时间：2023-07-12 09:32:20
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇新型电力系统概念，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
在目前能源资源问题比较紧缺的形势下，智能电网以其自身具备的高效性、可操作性、清洁性以及方便储存性优点，作为一种新型的、有很大发展潜力的电力技术，越来越广泛的应用在现代的电网建设中。以下针对智能电网的概念、特征进行详细的分析。
1.1智能电网的概念
所谓智能电网，指的是电网系统以及电力系统的相关技术逐渐朝智能化的方向发展。通常情况下，智能电网主要将集双向性、集成性以及高效性特点于一体的计算机通信技术作为主要的载体，然后运用先进的传感技术、测量技术、控制技术以及决策技术，以保证实现电网系统能够安全、稳定、可靠运行为主要目的，是一种新型的电力技术。
1.2智能电网的特征
通过对智能电网的特征进行分析，其主要具备坚强性、兼容性、经济性以及自愈性的特征。
(1)坚强性
智能电网的坚强性，指的是在电网系统遇到突发性情况、大面积的受干扰或者出现大面积故障的情况下，智能电网依然能够有效的保证终端客户的稳定用电，并满足其用电需求。另外，电网系统受到恶劣的天气环境影响或者受到巨大的外力作用影响，智能电网不仅能够保障电力系统的安全稳定运行，而且还能够确保电力信息的安全性。
(2)兼容性
智能电网不仅支持以往的电网系统功能，而且还能够介入不同的清洁、可再生能源。另外，运用分布式电源和微电网系统，来满足终端用户的互动需求，更好的达到用户的需求。
(3)经济性
由于智能电网是一种与电力市场经济、交易活动有关的技术支持，实现其能源资源的优化配置能够有效的减少电网传输线路的损耗，并提高电力资源的利用率。
(4)自愈性
智能电网除了能够对电网系统的安全进行分析和评估之外，自身还具备强大的预控防治体系，能够保障自身的输电和供电。
二、智能电网主要运用的先进技术
在电力技术环境下，规划的电力系统主要以智能电网为重要基础，主要运用以下两种技术。
2.1通信技术
智能电网自身具备的高速性、双向性的通信技术，是智能电网自愈性特征的重要体现。通过运用高速、双向通信技术，不仅有利于实现智能电网自动进行检测、校正工作，而且还有利于进行维护工作，主要对电网系统中可能存在的安全运行事故进行及时监督、控制和维护。如果在电网系统的运行过程中出现安全运行事故，那么通过运用高速双向通信技术，将会对输电线路进行补偿，并对其线路进行重新分配，有效的防止安全运行事故的逐渐扩大，并提升电网的整体服务水平与控制能力。
2.2智能固态表针
智能电网技术运用新型的智能固态表技术和读取系统，对以往电力系统中运用的电磁表技术和读取系统进行了改进和完善。新型的智能固态表技术和读取系统不仅能够为终端用户的不同的电能需求进行持续不断的计量，而且其还能够对于电力企业的高峰电力价格信号、低谷电力价格信号等信息及时的保存到电力系统自身的计数装置中，并将所有的电费费率信息及时的在终端用户的操作界面中，例如在什么时间段运用什么电费费率政策等信息。
三、结语
关键词：电力系统自动化；发展；应用
中图分类号：TM0 文献标识码：B文章编号：1009-9166（2011）0014(C)-0192-01
一、电力系统自动化总的发展趋势
（一）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。
（二）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。4、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。5、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。
二、具有变革性重要影响的三项新技术
（一）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。
（二）FACTS和DFACTS
1、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――柔流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。
所谓“柔流输电系统”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。
2、FACTS的核心装置之一――ASVC的研究现状
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。
3、DFACTS的研究态势
DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术，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。
（三）基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统
1、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。
2、基于GPS的新一代动态安全监控系统
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）。
关键词：新形势；电力系统自动化；研究方向
中图分类号：TM76 文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）07-0215-02
电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展）、电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统），实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。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。
一、电力系统自动化的概念
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）、系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。
二、具有变革性重要影响的三项新技术
（一）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3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。智能控制是当今控制理论发展的新阶段，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。
智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景，其具体应用于快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的ASVG（新型静止无功发生器）的自学习功能等。
（二）FACTS和DFACTS
1、FACTS概念的提出
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，一种改变传统输电能力的新技术——柔流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。
所谓“柔流输电系统技术”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。
2、FACTS的核心装置ASVC的研究现状
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。
3、DFACTS的研究态势
DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术，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。
三、基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统
（一）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。两者还具有一个共同的不足，即不同地点之间缺乏准确地共同时间标记，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。
（二）基于GPS的新一代动态安全监控系统
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）。
四、电力系统自动化的研究方向
（一）智能保护与变电站综合自动化
对电力系统电保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究，研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35-500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平，变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
（二）电力市场理论与技术
基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则；提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易（年、月、日发电计划）、转运服务等模块的具体数学模型和算法，紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。
（三）电力系统实时仿真系统
对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究，引进了加拿大Teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统，建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验，提供大量实验数据，并可与多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。
五、电力系统运行人员培训仿真系统
电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求，将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合，利用专家系统、智能cai（计算机辅助教学）理论，是进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖，并合理配置软件资源分布，教、学员台在软件系统结构上耦合性很少，且系统硬件扩充简单方便，因此学员台理论可无限扩充。
六、配电网自动化
在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中，ndlc采用了dsp数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题；高级应用软件pas将输电网ems的理论算法与配网实际结合起来，采用了最新国际标准IEC61850、IEC61970CIM公共信息模型；采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算；应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。
七、电力系统分析与控制
对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面，以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。
八、人工智能在电力系统中的应用
结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
九、现代电力电子技术在电力系统中的应用
开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。
中图分类号：TM76 文献标识码：A文章编号：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、电力系统自动化总的发展趋势
（一）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。
（二）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。
二、具有变革性重要影响的三项新技术
（一）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。
智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景，其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的ASVG（新型静止无功发生器）的自学习功能等。
（二）FACTS和DFACTS。1.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――柔流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。所谓“柔流输电系统”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。2.FACTS的核心装置之一――ASVC的研究现状。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。3.DFACTS的研究态势。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。
（三）基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统。1.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。2.基于GPS的新一代动态安全监控系统。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）。
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
PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)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。
智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)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——柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。
所谓“柔流输电系统”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。
(2)FACTS的核心装置之一——ASVC的研究现状
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。
(3)DFACTS的研究态势
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。
3.基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统
(1)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。新晨
(2)基于GPS的新一代动态安全监控系统
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)。
关键词：智能电网；智能调度系统；电力电网
中图分类号：TM73 文献标识码：A
电力电网调度系统对电力系统而言是至关重要的，在电力系统初具雏形时，由于科技落后，电力电网调度系统不是智能的，是由工作人员通过打电话的方法了解各个电力站的运行状况，如果发现电力站的运行发生异常状况，就会凭借工作人员的经验，对发生的异常状况进行处理。现如今，科技水平不断发展，自动化技术也不断地更新，电力电网的智能调度系统在电力系统中也得到了应用，并取得了一定的成效。与传统电网系统相比，电力电网的智能调度系统不是孤立存在的，它是一个实时动态的系统，可以有效地进行分析和调控电力系统，当电力站发生故障时，电力电网的智能调度系统可以更加精准和及时地对故障分析和处理，更加快捷方便，可以更全面地了解电力电网的运行状况。
一、电力电网智能调度系统概述
（一）电网调度系统自动化的现状和前景
在科学技术不断发展的今天，电网调度系统已由最初单纯获取电力系统的数据转换为全面了解电力电网的运行状况，成为了能量管理系统。虽然我国科学技术水平在不断的发展，但是技术理论仍然不是很先进，导致电网调度系统的自动化和智能化程度仍然不是很高。因此，如何更好地运用现代科学技术，完善电力电网的智能调度系统，使电力电网的智能调度系统更加高效便捷，实现真正的智能，这将是电力系统的未来趋势。
（二）电力电网系统智能调度的概念
电力电网系统智能调度就是指调度系统可以对电力系统的电网的每个状态进行自动获取，综合了解其中的变化，协助电力调度员的管理，使电力调度员操作更加便捷精准，便于获取最好的方案，从而保证电网的安全运作。电力电网系统智能调度系统的功能不单单是基础的电力系统的稳态分析，在电力系统发生突如其来的故障时还应该具有一定的分析功能，可以及时帮助电力调度员解决故障，并且还应该可以兼容日益发展的运行系统。新型的电力电网系统智能系统比如今使用于电力系统中的调度系统更加复杂，更加庞大。新型的电力电网系统智能系统不单单需要电力系统中各个系统相互独立，却有相互统一，各个系统间可以互相帮助，除此之外，还要求新型的电力电网系统智能系统有兼容第三方软件的能力，该系统的最终构架应该是一种开放式的软件体系。
二、 人工智能在电网调度系统中的应用
（一）人工智能的概念
人工智能又名机器智能，融合了计算机科学、数理逻辑、控制论、信息论、神经生物学以及语言学等多门学科的知识理论，最终发展而成的一门综合性学科。人工智能的主要目标就是运用人类的智慧，使计算机系统日益的先进，逐渐使计算机系统表现出人类的一些基本智能行为。科学家进行了大量的科研实验，实验结果表明，人工智能技术发展的速度也越来越快，已经广泛地应用与各行各业，并发挥了显著的效果。不可否认，人工智能必将是未来的发展趋势。
（二）人工智能系统方法分类
二十世纪八十年代初，人工智能技术刚刚崛起，不断地应用于电力系统以及电力系统的相关行业中，主要原因如下：
1电力系统在当时那个年代就已经拥有了很大的规模，数据处理十分的繁琐，并且系统要求动态实时性，凭借当时的计算机水平根本没有办法快速获取计算结果，严重拖累了电力系统的工作效率。
2电力系统的非线性根本没有办法凭借当时的计算机水平建立出精确的线性数学模型。
3由于当时科学技术水平不是很发达，大多数人对电力系统不是十分了解最终导致电力系统行业中存在很多模棱两可的问题。
4由于当时科学技术水平不是很发达，很多电力系统的专家只能根据自己的经验对电力系统进行分析，根本无法运用精确的数学进行描述。与传统的计算不同，人工智能算法是以解决知识中所存在的问题的方法为基础，解决了传统计算方法的缺点。因此，人工智能应用于实际的电力系统中是十分必要的。
（三）人工智能在电网调度系统中的应用以及方法：
1 专家系统
在二十世纪六十年代，专家系统作为人工智能在电网调度系统中的应用的重要分支开始兴起，专家系统顾名思义，这个系统拥有极其接近人类思维模式的智能系统，可以很好地进行分析和推理，就犹如一些拥有丰富经验和渊博知识的专家，在特定的区域里凭借区域内固有的数据库对问题进行合理的分析，最终提出适当的问题解决方案。在专家系统应用于电力电网调度系统中，应该包括电网的管理、对电力系统进行综合的监测作用、对故障进行分析并及时提供解决意见等。
2 人工神经网络
人工神经网络顾名思义，就是一种类似于人类大脑的神经网络，人工神经网络可以对给与的信息进行适当合理的分析，并且处理，最终演变成数学模型，人工神经网络的本身就是对自然界某种算法或者函数的逼近，也可能是一种逻辑表达方式。人工智能神经网络与人类的大脑十分相似，具有一定的自学和联想能力，可以快速地根据特定的规律推算出大致的结果。人工神经网络已经广泛应用于人工电力电网系统的动态控制与诊断、状态数据估计等很多的相关领域，并取得了一定的成效，而其中的人工神经网络的预测估计分析技术已经十分的完善。
3 遗传算法
遗传算法就是根据达尔文生物种族进化论中遗传机制和自然选择学机理的生物进化过程进行模拟最终获取相应的计算模型，遗传算法可以通过模拟自然进化过程分析获取最好的解决方案。具体方法如下：
（1）选取一定数量的候选集。
（2）根据一定的条件，计算出这些候选集的应用范围。
（3）根据计算所得的应用范围适来确定符合应用范围的候选集。
（4）加工处理符合应用范围的候选集，最终形成新的候选集。
在整个遗传学算法中，达尔文自然选择学机理中的“适者生存”一直贯穿始终，遗传算法凭借自身十分优异的计算和处理功能，已经广泛地应用于电力电网系统中。
4 Agent技术
Agent技术是一种智能计算实体，在分布式系统中拥有灵活性、主动性、反应性、交互性和自主性。Agent体系结构是一种自主行为实体，单纯凭借现今的计算机水平，很难准确对Agent体系结构进行描述，其大略可分为三种类型，是混合式体系结构、反应式体系结构和审慎式体系结构。如今，反应式体系结构是其中主要的研究对象，事件处理系统、方法集合和内部状态集组成了反应式体系结构。具备良好适应性和开放性的Agent技术作为在新一代调度自动化系统，发展前景不可小视。
对于同类发电机组而言，综合考量其安全性能、经济效益和环保指标等要素，可以分别表示出机组的可靠性能R、经济效益标准E、环境标准D，以及热电比例H，依次用a表示其权值。那么可以得出：I=a*（R+E+D+H），其中每个权值的和为1。
设定机组工作的经济程度与出力之间的关系为函数E（P），那么用来指代系统经济性能的公式可以表示成：E=E（P max）/ P max。
系统的环保性指标可以用单位排放的污染气体总量来表示；系统的热电比是将单位出力表示为热量数值，设定热电之间转化的关系函数H（P），那么可以得出：H=H（P max）/ P max。
（四）Agent技术的发展前景
分布式的Agent技术就是将能量管理系统模块封装成Agent，使智能电网调度拥有更强的自治性和可移植性，从而在一定程度上解决了智能电网调度的一些问题。现如今，学者对人工智能技术不断深入地研究，从而使其更加广泛地应用于电力系统中，并取得了一定的效果。在科学技术不断发展的背景下，Agent技术一定会拥有更广阔的前景。
三、 国内外电力电网智能调度系统的研究现状
在二十世纪九十年代，Dy-Liacco作为“现代能量控制中心”概念的创始人，十分全面地论述建立了电力电网智能调度系统的文献，在文中提到想要解决电力系统中存在的一些问题，应该用智能机器调度员替代人工调度员，除此之外，文中还提到要综合仿真培训和自动学习等功能，从而使电力电网自动运行。在我国，卢强院士最先提出了“数字电力系统”的概念，主要讲诉的是正常情况下电力电网智能调度系统对电力系统的监管的分析的功能等；华北电力大学的杨以涵教授则带领自己的科研组进行电力系统的研究，基于“数字电力系统”的概念，分析电力系统中电网会出现的故障，以及安全方面等进行了探讨，最终形成了建立以分析和解决电网故障的“调度机器人”的思维模式。
结语
综上所述，电力电网调度系统对电力系统而言是至关重要的，电力电网的智能调度系统是一个实时动态的系统，可以有效地进行分析和调控电力系统，当电力站发生故障时，电力电网的智能调度系统可以更加精准和及时地对故障分析和处理，更加快捷方便，可以更全面地了解电力电网的运行状况。本文对电力电网智能调度系统做了简单的介绍，对电力电网智能调度系统的具体应用进行了探讨，希望本文可以给相关电力电网工作者甚至是研究者带来一定的参考作用，使电力电网的智能调度系统更加完善，可以更好地应用于电力系统中。
参考文献
[1]狄以伟.面向未来智能电网的智能调度研究[D].济南：山东大学，2010.
[关键词]新形势；电力系统自动化；研究方向
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0220-01
一、电力系统自动化的概念
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，系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效益。
二、 电力系统自动化的具体内容
按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化，火力发电厂自动化，水力发电站综合自动化，电力系统信息自动传输系统，电力系统反事故自动装置，供电系统自动化，电力工业管理系统的自动化等七个方面，并形成一个分层分级的自动化系统。
（一） 电网调度自动化。现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算，分析，控制用的软件系统。
（二） 火力发电厂自动化。火力发电厂的自动化项目包括（1）厂内机，炉，电运行设备的安全检测，包括数据采集，状态监视，屏幕显示，越限报警，故障检出等。（2）计算机实时控制，实现由点火至并网的全部自动起动。（3）有功负荷的经济分配和自动增减。（4）母线电压控制和无功功率的自动增减。（5）稳定监视和控制。
（三） 水力发电站自动化。需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。（1）大坝计算机自动监控系统：包括数据采集，计算分析，越限报警和提供维护等。（2）水库水文信息的自动监控系统：包括雨量和水文信息的自动收集，水库调度计划的制订，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。（3）厂内计算机自动监控系统：包括全厂机电运行设备的安全监测，发电机组的自动控制，优化运行和经济负荷分配，稳定监视和控制等。
（四） 电力系统信息自动传输系统。电力系统信息自动传输系统简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波，载波，高频，声频和光导通信等多种形式，远动装置按功能分为遥测，遥信，遥控三类。
（五） 电力系统反事故自动装置。反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。（1）继电保护装置：其功能是防止系统故障对电气设备的损坏，常用来保护线路，母线，发电机，变压器，电动机等电气设备。（2）系统安全保护装置：用以保证电力系统的安全运行，防止出现系统振荡，失步解列，全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。
（六） 供电系统自动化。包括地区调度实时监控，变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成，功能与中心调度的监控系统相仿，但稍简单，变电站自动化发展方向是无人值班，其远动装置采用微型机可编程序的方式，供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。
（七） 电力工业管理系统自动化。管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理，财务管理，生产管理，人事劳资管理，资料检索以及设计和施工方面等。
三、 电力技术新技术的运用
（一） 智能控制技术。电力系统自动控制技术在过去的几十年中经历了三大主要发展阶段：第一是基于传递涵数的单输入，单输出控制的阶段。第二是线性最优控制，非线性控制和多机系统协调控制的阶段。第三是智能控制的阶段。智能控制技术在电力系统的实践应用过程中遇到的难题是：电力系统是一个动态性的大系统，具有强非线性的，变能数等特性。在未来的工程应用中，智能控制技术具有广阔的应用前景，尤其是在新型的电力系统工程应用方面，具体可以应用于基于人工神经网络的励磁，快关综合控制系统，电掣动，多机系统的新兴静止无功发生器的控制等。
（二） 柔流输电（FACTS）和配电（DFACTS）技术。（1）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―柔流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。所谓“柔流输电系统”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。（2）ASVC的研究现状。作为FACTS的核心装置，ASVG的发展也迫在眉睫。当前FACTS系统的一个共同特点，就是运用逆变器的逆变作用和大功率的电力电子器件开关的瞬间切换作用。ASVG作为一种新型的结构较为简单的静止无功发生器，采用了FACTS中的核心技术。并联电容器和二项逆变器构成了ASVG的基本结构，它的三相输出电压和三相输出电压是同步的。ASVG具有很多优点：当系统运行正常时它可以校正电压，当系统出现电压故障后在恢复阶段它可以用以稳定电压，由此可见它对电网的电压控制力是非常强的；由于ASVG不是机械设备，因此和旋转同步调相机相比，它没有机械设备运行时的机械惯性、机械损伤和机械噪声；它对电压的调节范围比旋转同步调相机更大，反应速度更加敏捷；它不仅能对网络中的暂态做出反应，对网络的稳态变化也能够做出及时的响应，所以它的控制力也比同步调相机优越得多（3）DFACTS 的研究态势。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活交流技术，它是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。（4）基于GPS的动态安全监控系统。当前使用的电力监测系统主要是用来记录电磁暂态过程的故障状态和波形数据，还有就是在系统稳态正常运行的情况下进行监控和数据样本的采集。前者主要记录数据冗余，记录的时间很短，各种期间缺乏信息的交流，从而使系统的整体性的动态分析变得异常困难；
四、.电力系统自动化的发展趋势
现代电力系统的自动控制技术正逐步朝着以下方向发展：在控制策略上逐渐朝着最优化和智能化发展；在控制手段上逐渐增加了微型机、远程通信以及电力电子器件的使用；在理论工具的使用上更多借助现代控制理论；在设计分析上越来越多地要求面向多机系统模型去处理问题；在研究人员的组成上也越来越多地需要多工种的联合。
结束语
电力系统自动化技术的发展经历了一个相当漫长的过程。初期发展较为缓慢，但到了中后期，随着计算机技术，控制技术及信息技术的发展与进步，使电力自动化产业发展速度日益加快，各种原来看似不相关联的技术会逐步彼此渗透，国际化、标准化、规范化越来越成为技术发展的共识，最终实现电力高度集成化、高度职能化和高度自动化，实现电力系统全面自动化、一体化的管理已是适应市场经济建设需求、促进社会可持续发展的重要保证。
参考文献
[1] 陈翘.浅析电力自动化系统及其发展趋势[J].科技风，2010（19）.
[2] 朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机，2005.11：4-5。
1.1配网自动化中的信息化技术
配网自动化作为电力系统中输电和配电的重要工作部分，其为配电工作系统提供了良好的监控。然而在我国的各个不同级别的电力企业配网自动化系统中，DCS技术的应用最为广泛。DCS技术即为分散控制系统，此系统是一种较为新型的计算机信息化的系统，并且分散控制系统主要是在集中控制系统的基础之上而研究演变的一种系统。另一方面，分散控制系统能与计算机系统以及各种网络信息化系统进行整合，高度的实现了分散控制系统中集中管理的功能。并且，DCS技术所采用的计算机信息技术能够在生产以及工作过程中对数据进行有效的保护和整合，还能够实现数据的共享，一定程度上为电力公司管理水平的高奠定了一定的技术基础。
1.2变电站信息化技术
在当前的电力市场需求以及我国目前对电力建设的持续发展要求中，电力行业一直在对变电站以及变电所进行自动化信息化的改造和建设。而电子信息技术通过计算机系统智能化的特点使得变电站实现了自动化以及信息化的发展，并且在实际工作中得到了极大的推广使用。运用信息化的计算机技术中的数据通讯接口的相关设置以及信息的储存功能使得变电站以及变电所实现了数据统计的自动化和信息化，同时还能够利用信息化技术对现场一些较难的数据进行自动分析。通过现代先进的信息化电子信息技术、通讯技术等其他信息技术能够对变电所、变电站的系统例如：继电的保护、测量以及仪表的装置等各项工作进行相应的优化和升级，进而能够高度的实现系统的实时监控和数据共享。
2电力自动化系统的技术进展
2.1电力系统朝着新能源以及分布化方向发展
电力系统分布化的发展是指在电力用户的周围或者是一定范围内，设置发电功率在几十兆瓦到几千兆瓦之间内的发电装置，而设置的这些装置能够进行自行发电，通过自行发电极大的保证各个电力用户的正常用电需求。另外，随着当前全球环境的日益恶化，使得人们赖以生存的水资源、煤资源等各种资源都在逐步的走向枯竭，为了满足人们对于各种资源的需求，人们开始利用新能源来代替传统能源的要求。通过风能、地热能等各种新型能源来替代传统能源，而这种情况也为电力系统的正常工作带来了极大的挑战和考验。根据当前世界可持续发展战略的概念，未来的电力系统中的集中式发电将要被分布式的发电方式所取代，充分利用当前新型的能源进行发电，达到环保的目标。另一方面，通过分布式的发电方式，能够最大程度的对新型能源进行使用，进而有效的提高我国电力供应的稳定性能。
2.2自动化的电力系统能够实现数据信息图形化展示和相应的控制
在传统的电力系统中，若想实现电力调度和电力管理往往需要牵涉到大量的的数据和信息。而对于这些数据信息的处理工作时长会花费较多的时间，但是结果却并没有达到工作人员的理想程度。而随着我国信息化技术的发展以及信息化社会的到来，使得人们所接触到的电力相关的信息变得越来越多，并且关于电力系统中需要处理的数据也越来越复杂，如果知识使用传统的数据处理方式，就会极大的增加工作人员的工作量。而自动化的电力系统实现对数据信息图形化展示和相应的控制之后，能够将复杂繁杂的数据信息通过变化为图形的方式展现在工作人员的面前，使得工作人员能够更加直观的理解数据信息的内容，极大的减轻了相关工作人员的工作压力。另外，自动化的电力系统实现图形化，最大程度的快捷了对电力系统的控制个管理。
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