新型电力系统概念范文

导语：如何才能写好一篇新型电力系统概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：电力系统自动化研究方向发展趋势 新技术

变电站电力系统是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为:升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。电力系统综合自动化是基于科技发展和计算机网络技术的出现而逐步形成的一个概念，是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念，其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程，使输配过程更有效和通畅。

1、电力系统自动化的研究方向

（1）智能保护与变电站综合自动化 。对电力系统电保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。（2）电力市场理论与技术。基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则；提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易（年、月、日发电计划）、转运服务等模块的具体数学模型和算法，紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。（3）电力系统实时仿真系统。对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究，引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统，建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。（4）电力系统运行人员培训仿真系统。电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求，将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合，利用专家系统、智能cai（计算机辅助教学）理论，进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖，并合理配置软件资源分布，教、学员台在软件系统结构上耦合性很少，且系统硬件扩充简单方便，因此学员台理论上可无限扩充。 （5）配电网自动化。在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。（6）电力系统分析与控制 。对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。（7）人工智能在电力系统中的应用。结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。（8）现代电力电子技术在电力系统中的应用。开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究 （9）电气设备状态监测与故障诊断技术。通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来，针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究，开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统，全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。

2、电力系统自动化总的发展趋势

1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于:

①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于：

①由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。

近20年来，随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展，现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体，简称为“CCCP”。其内涵不断深入，外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大，考虑的因素越来越多，直接可观可测的范围越来越广，能够闭环控制的对象越来越丰富。

3、 具有变革性重要影响的三项新技术

3.1 电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有:

①电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。②具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。③不仅需要本地不同控制器间协调，也需要异地不同控制器间协调控制。

智能控制是当今控制理论发展的新的阶段，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;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，其具体应用有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(新型静止无功发生器)的自学习功能等。

3.2 FACTS和DFACTS

3.2.1 FACTS概念的提出 在电力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的时候，一种改变传统输电能力的新技术――柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS，就是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(如电压、相位差、电抗等)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，并可获取大量节电效益的新型综合技术。

3.2.2 FACTS的核心装置之一――ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC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，不会发生响应迟缓，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。

3.2.3 DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感，电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说，信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术，它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法，在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

4、基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

4.1 基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余，记录时间较短，不同记录仪之间缺乏通信，使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长，只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足，即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为的分析。

4.2 基于GPS的新一代动态安全监控系统 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SCADA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(相角和幅值)。

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摘要：现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。

关键词：电力系统自动化；发展；应用

1 电力系统自动化总的发展趋势

1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于。

①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。

②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。

③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。

④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。

⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于:

①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。

②由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。

③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。

④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。

⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。

⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。

⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。

近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。

2 具有变革性重要影响的三项新技术

2.1 电力系统的智能控制。电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有:

①电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。

②具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。

③不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。

智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,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;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,其具体应用有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(新型静止无功发生器)的自学习功能等。

2.2 FACTS和DFACTS。

2.2.1 FACTS概念的提出。在电力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的时候,一种改变传统输电能力的新技术――柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是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(如电压、相位差、电抗等)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,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2.2.2 FACTS的核心装置之一――ASVC的研究现状。各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC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,不会发生响应迟缓,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。

2.2.3 DFACTS的研究态势。随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.3 基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统。

2.3.1 基于GPS统一时钟的新一代EMS。目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。

2.3.2 基于GPS的新一代动态安全监控系统。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SCADA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(相角和幅值)。

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关键词：电力系统自动化；发展；应用

中图分类号： F406 文献标识码： A

随着社会和科学的不断发展进步，我国迎来了信息化和高科技化的崭新时代。在社会的各个领域广泛普及了自动化和数字化的方式，极大的提高了生产效率，促进了社会的稳定和发展。电气自动化是现代先进科学的核心技术，也是现代化的重要标志。研究我国电气自动化的发展趋势，对于我国的发展有着很重要的意义。电气自动化的现状发展平台开放式依靠OPC和Windows平台等技术，结合合适的电气技术，对未来的发展起着非常重要的作用。IEC61131标准使得接口标准化，现在全球有上百家PLC的生产企业，四百多种PLC产品，但是PLC产品的编程语言和表达方式并不相同，相互结合不方便。IEC61131的颁布就解决了这个问题。它不但促使产品的编程接口标准化，还定义了语法和语义。目前，IEC61131被控制系统厂商采纳，并成为一个国际化的标准，它不但容易管理程序，还缩短了编程周期，极大地提高了使用效率。

（一）当今电力系统的自动控制技术趋向。

1、在控制策略上逐渐向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。

2、在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。

3、在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。

4、在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。

5、在研究人员的构成上需要多“兵种”的联合作战。

（二）整个电力系统自动化的发展趋向。

1、由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到 AGC（自动发电控制）。

2、由高电压等级向低电压扩展，例如从 EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）。

3、由单个元件向部分区域及全系统发展，例如 SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。

4、由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。

5、装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。

6、追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。

7、由以提高运行的安全、经济、效率为目的向管理、服务的自动化扩展，例如 MIS（管理信息系统）在电力系统中的应用。

二、具有变革性重要影响的三项新技术

（一）电力系统的智能控制。

电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可以分为三个阶段：基于传递函数的单输入、单输出控制阶段；线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有：1、电力系统是一个具有强非线性的、变参数（包含多种随机和不确定因素的、 多种运行方式和故障方式并存）的动态大系统。2、具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。3、不仅需要本地不同控制器间协调，也需要异地不同控制器间协调控制。智能控制是当今控制理论发展的新的阶段，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；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，其具体应用有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（新型静止无功发生器）的自学习功能等。

（二）FACTS 和 DFACTS。

1、FACTS 概念的提出。在电力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的时候，一种改变传统输电能力的新技术——柔流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称 FACTS，就是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（如电压、相位差、电抗等）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，并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2、FACTS的核心装置之一——ASVC的研究现状。各种 FACTS 装置的共同特点是： 基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。 ASVC 是包含了 FACTS 装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 ASVC 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， 不会发生响应迟缓，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。

3、DFACTS 的研究态势。随着高科技产业和信息化的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感，电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说，信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS 是指应用于配电系统中的灵活交流技术，它是 Hingorani 于1988 年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是：对供电质量的各种问题采用综合的解决办法，在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

（三） 基于 GPS 统一时钟的新一代 EMS 和动态安全监控系统。

1、基于 GPS 统一时钟的新一代 EMS。目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集（SCADA）系统。前者记录数据冗余，记录时间较短，不同记录仪之间缺乏通信，使得对于系统整体动态特性分析困难；后者数据刷新间隔较长，只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足，即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为的分析。

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关键词：电力系统 自动化技术 发展趋势

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0202-01

电力系统自动化技术不仅能够准确的判断电力故障，还能够对负荷、线损、电能质量的好坏进行有效的分析，保证电力系统的正常运行。随着电力系统自动化的要求越来越高，电气新技术得到了更广泛的应用，从而促进了电力系统自动化的发展。

1 电力系统自动化技术概况

首先从概念、组成要素和智能技术三个方面进行说明电力系统自动化技术的重要作用。

1.1 电力系统自动化技术的概念

电力系统自动化技术是指使用各种具有自动检测功能和决策控制功能的装置，通过数据传输系统和信号系统将电力系统的各个元件、局部系统或者是全系统进行自动监控、协调控制的技术，确保电力系统能够安全稳定可靠的运行。

1.2 电力自动化系统的组成要素

电力系统自动化系统中主要有以下几个要素。

（1）变电站自动化技术；变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。因此变电站自动化技术尤为重要。变电站自动化技术是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等。（2）配电网自动化技术；配电网主要是是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的，在电网中起到分配电能的作用。长期以来，配电网只采取手工操作方法，随着技术的进步，逐渐能够运用自动化技术，配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。（3）电力系统调度自动化技术；电力系统调度自动化技术是是当前电力系统中发展最快的技术领域之一，主要功能构成有：电力系统数据采集与监控，电力系统数据采集与监控以及数据通信技术是实现调度自动化的基础和前提；电力系统经济运行与调度、电力市场化运营与可靠行、发电厂运营决策支持等；其功能的强大性能够确保电力系统在运行过程中的准确性、可靠性和经济性。

1.3 电力系统自动化智能技术

随着电力系统的要求越来越高，智能化技术的运用已经成为大势所趋，一些先进的技术也在不断地应用于实际中。

（1）神经网络控制技术；神经网络控制技术为解决复杂的非线性、不确定、不确知系统的控制问题开辟了新途径，同时具有并行处理能力和自学能力，确保数据的准确性和可操作性。（2）专家系统控制技术；这一技术在电力系统中被广泛的应用，它能够实现对于电力系统警告或紧急状态的辨认，提供紧急处理方法，同时还能够实现对故障处的隔离，实现配电系统自动化运行，但是其难以模仿专家的思维的缺点使其技术的应用还存在一定的弊端。（3）线性最优控制技术；该技术是将线性最优理论应用于实际情况的表现，通过该技术，降低了远距离电力运输的损耗，实现了电力的高效利用。

2 电力系统技术的发展趋势

2.1 自动化技术的发展总体趋势

（1）由开环监测为主转移到闭环控制为主。（2）由技术功能单一向多功能全方位的方向发展，例如变电站自动化、配网自动化技术的应用。（3）由单个元件发展向全系统方向发展，例如检测控制与数据采集技术的发展。（4）由高电压等级向低电压等级发展，如从能量管理系统向配电管理系统方向发展。（5）装置的性能向灵活性、技术性、创新性和数字化方向转变，确保供电系统的高效性、智能型和经济性，例如继电保护技术的创新。（6）将电力系统的高效、经济、安全运行和管理的自动化和效率化结合，实现电力运输过程的顺畅，如管理信息系统在整个过程中的应用。

2.2 自动化技术环节的发展趋势

（1）新技术的应用应该实现适应性、协调性、创新性和最优性的完美配合。（2）在技术设计上尽量符合多机系统，以应对可能出现的问题。（3）在监控环节尽量提高技术含量，实现实时监控、分段监控与重点监控相结合的监控模式。（4）培养技术人员的技术含量和技术素养，实现多种技术人才联合作业，在技术理论上实行现论，技术手段上实现自动化控制，将电子技术应用的实际情况中。

3 新技术在电力系统自动化发展中的应用

3.1 dfacts技术和facts技术的应用

（1）facts技术；在电力系统发展过程中，facts技术即柔流输电系统在不断的发展，该技术就是在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置，对电压、电抗等输电参数进行控制，确保输电的可靠性和高效性，该技术将微机处理技术、电子技术等高科技应用于输电过程，确保了电力系统的安全可靠，同时能够实现节电的环保效果。（2）dfacts技术；随着社会的发展，用户对于供电质量、可靠性的要求越来越高，因此电力自动化系统中的技术应用越来越受到重视，dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术，其应用对于供电的质量和稳定性都有保证。该技术能够对供电过程中的各种质量问题采取相应的和及时的解决办法，在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备，实现对质量问题的全过程监控，保证用户用电的质量。

3.2 高效动态监测系统

监控系统中一种是侧重于监控电磁暂态过程的故障录波仪，它的记录数据较为繁杂，记录的时间也较为短暂，记录仪之间也缺乏通信，忽略了对系统的整体动态分析；一种为侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统，该系统的数据刷新时间较长，只能对系统的稳态特征进行分析。这两种系统的局限性促使了新型动态监测系统的产生。这种新技术则为基于gps的新一代动态安全监控系统，它是由同步定时系统、中央信号处理系统、通信系统以及动态相量测量系统构成，运用gps实现同步相量测量技术以及光纤通信技术，为相量控制提供了实现的可能性。

4 结语

随着科技的进步，人们对于电力系统的要求也越来越高，电力系统自动化控制技术的应用也成为必然，本文提出的电力系统自动化技术和其发展趋势以及其新技术的应用，能够保证电力系统运行的电能质量、安全性、可靠性以及经济性。

参考文献

[1]杨芳.电力系统自动化控制技术的应用研究.价值工程，2012年10期.

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【关键词】电力系统；继电保护技术；常见问题；措施

1前言

近年来，电力系统继电保护技术在各种高新技术的支撑下实现了长足发展，越来越多新技术被应用于电力系统继电保护技术中，对维持整个电力系统实现安全、高效、稳定运行有着重要意义，尤其是计算机网络技术、综合自动化技术等先进技术的普遍应用，有效实现了继电保护技术的智能网络监测、实时在线诊断等功能。然而，由于各种传统和新兴继电保护技术在电力系统应用中存在一定局限性，导致继电保护技术发展中需要面临一系列常见问题，能否解决继电保护技术在具体应用中的常见问题不仅关系到保护效能，同时也决定了能否为用户营造一个安全、稳定、高效的用电环境。

2电力系统继电保护技术在应用中的常见问题

近年来，以微机继电保护技术为代表的各种新兴继电保护技术的应用，对进一步提高我国电力系统的总体保护效能有着重要意义，但是由于各种继电保护技术受到自身局限性等因素影响，所以导致其在具体应用中暴露出了较多常见问题，具体表现在以下几个方面：

2.1电流互感饱和

我国电力系统中配电系统的终端设备负荷受到用户用电习惯改变影响而不断增容，如果在这种情况下整个电力系统在运行中发生短路，短路造成的过大电压会在靠近终端设备区时产生电流互感饱和，即靠近终端设备区的电流甚至会达到电流互感器单次额定电流的百倍以上。为此，就继电保护技术在电力系统中的应用来说，一旦出现电流互感饱和则势必会影响到整体电力系统的正常运行。

2.2谐波

我国经济发展过程中使高耗能用电量开始不断上升，并且在当前依旧保持着一个较高的上升趋势，在这种情况下电力系统的冲击性负荷、非线性负荷开始大幅度提升，导致整个电力系统在运行过程中受谐波问题的影响开始不断增强。相关研究结果显示，在谐波长时间影响下会造成电缆寿命平均降低60%左右，而且谐波的分量还会造成电流过零时的DI/DT的值变大，从而影响到电力系统中继电保护系统运行效能的发挥。我国电力系统中的高耗能用户都安装了并联电容器，并联电容器在特定条件下容易放大整个电力系统中的谐波，电力系统中电压的上升会导致变压器软芯饱和、励磁电流谐波增加，进而造成整个电力系统中的谐波电压水平上升。无论是哪种情况造成的谐波都会对电力系统产生影响，同时也说明了电力系统继电保护技术在应用中必须要克服谐波的影响。

2.3超高压电网

我国电力系统在建设过程中开始通过各种超高压电网建设来满足用电需求，而超高压电网的建设给继电保护技术的应用带来了很大挑战，要求继电保护技术在发展中要将基于电阻性差流分量的差动保护新原理作为基础，运用差电流的电阻性分量来实现对超高压电网中继电保护系统的影响，这样才能确保超高压电网中的继电保护系统在运行中避免受到电容电流的影响，这也是超高压电网中继电保护技术创新与应用的一个必然趋势。

3解决电力系统继电保护技术中常见问题的对策及措施

针对电力系统继电保护技术在具体应用中暴露出的各种问题，不仅要在各种新兴技术的支撑下来着力解决上述问题，同时也要进一步提高继电保护技术在应用中的总体性能，这样才能确保继电保护技术的应用可以满足电力系统需求。

3.1计算机网络技术措施

电力系统继电保护技术的计算机化、网络化以及智能化已经成为必然发展趋势，并且在上述几个方面上已经取得了较多成绩，将计算机网络技术措施应用到继电保护技术中，可以提高电力系统中继电保护系统的自动化水平和控制性能，各种远程终端单元和监控系统等均可以实现自动化，在此基础上运用串行口与终端装置通信协议等方式来传递信息。如果电力系统在运行过程中采用全分散式的变电站自动化，将计算机网络技术应用到继电保护系统中，对进一步提高继电保护系统在运行过程中的效率、准确度等有着重要意义，对提高整个继电保护系统的总体控制效能有着重要作用。

3.2新型互感器措施

光学电压互感器（OTV）和光学电流互感器（OTA）作为两种新型互感器措施，对电力系统继电保护技术的应用与发展有着重要意义，国外很多经济发达国家开始将OTV、OTA等先进技术应用其中，就上述两种新型互感器与传统技术相比其具有十分明显的优势，例如，光纤疏松信号过程中可以避免受到电磁干扰。同时，新型互感器措施在电力系统继电保护技术的具体应用中，可以实现高压和弱点等方面的完全隔离和绝缘，这样有助于减少整个电力系统的占地面积，同时对降低整个电力系统在建设中的生产成本有着重要意义，所以将新型互感器措施应用到电力系统继电保护技术中，对进一步提高电力系统继电保护技术的应用效率有着重要意义。

3.3继电保护自适应控制措施

自适应继电保护这一概念最早诞生于上世纪80年代，其开始被作为一种新型继电保护措施应用到电力系统中，继电保护自适应控制措施可以根据整个电力系统的故障状态变化，以及整个电力系统运行方式的变化，来对继电保护系统的保护性能和特性进行调整。同时，继电保护自适应控制措施可以更好的处理电力系统中的各种突况，对提高用户的用电安全有着重要作用，可以说继电保护自适应控制措施作为一种新兴的继电保护技术，其对提高整个继电保护技术的保护效率有着重要意义，在国内外电力系统中的应用发挥出了应有的效果，为此，可以将继电保护自适应控制措施应用其中来解决继电保护技术的常见问题。

4结语

综上所述，我国电力系统继电保护技术在具体应用中依旧面对较多的常见问题，具体包括电流互感饱和、谐波以及超高压电网等方面的影响而产生的问题，可以将计算机网络技术措施、新型互感器措施以及继电保护自适应控制措施的应用来解决上述问题。

参考文献：

[1]朱伟.电力系统继电保护新技术的发展与分析[J].华东科技,2013(10).

[2]张丽,张伟.关于电力系统继电保护新技术的发展研究[J].科技风,2013(16).

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关键词：电气工程及其自动化；电力系统分析；课程改革；能力培养

作者简介：高嬿（1965-），女，吉林长春人，长春工程学院电气与信息学院，教授；张运波（1964-），男，辽宁丹东人，长春工程学院电气与信息学院院长，教授。（吉林 长春 130012）

基金项目：本文系吉林省教育科学“十二五”规划重点资助课题“应用型本科电气工程及其自动化专业‘卓越计划’实施的研究与实践”（课题编号：ZZ1210）、吉林省教育科学“十二五”规划课题“应用型本科院校考研专业课分级教学模式及实施策略的研究与实践”（课题编号：GH12215）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0052-02

高等工科学校培养的是应用型高级专业技术人才，其将来从事的是一些专业性质较强的工作，其目标是培养基础扎实、适应能力强、创新能力强、工程实践能力强、素质高的高级复合人才。在更新教育思想观念的基础上，改革高校的人才培养模式，构建新型应用型人才培养模式，是工科高等教育改革的主要内容。电气工程及其自动化专业是长春工程学院电气与信息学院的主干专业、试点专业，是国家级特色专业，“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的主干课程，是校级精品课课程，也是考研课程。该课程在电力系统知识体系中起到承上启下的作用，本课程教学质量的好坏，直接影响到后续专业课的教学，因此对该课程进行教学改革具有十分重要的意义。

一、课程改革的主要思路

“电力系统分析”课程系统性、实践性强，它涉及到整个电力系统规划、设计和运行的多个方面，内容丰富，综合性强，适合实施新型教学模式。为了提高学生的综合素质，强化能力的培养，在提高课堂教学质量的基础上，对原有课程设置的内容及实践环节进行多方面的改革，主要思路是：跟上信息时展的步伐，合理整合理论教学内容，加强实验与实践环节的教学，加强计算机应用的能力，强化实践教学的效果，利用好现有的实验室和实习基地，构建“理论、实践、应用”三大模块的教学模式，使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。

二、教学内容的改革

“电力系统分析”课程具有很强的理论性和实践性，注重理论与实践的密切结合是改革的关键问题。经过多年的研究与实践，构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。

1.理论教学内容的整合

合理整合理论教学内容，压缩理论课的学时是课程改革的一个主要内容。以往理论教学的内容由两门课程分两个学期进行，即“电力系统分析”与“电力系统计算机辅助计算”，前者包括电力系统稳态与暂态的全部理论内容，学时数为75学时；后者包括电力网络的数学模型，电力系统短路电流、潮流、稳定计算的计算机算法的原理、计算程序及上机实践，学时数为30学时，两学门课程的总学时数为105学时。

改革后将两门课程合并为一门，将“电力系统计算机辅助计算”中计算机算法的原理内容放在“电力系统分析”课程中进行教学，将“电力系统计算机辅助计算”中程序的使用、上机实践操作放在课程结束后的课程设计中进行。此外，将“电力系统分析”课程的部分内容进行精减，学时数压缩到72学时。在教学中，对于重点内容突出基本概念、基本原理；对于难点内容的处理有两种方式：既是难点又是重点的内容，强调基本概念和原理，是难点但不是重点的内容，以够用为度。

几年来，对教学内容进行了多次修改。基本原则为注重基本概念、基本原理，强化应用能力培养。优化后的教学内容，以“够用为度、注重应用”为指导思想，着重阐明电力系统的基本理论和基本概念，注重理论联系实际及计算机的应用能力，内容由浅入深、逻辑性强、重点突出、易于理解。

2.实践教学内容的整合

实践教学的改革是“电力系统分析”课程改革的另一个主要内容，改革后的实践教学包括课程设计、综合实验。

课程设计在“电力系统分析”课程结束后进行，时间为2周。以往的课程设计包括两个方面，一方面是电力网络方案的确定，另一方面是对最佳方案进行潮流计算（手算法）、无功平衡验算、变压器分接头的选择。改革后的课程设计，一是进行网络方案选择的常规设计，二是对最佳方案进行潮流、短路电流的计算，计算方法采用计算机算法，要求学生结合所确定的网络方案编写数据文件并上机实践。计算机算法上机实习不占用理论教学的学时，这样既减少了理论课的学时又增强了学生的计算机应用能力，也为毕业设计及今后的工作打下了基础。

以往的课内实验是在理论课教学过程中进行，受学时数限制通常做两个实验。由于电力系统实验较多，每个实验需要的时间较长，为使学生能够连贯完成各项实验，也为了节省理论课学时，我们将课内实验取消，改为在理论课和课程设计结束后集中一周时间进行电力系统综合实验，并增加了实验项目。改革后的“电力系统分析”综合实验开设同步发电机的启动和调整实验、稳态运行方式实验、电力系统功率特性实验、电力系统暂态稳定实验、复杂电力系统运行方式实验等。通过综合实验，提高学生对“电力系统分析”课程核心内容的理解，提高他们对于电力系统设计、规划、优化运行与控制的认识，为学生毕业后从事该领域的工作建立一个专业基础背景。

3.应用能力的提高

电力系统的综合实验包括验证性实验、综合设计性实验，学生通过实验的设计、参数的调整和在教师指导下的问题排查，不仅激发了学生学习兴趣，提高了学生主动学习的积极性和自觉性，而且使学生工程能力得到了训练和提高。学院制定了有关实验室开放的管理制度，从人、财、物上确保实验室开放工作到位。为了满足学生做实验、进行毕业设计（论文）的需要，有关实验室调整开放时间，尽量满足学生的实验要求，合理安排开放的时间和内容。实践表明，实验室开放为学生实验、学生课外科技活动创造了良好条件，学生毕业设计（论文）的水平不断提高，参加各种科技竞赛的成绩也不断提高。

三、教学方法的改进

受传统教学思想影响，高等工科院校的课堂教学，主要以注入式应试型为主。在教学内容上偏重于讲授原理、法则、公式、方法，对知识的背景与产生过程，知识的实际应用，知识与能力素质培养的协调关系重视不够，妨碍了知识传授中能力与素质教育的实施。为此，我们对教学方法进行了改进。

1.启发性的探索式、讨论式教学方法

在教学过程中，尽可能提高学生学习的主动性，提高学生横向思维的能力，特别注重师生间的双向交流，发挥学生的积极性、创造性、参与性。在教学过程中，适当地引出一定量的问题让学生思考，如：“调压与调频有何不同？“串联电容补偿与并联电容补偿在调压上有何异同？”等。或者是要求学生自己对问题提出看法，向教师提问，在学生提问的过程中，也向教育者自身提出了有利的挑战，为教育者提供了实践的教学素材。经常举一些实际的例子帮助学生理解所学理论，同时也使学生对本学科的前沿知识及发展趋势有所了解。这种教学方式实质上就是从“灌输式”教学向“启发式”教学的转变。

2.课外研究性、设计性学习法

由于“电力系统分析”课程涉及到整个电力系统的规划、设计和运行，内容丰富，综合性强。要学好这门课程，学生需要较大的课外投入。由于课堂学时十分有限，为了更好地引导学生进行课外学习，提高学习效率，我们设计了研究性课题，以专题研究的形式，让学生讨论，如：“改变变压器变比调压，低压侧要求的电压作为已知条件给出时有几种给出方式”，这个问题让学生讨论、总结、归纳。这种教学方法激发了学生的学习研究兴趣，鼓励学生积极去做，培养学生分析问题、解决问题的能力。再比如，“教材上介绍调压的方法有四种，那现场实际是否也是采用这四种方法？”这个问题让学生上电力网站查询。这种教学方法可结合工程实际将现代科技、运营机制在电力系统中的应用情况、各种新技术新设备的应用情况有效而合理地体现在教学之中。

3.自学法

由于学时数有限，教师不可能也没必要将所有内容都在课上进行详细讲解。为了提高学生的自学能力，对部分章节内容安排学生自学、讨论，教师辅导或做小结。

四、教学手段的运用

现在的教学手段绝大多数采用多媒体教学，虽然减少了板书和画图时间，增加了信息量，但也会带来新的问题：由于信息变化太快，学生没有时间思考，对所学内容都是一知半解，从而加重了学生课后负担。因此，采用黑板、粉笔等传统教学与多媒体教学相结合的教学手段是提高教学效果、教学质量的一项重要内容。

1.采用多样化的教学手段

在近几年的教学过程中，我们注重多样化的教学，对于简单内容，让学生自学；对于重要的概念、公式等需要严密推导、细心消化的内容还是采用传统的黑板粉笔模式，以加深学生的印象；对于平面图、程序框图、结构原理的介绍，直观形象、动态变化的内容和最新的技术发展内容采用多媒体投影设备、相关的影像资料及CAI课件的形式进行教学；对于复杂的计算，运用计算机程序进行演示；同时充分利用网络资源与学生们建立互动关系。这种多样化的教学收到了很好的教学效果。

2.现代教育技术的应用

（1）与课程教学相匹配的CAI课件。为配合课程教学，自行制作了“电力系统分析”课程CAI课件，并进行了多次修改与完善。CAI课件对教学起到了极大的辅助作用，提高了教学效果。

（2）MATLAB计算软件平台及计算程序。“电力系统分析”课程的计算机辅助教学，可以培养学生运用计算机解决专业问题的能力，引导学生掌握现代系统分析与设计的手段。我们编写了节点导纳矩阵形成、节点阻抗矩阵形成、故障计算、潮流计算、稳定计算等15个程序，并运用VC语言开发了可视化的软件平台，使学生掌握运用计算机解决实际问题的方法，为毕业设计和今后实际工作中计算机开发能力的养成奠定基础。

（3）“电力系统分析”独立网站。建成了“电力系统分析”独立网站，网站涵盖整个教学的各个环节，即：课前预习、课堂教学、课后复习、实践教学等，内容主要包括：课程简介、教学大纲、电子教案、课件、习题库等10多个模块。

借助于学校方便、快捷、覆盖面广的局域网，学生可进行课程学习、自测等自主学习，借助“网上答疑系统”可突破时空的限制，通过师生之间的交流，及时解决学习中遇到的疑难问题。另外，本网络教学平台还提供了辅助教学资料，通过这些教学资料的阅读，极大调动了学生学习的积极性。

五、结束语

几年来，在教学观念、教师队伍、教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面进行了全面的改革研究与实践，构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。“电力系统分析”的课程建设经过多年的探索与实践已取得成效。实践证明，只有优化理论课程，强化实践环节，探索课程建设，才是提高教学效果的有效途径。

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关键词：电力系统；自动化技术；应用；保护控制装置。[Abstract] System as a core system of substation automation system, stability and advancement has far-reaching impact on the power system and the power grid, advanced automation system can not only guarantee the stability of the electric power enterprise economic efficiency, and can ensure that the user of electricity benefit. It briefly introduces some basic theory of integrated automation of electric power system and its application and development.

Keywords: power system; automation technology; application; protection and control device.

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

电力系统综合自动化的概念是以科技发展与计算机网络技术的出现为基础而形成的，是一个综合性发电厂、输配电网络、变电站与用户的集成的概念，它的概念研究与实现的目的是为了怎样更好地掌控与监视电力从出厂一直到供应的整个过程，使得输配电的过程更有效与通畅。电力系统综合自动化主要由电网调度自动化、电力系统的信息自动传输、发电厂的自动化、电力系统的反事故自动化、供电系统的自动化及电力工业的管理系统的自动化等组成。它的实质是怎样使电力在生产—传输—用户的过程中达到有效的自动化控制，实现电力的供应迅捷、损耗最小与安全可靠。

二、电力系统自动化的应用

在各个领域中电力系统自动化技术的应用都非常广泛，伴随计算机技术的不断普遍，电力系统已经不再是单一的控制与管理，而是通过自动化技术把各个领域的技术进行结合，实现电力系统的管理、控制以及优化。应用软件达到控制范围的不断扩大和自化程度的不断不断。电力系统的综合自动化一般采用分层控制的操作的方式，也就是在调度所、控制所、发电厂和变电站的各组织分层之间，按照所其管辖功能范围来分担与综合协调控制功能，来达到系统的合理、经济、可靠运行的目的的控制系统。目前，分层控制按照电力系统的大小通常分为二层或三层控制，中央控制所作为一个中枢神经，负责的是总体性的控制。地方控制所的主要功能就是对发电厂或变电所实行有效的监控。对地方的系统的电压控制、水工调度、安全监视、运行记录、报告与通报发电计划和系统构成计划等等，除了发电厂的无功功率的控制装置不进行配备以外，其他的设备的功能基本都和中央控制所一样。中央与地方控制所实际上都是调度自动化的重要内容，它的主要作用是对电网进行安全运行的时时监控、对电网进行有效的经济调度及对电网运行的安全分析与事故处理。以上功能的实现，必须要经过计算机系统与数据信息传输网络作为基础的数据采集和监控（SCADA），再配以经济调度控制（EDC）、自动发电控制（AGC）、安全分析（SA）等等软件来进行。

电力系统的综合自动化对于变电站保护与控制有了更高的要求，必须要具有集中控制的功能与有先进的继电保护与控制，并且能进行远距离控制与抗电磁干扰；对事件有记录；可以无人值班；能够适应全系统的统一控制的要求；并且满足分期建设的需要。配置的基本原则是：数据分慢、中、快速传递；分层；保护系统通信要保持高度的优先，但是不经常被占用；保护要具有独立工作的能力；功能处理器的配置成群；数据的采集装置应设在开关站以内；数据的采集装置的数量与地点应该具有灵活性；备用方式选择要有灵活性。

在完成主网、电厂、变电所自动化目的的同时，引进国外的先进电力部门已用的先进的配电设备，用以装备现有的配电系统，构成配电的SCADA系统，运用光纤等等通信手段来控制监测城乡的供配电，比如配电系统电压与电流的监测、调控自动重合器、启用分路开关等等。电力系统的综合自动化的实施的一个非常重要的方法是：数据性的信息的传输要有一个行之有效的调度通信网，电力生产的传输过程中的一些安全性监测数据、生产调度的数据、远动数据以及财务、行政、供应及计划管理数据等。一般电力系统综合自动化过程中，信息的传递主要可以分为由上至下与由下至上这两种方式。由上至下的信息传递通常被称作下行信息传递，是由各级控制所对发电厂及变电站下达指令与操作信息，由下至上的信息传递则通常称为上行的信息传递也就是传达判断与处理所需的信息。

三、电力系统综合自动化的发展方向

目前，我国的电力系统的综合自动化的发展方向是建立全面的DMS系统，由DMS系统，可以有效地提高电气的综合管理水平，满足现代电力系统技术发展的要求；使得电气设备的保护控制得以优化，避免大面积停电故障的发生，提升供电系统的可靠性；可以建立起快速的电气事故的处理机制，使得故障停电的时间大大缩短，也可大大的降低对生产装置的影响；管理人员能够即时的掌握整个电力系统的运行情况及电流、电量、电压、功率等一些运行参数，达到电力平衡的负荷监控、精确的计量与节约用电等等多种功能；使得现行的运行操作以及变电值班模式得以改变，实现真正意义上的无人值守的变电站管理模式，实现大幅度的减员增效的目标。

现有的国际上的很多公司都在紧锣密鼓的研制各类型的新型的互感器。这类的新型互感器被统称电子式互感器。包括连接传输系统与二次变换器的一个或者若干个电流或电压传感器，把被测值按照比例传送给测量仪器与保护、控制装置。装置输出的一般是模拟量或者数字量。电子式的互感器的运用对变电站的自动化系统的结构的变革与功能的完善以及技术性能的不断提高，起到强有力的推动作用，它的应用将会全面的促进数字化的变电站的自动化系统的达到。保护与监控集成系统的不断发展，电力系统自动化的一个主要特点就是数据共享，把保护与监控功能都集成到同一个装置当中，是达到数据共享的重要手段。SCADA（监测控制与数据采集）所要的好多数据与继电保护所处理的数据是一样的。所以将一些分布式的变电站的SCADA集成到一个统一的微机保护当中，达到保护与监控共用同一个硬件平台，这样就可实现明显的经济可靠。

四、对电力系统综合自动化的发展评价

当代社会对于电能供应的“安全、经济、可靠、优质”等各项指标的要求不断提高，相对应的，电力系统对自动化提出的要求也不断地提高。电力系统的自动化技术也不断的由低到高、从局部到整体发展。当今，电力系统自动控制技术正逐步趋向于：在控制策略上，不断地向最优化、智能化、区域化、协调化、适应化方向发展；从单个元件向部分区域以及全系统发展，比如SCADA的发展与区域稳定控制的日益发展。从单一功能开始向多功能与一体化发展。要实现这一发展目标，就需要广大的电力系统研究管理人员不断地以创新、发展的眼光，实现电力生产与传输的安全、可靠、节能的目的。

五、总结

综上所述，电力系统的综合自动化就是一个集传统技术改造和现代技术进步于一身的技术总体的推进过程。虽然，当今的电力系统的综合自动化已经开始进入了一个以计算机技术与监控技术的开发为重要标志的阶段，但是，对于我国现在这样一个电力需求较大、电网建设相对复杂而且电力系统综合自动化的改革开始较晚的现状来说，在不断引进先进的技术的同时，还需要注重对传统技术与设备的改进，只有这样，才能实现电力系统综合自动化的目标的早日、全面的实现。

参考文献

[1]张锋．浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J]．广东科技，2008，（8）．

[2]苏永峰，王杰．CAN总线技术在电力系统综合自动化的应用[J]．电气技术，2006，（9）

[3]夏明超，黄益庄，吴俊勇．变电站自动化技术的发展和现状[J]．北京交通大学学报，2007，（5）.

[4]张雷，李大伟．电力系统配电网自动化的应用现状及展望[J]．职业技术，2008，（7）．

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关键词：电力技术；电力系统；智能电网；运用

0 引言

随着我国网络信息化程度的不断普及和发展，供电网络所承担的任务越发繁重。因为相关的质量准则与服务工作的不断完善，电力自动化系统的网络安全程度也有一定程度的提升。此外，因为电力系统的开放性因素，遭受来自外部、内在的网络安全威胁因素是不可避免的，为了有效的控制这些因素，普及运用智能电网显得尤为重要。对此，研究电力技术和电力系统规划中智能电网的运用有着显著的现实意义。

1 智能电网概念

伴随着社会经济的不断发展以及科学技术的不断串行，智能电网这一概念逐渐进入电力行业中，同时在具体的运用中，能够处理非常多的问题[1]。智能电网概念图见图1。智能电网的发展是基于计算机信息化技术基础之上的，是综合了通信技术与网络技术，对供电、系统稳定、电力生产实行的一系列智能化监控。电力系统借助智能电网能够实现及时、实时的管理与监控，促使电力系统体现可靠、稳定、高效的工作效率。

2 电力技术和电力系统规划中智能电网的运用

2.1 借助智能电网建立信息化模型

在智能电网的管理系统当中，不仅需要对电力系统固定的生产属性实行信息管理，还可以将每一种数据之间的层次分布梳理得非常清晰[2]。对此，智能电网管理系统所建立的信息化管理模型不仅包含生产属性的信息，还包含空间图形信息。空间图形信息主要用于体现电力系统的所有空间位置，这种作用主要来源于GIS技术的支持，借助坐标能够及时的体现智能电网中每一个线路、每一个设备的实际坐标。电力技术和电力系统规划中属性信息的量非常多，主要包含第五特征以及各种电力设备。通过智能电网，不仅能够对生产设备进行实时化的管理，还能够对电力系统当中固定的设备进行及时的监控，并将其体现在数据模型当中，使这些生产工作通过几个图形来体现，借助点、面、线三要素体现智能电网当中的所有对象，并借助这些对象的组成形成电力系统环境之下的一切地物，并体现每一个地物的几何特征与属性特点。除此之外，因为网络处理过程中电力技术和电力系统规划的过程数据与生产条件是密不可分的，所以在数据模型当中，也可以通过位置构建模型。借助托肯建模的方法模拟实际工作状态，在保障模型能够按照相应规则进行演进的前提下，智能信息工作流网络的模型完整性便能够受到保障。

2.2 数据库的分成自动化能实时更新

在计算机软件技术的帮助之下，电力企业下电网数据库的所有信息系统都可以得以统一性、一致性的模式管理，数据库当中的内容都可以按照以下这一种方式进行分层自动化实时更新[3]。持续稳定的借助自动化采集电网元件当中的数据对本地数据库进行实时记录与自动更新。在这样的数据更新环境之下，一般情况下可以同时对变电站、发电厂以及煤矿厂等多个部门的数据库进行控制与管理，并将各个部门的信息统一到一个控制中心进行修改与更新。通过这样的方式，就能够有效地实现操作系统显示效率较低的现象。在服务器端口位置实施构建缓冲区，存储大量的常规数据，优化服务器的工作效率，从而强化工作流网络的工作能力。由此可见，伴随着地层数据库信息资源的改变，“级联式”的自动化实时更新目的便能够有效实现，区域控制中心、中央控制中心等数据库也就具备较高的自动化更新功能。

2.3 电力系统的智能化管理与规划

智能电网能够实现优化调度和智能化管理，从而保障管理的有效性，以最低的经济成本强化最终的经济收益，期间智能电网的有大优势便是能够借助洁净、可再生、新型的资源进行间接性辅助供电，实现降低资源消耗、保护环境等目的。这样的目的对于当代社会所提倡的“经济发展，可持续发展”有着较高的一致性，符合当代社会的发展情境。在同一模式之下的信息系统当中，智能电网对电力系统的控制管理内容，主要可以分为四个步骤实现，也就是自动寻找、自动检查、自动分析、自动处理。在控制过程中，被控制的电网子系统能够形成一个系统层子系统，也就是站层子系统或者是电网元件。对于一个系统层的子系统而言，其最优作用便是借助各个等级的调度控制中心管理权限，让智能电网在电力系统的规划过程中更加经济、合理、安全，规划更加有实际运用效果，并对系统的所有工作状态进行实施的监督与检查，及时发现子系统的故障和异常，实现对智能电网子系统下所有的线路、设备的工作状态进行智能化监督与控制，实现更高自动化、智能化控制目的。

3 总结

综上所述，智能电网是目前电力行业发展过程中非常重要的一项组成，其能够有效解决电力技术及电力系统规划中发生的各种问题，有着无法替代的运用意义。与此同时，伴随着我国经济的不断增长，电力行业在我国整体经济中的影响越发重要，确保供电稳定、高质量供电是电力行业所必须完成的任务之一。由此可见，在今后的发展中，必须更加着重于智能电网的技术手段创新层面，使其具备更为强大的自动化、智能化能力。

参考文献：

[1]李玲，付生辉，张丽.浅谈智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的应用[J].神州旬刊，2012，21（12）：93-94.

[2]陈建武，汤雍.浅谈智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的应用[J].中国科技投资，2012，30（30）：71-71.

[3]宋玉，宋其明.智能电网在电力技术及电力系统规划中的运用探讨[J].时代报告：学术版，2015，17（3）：289-289.

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关键词：新运行形式 智能电网 电力系统

中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：

电能的产生加速了社会的发展，推进了人类文明的进步。由于它是一种通过过速运转产生的能源，所以决定了电能的产生、运输、使用几乎是同步实现的，三者构成连续的并且一直处于动态平衡中的体统一结构。近年来，随着大型电力系统及其能源配置的不断提高，为电能运行的复杂性带来新的挑战，也突出新的问题，尤其是稳定性问题最为严重。因为电力系统崩溃而造成的大面积的停电事故，为我国的相关地区带来巨大的经济损失。这些事故的产生引发了电力系统的技术人员思考，如何利用新技术，通过对电力系统结构的改造从而优化电力系统的运作形式，以便实现提高电力系统运行的稳定性及运作效率的目的。

一、智能电网的概念和特点及组织架构

（一）智能电网的概念。IBM对智能电网的理解为：使用先进的科学技术，将网络分析与智能化技术应用到电力系统中，使电力系统的各项生产设备、控制体系、工作任务、技术人员完美结合，在形成公共信息形式的基础上进行自动收集与数据存储，对电力系统的运行和电力企业的管理展开深入分析，正确客观的改善电力系统的资产管理与供电服务。

美国能源部对智能电网的阐述是：智能电网是将科学的传感技术、通讯技术。控制理论等集合到新的电力系统领域中的一种综合技术。

中国电力公司对电网的定义为：以特高压的电网为骨干架构、各级电网的协调发展为坚强基础，通过先进的通讯技术与控制理论，将信息化、互动化、机械化的智能电网进行统一构建。

综合上述三种不同的权威机构对智能电网概念的表述来看，他们的出发点都是以实际拥有的物理电网为基础，通过找寻与现代相关的先进技术并与电力系统进行融合从而达到智能化，事实上是将网络技术运用到电力互联系统中来，但是这些先进的技术并没有改变电网原有的形态和运行规律，只是将电网的运作性能进行改善。

（二）智能电网的特点。

1、强大的网络格局，大量的智能元件存贮。从硬件的角度出发，强大的网络格局不仅需要智能电网能及时防御外界的干扰，如风雪袭击，人为干扰等，并且当电网在出现故障时，能及时解决问题，较少损失。

2、信息资源可以在网络中进行快速和准确的采集、交换、传输、执行。从软件的角度出发展现了智能电网的网络化特点。将智能电网进行网络化将会涉及到各类信息的处理，例如：命令信息、状态信息、历史信息、互动信息等，重要的是，在不同类型的信息平台中，对于信息的处理未来一定会实现可视化，从而方便电力系统的技术人员操作。

3、可以提供满足多元化供电需求的电力产品。依据智能电网是电力系统的重要组成部分，就其输出部分来说，智能电网必须适应经济发展对电能的大力需求，并适应因为新的负荷量对电网的冲击，在这个条件上，为他们提供符合要求的电能产品。

4、智能电网的运作效率相比较丛前有了较大改善，电力公司和用户之间的交流更多。智能电网通过调控电能方式、实现电能化的市场、电能分配的优化、减少电网设备的投资量，从而确保智能电网始终处于高效率的运行中，并且电力公司与用户在更强的交流中，让用户根据自己所看到的全部区域的供电状况来控制用电时间和用电量，对电能分配进一步优化。

（三）智能电网的组织架构。智能电网一共有两种组织结构。一种是高程度的智能化组织结构，另一种是程度较低的智能化组织化智能结构。

二、建设智能电网时需要客服的技术难题

（一）智能化元件及测量配置的先进性。智能化元件应用的基础是实现电网智能的物理化，并且在各种条件的干扰下，按照控制元件的基本属性与操控中心的命令指示准确迅速并有效地执行智能化操作。首先要求测量装置能准确测量出反映电网元件的属性和状态等物理量，然后运用自身的收发装置传送到信息网，最后通过信息网络的传输转给各级控制中心。

目前，随着信息科技、电子技术、自动管理、先进的传感器技术的不断发展，以及现代化的制造工艺的提高，使新的智能化元件与测量设备的生产规模铺垫了理论基础和技术含量。一般的划分，新的仪器测量设备可以划分为四个部分，涵盖了：仪表、网络接口、数据的收集和处理等。

（二）通讯形式的合理选择。智能电网要实现网络化，必将涉及通讯的选择方式。电能的传送是靠光速的传播，因此电网事故的发生极快，并能在短时间内波及周围区域。电网互联一方面扩大电网规模，另一方面，由于电网范围广，容易受到各方面的灾害。由于考虑到电网的传输能量、传送时的准确性及速度，因此选用分散自律式的组织结构，会使电网的通讯方式更安全、更高效。

三、智能电网在我国的发展现状

近年来，随着我国电网互联脚步的加快，全国化的电网即将建成，然而电网面临的安全性问题越来越严峻，因此发展智能电网是加强电网安全性的有效措施。据我国电网公司透露，我国建设的智能化电网将在今明两年完成规划和试点工作，并在未来几年得到推广，预计在2020年，我国将实现全国式的智能电网构建。通过十步走的方针策略，可将电网分布式的发电结构转换成即智能又灵敏的电网。

综上所述，以特高压为基本框架是我国的国情所决定的，电力资源的集中分布与主要消费电能的区域不对称，将引发长距离大规模的电能运输，并且用太阳能发电、水力和风力及核电等新型能源的发电量与用煤产生的电能相比，较为有限，由于先进的能源技术还未被使用，导致金属线低压传送电能时对电网的损害过大，因此必须使用特高压输电。但由于煤这种不可再生资源的有限及用煤发电在我国仍然占据主导地位的发展趋势来看，将来大范围的使用新型能源进行发电会是唯一选择，分布式发电必会成为我国发电的主要形式。

总结：

总之，由于电网互联引发电网安全性问题越来越严重，因此解决智能电网的建设问题是必经之路。智能电网的出现提高了电网可以观测的性能，方便对电网资源的可控性，加强了电网的安全性，减少了电网运行和维护的成本。并且，实现了随时处理电网的负荷与市场参与者的随机性，使电网的质量的得到优化，从而有更多的发展选择，是电力市场越来越成熟，提高电网配置。

参考文献：

[1] 李兴源，魏巍，王渝红，穆子龙，顾威.坚强智能电网发展技术的研究[J].电力系统保护与控制2009,37(17)

[2] 马韬韬，李珂，朱少华，郑晓，郭创新，李乐智能电网信息和通信技术关键问题探讨[J].电力发动化设备2010,30(05)

篇10

关键词：微网；配电系统；电力系统；可靠性；用电安全性

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）66-0028-02

当前，我国电力系统正在不断的进行电网和机组的快速发挥在那，尤其是在用电负荷较为集中的地区，采用了分布式电源的配置方式，基于这种情况，专家和学者提出，将某一区域中的若干分布式电源与该地区的负荷作为一个发电和配电的子系统进行管理，并且将该子系统称之为微网。在电力系统运行过过程中，将每个微网作为一个整体，对其进行有效的管理与控制，通过对不同的微网进行有效的协调和并列运行，能够使得单个电源对于电网稳定性所产生的负面影响降到最低。微网的运行效率，对于电力系统的可靠性有着重要的影响，其能够对原有的电力系统运行起到一定的保护和控制作用，因此，对于含微网的配电系统运行的可靠性进行研究，也是实现整个电网稳定、安全运行的保障。

1 微网的涵义

1.1 微网的概念

微网是我国电力行业的一个全新的概念，其使得分布式发电技术和新型的电子电力技术得到了有效的结合，其由微网电源（也就是分布式电源），储能装置、管理系统等部分组成。通过对配电系统中的某一个区域作为一个子系统，通过一个分布式电源和负荷的有效连接，通过有效的控制与管理，对配电系统机进行统一的监视和控制，而形成一个统一的整体的配电系统。在微网的运行过程中，如果其负荷容量或者是配电网的结构发生变化时，则微网能够通过对信息的采集，实现对分布式电源的有效控制，在某一个子系统发生故障时，能够确保配电网的持续运行，使得电力系统具有了更高的稳定性。另外，微网的运行能够对可再生资源进行广泛的利用，因此能够使得传统电网的备用容量得到很大程度的降低，进而提高电网运行的经济效益。

1.2 微网的工作方式

微网中包含了分布式电源、负荷、储能装置等，而在典型的微网结构中，分布式电源和静态的开关是其关键的组成部分，在微网运行结构中，通过分布式电源和静态开关实现与总配电系统的连接。在微网结构中，对微网的运行起到综合控制作用的是能量管理器和电压控制器。能量管理器是根据不同的微网分布，所进设置的不同的工作点，并且对微网具的运行具有一定的控制作用。当微网以一种整体的形式进行运转时，往往是通过联网运行和孤岛运行两种方式来完成的。而在正常的运行状态下，微网一般是处于联网的运行状态，其功率能够进行双向的流动，如图1。

当其中某个电源出现故障时，微网则可以通过静态开关的控制，与原有的配电系统分离，处于孤岛运行的状态，如图2。

当微网处于孤岛运行的状态时，其也能够通过分布式电源，确保电压的稳定性，保证在配电系统的内部不会出现断电等状况，当原系统恢复使用后，微网会恢复到联网运行的状态。微网可以作为一种接入方式，单独的介入到电网中，也可以通过嵌套的方式嵌入到另一个微网中，而微网的分裂则是需要依靠开关来进行，通过静态开关的控制，能够实现微网的分裂，分裂后的微网则以多个孤岛的方式运行。另外，微网也可以作为一个负荷，从电网中吸收电能，作为分布式电源为用户提供所需的电量。

2 含微网的新型配电系统可靠性研究

在传统的配电系统运行过程中，通常情况下都不含有大电源而且运行的状态呈辐射状。在微网接入到配电系统中以后，则使原有的辐射状配电系统的运行结构产生了变化，在微网中所使用的分布式电源的输出由于受到光能、室外气温等外界因素的影响较大，因此在其功率输出时具有一定的随机性，较难控制；另外，在含微网的配电系统中，其运行的流向会由于受到运行状态的影响而随时进行改变，也就是说，存在双向的流动，这就使得配电系统的运行状态稳定性受到影响。所以，无论是从理论方面，还是从实践方面，含微网的新型配电系统在可靠性评估方面，都将发生巨大的变化，这对于我国当前的电力事业发展有着重要的意义。

2.1 含微网配电网可靠性评估的主要指标

在新型配电系统中，微网具有一定的灵活性和多样性，因此，对于含微网的新型配电系统的考性的评估难度也要大于普通的配电网系统的可靠性评估。在配电系统中，对于系统可靠性的评估指标，一般可以分为负荷点可靠性指标和系统可靠性指标两种。在负荷点可靠性指标中，一般包括年停电频率、平均停电持续时间、负荷点年平均停电持续时间等；系统可靠性指标包括系统平均停电频率指标、用户平均停电频率、系统平均中断持续时间指标、用户平均中断持续时间指标、平均服务可靠性指标、平均服务不可靠性指标。在针对含微网的配电系统的可靠性进行平时股时，需要同时考虑到在联网运行和孤岛运行两种不同的运行状态下所产生的不同的可靠性指标，因此，如果出于微网联网运行状态下，则应当将含微网的配电系统作为一个整体进行评估；而如果是在微网孤岛运行的状态下，则应当将微网运行和配电网运行的两方面数据综合评估，才能够得到准确的评估指标。另外，在某些特定的情况下，可以将微网作为一个的单独的子系统来对其可靠性进行评估，以此来对孤岛运行的可靠性进行对比和科学的评估。

2.2 含微网的配电系统可靠性评估模型

微网接入配电系统具有多样性的分布特点，对于不同的分布式电源有着不同的输出功率，与以往的配电网系统输出功率相比，其输出值较小，而且具有一定的间歇性和随机性，因此，对于含微网的配电系统的可靠性进行评估时，首要的问题就是进行分布式电源的模型的建立。在进行建模的过程中，现有的文献大多只集中关注分布式电源本身．而涉及分布式电源与配网间的相互影响，将分布式发电、负荷以及保护控制装置作为整体以微网形式建立可靠性评估模型的研究还未见报道。因此。在分布式电源可靠性模型基础上建立能够准确表述微网特性的模型，还需要开展进一步的工作。

2.3 含微网的配电系统的孤岛划分

含微网的配电系统的主要特点，就是在主网发生故障时，能够进入孤岛运行状态，确保整个电力系统的稳定运行，因此，在孤岛划分的问题上，不能简单的考虑功率输出的平衡状态，同时更应当对微网控制技术的发展进行充分的考虑，同时对于微网运行的平滑过渡也需要进行详细的计算，如果计算得过于粗略，则无法体现孤岛划分的效率。因此，应当充分考虑到微网和分布式电源的影响，现有配电网可靠性指标是否仍然适用还值得商榷。

3 结论

微网作为一种全新的电网形式，在当前的电力系统中得到了广泛的应用，其不仅解决了电网中元件过于陈旧、使用效率较低等问题，同时也使得电网中容量过小与符合不断增长之间的矛盾，也促进了新时期风力发电、太阳能发电等环保型能源的有效利用。基于此，本文笔者主要针对含微网的配电系统可靠性的相关问题进行了一些列的论述，对于微网的接入在改善配电网可靠性以及使用效率等方面的问题进行了简单的分析，以期能够促进未来配电系统不断完善，并且促进各项可靠性指标的实现，促进我国电力事业的持续发展。

参考文献

[1]鲁宗相，乇彩霞，闶勇，等.微电网研究综述[J].电力系统自动化，2007，31(19)．

[2]别朝红，李更丰，王锡凡.含微网的新型配电系统可靠性评估综述[J].电力自动化设备，2011(1).

[3]葛少云，王浩鸣，刘洪.考虑馈线容量约束的多微网配电系统可靠性评估[J].天津大学学报，2011(11).

[4]吴颖超.含分布式电源的配电网可靠性评估[D].华北电力大学(保定)华北电力大学：电气工程及其自动化，2011.

[5] 陈超金.含微电网的配电系统可靠性分析[J].广东电力，2010(9).

[6]史燕馄.基于供电可靠性的配电网自动化理论与实践研究[D].大连：大连理工大学，2005．