电力自动化技术论文范文
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随着我国电力事业的快速发展，电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。学习啦小编为大家整理的电力自动化技术论文范文，希望你们喜欢。
电力自动化技术论文范文篇一
浅析电力自动化
【摘 要】随着我国电力事业的快速发展，电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。电力系统的自动化技术的应用不但保证了供电的电能质量还保证了系统运行的安全可靠，提高了经济效益。本文分析了电力系统自动化的发展趋势，产生，对电力系统的智能化技术进行了探究。
【关键词】电力系统自动化智能化
中图分类号：F407文献标识码： A
电力系统自动化是对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统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，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压)，保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。
一、电力系统自动化总的发展趋势
(一)当今电力系统自动控制技术的发展趋势
电力系统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;在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题;在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论;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;在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
(二)整个电力系统自动化的发展趋势
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);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);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;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;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;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;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。
二、电力系统的智能化技术
(一)变电站自动化
是在微机技术和网络通讯技术的基础上发展起来的。变电站自动化系统集保护、测量、控制、远传等功能为一体，采用微机化产品，并充分利用微机的数字通信的优势来实现数据共享的一套电力系统二次设备的自动化装置。它取代了常规的仪表盘、柜，以及一些中央信号装置，节省了变电站的占地面积，节省了电缆的投资。整个变电站要实现自动控制，一套优秀的监控软件是必须的。当操作人员进入变电站时，可以从自动化系统的当地监控软件上了解变电站当前的运行情况和历史记录。当地监控软件通过密码实现多权限多级管理，一般操作人员可以看主接线图、遥信遥控遥测表、特殊功能显示图、SOE等图表，系统管理员可以修改软件配置、各级权限范围、各种图表，操作员和监督员同时认可才能进行遥控操作。登入登出过程、执行操作后软件都会详细记录操作人姓名、密码、操作等信息。软件根据设定自动记录所需的四遥量并进行统计，形成曲线、棒图等。
(二)建立坚强、灵活的网络拓扑
坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡，为了缓解此现状所带来的不利影响，我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。如何进一步、优化特高压和各级电网规划成为需要解决的关键问题。随着电网规模的扩大、互联电网的形成，电网的安全稳定性与脆弱性问题越来越严重，对主网架结构的规划设计要求也相应地提高了。只有灵活的电网结构才能应对自然灾害和社会灾害等突发灾害性事件对电网安全的影响。
(三)实现开放、标准、集成的通信系统
智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求，智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力：既包括识别故障早期征兆的预测能力，也包括对已经发生的扰动做出响应的能力，其监测范围将大范围扩展、全方位覆盖，为电网运行、综合管理等提供外延的应用支撑，而不仅局限于对电网装备的监测。
(四)CAN总线技术在电力调度自动化系统的应用
CAN总线在电力调度的大系统中作为站点内部智能数据模块与计算机之间的通信网络，在通信速度、通信距离、抗干扰等方面完全能满足控制系统的要求。随着计算机科学的发展，现场总线控制系统在数据交换的实时性、准确性、快速性方面的突破性进展，为电力网系统经济、合理的调度运行提供了技术保证和技术支持。CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
在该电力调度系统，每个分站点均由工控机和若干测控接点组成。所有测控点都以“平等主体”挂接在总线上，每一点对应35kV回路或6kV回路的测控。测控点能够采集对应回路的遥信量及遥测量，能根据接收到的命令主动将数据发送到CAN总线，通过预先设定的验收码和验收屏蔽码可以控制该测控点从总线上接收哪些数据或命令。站点工控机通过CAN卡从CAN总线上接收各节点数据进行处理，再通过网卡到集团千兆网，转发到总调度中心。该智能测控节点的软件由两部分组成：一部分为初始化程序，包括对单片机本身的中断、定时器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化;另一部分为测控供电回路电量参数的数据采集处理。CAN总线比其它形式总线在速度、抗干扰能力及高性能上有着巨大的区别，CAN总线设计灵活、可靠性高、布线方便，更加适合于工业领域到各种集散控制系统
(五)电力载波技术在自动抄表中的应用
目前在电能表远程抄收中，最适宜采用的方式为低压电力线载波与10kV电力线载波所组合而成的系统。其技术构成如下：
1.在硬件方面，为了减少各个电路部分相互之间的串扰，要合理划分弱信号电路，强信号电路;合理划分数字电路部分和模拟电路部分;对于模拟信号输出和输入口均采用磁路耦合方式进行隔离，同时对于输入信号使用具有高的带外衰减系数的无源带通滤波器;对于外部数字信号接口电路部分使用具有良好电磁兼容性能的集成电路;在各输入和输出端口添加相应的保护器件;另外，还要使用具有高稳定性、高抗干扰性的电源，进一步提高整体的抗干扰能力。
2.在软件方面，使用内置式看门狗，使之能够有效地监测软件运行故障，在合理的较短时间内从故障中恢复;在MCU软件设计中使用分布式软件陷阱，以监测软件的运行并从故障中恢复;对端口采样时，使用重复采样判别技术，防止慢上升速率信号中叠加的噪声对采样精度的影响。
3.在数据传输方面，为了提高传输的可靠性，克服信道中噪声对判决错误的影响，除了合理选择调制与解调方法外，还要采用差错控制编码技术(也称纠错编码)，最大限度地保证数据传输的可靠。
(六)配电网自动化
配电网长期以来只能采用手工操作进行控制，自90年代开始逐步发展实现了一批功能独立的孤岛自动化，今后的发展趋势必然走向基于先进通信技术的网络自动化。配电网自动化主要包括馈线自动化、自动制图、设备管理、地理信息系统及配电网分析软件，它是配电自动化的基础部分。与传统的孤岛自动化相比，基于信息技术的配电网自动化的关键在于以下三点：大量的智能终端、通信技术和丰富的后台软件。针对我国配电网的具体情况，配电网自动化应当分期分批逐步发展完善，最终实现对配电系统资源的综合利用。
三、结语
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。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域，而信息技术的发展，不仅会推动电力系统监测的发展，也会推动电力系统控制向更高水平发展。
电力自动化技术论文范文篇二
浅析电力自动化技术
摘要：电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展，带动了许多电力新技术、新设备的不断出现，近年来随着城乡电网改造的进行，智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用，它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。
关键词：电力;自动化：技术
Abstract: the power electronic technology and intelligent control technology and information communication technology unceasing development, drive the many electric power of new technology, new equipment appeared in recent years, with the urban and rural network reconstruction, intelligent reactive compensation technology in low voltage distribution network all over the public deserves to change are widely used, it sets the low voltage reactive power compensation, comprehensive distribution monitoring, power distribution line loss measurement, the area of the voltage qualification rate assessment, harmonic monitoring and other functions in one; Also with the full consideration of the combination of power distribution automation system.
Keywords: electric power; Automation: technology
中图分类号：TM715文献标识码：A文章编号：
电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展，带动了许多电力新技术、新设备的不断出现，近年来随着城乡电网改造的进行，智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用，它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。
1 低压无功技术
1.1采集单一信号，采用三相电容器，三相共补这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合，但假如当前的负载主要为居民用户，三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同，采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。
1.2 投切开关多采用交流接触器其缺点是响应速度较慢，在投切过程中会对电网产生冲击涌流，使用寿命短。
1.3 无功控制策略控制物理量多为电压、功率因数、无功电流，投切方式为：循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。
1.4 通常不具备配电监测功能
2 智能无功补偿技术
2.1补偿方式
2.1.1固定补偿与动态补偿相结合
随着社会的发展，负载类型越来越复杂，电网对无功要求也越来越高。因此单纯的固定补偿已经不能满足要求，新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。
2.1.2三相共补与分相补偿相结合
新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备，都是两相供电，电网中三相不平衡的情况越来越多，三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题，而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。
2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合
稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等企业。工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大，充分有效地进行无功补偿，不仅可以提高功率因数，降损节能，而且可以充分挖掘设备的工作容量，充分发挥设备能力，提高工作效率，提高产量和质量，经济效益大。
2.2 采用先进的投切开关
目前采用的投切开关主要有以下几种：
2.2.1 过零触发固态继电器
其特点是动态响应快，在投切过程中对电网无冲击、无涌流，寿命较长，但有一定的功耗和谐波污染，目前运用比较普遍。
2.2.2 机电一体化智能复合开关
该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行，综合两种开关的优点，既实现了快速投切，又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。
2.2.3 机电一体化智能型真空开关
该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构，可实现电容过零投切，还可适应电容器串联电抗器回路的投切，寿命长，可靠性高，目前正在实现商品化。
2.3 采用智能型无功控制策略
采集三相电压、电流信号，跟踪系统中无功的变化，以无功功率为控制物理量，以用户设定的功率冈数为投切参考限量，依据模糊控制理论智能选择电容器组合，智能投切是针对星一角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论，自动及时地投切电容补偿，补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合，依据“取平补齐”的原则投入电网，实现电容器投切的智能控制，使补偿精度高。
2.3.1科学的电压限制条件
可设定的过、欠压保护值。可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值，具缺相保护功能。以无功功率为投切门限值。
2.3.2 可设置投切延时
延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿，也可支持稳态补偿)，同组电容投切动作时间间隔可设置，对快速跟踪补偿可设置为零。
2.4 集成综合配电监测功能
综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体，是一套比较完整的配电运行参数测量机构，是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据，是为电网的安全运行和经济运行提供可靠的治理依据，是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下：
实时监测配变三相数据：电压、电流、功率、功率因数、频率(1-3次谐波);
累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能，累计计量有功、无功电量;
查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。
一般都配有相关的后台处理软件，大多数可实现网络多机操作与数据共享。
2.5 集成电压监测功能
根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理，便于用户考核电压合格率，可用于电压监测考核。
2.6 集成在线谐波监测功能
较好一点的监测终端采用DSP作为CPU，应用FFT快速傅立叶算法，可精确计算测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数，还可以分析l～3次谐波，从而实现在线的谐波监测功能，该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。
2.7 通信
某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用。采用标准的RS232、RS485接口，可根据用户要求非凡配置Modem、现场总线等，与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种，或是其一或是多种方式的结合。
手工抄表：有线、无线、电卡等多种抄表方式。
直接通信：与配电自动化系统接口，为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。
与FTU的通信：可通过FTU实现一点对多点采集，以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信，通常采用载波或直联。
2.8 模块化结构
当前应用较广的模块化设计结构，将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内，形成多种容量规格的标准化单元，其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品，同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。
3 结语
总之，随着科技的快速发展进步，高科技企业的增加，电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时，还要对用户电网进行更全面的治理、监控，在这个过程中，将有各种新技术、新设备发展起来，未来的无功补偿技术将会更加经济有效。
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