探析电力系统自动化发展趋势及新技术的应用

　　一、电力系统自动化总的发展趋势

　　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。

　　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。

　　二、具有变革性重要影响的三项新技术

　　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。