電力系統自動化監控技術實踐范文

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一、前言

電力系統在社會生活與生產中占據著至關重要的地位，并且隨著電力能源消耗量的增加，給供電企業帶來了嚴峻的挑戰。基于無功補償的電力系統自動化監控系統，能夠實現對電力系統的全面監控，及時、準確的發現電力系統是否存在故障或者問題，以此保證電力系統能夠協調、高效、安全、穩定的運行。因此，本文針對無功補償的電力系統自動化監控技術的研究具有非常重要的現實意義。

二、無功補償的原理分析

根據正弦電路中對電流、電壓的定義，將電流、電壓分別表示為。公式中Φ表示電流之后的電壓的相角；wt表示電流與電壓隨實踐變化的相位；I表示均值電流；u表示均值電壓，當電路中電流電壓同相位時，cosΦ=0，有功功率最大，無功功率為0。電力系統在運行的過程中，因為存在容性或者感性的負載，會導致電流、電壓的相位出現變化，因此存在無功功率，有功功率不能夠達到最大值。因此，電力系統在運行的過程中，需要對無功功率進行補償，無功功率補償的原理如圖1所示。電流存在兩個分量，即IsinΦ、IcosΦ，由于IsinΦ的相位與電壓的相位相差90°，這就導致無功功率的產生。電力系統自動化監控系統能夠對相應的信息進行采集，并通過信號采集模塊對采集的信息進行分解、轉換，進而得出電流的分量，以此進行無功功率補償。

三、基于無功補償的電力系統自動化監控技術的實踐分析

1無功補償在電力系統中的應用分析。早期的電力系統中采用的補償裝置為無源補償裝置，隨著時代的發展，電力需求的增加帶動了電力行業的發展，并且現在用電市場呈現供不應求的現狀，傳統的無源補償裝置已經不能夠滿足無用功率進行的快速動態補償的要求。一種新型的電力補償裝置逐漸的被研發和應用，即有源電力濾波器，其主要的作用是進行電網中諧波的動態控制，進行無功補償的同事能夠實時的補償無功功率分量，致使其被廣泛的推廣和應用在電力的濾波領域中。有源電濾波器是一種主動型的電力電子裝置，優點在于具有較強的實時性以及動態性，并且能夠有效的抑制諧波。把濾波器接入到電網的方式進行分類，將有源電力濾波器劃分為混合型、并聯型以及串聯型三種，其中串聯等效于受控電壓源，主要包括電壓波動、系統側電壓諧波、電壓諧波等，因為并聯型的有源濾波器的損耗小于串聯型有源濾波，由于保護電路相對復雜，在實踐應用的過程中具有一定的局限性。目前，許多電網系統在設計中通常采用并聯型以及混合型。并聯型有源濾波器在電力系統中的應用非常廣泛，并且形成一套完善、成熟的系統，并且具有較好的抑制諧波的效果，能夠更好的補償無功功率。混合型有源電力濾波器中，通常采用容量較大的電源L-C濾波網絡承擔與進行無功補償，并且還能夠取消低次諧波，進而降低有源濾波的電壓值與電流值。由于混合型的有源電力濾波器只能在特定的負荷中，當電力系統出現較大的變化時，則不能夠滿足電力系統的補償需求。

2電力系統自動化監控技術。因為有源電力濾波器能夠對電力系統實現動態的諧波控制，并且能夠進行無功功率補償，致使其被廣泛的推廣和應用在電力系統中。在電力自動化監控系統中，硬件設計是自動化監控系統的基礎，其參數是否正確配置、系統布局是否合理，直接關系到整個電力自動化監控系統的運行效果，因此應該加強電力系統自動化監控系統的設計，保證設計的科學性與合理性。電力系統自動化監控系統的設計要點主要包括以下幾個方面：（1）監控流程設計，電流、電壓等信息采集通常采用數據采集模塊，將采集到的數據信息傳遞至采樣端口，并進行數據的分析、整合以及處理等，通過計算相位、幅值等，計算無功電流值，在計算的過程中會出現控制信號，必須保證原諧波的等幅值、等頻率和產生信號的相位差180°，把計算結果返回至電力系統進行無功補償；（2）數據采集模塊設計，為了將電力系統中的諧波消除進行無功補償，需要對已經歸檔的數據信息進行采集和分析，主要包括數據信息的采集、分析、變換和處理等，在信號進入到系統之前，應該對數據信號進行預處理；（3）控制核心部分的設計，電力系統自動化監控系統的數據信息具有實時性特點，包括了大量的數據信息，并且數據信息的傳輸速度非?？?，由于數據信息量非常大，信息處理以及管理工作非常復雜，在進行信號處理器選擇與設計時，應該把高性能的DSP與集微控制器合為一體，實現對信號的采集、分析以及處理等功能；（4）故障記錄、事件記錄，通常根據電力自動化監控系統的實際需求，通常采用兩種方式實現保護動作采樣序列記錄以及開關跳合記錄，對于低壓變電站采用故障報告方式，對于高壓變電站采用故障錄波，采用專業的微機錄波器，進行故障記錄，以此保證監控系統能夠順暢的運行；（5）控制和操作閉鎖，控制閉鎖主要包括以下幾個方面：根據實時上報的監控數據信息，進行隔離開關、斷路器等的分合控制，進而實現對刀閘、斷路器的閉鎖操作；出口具有跳、合閉鎖的功能以及控制屏幕閉鎖的功能；（6）遠程調度中心，將采集的繼電保護信息、故障錄波、數字量、狀態量等信息實時的傳遞到自動化監控中心，便于電力系統的工作人員進行控制。

四、結語

總而言之，隨著電力系統以及科學技術的發展，電力企業想要更好的滿足用戶不斷提高的要求，應該加強對基于無功補償電力系統自動化監控技術的研究，并在實踐的過程中積累和總結經驗，為未來無功補償技術、自動化監控技術提供可靠的參考。

作者：杜中劍 胡治中 單位：國網江西省電力公司