1、浅析新形势下电力工程中的电力自动化技术摘要：随着我国经济的快速发展，电网规模不断扩大，各类现代化大机组的并网运行、新发电技术的应用和各类精密加工行业对电能质量的要求越来越高，甚至越来越苛刻，再加上我国电网相对比较薄弱，为保证电力系统安全稳定不间断供电就必须努力提高各类保护设备和自动化的水平。本文简要分析了当前新形势下电力工程中的电力自动化技术，以供探讨。 关键词：新形势电力工程自动化技术发展方向 中图分类号： F407 文献标识码： A 一、电力工程中的自动化技术概述 电力工程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
2、企业的自动化经济管理等。电力工程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能。电力工程系统由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成。通常将发电机、变压器、开关、及输电线路等设备称作电力工程系统的一次设备，为了保证电力一次设备安全、稳定、可靠运行和电力生产以比较经济的方式运行，就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等，电力系统中将这些测控装置，保护装置，有关通信设备，各级电网调度控制中心的计算机系统，电厂、电站及变电站的计算机监控系统等统称为电力工程系统的二次设备，其涵盖了电力工程系统自动化的主要技术内容。 二、新形势下电力工程中的电力自动化技术的应用
3、（一）发电厂分散测控系统 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件( MCU)和智能 I /0 模件组成。MCU 模件通过冗余的 I /0 总线与智能 FO 模件通讯。PCU 直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 （二）电网调度的自动化技术 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变
4、电站终端设备等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。 （三）变电站的自动化控制 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化；运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操
5、作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 三、当前电力工程的自动化新技术 （一）柔性交流输电系统技术 电力工程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，而柔性 交流输电系统技术作为一种改变传统输电能力的新技术悄然兴起。柔性交流输电系统技术简称 FACTS，是指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
6、电效益的新型综合技术。其核心装置 ASVC（新型静止无功发生器）由二相逆变器和并联电容器构成，其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压，而且可以在故障后的恢复期间稳定电压，因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比，ASVC 的调节范围大，反应速度快，不会响应迟缓，没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。并且因为 ASVC 是一种固态装置，所以能响应网络中的暂态，也能响应稳态变化，因此其控制能力大大优于同步调相机。 （二）电力工程系统的智能控制技术 智能控制是当今电力工程系统控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。
7、特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景，其具体应用于快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的 ASVG 的自学习功能等。 （三）基于 GPS 的新一代动态安全监控技术 基于 GPS 的新一代动态安全监控系统，是新动态安全监测系统与原有数据采集系统的结合。电力系统新一代动态安全监测系统，主要由同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用 GPS 实现的同步相量测量技术和光纤通信技术，为相量控制提供了实现的条件。GPS 技术与相量测量
8、技术结合的产物PMU（相量测量单元）设备，正逐步取代 RTU 设备实现电压、电流相量测量。 四、电力工程自动化技术的发展方向 (一) 电力一次设备的智能化控制 电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的智能化开关、 智能化开关柜、智能化箱式变电站等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 (二) 电力一次设备在线状态检测技术 对电力系统一次设备如发电机、
9、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强, 检测环境条件恶劣,需要继续科研攻关。 （二）光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量
10、。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大；信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变；互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多 ,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。而电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 总结：随着计算机技术、控制技术及信息技术的发展，电力系统自动化面临着空前的变革。我们必须掌握时代的脉搏，努力提高电力工程系统的自动化技术水平，为国民经济的持续健康发展贡献力量。 参考文献： 1 施玉红对电力工程自动化技术应用进行论述J.黑龙江科技信息 2013（06）. 2 周东电力系统自动化发展分析J.华章 2010（27）.
