关于电力系统自动化控制技术的研究.doc

1、关于电力系统自动化控制技术的研究摘 要：随着经济的和科学技术的高速发展以及电力系统规模的壮大，人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。本文将分析集中典型自动化控制技术在电力系统中的应用情况。 关键词：电力自动化 现代控制理论 自动控制技术 电力系统 中图分类号：F407 文献标识码： A 文章编号： 0 、引言 伴随着数学学科（特别是矩阵学）的发展为现代控制理论的不断提高提供了可能，自动化、数字化技术开始逐步应用在电力系统建设中 ，现代控制理论和传统控制理论相比，算法更为精确，更注重对系统的实时控制、将来控制，控制效果更为明显。在电力系统中有很多自动控制理论应用的领域，本文将就这一议题展开分

2、析。 1、电力系统的自动化 电力系统中的自动化是指利用自动化技术实现对电力系统中各项数据的采集、全面监控电力系统中的各项运行指标，并对电力系统的运行进行控制，从而让电力系统工作在稳定、安全的状态。算法较为精确的控制技术还能够实现电力系统的节能。 2、电力系统自动化分析 自动化是电力行业发展到一定水平的产物，是自动化技术、计算机技术以及电力电子技术发展的结晶，电力自动化系统规模较大，包含很多零部件和设备，一般来说电力系统自动化包括如下几个方面： 2.1 电力调度自动化方面 电力调度自动化是当前电力系统自动化中发展最为迅速的一个方面，电力调度自动化技术要实现对电力运行系统中各项数据的有效采集、实时

3、采集，保证电力调度的安全和稳定，从而提高电力系统的经济效益，并充分保证电力系统市场的稳定和可靠，并在一定程度上对电力市场起到参考作用，也是电力自动化技术的核心所在，对整个系统的稳定十分重要。 2.2 变电站自动化方面 变电站自动化系统十分繁杂，涉及到现代电子、通信、信号处理以及计算机等诸多方面，主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面，并对变电站进行适当的组合和优化，实时监控变电站内部所有运行指标进行监控。变电站是当前电力运行系统中耗能较大的一个部分，做好变电站自动控制，能够降低运行成本和维护成本，从而提高运行效益，并且也保证了所供电能的质量。2.3 配

4、电网自动化方面 众所周知，配电网的工作对人工的依赖度很高，在当前，我们已经实现了对配电网的孤岛自动化控制，当前高度发展的通信技术和计算机技术为配电网自动化的网络化提供了可能。如图所示： 配电网自动化设计到馈线自动化方面、自动制图方面、地理信息系统方面、设备管理方面以及配电参数指标分析方面，配电网自动化是配电自动化系统的重要内容。网络化配电话自动化技术要在孤岛化自动化配电网技术的基础上实现智能终端的开发、通信技术的实现和完善以及后台应用软件的完善三方面主要工作。在当前，我国电力建设飞速发展，但是从地域角度来看，发展还较不平衡，要按照国家建设的大方针以及各地区实际情况逐步推广和发展。 3、电力系统

5、中应用到的控制技术 随着当前科学技术的不断发展，很多精确的控制技术被不断应用到电力系统中来，下面笔者就控制理论技术的内容展开讨论。 3.1 神经网络控制 神经网络控制技术是集非线性控制技术、并行控制技术、强鲁棒控制技术特点的现代控制技术，并且具有很强的自学习能力。神经控制技术是将众多神经元按照特定的结构组合起来，并将信息蕴含在链接权值上，而且可以学习算法的需要进行这些值的大小，从而实现复杂线性关系的控制。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 3.2 模糊控制技术 模糊控制技术是现代控制理论中较为简单的部分，而且在工程中的应用

6、较多，十分容易实现，在建模过程中，可以实现对各种数据的实时控制，具有很明显的优越性，这种方法的应用领域很多，我们日程生活中用到的很多小家电中都可以使用模糊控制，在电力控制系统中，模糊控制主要应用在智能电网这一块，对控制目标设定好几个阀值，并根据目标处于的状态进行实时控制。 3.3 专家控制技术 这种控制技术在电力系统中应用十分广泛，能够实现对电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急状况下的应变处理、系统数据的回复以及适当的模态分析，此外在切负荷方面、系统规划方面、电压无功控制方面以及故障点的隔离方面均有很大效果。在当前专家控制还存在很大的局限，需要在动态安全分析以及通信接口方面进行进一步的探索

7、。 3.4 最优化线性控制技术 这种控制理论技术是当前现代控制理论中十分重要的技术，也是在线性控制范围内的最好的控制方法，目前最优化线性控制理论在远距离输电线路输电能力的改善方面以及智能电网改善动态品质上取得了重大突破，此外，这种控制方法在风里发电机上电励磁的解决方案上有很大的发挥空间。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题，取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用，发挥着重要的作用。但应当指出，由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型

8、来设计的，在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想 3.5 综合智能控制技术 顾名思义，综合智能控制技术就是讲现代控制技术和智能控制技术结合起来，并在电力运行系统中，如模糊变结构控制，自适应或自组织模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合，对电力系统这样一个复杂的大系统来讲，综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在，在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合，专家系统与模糊控制的结合，神经网络与模糊控制的结合，神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息，而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此，模

9、糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统，人工神经网络主要应用在低层的计算方法上，模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题，是高层次（语义层或语言层）的推理，这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释，而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。这种技术往往解决大型电力系统，但是多种控制技术的共同应用对控制模型的建立工作以及控制的实施工作带来了很高的难度。 4 、结语 在当前，很多控制技术被应用到电力系统中来，并取得了很好的成效，但是由于技术水平的局限以及实践经验的匮乏，当前这些先进的控制技术还有待进一步发展和研究。 参考文献 1王平洋.电力系统自动化与智能技术 2张凤祥.电力系统自动化.中国电力工业与电力系统自动化 3汪秀丽.中国电力系统自动化综述.水利电力科技 4唐亮.智能技术应用.硅谷.2008 年第 2 期