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電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢及新技術(shù)的應(yīng)用探析
【摘 要】現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)飛速騰飛，人們對電力的要求也越來越強(qiáng)。在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的促進(jìn)下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化也在不斷的發(fā)展，也因此產(chǎn)生了各種新技術(shù)。通過介紹我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化目前的狀況，進(jìn)而闡述各種新技術(shù)的應(yīng)用和電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);發(fā)展趨勢;新技術(shù)發(fā)展
前言
電力系統(tǒng)是我國國名經(jīng)濟(jì)的基石。電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)�，F(xiàn)代社會需要的是安全可靠經(jīng)濟(jì)的電能。電力系統(tǒng)主要由發(fā)電輸電變電配電及用電等5部分組成。電力系統(tǒng)是一個(gè)具有復(fù)雜的大系統(tǒng)由于用戶的不斷增加的需求，電網(wǎng)對于技術(shù)的要求水平也提出了越來越高的要求。
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢總的發(fā)展趨勢的特點(diǎn)研究
1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的圖形化特點(diǎn)
因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工程的正式啟動(dòng)，電力系統(tǒng)的調(diào)度管理、數(shù)據(jù)計(jì)算分析呈現(xiàn)出傳輸路徑的交叉性，信息更新越來越高速這樣的幾種特點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展下，電力系統(tǒng)技術(shù)整合也在蓬勃發(fā)展著。電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)處理上已經(jīng)不再使用傳統(tǒng)的處理方式，而是使用圖形化處理這樣的新技術(shù)，這樣看到圖形，電力系統(tǒng)管理者就能了解電力系統(tǒng)的變化發(fā)展趨勢，也就能對未來電力系統(tǒng)軟件開發(fā)帶來絲絲先機(jī)。
1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的遠(yuǎn)程化特點(diǎn)
過去電力系統(tǒng)的硬件平臺大部分是計(jì)算機(jī)，外加使用擴(kuò)展測控法對接口電路工作開展監(jiān)測。此類的設(shè)計(jì)有很多的優(yōu)勢，這種類型的設(shè)計(jì)的周期很長，擴(kuò)展性也很好。但是這樣的設(shè)計(jì)方式也具有著高成本、大體積、大功耗以及靈動(dòng)性差的多種缺點(diǎn)。現(xiàn)在，正是有著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新和電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備已經(jīng)變?yōu)樵絹碓浇咏顑?yōu)化、智能化和小型化、協(xié)調(diào)化。因此，建立在此基礎(chǔ)之上的電力系統(tǒng)也具備了遠(yuǎn)程化的特點(diǎn)，使電力系統(tǒng)自動(dòng)化在控制系統(tǒng)方面的發(fā)展更加貼近智能化。
1.3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的分布化特點(diǎn)
發(fā)電率范圍在幾十兆瓦至幾千瓦之間并且模型較小的發(fā)電單元，它的地點(diǎn)處于用戶周圍還有有高效和可靠特點(diǎn)的稱為電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)分布化。分布式發(fā)電主要包括以液體或氣體為燃料的內(nèi)燃機(jī)、太陽能發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)和風(fēng)力發(fā)電等等的其他一些發(fā)電方式。這種發(fā)電技術(shù)具有很好的靈活性，能夠給與用戶各不相同的感受。還能為邊遠(yuǎn)商業(yè)區(qū)域提供可靠的電力資源，讓他們使用具有再生特點(diǎn)的資源進(jìn)行多次發(fā)電，這樣的電能還具有穩(wěn)定度高的特點(diǎn)，是具有分度化的特色。極端及技術(shù)、新材料技術(shù)和電力電子技術(shù)都要作為支柱技術(shù)被在其中使用。
2 電力系統(tǒng)與新技術(shù)的結(jié)合
2.1 與智能計(jì)算機(jī)的結(jié)合
計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)就是與智能計(jì)算機(jī)的結(jié)合之一。使用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能夠方便的獲得多種圖像信息。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。目前，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)使用在電力系統(tǒng)中的作用是修改遙控系統(tǒng)在此同時(shí)提高它的性能。這主要表現(xiàn)在使用在線監(jiān)測和開展無人操作或者環(huán)境監(jiān)視，紅外圖像監(jiān)測是電力設(shè)備在線監(jiān)測常用方法中效果最好的。它既有這使用方便，又有著精準(zhǔn)度較高的特點(diǎn)。紅外圖像識別方面主要就是使用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，這樣能取得較好的效果。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的工作原理是在科學(xué)獲取電力設(shè)備實(shí)時(shí)紅外圖像和電力設(shè)備正常工作時(shí)圖像后，將兩者開展對比。如果出現(xiàn)不正常。也就因此能夠證明電力設(shè)備出現(xiàn)問題。第開展無人操作或者環(huán)境監(jiān)視是使用微波雙鑒探測器進(jìn)行協(xié)助，將差分圖像以及流光法一起使用對移動(dòng)物體開展監(jiān)測。如果出現(xiàn)不正�，F(xiàn)象，那么系統(tǒng)就可以識別出來，并且警告我們。因?yàn)橛?jì)算機(jī)視覺技術(shù)還處于起步階段，其存在一定的不足之處。雖然計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)發(fā)展迅速，但計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)發(fā)展的并不完善，因?yàn)閳D像識別自身的復(fù)雜性的原因，所以現(xiàn)階段還不能實(shí)現(xiàn)完全的無人操作。正是因?yàn)橛兄@些原因，在大多數(shù)情況下，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)只能夠作為一種輔助技術(shù)。
2.2 與微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)合
在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展速度過快并且伴隨著相關(guān)微機(jī)設(shè)備應(yīng)用范圍越來越普遍的情況下。人們越來越嚴(yán)格的要求微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。更簡單的說，也就是原有的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展的需要。人們需要的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該具備更加牢靠與穩(wěn)定的可以對通信進(jìn)行保護(hù)的能力。這樣才能夠達(dá)到人們希望人機(jī)互動(dòng)的效果。這樣的系統(tǒng)在對硬件提高出高要求的同時(shí)也對軟件業(yè)產(chǎn)生了更加具體的要求。例如，我國在上世紀(jì)末將第一套微機(jī)線路保護(hù)設(shè)備投入使用，并且該設(shè)備因?yàn)樾阅苷紦?jù)極大的優(yōu)勢從而獲得世界各國用戶的普遍認(rèn)可。
在繼電保護(hù)設(shè)備中，我們更加需要完善的問題就是設(shè)備的實(shí)時(shí)性。設(shè)備的實(shí)時(shí)性直接關(guān)乎電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，它直接受到其影響。假如設(shè)備實(shí)時(shí)性出現(xiàn)缺陷，會給電力系統(tǒng)帶來難以補(bǔ)救損失的可能性。現(xiàn)階段在我國電力系統(tǒng)中應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)通常來說主要為C/C++語言。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)不僅靈活性高并且可移植性也很強(qiáng)。同時(shí)該系統(tǒng)還使用了能夠隨時(shí)改變的模塊化，目的在于處理好各種存在可能性會產(chǎn)生的問題但是卻又不能夠進(jìn)行更換的難題。在提供便利的同時(shí)也能夠盡最大的努力滿足用戶各種要求。
2.3 與GPS安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合
GPS的全稱是全球定位系統(tǒng)。這是一個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)。它能具有導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能的原因是它可以保證在地球上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)被觀測到。高精度、高效率和低成本都是GPS定位技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)。正是在這些優(yōu)點(diǎn)的幫助下，它才能在各類大地測量控制網(wǎng)獲得加強(qiáng)改造，也因此具有了較為普及的應(yīng)用。目前，GPS技術(shù)出現(xiàn)了一個(gè)不斷進(jìn)步的境地，而將GPS技術(shù)使用到電力系統(tǒng)當(dāng)中的條件也越來越松。電力系統(tǒng)使用GPS動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)后取得效果很好。不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)開展實(shí)時(shí)且有效的監(jiān)控，同時(shí)還能夠?qū)PS定位技術(shù)的精準(zhǔn)度高并且效率快以及成本低的優(yōu)勢完全體現(xiàn)出來�？梢詫茌爡^(qū)內(nèi)的大地測量控制電網(wǎng)進(jìn)行合理的監(jiān)測。電力系統(tǒng)使用GPS動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)后。基于GPS的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)指的是電力系統(tǒng)采用GPS所實(shí)現(xiàn)的光纖通信技術(shù)和同步測量技術(shù)。電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測管理主要包括動(dòng)態(tài)相量測量系統(tǒng)、定時(shí)系統(tǒng)、中央信號處理系統(tǒng)和通信系統(tǒng)四個(gè)部分的內(nèi)容。使用GPS和EMS監(jiān)控系統(tǒng)能夠做到對數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)、集中處理、定時(shí)等，為相量的控制提供條件。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測是我們必須做的，同時(shí)也是是電力系統(tǒng)發(fā)展的要求。
動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)是基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS。各種各樣的電磁暫態(tài)故障記錄器和集中在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)目前主是在錄音的過程中使用的監(jiān)控工具。前面具有記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄時(shí)間短，缺乏溝通不同的錄音機(jī)，讓困難分析系統(tǒng)作為一個(gè)整體的動(dòng)態(tài)特性：后者記錄數(shù)據(jù)刷新間隔時(shí)間，但是用于系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。很難分析整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為的原因是都有一個(gè)共同的、缺乏精確的時(shí)間戳之間的聯(lián)合不同位置即記錄數(shù)據(jù)只是部分有效。新一代的基于GPS動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是一個(gè)相結(jié)合的新的和現(xiàn)有的SCADA的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。在這樣的新技術(shù)下，GPS同步相量測量技術(shù)和光纖通訊技術(shù)和實(shí)施總量控制提供了條件。
在大型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和振動(dòng)監(jiān)測中常用的GPS系統(tǒng)的研究獲得了一定的成果。在現(xiàn)實(shí)生活中已投入運(yùn)行，例如GPS同步相量測量裝置監(jiān)控系統(tǒng)在南方電網(wǎng)投運(yùn)。中國南方電網(wǎng)功率角振蕩天骨干接觸線己廣泛應(yīng)用在網(wǎng)格中的500千伏線路可以在實(shí)時(shí)調(diào)度中心觀察。
3 結(jié)語
電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)無疑具有著很大的潛力在計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展下，也將有更多的技術(shù)出現(xiàn)。隨著它們的出現(xiàn)，電力系統(tǒng)將更加自動(dòng)化，為人們提供更好的電能。
【參考文獻(xiàn)】
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