现代电力系统自动化技术及控制方法

张瑞芯

（华北电力大学 河北省保定市 071003）

电力资源已经被广泛的运用到各行各业中，可以说人们的生活与工作等各个层面都离不开电力资源的支持，电力资源已经成为最依赖的资源，关乎着我国经济的命脉。所以在发展电力系统的时候，需要不断的将先进的科学技术引入其中，不断的引导电力系统迈向智能化与自动化的行列，降低电力企业运行过程中消耗的人力、物力以及财力，保障电力系统的稳定与安全的运行。

1 现代电力系统自动化技术及控制的概念以及具有的内涵

现代电力系统中的电动化技术与控制关键就是将自动监控、自动检测以及可以决策的设备安置在电力系统之中，运用数据传输系统与电力系统来实现对电力系统中的设备远程的控制与检测。在电力系统中运用自动化技术，技术的高低直接影响着系统运行的效率与质量，还会影响系统的安全性与稳定性。为了可以较好的提升电力系统运转的稳定性与高效性，为国民的生活与工作提供更优质的电力环境，需要积极的对自动化控制技术进行探究与运用，促使自动化技术与控制得到稳步的提升，促进电力系统更加的灵敏、精准与及时，图1 就是自动化控制技术的流程图，在自动化领域中其核心技术就是智能控制，运用智能控制技术可以让电力平稳的进行输出，可以更好地给经济发展提供保障。智能控制技术和自动化技术有效的衔接，可以使电厂管理更加规范化，在提升生产效率的同时，还可以降低人工成本，减弱安全方面的隐患，可以促进企业更好的发展。

电力系统中的系统与组成相对较为复杂，且比较庞大，而且电力系统中具有元件延迟、复杂的饱和性以及繁杂的难度，必须将自动化与智能化引入其中，精准的控制电力系统的运行。现代化的电力系统中的自动化具有几点特征：综合性提升、自组织性与适应性也显著提升；对电力系统的控制具有精准性、灵敏性以及及时性；对电力系统的控制效率明显提升。

2 现代电力系统自动化及控制的发展趋势

随着国家科学技术的不断发展，计算机技术的不断进步，电力系统也在不断的进步与发展，现代电力系统的自动化不断的向高安全性能、高适应性能以及较强的综合性能的方向上不断发展。

2.1 研究二次设备的系统具有的安全性

二次设备（如图2）的系统关键是被应用到电力控制环节中，涉及到:安全保护模块、通信模块以及传输模块的系统。国民的生产安全意识以及信息安全意识在不断的增强，相关的科学技术人员对二次设备的系统具有的安全性愈发重视。二次设备的系统中所有的电力系统中的自动化环节含括在内，该系统的安全性与稳定性直接关系到整个电力系统的自动化技术是否能够科学、合理的实施，作为日后研究人员的关键点。

2.2 研发具有高适应性能的现代电力化技术与控制

电力系统也在不断的发展与完善，涉及到电力系统中的各种元件呈现出多样化和多元化，相对比较单一的自动化控制电力系统已经不能够较好的满足电力系统的复杂程度，必须要将一些系统用到新型的电力系统中，从而规避电力系统出现电力调度不合理的现象出现，对自动化技术进行探究，不断的升级，从而较好的满足电力系统的多样化与高性能的需求。

3 现代电力系统中运用的自动化控制技术

电力系统有相对较难掌控的物理性能以及较为复杂的系统内部构成成分。所以为了能够较好的提升现代电力系统具备的安全性与控制效果，需要将国内外先进的科学技术引入其中，革新控制的理念，探究技术的革新途径。目前控制技术模式包含：专家控制技术模式、神经控制技术模式以及模糊控制技术模式。下面对三种控制技术进行细致的探究：

3.1 专家控制技术方式

专家控制技术方式就是把专家提出理论和相应的控制技术相结合，将理论和实践融合，模仿专家操纵的方法控制其整个电力系统，为电厂企业自动化系统的安稳运转提供坚实的基础。专家式控制技术在自动控制系统中运用较多，实现方式分为两种:一种是在原有基础上留有专家控制系统组成特征，它的缺点在于知识库内的知识内容量少，造成推理逻辑简单;另一种是在运用控制算法的基础之上，将专家控制技术运用其中，从而提高原本系统的判断能力。

3.2 神经控制技术方式

所谓神经控制技术通俗来说就是经过建立神经型网络工具的方法，在确保讲述目标精确的基础上，进而监测并且控制热工系统的运转情况。神经控制技术是由许多的人工神经组成的网络技术，将生物学与科学技术进行有机结合产生的，此项技术的好处就是具有极强的自主调节能力和自主学习能力，可使人工智能控制系统的发展迈向下一个台阶。由于用户对智能控制系统的要求变高，要求系统能够适应现场，导致传统人工控制系统很难达到要求。但是神经控制系统就能高效的解决这一问题，所以受到广泛关注。

3.3 模糊控制技术

模糊控制技术主要是在整个系统中运用模糊控制器的手段，应用模糊语言、思维来掌握设备的运行情况，进而达到控制效果。此技术在整个电厂系统运转中是应用最为普遍的技术，在电厂企业自动化控制系统中发挥最大的作用。模糊控制技术关键是能反映人类的逻辑思维和经验，但是上述思维和经验都是运用语言进行表达的。如，“温度上升过快，则降低升温速度” 。运用控制系统前期，因为技术人员对系统了解不够全面，导致自动控制效果不佳，但是经过技术人员思考探索，升级了模糊控制技术。与传统自动控制技术对比，模糊控制技术的优势在于：可以规避繁琐的数学模型，加快解决特定的控制问题，能够总结经验知识，提炼控制规律，从而实现对复杂系统的控制。

4 探究现代电力系统自动化控制技术的策略

4.1 对变电站进行自动化运用

变电站的自动化实现的基本工作原理就是现代化的通信技术与信息处理技术等较多种先进的信息技术有机的结合在一起，将变电站整体系统中的设备以及与变电系统有关的设备进行科学、合理的管理与控制，还需要将电气系统的自动化技术有机的结合在一起，能够对变电站在实际运转的过程中生成的相关数据信息进行集中的处理。从而有效的保障操作技术人员能够对变电站中的全部设备进行实时的远程监控，保障系统运行的稳定性、安全性以及精准性，变电站一旦出现隐患与问题，第一时间可以找到，有效的降低企业的损失，保障变电站能够稳定安全的运行，减低了对故障与问题进行检修花费的时间。加之，还能够对变电站中的设备进行监管，保障变电站的稳步运行。在对变电站进行建设的时候，必须将电磁类型的设备转变成为相对较为先进的电磁设备，还需要逐步的实现集成化以及数字化的二次设备，能够有效的提升现代电力系统的实际运行效率。

4.2 重视管理技术的运用，增强管理效率

在对电力企业工程进行管理的时候，最为关键的就是对工程中的每个流程进行监督与调控。然而，电气工程与其自动化技术当中具有的分散监控管理技术就相当的适合该层次上的运用。和传统的监测调控技术相比较，分散监控管理技术作为计算机中最先进的监控与分布式的控制技术，能够对电力系统在正常运转时生成的数据进行实时的通信与测量。当电网运行的时候，对电网设备采取控制与监视，从而实现对电力系统的动态监测与控制，有效的保障了电力系统的做工质量与系统运行的安全性与稳定性。分散监测控制技术能够对电力企业单位中的每个运行的系统以及环节都能够有效的控制，保障系统能够有效的稳步的进行，在第一时间内及时的找出系统中有的问题。较为普通的监测控制技术能够实现对系统的全面控制，但是，其中的信息量相对较大，相关的操作技术人员不可以及时的找出其中存在的问题。而分散监测控制技术，能够对系统中的关键部门与设备进行实时的监测与控制，有效的提升了管理人员对关键部门的重视程度，还能够有效的提升监测控制的效率。例如，在对供电系统进行监测控制的过程中，能够将相对较大规模的电力系统分成不同的小模块，对各个模块采取不同力度的监控。一旦发现问题，相关的技术操作人员就可以依据监测控制的数据信息采取及时的修改与调整。这样可以显著的降低电力系统的操作人员工作步骤与强度，较好的保证电网运行的安全性与稳定性，促进电力系统的长足发展。

4.3 灵活运用自动化控制技术，保证现代电力系统的完善性

电力企业单位想要灵活、科学的应用自动化控制技术，才可以帮助电力系统安全、稳定的运行，提高较多的先进技术保证，还可以帮助电力系统能够有效的收集数据信息。

（1）电力系统的稳定与安全的运行不能够脱离计算机科学技术。在电力系统中运用计算机技术，能够使电力企业公司对数据信息进行处理和整合的环节进一步的优化与改善，建立起较为完善的数据信息体系，保障电力企业公司的长足发展。计算机科学技术能够助力于电力企业对数据信息的采集提供有利的支撑，提升数据信息的收集效率与精准性。

图1：自动化控制技术的流程图

图2：二次设备图

（2）电气工程与其自动化技术能够对所收集的数据信息进一步智能化的评估处理，再自动的分配。运用这样的技术，能够较好的保证电力企业的供电量能够较好的满足社会与国民的用电需求，可以提前对设备的承受范围进行预估，保障供电的实效与效率。

4.4 注重对电力调度系统的运用与控制

目前，我国处于现代化与信息化时代，电力系统也不断的进行提高与完善，其中的电力调度系统能够及时的对整体电力系统的信息数据进行采集，还可以对系统中的每项数据信息进行监控与分析。为了可以有效的完善与提升电力调度系统，需要将现代化的无线通信技术、移动的传输技术、自动化的设备完善与应用、先进化的信息技术以及无线通信技术引入到电力调度系统之中，从而在最大程度上提升电力系统的整体运行效率与速度。有效促进电力调度系统内的遥测功能、遥信功能逐步的转向无人的智能化、自动化监测控制方向，从而有效的降低系统运行中使用的人力、物力以及财力。与此同时，还可以运用信息化的网络、先进的软件与计算机信息技术来清晰、精准的掌握与了解电力系统在正常运行中的电压状况、电流状况、功率状况以及频率状况，再与电力系统运行的实际状况相结合，保障现代电力系统的安全、稳定运行，使系统具有高效率与高针对性，能够给出预防故障的策略，促进电力的调度系统能够向数字化、智能化、集约化以及信息化方向发展。

4.5 注重对于系统中的信息与数据运用自动化技术进行处理

电力能源系统中需要运行自动化的技术，主要目的就是解决系统中的信息、数据以及参数等，进行及时的交流、获取、运用以及转化。也就是说：自动化技术有效的提升了自动化系统中全部资源的分享。随着自动化技术与电力的能源系统并驾齐驱的发展，电力的能源系统和自动化技术间彼此的依赖愈来愈强，双方在不断的融合，融合的复杂性明显提升。尤其是电力能源系统的需求不断提升，其中包含：对处理问题的时效性、对自身状态管理控制状况，促使自动化技术能够更进一步的与能源系统进行全方位的融合。就现阶段来讲，首要任务就是解决不同形式、不同种格式的数据信息进行管理控制、交换、汇总以及分享。所以需要对电力能源系统中具备的功能进行开发，开发出类似的模块功能，但是这样的模块功能需要满足两个条件：功能模块需要有实体的存在，具有特殊的外形，占据一定量的空间，这种类型的模块才能够精准的、快速的以及细致的将上述的功能进行完善，从而实现系统与自动化技术中的包容与覆盖；在对功能模块进行开发研制的时候，需要针对系统的表现格式与系统技术理论，针对系统内的不同机械设备以及各个部分不同的工作原理，针对自动系统的运转规律与运行的特点，进行升级与开发，注重对于系统中的信息与数据运用自动化技术进行处理，促进现代电力系统的自动化控制技术能够大幅度的提升。

5 结束语

综上所述，电力资源作为国民生产与生活中的关键资源，电力系统的重要地位日益凸显。对电力系统的自动化技术与控制进行探究，能够有效的提升电力系统具备的工作性能，有效的降低系统运行的成本。在信息化、智能化以及自动化的时代下，必须要将先进的控制技术运用到自动化控制系统中，对电力系统中的设备进行自动的、智能的控制，对系统中出现的故障与问题进行及时的监控、预知、分析以及解决，促使电力系统能够的安全性与可靠性更佳，降低电力企业运行过程中消耗的人力、物力以及财力，保障电力系统的稳定与安全的运行，提升电力企业单位系统运行的经济效益，使其能够在激烈的行业竞争中脱颖而出，推进我国电力系统自动化的长足发展。