時間：2023-07-12 09:32:20
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇新型電力系統概念，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
在目前能源資源問題比較緊缺的形勢下，智能電網以其自身具備的高效性、可操作性、清潔性以及方便儲存性優點，作為一種新型的、有很大發展潛力的電力技術，越來越廣泛的應用在現代的電網建設中。以下針對智能電網的概念、特征進行詳細的分析。
1.1智能電網的概念
所謂智能電網，指的是電網系統以及電力系統的相關技術逐漸朝智能化的方向發展。通常情況下，智能電網主要將集雙向性、集成性以及高效性特點于一體的計算機通信技術作為主要的載體，然后運用先進的傳感技術、測量技術、控制技術以及決策技術，以保證實現電網系統能夠安全、穩定、可靠運行為主要目的，是一種新型的電力技術。
1.2智能電網的特征
通過對智能電網的特征進行分析，其主要具備堅強性、兼容性、經濟性以及自愈性的特征。
(1)堅強性
智能電網的堅強性，指的是在電網系統遇到突發性情況、大面積的受干擾或者出現大面積故障的情況下，智能電網依然能夠有效的保證終端客戶的穩定用電，并滿足其用電需求。另外，電網系統受到惡劣的天氣環境影響或者受到巨大的外力作用影響，智能電網不僅能夠保障電力系統的安全穩定運行，而且還能夠確保電力信息的安全性。
(2)兼容性
智能電網不僅支持以往的電網系統功能，而且還能夠介入不同的清潔、可再生能源。另外，運用分布式電源和微電網系統，來滿足終端用戶的互動需求，更好的達到用戶的需求。
(3)經濟性
由于智能電網是一種與電力市場經濟、交易活動有關的技術支持，實現其能源資源的優化配置能夠有效的減少電網傳輸線路的損耗，并提高電力資源的利用率。
(4)自愈性
智能電網除了能夠對電網系統的安全進行分析和評估之外，自身還具備強大的預控防治體系，能夠保障自身的輸電和供電。
二、智能電網主要運用的先進技術
在電力技術環境下，規劃的電力系統主要以智能電網為重要基礎，主要運用以下兩種技術。
2.1通信技術
智能電網自身具備的高速性、雙向性的通信技術，是智能電網自愈性特征的重要體現。通過運用高速、雙向通信技術，不僅有利于實現智能電網自動進行檢測、校正工作，而且還有利于進行維護工作，主要對電網系統中可能存在的安全運行事故進行及時監督、控制和維護。如果在電網系統的運行過程中出現安全運行事故，那么通過運用高速雙向通信技術，將會對輸電線路進行補償，并對其線路進行重新分配，有效的防止安全運行事故的逐漸擴大，并提升電網的整體服務水平與控制能力。
2.2智能固態表針
智能電網技術運用新型的智能固態表技術和讀取系統，對以往電力系統中運用的電磁表技術和讀取系統進行了改進和完善。新型的智能固態表技術和讀取系統不僅能夠為終端用戶的不同的電能需求進行持續不斷的計量，而且其還能夠對于電力企業的高峰電力價格信號、低谷電力價格信號等信息及時的保存到電力系統自身的計數裝置中，并將所有的電費費率信息及時的在終端用戶的操作界面中，例如在什么時間段運用什么電費費率政策等信息。
三、結語
關鍵詞：電力系統自動化；發展；應用
中圖分類號：TM0 文獻標識碼：B文章編號：1009-9166（2011）0014(C)-0192-01
一、電力系統自動化總的發展趨勢
（一）當今電力系統的自動控制技術正趨向于
1、在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。2、在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。3、在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。4、在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。
（二）整個電力系統自動化的發展則趨向于
1、由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC（自動發電控制）。2、由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS（能量管理系統）到DMS（配電管理系統）。3、由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展。4、裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變。5、追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如勵磁控制、潮流控制。
二、具有變革性重要影響的三項新技術
（一）電力系統的智能控制
電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段：基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段；線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段；智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有：1、電力系統是一個具有強非線性的、變參數的動態大系統。2、具有多目標尋優和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。3、不僅需要本地不同控制器間協調，也需要異地不同控制器間協調控制。
（二）FACTS和DFACTS
1、FACTS概念的提出
在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候，一種改變傳統輸電能力的新技術――柔流輸電系統（FACTS）技術悄然興起。
所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術，簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數（如電壓、相位差、電抗等）進行調整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。
2、FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現狀
各種FACTS裝置的共同特點是：基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。
ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比，ASVC的調節范圍大，反應速度快，不會發生響應遲緩，沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲，并且因為ASVC是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。
3、DFACTS的研究態勢
DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術，它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是：對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
（三）基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統
1、基于GPS統一時鐘的新一代EMS
目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集（SCADA）系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難；后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。
2、基于GPS的新一代動態安全監控系統
基于GPS的新一代動態安全監控系統，是新動態安全監測系統與原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統，主要由同步定時系統，動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現的同步相量測量技術和光纖通信技術，為相量控制提供了實現的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產物――PMU（相量測量單元）設備，正逐步取代RTU設備實現電壓、電流相量測量（相角和幅值）。
關鍵詞：新形勢；電力系統自動化；研究方向
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A
文章編號：1009-0118（2012）07-0215-02
電力系統自動化是我們電力系統一直以來力求的發展方向，它包括：發電控制的自動化（AGC已經實現，尚需發展）、電力調度的自動化（具有在線潮流監視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統），實現了配電網的自動化，現今最熱門的變電站綜合自動化即建設綜自站，實現更好的無人值班。電力系統是一個地域分布遼闊，由發電廠、變電站、輸配電網絡和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。
一、電力系統自動化的概念
電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網絡信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量（頻率和電壓）、系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。
二、具有變革性重要影響的三項新技術
（一）電力系統的智能控制
電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為3個階段：基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段；智能控制階段。智能控制是當今控制理論發展的新階段，主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題。特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。
智能控制在電力系統工程應用方面具有非常廣闊的前景，其具體應用于快關汽門的人工神經網絡適應控制，基于人工神經網絡的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統結構，多機系統中的ASVG（新型靜止無功發生器）的自學習功能等。
（二）FACTS和DFACTS
1、FACTS概念的提出
電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性，一種改變傳統輸電能力的新技術——柔流輸電系統（FACTS）技術悄然興起。
所謂“柔流輸電系統技術”又稱“靈活交流輸電系統技術”，簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數（如電壓、相位差、電抗等）進行調整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。
2、FACTS的核心裝置ASVC的研究現狀
ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比，ASVC的調節范圍大，反應速度快，不會響應遲緩，沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲。并且因為ASVC是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態，也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。
3、DFACTS的研究態勢
DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術，它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
三、基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統
（一）基于GPS統一時鐘的新一代EMS
目前應用的電力系統監測手段，主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集（SCADA）系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難；后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準確地共同時間標記，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。
（二）基于GPS的新一代動態安全監控系統
基于GPS的新一代動態安全監控系統，是新動態安全監測系統與原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統，主要由同步定時系統，動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現的同步相量測量技術和光纖通信技術，為相量控制提供了實現的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產物——PMU（相量測量單元）設備，正逐步取代RTU設備實現電壓、電流相量測量（相角和幅值）。
四、電力系統自動化的研究方向
（一）智能保護與變電站綜合自動化
對電力系統電保護的新原理進行了研究，將國內外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等應用于新型繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，大大提高電力系統的安全水平。對變電站自動化系統進行了多年研究，研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于35-500kV各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平，變電站綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平。
（二）電力市場理論與技術
基于我國目前的經濟發展狀況、電力市場發展的需要和電力工業技術經濟的具體情況，認真研究了電力市場的運營模式，深入探討并明確了運營流程中各步驟的具體規則；提出了適合我國現階段電力市場運營模式的期貨交易（年、月、日發電計劃）、轉運服務等模塊的具體數學模型和算法，緊緊圍繞當前我國模擬電力市場運營中亟待解決的理論問題。
（三）電力系統實時仿真系統
對電力負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行了研究，引進了加拿大Teqsim公司生產的電力系統數字模擬實時仿真系統，建成了全國高校第一家具備混合實時仿真環境的實驗室。該仿真系統不僅可進行多種電力系統的穩態及暫態實驗，提供大量實驗數據，并可與多種控制裝置構成閉環系統，協助科研人員進行新裝置的測試，從而為研究智能保護及靈活輸電系統的控制策略提供了一流的實驗條件。
五、電力系統運行人員培訓仿真系統
電力系統運行人員培訓仿真系統是針對我國電力企業職工崗位培訓的迫切要求，將計算機、網絡和多媒體技術的最新成果和傳統的電力系統分析理論相結合，利用專家系統、智能cai（計算機輔助教學）理論，是進行電力系統知識教學、培訓的一種強有力手段。本系統設計新穎，并合理配置軟件資源分布，教、學員臺在軟件系統結構上耦合性很少，且系統硬件擴充簡單方便，因此學員臺理論可無限擴充。
六、配電網自動化
在中低壓網絡數字電子載波ndlc、配網的模型及高級應用軟件pas、地理信息與配網scada一體化方面取得了重大技術突破。其中，ndlc采用了dsp數字信號處理技術，提高了載波接收靈敏度，解決了載波正在配電網上應用的衰耗、干擾、路由等技術難題；高級應用軟件pas將輸電網ems的理論算法與配網實際結合起來，采用了最新國際標準IEC61850、IEC61970CIM公共信息模型；采用配網遞歸虛擬流算法進行潮流計算；應用人工智能灰色神經元算法進行負荷預測。
七、電力系統分析與控制
對在線測量技術、實時相角測量、電力系統穩定控制理論與技術、小電流接地選線方法、電力系統振蕩機理及抑制方法、發電機跟蹤同期技術、非線性勵磁和調速控制、潮流計算的收斂性、電網調度自動化仿真、電力負荷預測方法、基于柔性數據收集與監控的電網故障診斷和恢復控制策略、電網故障診斷理論與技術等方面進行了研究。在非線性理論、軟計算理論和小波理論在電力系統應用方面，以及在電力市場條件下電力系統分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現手段進行了研究。
八、人工智能在電力系統中的應用
結合電力工業發展的需要，開展了將專家系統、人工神經網絡、模糊邏輯以及進化理論應用到電力系統及其元件的運行分析、警報處理、故障診斷、規劃設計等方面的實用研究。在上述實用軟件研究的基礎上開展了電力系統智能控制理論與應用的研究，以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
九、現代電力電子技術在電力系統中的應用
開展了電力電子裝置控制理論和控制算法、各種電力電子裝置在電力系統中的行為和作用、靈活交流輸電系統、直流輸電的微機控制技術、動態無功補償技術、有源電力濾波技術、大容量交流電機變頻調速技術和新型儲能技術等方面的研究。
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 09-0000-01
Power System Automation Trends and New Technology
Chen Liang
(Tangshan Iron and Steel Automation Company,Power-dimensional Inspection Center,Tangshan063000,China)
Abstract:The power supply of modern society"safe,reliable,economical,high quality"and other indicators have become increasingly demanding,and accordingly,the power system has continued to Automation and higher requirements.power system automation technology continuously from low to high,from local to the overall development,this article describes this in detail.
Keywords:Power system automation;Development;Application
一、電力系統自動化總的發展趨勢
（一）當今電力系統的自動控制技術正趨向于。1.在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。2.在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。3.在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。4.在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。5.在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
（二）整個電力系統自動化的發展則趨向于。1.由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC（自動發電控制）。2.由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS（能量管理系統）到DMS（配電管理系統）。3.由單個元件向部分區域及全系統發展，例如SCADA（監測控制與數據采集）的發展和區域穩定控制的發展。4.由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展。5.裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變。6.追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如勵磁控制、潮流控制。7.由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展，例如MIS（管理信息系統）在電力系統中的應用。
二、具有變革性重要影響的三項新技術
（一）電力系統的智能控制。電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段：基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段；線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段；智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有：1.電力系統是一個具有強非線性的、變參數（包含多種隨機和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存）的動態大系統。2.具有多目標尋優和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。3.不僅需要本地不同控制器間協調，也需要異地不同控制器間協調控制。
智能控制是當今控制理論發展的新的階段，主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題；特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。
智能控制在電力系統工程應用方面具有非常廣闊的前景，其具體應用有快關汽門的人工神經網絡適應控制，基于人工神經網絡的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統結構，多機系統中的ASVG（新型靜止無功發生器）的自學習功能等。
（二）FACTS和DFACTS。1.FACTS概念的提出。在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候，一種改變傳統輸電能力的新技術――柔流輸電系統（FACTS）技術悄然興起。所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數（如電壓、相位差、電抗等）進行調整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。2.FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現狀。各種FACTS裝置的共同特點是：基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比，ASVC的調節范圍大，反應速度快，不會發生響應遲緩，沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲，并且因為ASVC是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。3.DFACTS的研究態勢。隨著高科技產業和信息化的發展，電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感，電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說，信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術，它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是：對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
（三）基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統。1.基于GPS統一時鐘的新一代EMS。目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集（SCADA）系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難；后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。2.基于GPS的新一代動態安全監控系統。基于GPS的新一代動態安全監控系統，是新動態安全監測系統與原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統，主要由同步定時系統，動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現的同步相量測量技術和光纖通信技術，為相量控制提供了實現的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產物――PMU（相量測量單元）設備，正逐步取代RTU設備實現電壓、電流相量測量（相角和幅值）。
1.當今電力系統的自動控制技術正趨向于:
(1)在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。
(2)在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。
(3)在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。
(4)在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。
(5)在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
2.整個電力系統自動化的發展則趨向于:
(1)由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)。
(2)由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)。
(3)由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展。
(4)由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。
(5)裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變。
(6)追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制。
(7)由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如MIS(管理信息系統)在電力系統中的應用。
近20年來,隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展,現代電力系統已成為一個計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子
PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的統一體,簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入,外延不斷擴展。電力系統自動化處理的信息量越來越大,考慮的因素越來越多,直接可觀可測的范圍越來越廣,能夠閉環控制的對象越來越豐富。
二、具有變革性重要影響的三項新技術
1.電力系統的智能控制
電力系統的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:
(1)電力系統是一個具有強非線性的、變參數(包含多種隨機和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存)的動態大系統。
(2)具有多目標尋優和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。
(3)不僅需要本地不同控制器間協調,也需要異地不同控制器間協調控制。
智能控制是當今控制理論發展的新的階段,主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。
智能控制在電力系統工程應用方面具有非常廣闊的前景,其具體應用有快關汽門的人工神經網絡適應控制,基于人工神經網絡的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統結構,多機系統中的ASVG(新型靜止無功發生器)的自學習功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)FACTS概念的提出
在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術——柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。
所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統的重要部位,采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統的主要參數(如電壓、相位差、電抗等)進行調整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。
(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現狀
各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。
ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比,ASVC的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲,并且因為ASVC是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。
(3)DFACTS的研究態勢
隨著高科技產業和信息化的發展,電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感,電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說,信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。
DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術,它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3.基于GPS統一時鐘的新一代EMS和動態安全監控系統
(1)基于GPS統一時鐘的新一代EMS
目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長,只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足,即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記,記錄數據只是局部有效,難以用于對全系統動態行為的分析。新晨
(2)基于GPS的新一代動態安全監控系統
基于GPS的新一代動態安全監控系統,是新動態安全監測系統與原有SCADA的結合。電力系統新一代動態安全監測系統,主要由同步定時系統,動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現的同步相量測量技術和光纖通信技術,為相量控制提供了實現的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產物——PMU(相量測量單元)設備,正逐步取代RTU設備實現電壓、電流相量測量(相角和幅值)。
關鍵詞：智能電網；智能調度系統；電力電網
中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A
電力電網調度系統對電力系統而言是至關重要的，在電力系統初具雛形時，由于科技落后，電力電網調度系統不是智能的，是由工作人員通過打電話的方法了解各個電力站的運行狀況，如果發現電力站的運行發生異常狀況，就會憑借工作人員的經驗，對發生的異常狀況進行處理。現如今，科技水平不斷發展，自動化技術也不斷地更新，電力電網的智能調度系統在電力系統中也得到了應用，并取得了一定的成效。與傳統電網系統相比，電力電網的智能調度系統不是孤立存在的，它是一個實時動態的系統，可以有效地進行分析和調控電力系統，當電力站發生故障時，電力電網的智能調度系統可以更加精準和及時地對故障分析和處理，更加快捷方便，可以更全面地了解電力電網的運行狀況。
一、電力電網智能調度系統概述
（一）電網調度系統自動化的現狀和前景
在科學技術不斷發展的今天，電網調度系統已由最初單純獲取電力系統的數據轉換為全面了解電力電網的運行狀況，成為了能量管理系統。雖然我國科學技術水平在不斷的發展，但是技術理論仍然不是很先進，導致電網調度系統的自動化和智能化程度仍然不是很高。因此，如何更好地運用現代科學技術，完善電力電網的智能調度系統，使電力電網的智能調度系統更加高效便捷，實現真正的智能，這將是電力系統的未來趨勢。
（二）電力電網系統智能調度的概念
電力電網系統智能調度就是指調度系統可以對電力系統的電網的每個狀態進行自動獲取，綜合了解其中的變化，協助電力調度員的管理，使電力調度員操作更加便捷精準，便于獲取最好的方案，從而保證電網的安全運作。電力電網系統智能調度系統的功能不單單是基礎的電力系統的穩態分析，在電力系統發生突如其來的故障時還應該具有一定的分析功能，可以及時幫助電力調度員解決故障，并且還應該可以兼容日益發展的運行系統。新型的電力電網系統智能系統比如今使用于電力系統中的調度系統更加復雜，更加龐大。新型的電力電網系統智能系統不單單需要電力系統中各個系統相互獨立，卻有相互統一，各個系統間可以互相幫助，除此之外，還要求新型的電力電網系統智能系統有兼容第三方軟件的能力，該系統的最終構架應該是一種開放式的軟件體系。
二、 人工智能在電網調度系統中的應用
（一）人工智能的概念
人工智能又名機器智能，融合了計算機科學、數理邏輯、控制論、信息論、神經生物學以及語言學等多門學科的知識理論，最終發展而成的一門綜合性學科。人工智能的主要目標就是運用人類的智慧，使計算機系統日益的先進，逐漸使計算機系統表現出人類的一些基本智能行為。科學家進行了大量的科研實驗，實驗結果表明，人工智能技術發展的速度也越來越快，已經廣泛地應用與各行各業，并發揮了顯著的效果。不可否認，人工智能必將是未來的發展趨勢。
（二）人工智能系統方法分類
二十世紀八十年代初，人工智能技術剛剛崛起，不斷地應用于電力系統以及電力系統的相關行業中，主要原因如下：
1電力系統在當時那個年代就已經擁有了很大的規模，數據處理十分的繁瑣，并且系統要求動態實時性，憑借當時的計算機水平根本沒有辦法快速獲取計算結果，嚴重拖累了電力系統的工作效率。
2電力系統的非線性根本沒有辦法憑借當時的計算機水平建立出精確的線性數學模型。
3由于當時科學技術水平不是很發達，大多數人對電力系統不是十分了解最終導致電力系統行業中存在很多模棱兩可的問題。
4由于當時科學技術水平不是很發達，很多電力系統的專家只能根據自己的經驗對電力系統進行分析，根本無法運用精確的數學進行描述。與傳統的計算不同，人工智能算法是以解決知識中所存在的問題的方法為基礎，解決了傳統計算方法的缺點。因此，人工智能應用于實際的電力系統中是十分必要的。
（三）人工智能在電網調度系統中的應用以及方法：
1 專家系統
在二十世紀六十年代，專家系統作為人工智能在電網調度系統中的應用的重要分支開始興起，專家系統顧名思義，這個系統擁有極其接近人類思維模式的智能系統，可以很好地進行分析和推理，就猶如一些擁有豐富經驗和淵博知識的專家，在特定的區域里憑借區域內固有的數據庫對問題進行合理的分析，最終提出適當的問題解決方案。在專家系統應用于電力電網調度系統中，應該包括電網的管理、對電力系統進行綜合的監測作用、對故障進行分析并及時提供解決意見等。
2 人工神經網絡
人工神經網絡顧名思義，就是一種類似于人類大腦的神經網絡，人工神經網絡可以對給與的信息進行適當合理的分析，并且處理，最終演變成數學模型，人工神經網絡的本身就是對自然界某種算法或者函數的逼近，也可能是一種邏輯表達方式。人工智能神經網絡與人類的大腦十分相似，具有一定的自學和聯想能力，可以快速地根據特定的規律推算出大致的結果。人工神經網絡已經廣泛應用于人工電力電網系統的動態控制與診斷、狀態數據估計等很多的相關領域，并取得了一定的成效，而其中的人工神經網絡的預測估計分析技術已經十分的完善。
3 遺傳算法
遺傳算法就是根據達爾文生物種族進化論中遺傳機制和自然選擇學機理的生物進化過程進行模擬最終獲取相應的計算模型，遺傳算法可以通過模擬自然進化過程分析獲取最好的解決方案。具體方法如下：
（1）選取一定數量的候選集。
（2）根據一定的條件，計算出這些候選集的應用范圍。
（3）根據計算所得的應用范圍適來確定符合應用范圍的候選集。
（4）加工處理符合應用范圍的候選集，最終形成新的候選集。
在整個遺傳學算法中，達爾文自然選擇學機理中的“適者生存”一直貫穿始終，遺傳算法憑借自身十分優異的計算和處理功能，已經廣泛地應用于電力電網系統中。
4 Agent技術
Agent技術是一種智能計算實體，在分布式系統中擁有靈活性、主動性、反應性、交互性和自主性。Agent體系結構是一種自主行為實體，單純憑借現今的計算機水平，很難準確對Agent體系結構進行描述，其大略可分為三種類型，是混合式體系結構、反應式體系結構和審慎式體系結構。如今，反應式體系結構是其中主要的研究對象，事件處理系統、方法集合和內部狀態集組成了反應式體系結構。具備良好適應性和開放性的Agent技術作為在新一代調度自動化系統，發展前景不可小視。
對于同類發電機組而言，綜合考量其安全性能、經濟效益和環保指標等要素，可以分別表示出機組的可靠性能R、經濟效益標準E、環境標準D，以及熱電比例H，依次用a表示其權值。那么可以得出：I=a*（R+E+D+H），其中每個權值的和為1。
設定機組工作的經濟程度與出力之間的關系為函數E（P），那么用來指代系統經濟性能的公式可以表示成：E=E（P max）/ P max。
系統的環保性指標可以用單位排放的污染氣體總量來表示；系統的熱電比是將單位出力表示為熱量數值，設定熱電之間轉化的關系函數H（P），那么可以得出：H=H（P max）/ P max。
（四）Agent技術的發展前景
分布式的Agent技術就是將能量管理系統模塊封裝成Agent，使智能電網調度擁有更強的自治性和可移植性，從而在一定程度上解決了智能電網調度的一些問題。現如今，學者對人工智能技術不斷深入地研究，從而使其更加廣泛地應用于電力系統中，并取得了一定的效果。在科學技術不斷發展的背景下，Agent技術一定會擁有更廣闊的前景。
三、 國內外電力電網智能調度系統的研究現狀
在二十世紀九十年代，Dy-Liacco作為“現代能量控制中心”概念的創始人，十分全面地論述建立了電力電網智能調度系統的文獻，在文中提到想要解決電力系統中存在的一些問題，應該用智能機器調度員替代人工調度員，除此之外，文中還提到要綜合仿真培訓和自動學習等功能，從而使電力電網自動運行。在我國，盧強院士最先提出了“數字電力系統”的概念，主要講訴的是正常情況下電力電網智能調度系統對電力系統的監管的分析的功能等；華北電力大學的楊以涵教授則帶領自己的科研組進行電力系統的研究，基于“數字電力系統”的概念，分析電力系統中電網會出現的故障，以及安全方面等進行了探討，最終形成了建立以分析和解決電網故障的“調度機器人”的思維模式。
結語
綜上所述，電力電網調度系統對電力系統而言是至關重要的，電力電網的智能調度系統是一個實時動態的系統，可以有效地進行分析和調控電力系統，當電力站發生故障時，電力電網的智能調度系統可以更加精準和及時地對故障分析和處理，更加快捷方便，可以更全面地了解電力電網的運行狀況。本文對電力電網智能調度系統做了簡單的介紹，對電力電網智能調度系統的具體應用進行了探討，希望本文可以給相關電力電網工作者甚至是研究者帶來一定的參考作用，使電力電網的智能調度系統更加完善，可以更好地應用于電力系統中。
參考文獻
[1]狄以偉.面向未來智能電網的智能調度研究[D].濟南：山東大學，2010.
[關鍵詞]新形勢；電力系統自動化；研究方向
中圖分類號：TP 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）23-0220-01
一、電力系統自動化的概念
電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測，調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網絡信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量，系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效益。
二、 電力系統自動化的具體內容
按照電能的生產和分配過程，電力系統自動化包括電網調度自動化，火力發電廠自動化，水力發電站綜合自動化，電力系統信息自動傳輸系統，電力系統反事故自動裝置，供電系統自動化，電力工業管理系統的自動化等七個方面，并形成一個分層分級的自動化系統。
（一） 電網調度自動化。現代的電網自動化調度系統是以計算機為核心的控制系統，包括實時信息收集和顯示系統，以及供實時計算，分析，控制用的軟件系統。
（二） 火力發電廠自動化。火力發電廠的自動化項目包括（1）廠內機，爐，電運行設備的安全檢測，包括數據采集，狀態監視，屏幕顯示，越限報警，故障檢出等。（2）計算機實時控制，實現由點火至并網的全部自動起動。（3）有功負荷的經濟分配和自動增減。（4）母線電壓控制和無功功率的自動增減。（5）穩定監視和控制。
（三） 水力發電站自動化。需要實施自動化的項目包括大壩監護、水庫調度和電站運行三個方面。（1）大壩計算機自動監控系統：包括數據采集，計算分析，越限報警和提供維護等。（2）水庫水文信息的自動監控系統：包括雨量和水文信息的自動收集，水庫調度計劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。（3）廠內計算機自動監控系統：包括全廠機電運行設備的安全監測，發電機組的自動控制，優化運行和經濟負荷分配，穩定監視和控制等。
（四） 電力系統信息自動傳輸系統。電力系統信息自動傳輸系統簡稱遠動系統。其功能是實現調度中心和發電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳輸系統由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波，載波，高頻，聲頻和光導通信等多種形式，遠動裝置按功能分為遙測，遙信，遙控三類。
（五） 電力系統反事故自動裝置。反事故自動裝置的功能是防止電力系統的事故危及系統和電氣設備的運行。在電力系統中裝設的反事故自動裝置有兩種基本類型。（1）繼電保護裝置：其功能是防止系統故障對電氣設備的損壞，常用來保護線路，母線，發電機，變壓器，電動機等電氣設備。（2）系統安全保護裝置：用以保證電力系統的安全運行，防止出現系統振蕩，失步解列，全網性頻率崩潰和電壓崩潰等災害性事故。
（六） 供電系統自動化。包括地區調度實時監控，變電站自動化和負荷控制三個方面。地區調度的實時監控系統通常由小型或微型計算機組成，功能與中心調度的監控系統相仿，但稍簡單，變電站自動化發展方向是無人值班，其遠動裝置采用微型機可編程序的方式，供電系統的負荷控制常采用工頻或聲頻控制方式。
（七） 電力工業管理系統自動化。管理系統的自動化通過計算機來實現。主要項目有電力工業計劃管理，財務管理，生產管理，人事勞資管理，資料檢索以及設計和施工方面等。
三、 電力技術新技術的運用
（一） 智能控制技術。電力系統自動控制技術在過去的幾十年中經歷了三大主要發展階段：第一是基于傳遞涵數的單輸入，單輸出控制的階段。第二是線性最優控制，非線性控制和多機系統協調控制的階段。第三是智能控制的階段。智能控制技術在電力系統的實踐應用過程中遇到的難題是：電力系統是一個動態性的大系統，具有強非線性的，變能數等特性。在未來的工程應用中，智能控制技術具有廣闊的應用前景，尤其是在新型的電力系統工程應用方面，具體可以應用于基于人工神經網絡的勵磁，快關綜合控制系統，電掣動，多機系統的新興靜止無功發生器的控制等。
（二） 柔流輸電（FACTS）和配電（DFACTS）技術。（1）FACTS概念的提出。在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候，一種改變傳統輸電能力的新技術―柔流輸電系統（FACTS）技術悄然興起。所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數（如電壓、相位差、電抗等）進行調整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。（2）ASVC的研究現狀。作為FACTS的核心裝置，ASVG的發展也迫在眉睫。當前FACTS系統的一個共同特點，就是運用逆變器的逆變作用和大功率的電力電子器件開關的瞬間切換作用。ASVG作為一種新型的結構較為簡單的靜止無功發生器，采用了FACTS中的核心技術。并聯電容器和二項逆變器構成了ASVG的基本結構，它的三相輸出電壓和三相輸出電壓是同步的。ASVG具有很多優點：當系統運行正常時它可以校正電壓，當系統出現電壓故障后在恢復階段它可以用以穩定電壓，由此可見它對電網的電壓控制力是非常強的；由于ASVG不是機械設備，因此和旋轉同步調相機相比，它沒有機械設備運行時的機械慣性、機械損傷和機械噪聲；它對電壓的調節范圍比旋轉同步調相機更大，反應速度更加敏捷；它不僅能對網絡中的暫態做出反應，對網絡的穩態變化也能夠做出及時的響應，所以它的控制力也比同步調相機優越得多（3）DFACTS 的研究態勢。隨著高科技產業和信息化的發展，電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感，電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說，信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。DFACTS 是指應用于配電系統中的靈活交流技術，它是針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是：對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。（4）基于GPS的動態安全監控系統。當前使用的電力監測系統主要是用來記錄電磁暫態過程的故障狀態和波形數據，還有就是在系統穩態正常運行的情況下進行監控和數據樣本的采集。前者主要記錄數據冗余，記錄的時間很短，各種期間缺乏信息的交流，從而使系統的整體性的動態分析變得異常困難；
四、.電力系統自動化的發展趨勢
現代電力系統的自動控制技術正逐步朝著以下方向發展：在控制策略上逐漸朝著最優化和智能化發展；在控制手段上逐漸增加了微型機、遠程通信以及電力電子器件的使用；在理論工具的使用上更多借助現代控制理論；在設計分析上越來越多地要求面向多機系統模型去處理問題；在研究人員的組成上也越來越多地需要多工種的聯合。
結束語
電力系統自動化技術的發展經歷了一個相當漫長的過程。初期發展較為緩慢，但到了中后期，隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發展與進步，使電力自動化產業發展速度日益加快，各種原來看似不相關聯的技術會逐步彼此滲透，國際化、標準化、規范化越來越成為技術發展的共識，最終實現電力高度集成化、高度職能化和高度自動化，實現電力系統全面自動化、一體化的管理已是適應市場經濟建設需求、促進社會可持續發展的重要保證。
參考文獻
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1.1配網自動化中的信息化技術
配網自動化作為電力系統中輸電和配電的重要工作部分，其為配電工作系統提供了良好的監控。然而在我國的各個不同級別的電力企業配網自動化系統中，DCS技術的應用最為廣泛。DCS技術即為分散控制系統，此系統是一種較為新型的計算機信息化的系統，并且分散控制系統主要是在集中控制系統的基礎之上而研究演變的一種系統。另一方面，分散控制系統能與計算機系統以及各種網絡信息化系統進行整合，高度的實現了分散控制系統中集中管理的功能。并且，DCS技術所采用的計算機信息技術能夠在生產以及工作過程中對數據進行有效的保護和整合，還能夠實現數據的共享，一定程度上為電力公司管理水平的高奠定了一定的技術基礎。
1.2變電站信息化技術
在當前的電力市場需求以及我國目前對電力建設的持續發展要求中，電力行業一直在對變電站以及變電所進行自動化信息化的改造和建設。而電子信息技術通過計算機系統智能化的特點使得變電站實現了自動化以及信息化的發展，并且在實際工作中得到了極大的推廣使用。運用信息化的計算機技術中的數據通訊接口的相關設置以及信息的儲存功能使得變電站以及變電所實現了數據統計的自動化和信息化，同時還能夠利用信息化技術對現場一些較難的數據進行自動分析。通過現代先進的信息化電子信息技術、通訊技術等其他信息技術能夠對變電所、變電站的系統例如：繼電的保護、測量以及儀表的裝置等各項工作進行相應的優化和升級，進而能夠高度的實現系統的實時監控和數據共享。
2電力自動化系統的技術進展
2.1電力系統朝著新能源以及分布化方向發展
電力系統分布化的發展是指在電力用戶的周圍或者是一定范圍內，設置發電功率在幾十兆瓦到幾千兆瓦之間內的發電裝置，而設置的這些裝置能夠進行自行發電，通過自行發電極大的保證各個電力用戶的正常用電需求。另外，隨著當前全球環境的日益惡化，使得人們賴以生存的水資源、煤資源等各種資源都在逐步的走向枯竭，為了滿足人們對于各種資源的需求，人們開始利用新能源來代替傳統能源的要求。通過風能、地熱能等各種新型能源來替代傳統能源，而這種情況也為電力系統的正常工作帶來了極大的挑戰和考驗。根據當前世界可持續發展戰略的概念，未來的電力系統中的集中式發電將要被分布式的發電方式所取代，充分利用當前新型的能源進行發電，達到環保的目標。另一方面，通過分布式的發電方式，能夠最大程度的對新型能源進行使用，進而有效的提高我國電力供應的穩定性能。
2.2自動化的電力系統能夠實現數據信息圖形化展示和相應的控制
在傳統的電力系統中，若想實現電力調度和電力管理往往需要牽涉到大量的的數據和信息。而對于這些數據信息的處理工作時長會花費較多的時間，但是結果卻并沒有達到工作人員的理想程度。而隨著我國信息化技術的發展以及信息化社會的到來，使得人們所接觸到的電力相關的信息變得越來越多，并且關于電力系統中需要處理的數據也越來越復雜，如果知識使用傳統的數據處理方式，就會極大的增加工作人員的工作量。而自動化的電力系統實現對數據信息圖形化展示和相應的控制之后，能夠將復雜繁雜的數據信息通過變化為圖形的方式展現在工作人員的面前，使得工作人員能夠更加直觀的理解數據信息的內容，極大的減輕了相關工作人員的工作壓力。另外，自動化的電力系統實現圖形化，最大程度的快捷了對電力系統的控制個管理。
