訓(xùn)模擬仿真系統(tǒng)
電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)的仿真系統(tǒng)
通過對(duì)電力負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性的監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真建模等方面開展相關(guān)的研究,也引進(jìn)了其它公司生產(chǎn)的電力系統(tǒng)的數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),構(gòu)建了全國(guó)高校第一家有混合的實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的一些實(shí)驗(yàn)房間。此仿真系統(tǒng)不但可以開展多種電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)實(shí)驗(yàn),來(lái)供給大量的實(shí)驗(yàn)性的數(shù)據(jù),也可和多種類型的控制裝置去構(gòu)建成閉環(huán)的系統(tǒng),來(lái)幫助科研人員們開展一些新的裝置小測(cè)試,實(shí)現(xiàn)為研究智能化保護(hù)和靈活的輸電性系統(tǒng)的控制方法來(lái)提供先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)條件。 電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)是對(duì)我們國(guó)家電力企業(yè)的職工崗位訓(xùn)練的急切要求,把計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)與多媒體技術(shù)的最先進(jìn)成果和古老的電力系統(tǒng)的分析理論相互結(jié)合,應(yīng)用了專家系統(tǒng)、智能cai(即計(jì)算機(jī)輔助教學(xué))理論,其為開展電力系統(tǒng)的知識(shí)教育、培訓(xùn)的很有效的方式。此系統(tǒng)的相關(guān)理念設(shè)計(jì)新,也合理的配置了軟件的資源的分布情況,教員臺(tái)和學(xué)員臺(tái)在軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的相同地方很少,而且系統(tǒng)的硬件的補(bǔ)充也簡(jiǎn)潔和方便,所以學(xué)員臺(tái)理論可以擴(kuò)充很多。
5、配電網(wǎng)的自動(dòng)化
它在中壓和低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波ndlc、配網(wǎng)模型和高等的應(yīng)用性軟件pas、地理信息和配網(wǎng)scada一體化的方面取得了重大的技術(shù)方面發(fā)展。此中,ndlc應(yīng)用了dsp數(shù)字信號(hào)的處理技,增強(qiáng)了載波接收的靈敏性,也解決了載波它在配電網(wǎng)方面使用的消耗和干擾、路由等等的技術(shù)困難;高級(jí)的應(yīng)用軟件pas把輸電網(wǎng)ems理論算法和配網(wǎng)互相結(jié)合,應(yīng)用最先進(jìn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850和IEC61970CIM公共信息的模式;配網(wǎng)遞歸的虛擬化流算法進(jìn)行了潮流的運(yùn)算;人工智能的灰色神經(jīng)元的算法采取負(fù)荷方面的預(yù)測(cè)。
6、電力系統(tǒng)的分析與控制
中圖分類號(hào):F407.67;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ;文章編號(hào):
電力系統(tǒng)自動(dòng)化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制,系統(tǒng)和元件的自動(dòng)安全保護(hù),網(wǎng)絡(luò)信息的自動(dòng)傳輸,系統(tǒng)生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)度,以及企業(yè)的自動(dòng)化經(jīng)濟(jì)管理等。電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)的主要目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)電力在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、供應(yīng)環(huán)節(jié)的及時(shí)、穩(wěn)定、安全、迅速、可持續(xù),同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、一體化、節(jié)約化、安全化管理的重要核心。主要分類有電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、火力發(fā)電廠自動(dòng)化、水力發(fā)電站綜合自動(dòng)化、電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)自動(dòng)化等。
縱觀社會(huì)多種行業(yè)的工作流程,我們不難發(fā)現(xiàn),自動(dòng)化系統(tǒng)的建立無(wú)不包含著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息處理技術(shù)的綜合應(yīng)用,對(duì)于電力系統(tǒng)而言,自動(dòng)化的生產(chǎn)包含著發(fā)電廠、變電站、送電分配系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)等眾多環(huán)節(jié)的綜合控制與協(xié)調(diào)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力行業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段,是電力行業(yè)不斷加強(qiáng)新技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用的突出成就。
1電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正逐步朝著以下方向發(fā)展:在控制策略上逐漸朝著最優(yōu)化和智能化發(fā)展;在控制手段上逐漸增加了微型機(jī)、遠(yuǎn)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(xiàn)代控制理論;在設(shè)計(jì)分析上越來(lái)越多地要求面向多機(jī)系統(tǒng)模型去處理問題;在研究人員的組成上也越來(lái)越多地需要多工種的聯(lián)合。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化的整體發(fā)展趨勢(shì)則是:由高電壓等級(jí)向低電壓等級(jí)擴(kuò)展;由單元件向部分區(qū)域和全系統(tǒng)發(fā)展;由開環(huán)數(shù)據(jù)傳送向主動(dòng)閉環(huán)控制;從功能單一向多功能方向發(fā)展;目標(biāo)的追求朝著最優(yōu)化、智能化、協(xié)調(diào)化的方向發(fā)展;裝置的性能由傳統(tǒng)型向數(shù)字化、靈活化、速度化等方向發(fā)展,具有了更加優(yōu)越的性能;由以加強(qiáng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、安全、效率作為目標(biāo)向服務(wù)和管理的自動(dòng)化方向發(fā)展。在最近的20 年中,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制技術(shù)和通信技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)統(tǒng)一體。它的概念內(nèi)涵不斷地深入,并且其外延也不斷地?cái)U(kuò)展,所以,電力系統(tǒng)自動(dòng)化能處理的信息量逐漸增多,直接可以觀測(cè)的范圍也逐漸擴(kuò)展,所需考慮的因素也不斷增多,其能夠主動(dòng)閉環(huán)控制的對(duì)象也不斷地增多。
2電力新技術(shù)的運(yùn)用
2.1智能控制技術(shù)
電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)在過去的幾十年中經(jīng)歷了三大主要發(fā)展階段:第一是基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制的階段;第二是線性最優(yōu)控制、非線性控制和多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的階段;第三是智能控制的階段。智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用過程中遇到的難題是:電力系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)性的大系統(tǒng),具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)等特性。在未來(lái)的工程應(yīng)用中,智能控制技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景,尤其是在新型的電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面,具體可以應(yīng)用在基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電掣動(dòng)、多機(jī)系統(tǒng)的新興靜止無(wú)功發(fā)生器的控制等。
2.2柔流輸電(FACTS)和配電(DFACTS)技術(shù)
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)—柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)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(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)ASVC的研究現(xiàn)狀
作為FACTS的核心裝置,ASVG的發(fā)展也迫在眉睫。當(dāng)前FACTS系統(tǒng)的一個(gè)共同特點(diǎn),就是運(yùn)用逆變器的逆變作用和大功率的電力電子器件開關(guān)的瞬間切換作用。ASVG作為一種新型的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的靜止無(wú)功發(fā)生器,采用了FACTS中的核心技術(shù)。并聯(lián)電容器和二項(xiàng)逆變器構(gòu)成了ASVG的基本結(jié)構(gòu),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(yōu)點(diǎn):當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)它可以校正電壓,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)電壓故障后在恢復(fù)階段它可以用以穩(wěn)定電壓,由此可見它對(duì)電網(wǎng)的電壓控制力是非常強(qiáng)的;由于ASVG不是機(jī)械設(shè)備,因此和旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,它沒有機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)的機(jī)械慣性、機(jī)械損傷和機(jī)械噪聲;它對(duì)電壓的調(diào)節(jié)范圍比旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)更大,反應(yīng)速度更加敏捷;它不僅能對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)做出反應(yīng),對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)變化也能夠做出及時(shí)的響應(yīng),所以它的控制力也比同步調(diào)相機(jī)優(yōu)越得多。
(3)DFACTS 的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)??梢哉f,信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。DFACTS 是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3基于GPS的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
當(dāng)前使用的電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是用來(lái)記錄電磁暫態(tài)過程的故障狀態(tài)和波形數(shù)據(jù),還有就是在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)樣本的采集。前者主要記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄的時(shí)間很短,各種期間缺乏信息的交流,從而使系統(tǒng)的整體性的動(dòng)態(tài)分析變得異常困難;后者記錄的數(shù)據(jù)刷新時(shí)間較長(zhǎng),因此只能用來(lái)記錄和分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的參數(shù)和信息。但是兩者有一個(gè)共同的缺點(diǎn):不同部位之間沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào),缺乏運(yùn)行和記錄數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性,各部件之間只能各自記錄數(shù)據(jù),很難對(duì)系統(tǒng)的整體動(dòng)態(tài)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(jiān)控系統(tǒng)。這種新的系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與SCADA的完美結(jié)合,它由中央信號(hào)處理機(jī)、通信系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)和同步定時(shí)系統(tǒng)四部分有機(jī)組合而成,采用GPS光纖通信技術(shù)和同步相量測(cè)量技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的當(dāng)量控制。相量測(cè)量技術(shù)與GPS技術(shù)的有機(jī)結(jié)合開辟了電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制和動(dòng)態(tài)測(cè)試的時(shí)代。由于電力系統(tǒng)的負(fù)荷不是穩(wěn)定不變,而是有規(guī)律性或者隨機(jī)變化的,自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)為其提供了可靠的保障。
3結(jié)束語(yǔ)
總之:電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的過程。初期發(fā)展較為緩慢,但到了中后期,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,使電力自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度日益加快,各種原來(lái)看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會(huì)逐步彼此滲透,國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化越來(lái)越成為技術(shù)發(fā)展的共識(shí),最終實(shí)現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)全面自動(dòng)化、一體化的管理已是適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
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