智能技术的电力系统自动化研究_开题报告

一、国内研究现状

近年来，随着我国国民经济的增长，电力需求的增长使得电力系统也获得前所未有的发展，为了满足电力系统运行管理现代化的迫切要求，研究电力自动化迫在眉睫。目前，我国城乡电网中，新建的220KV以下电压等级的变电站基本都采用了自动化技术实现无人值守的运行方式，老的电厂及变电站也正在逐步进行改造，采用自动化新技术替换有人值守方式，电力系统的不断发展和完善使得电力自动化系统的范围越来越大。为了保障电力系统的安全运行，电力自动化设备的不断研究和改进是势在必行的。

由于现有电力自动化设备水平的限制，在当前的电力自动化系统中，分布分散式结构中过程层的功能基本都是在间隔层设备中实现的，而且大多数用于变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制装置，虽然已实现了微机数字化，但很多都是功能单一的独立装置，各个装置缺乏整体协调和功能的调优，从整体上降低了可靠性，这样就不能充分利用微机数据处理的强大功能和速度，在经济上也是一种浪费。为了适应电力系统的自动化改造和现代化电能管理的需要，电力系统需要有与之配套的集测量、控制、保护、通讯于一体的智能保护测控设备。

付同福在《关于电力系统自动化中智能技术的有效运用研究》中提出：“电力企业为了保障系统的稳定运行和工作效率，多数会应用专家系统，因此专家系统的应用前景十分广阔。特别是在电力系统之中，专家系统能够更好的管理和运行系统，确保系统的正常运行，其应用价值十分显著。一是，在电力系统之中，需要专家系统能够提供紧急处理措施和应对故障；二是，专家系统在进行缓慢操作的过程之中能够进行切换，加快电力系统的运行；三是，电力系统如果出现了大问题，则可以实施故障隔离，专家系统会隔离单独处理。四是，专家系统能够在系统运行的过程之中进行自动化管理，这样能够有效的减少了系统的运行压力，并且确保无论是静态分析还是动态分析，电力系统的运行效率都会得到一定的提升。”

 

二、国外研究现状

20世纪80年代到90年代前几年，由于微处理器芯片和各种作为外围电路的大规模集成电路的出现与运用，以及远动设备与个人计算机的结合，出现了所谓数据采集与监视控制(SCADA—Supervisory Control And Data Acquisition)系统。广义的SCADA系统不仅包括这里所述的远动设备，也包括调度自动化中完整的主站系统。这意味着远动向提高传输速度、提高编译码的检、纠错能力以及应用智能控制技术对所采集的数据进行预处理和正确性校验等方向发展。因此，远动一词也逐渐被监控所取代。

20世纪末到如今，随着半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术的飞速发展，分层分布式的自动化系统结构被广泛采用。由于传统上相当独立的远动和继电保护的逐步统一，远动技术就上升到了一个完全崭新的高度，其传统概念与内涵也有了质的不同。我们把这样的技术称为电力自动化技术，由此而诞生的系统(不是一个装置)称之为电力自动化系统，目前还在继续发展之中。由此可以看出，电力自动化系统，它不仅包含传统的远动(监控)系统，也包含继电保护装置与系统及若干附属设备。国外厂商已经开发了符合IEC61850要求的智能电子设备，不但有保护装置以及测试工具，还有符合标准的过程层设备。如带数字借口的TA、TV以及智能断路器等。

三、研究背景及意义

随着微电子技术、网络通信技术及计算机控制技术的不断发展，以微处理器为核心的智能化自动装置在电网控制领域得到了广泛的应用；同时随着对变电站设备可靠率和可用率要求的不断提高以及电压和电流测量技术的提高、电子式互感器的应用以及IEC61850标准的颁布，数字化变电站的理念逐渐形成，电力行业对此开展了广泛的研究实践;通过若干的工程实践工作，国内已经投产了数十座以IEC61850为通信标准、采用站控层、过程层、间隔层三层结构、网络共享采样数据以及GOOSE（generic object oriented substation event,，面向通用对象的变电站事件）跳闸为鲜明特点的数字化变电站。但是，通过工程实践发现，一次设备与一几次设备间的接口问题并没有得到很好的解决，这直接导致状态检修等功能的实现受到制约；站控层的各主站功能的设备及数据库没有得到有效的整合，虽然已实现了某些智能化的功能，但应用效果不佳;厂站端与调度端、厂站端之间的信息互动性差等。

日前，发展柳能电网（SMART GRID）在欧美困家己经上升到国家战略层面，成为国家经济发展和能源政策的重要组成部分，国内在智能电网力一面也开展了大量的研究工作；作为电网节电的变电站，其自动化系统对数据的采集、分析及上传、对事故的预处理、对广域内行为指令的执行等具有不可替代的作用，因此其智能化程度在一定程度土决定了电网的智能化的程度。

近几年来，由于能源短缺问题日益严峻，发展低炭经济成为全社会共识。同时，用户对供电可靠性要求不断提高，电动汽车等事业的发展对一能源的分布及存储也提出了新的需求;在此情形下，电网运营面临着巨大挑战。为了应对这些挑.咙，需要大力发展清洁高效能源及多元化能源，发展分布式能源及微网，确保能源安全和电网稳定、安全、经济运行。为了灵活应对大规模分布式能源接入电网以及协调微网等系统的接入，保证电网清洁、高效的运行，发展中国的特色坚强智能电网是应对一未来电网发展所面临的新形势，是构建稳定、经济、清洁、安全的现代能源供应体系的客观需求;是适应中国国情，满足米来各方而发展需求的战略性选择，这对于保障浅国经济社会和谐发展具有重要的实践和理论意义。

研究内容

1、对自动化技术进行分析，陈述智能技术的概念。

2、探讨电力系统之中自动化和智能化技术的应用策略。

3、通过电力系统的发电过程、用电过程及调度的智能化，分析电力系统自动化控制中智能技术的应用优势。

4、搭建智能变电站系统配置及网络架构，对智能变电站的特点进行研究，搭建智能变电站的系统结构和网络架构，研究智能变电站系统的硬件配置。

B. ^范文提纲

引言

一、自动化智能化技术的概述

（一）自动化技术的分析

（二）智能技术

二、电力系统之中自动化和智能化技术的应用策略

（一）用专家系统

（二）模糊控制

（三）神经网络

（四）综合智能系统

三、电力系统自动化控制中智能技术的应用优势

（一）电力系统发电过程智能化得到提升

（二）电力系统用电过程智能化得到提升

（三）电力系统调度智能化得到提升

四、智能变电站系统配置及网络架构研究

（一）智能变电站的特点

（二）智能变电站的系统结构

（三）智能变电站的网络架构

（四）智能变电站系统的硬件配置

总结与展望

C. 参考文献

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