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1、电力系统自动化发展趋势和新技术应用 摘要：随着我国电力体制改革步伐的加快，客观带动了现代电力事业的技术创新与发展。在我国电力系统的建设中，越来越多的新型电力电子和计算机技术得到应用，促进了国内电力系统的自动化发展。关键字：电力系统自动化发展趋势新技术应用中图分类号：F407.6文献标识码：A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)
2、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。4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(PowerSystemEquiqm
3、entsandPowerElectronics)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。第一、关于FACTS新技术的研究与应用。关于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——柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。所谓“柔性交流输电系统”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
4、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。4ASVC是FACTS的一个核心装置。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
5、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。第二、关于DFACTS新技术的研究与应用。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
6、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。第三、基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统研究与应用。4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
7、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。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)。电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS
8、技术和相量测量技术的结合标志着电力系统
