電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)自(zi)(zi)動化(hua)是我們電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)一(yi)直以(yi)來(lai)力(li)求的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展方向(xiang)，它包括：發(fa)(fa)電(dian)控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)（AGC已經(jing)實現，尚需(xu)發(fa)(fa)展）、電(dian)力(li)調(diao)度(du)的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)（具有在線潮流監視(shi)，故障模擬(ni)的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合程(cheng)序(xu)以(yi)及SCADA系(xi)統(tong)(tong)），實現了(le)配電(dian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)，現今(jin)熱(re)門的(de)(de)(de)(de)變(bian)電(dian)站(zhan)綜(zong)合自(zi)(zi)動化(hua)即建設(she)綜(zong)自(zi)(zi)站(zhan)，實現更好的(de)(de)(de)(de)無人值班(ban)。電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)是一(yi)個地域分布遼闊，由發(fa)(fa)電(dian)廠(chang)、變(bian)電(dian)站(zhan)、輸配電(dian)網(wang)絡(luo)和用戶組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)統(tong)(tong)一(yi)調(diao)度(du)和運行的(de)(de)(de)(de)復(fu)雜大系(xi)統(tong)(tong)。

一、電力系統(tong)自動化的概(gai)念

電(dian)力(li)系統(tong)自(zi)動化(hua)(hua)的(de)領域包(bao)括生產過程的(de)自(zi)動檢測、調節和(he)控(kong)制，系統(tong)和(he)元件的(de)自(zi)動安全保護，網絡信息的(de)自(zi)動傳輸，系統(tong)生產的(de)自(zi)動調度(du)，以及(ji)企業的(de)自(zi)動化(hua)(hua)經濟(ji)(ji)管理等。電(dian)力(li)系統(tong)自(zi)動化(hua)(hua)的(de)主要目標是保證供電(dian)的(de)電(dian)能(neng)質量（頻率和(he)電(dian)壓）、系統(tong)運行的(de)安全可(ke)靠，提高經濟(ji)(ji)效(xiao)(xiao)益和(he)管理效(xiao)(xiao)能(neng)。

二、具有變革性重(zhong)要影響(xiang)的(de)三(san)項新(xin)技術

（一(yi)）電力系統的智能控(kong)制

電力系統(tong)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)研(yan)究(jiu)與(yu)應用在(zai)過(guo)去的(de)40多年(nian)中大體上(shang)可分(fen)為3個階(jie)段(duan)：基于(yu)傳(chuan)遞(di)函數的(de)單輸入、單輸出控(kong)(kong)制(zhi)階(jie)段(duan);線(xian)性(xing)控(kong)(kong)制(zhi)、非(fei)線(xian)性(xing)控(kong)(kong)制(zhi)及多機系統(tong)協調控(kong)(kong)制(zhi)階(jie)段(duan)；智(zhi)能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)階(jie)段(duan)。智(zhi)能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)是當(dang)今(jin)控(kong)(kong)制(zhi)理論(lun)發展的(de)新階(jie)段(duan)，主要用來解決(jue)(jue)那(nei)些用傳(chuan)統(tong)方法難以解決(jue)(jue)的(de)復雜系統(tong)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)問題。特(te)別適于(yu)那(nei)些具有模(mo)型(xing)不確定(ding)性(xing)、具有強非(fei)線(xian)性(xing)、要求高度適應性(xing)的(de)復雜系統(tong)。

智能控(kong)制(zhi)在電力(li)系(xi)(xi)統工(gong)(gong)程應(ying)用(yong)方面具有非(fei)常廣闊的前景，其具體應(ying)用(yong)于快(kuai)關汽(qi)門的人(ren)工(gong)(gong)神(shen)經網絡適應(ying)控(kong)制(zhi)，基(ji)于人(ren)工(gong)(gong)神(shen)經網絡的勵磁(ci)、電掣動、快(kuai)關綜合控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統結構(gou)，多機(ji)系(xi)(xi)統中的ASVG（新(xin)型靜(jing)止(zhi)無功發生(sheng)器）的自學習功能等。

（二）FACTS和(he)DFACTS

1、FACTS概念的提(ti)出

電(dian)力(li)系統(tong)的發(fa)展(zhan)迫(po)切需要先進的輸(shu)配電(dian)技(ji)術(shu)來提高電(dian)壓質量和系統(tong)穩定性(xing)，一種改變傳統(tong)輸(shu)電(dian)能力(li)的新技(ji)術(shu)——柔(rou)性(xing)交流輸(shu)電(dian)系統(tong)（FACTS）技(ji)術(shu)悄(qiao)然興起。

所(suo)謂“柔性(xing)交流(liu)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)技(ji)術(shu)(shu)”又稱“靈(ling)活交流(liu)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)技(ji)術(shu)(shu)”，簡稱FACTS，就是(shi)在輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)的重要(yao)部位(wei)，采用(yong)具有單獨或綜合功能的電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)子裝(zhuang)置，對輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)的主要(yao)參(can)數（如電(dian)(dian)(dian)(dian)壓、相位(wei)差、電(dian)(dian)(dian)(dian)抗等）進行(xing)(xing)調整控(kong)制，使輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)更加可(ke)(ke)靠(kao)，具有更大的可(ke)(ke)控(kong)性(xing)和更高的效率。這是(shi)一種將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)子技(ji)術(shu)(shu)、微機處理技(ji)術(shu)(shu)、控(kong)制技(ji)術(shu)(shu)等技(ji)術(shu)(shu)應用(yong)于高壓輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)，以提高系(xi)統(tong)可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)、可(ke)(ke)控(kong)性(xing)、運行(xing)(xing)性(xing)能和電(dian)(dian)(dian)(dian)能質量(liang)，并可(ke)(ke)獲取(qu)大量(liang)節電(dian)(dian)(dian)(dian)效益的新型綜合技(ji)術(shu)(shu)。

2、FACTS的核(he)心裝置ASVC的研究現狀

ASVC由(you)二相(xiang)逆變器(qi)和(he)并(bing)聯電容器(qi)構成，其(qi)輸出的(de)三相(xiang)交流電壓(ya)(ya)與所接電網(wang)的(de)三相(xiang)電壓(ya)(ya)同(tong)步(bu)。它不僅可校正穩態運(yun)行電壓(ya)(ya)，而且可以(yi)在故(gu)障后(hou)的(de)恢(hui)復期間穩定電壓(ya)(ya)，因此對電網(wang)電壓(ya)(ya)的(de)控制(zhi)能力很(hen)強。與旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)同(tong)步(bu)調(diao)相(xiang)機(ji)相(xiang)比，ASVC的(de)調(diao)節范圍(wei)大(da)(da)，反應速(su)度快，不會響應遲緩(huan)，沒(mei)有轉(zhuan)動(dong)設(she)備的(de)機(ji)械慣(guan)性、機(ji)械損耗和(he)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)噪聲。并(bing)且因為ASVC是一種(zhong)固態裝置(zhi)，所以(yi)能響應網(wang)絡中的(de)暫態，也(ye)能響應穩態變化，因此其(qi)控制(zhi)能力大(da)(da)大(da)(da)優于(yu)同(tong)步(bu)調(diao)相(xiang)機(ji)。

3、DFACTS的研究態勢

DFACTS是指應用于配(pei)(pei)電系統中的(de)靈活(huo)交流技術(shu)，它是Hingorani于1988年針對(dui)配(pei)(pei)電網中供(gong)電質(zhi)量提出的(de)新概念(nian)。其主要(yao)內容是對(dui)供(gong)電質(zhi)量的(de)各(ge)種問(wen)題采用綜合的(de)解決辦法，在配(pei)(pei)電網和大量商業(ye)用戶的(de)供(gong)電端(duan)使用新型電力(li)電子控制(zhi)器。

三、基于GPS統一時鐘(zhong)的新一代EMS和(he)動態(tai)安全監控系統

（一(yi)）基于(yu)GPS統一(yi)時鐘的新一(yi)代(dai)EMS

目前(qian)應用的電力(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)監(jian)測手段，主要有(you)(you)側(ce)重于(yu)記錄電磁暫態(tai)過(guo)程(cheng)的各種(zhong)故障錄波儀和側(ce)重于(yu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)穩(wen)(wen)態(tai)運行情況的監(jian)視控制與數(shu)(shu)據采(cai)集（SCADA）系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)。前(qian)者記錄數(shu)(shu)據冗余，記錄時間較短，不同(tong)(tong)(tong)記錄儀之間缺乏(fa)通信，使(shi)得(de)對于(yu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)整體(ti)動(dong)態(tai)特性分析困難(nan)；后者數(shu)(shu)據刷新間隔較長，只能用于(yu)分析系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的穩(wen)(wen)態(tai)特性。兩者還具(ju)有(you)(you)一個共同(tong)(tong)(tong)的不足，即不同(tong)(tong)(tong)地點之間缺乏(fa)準確地共同(tong)(tong)(tong)時間標記，記錄數(shu)(shu)據只是(shi)局部(bu)有(you)(you)效，難(nan)以用于(yu)對全(quan)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)動(dong)態(tai)行為的分析。

（二）基于(yu)GPS的新一代(dai)動(dong)態安(an)全(quan)監控系統

基于(yu)GPS的(de)(de)(de)新(xin)一代動態(tai)安全(quan)監控系統(tong)，是新(xin)動態(tai)安全(quan)監測(ce)系統(tong)與原有SCADA的(de)(de)(de)結合。電力系統(tong)新(xin)一代動態(tai)安全(quan)監測(ce)系統(tong)，主(zhu)要由同步定時系統(tong)，動態(tai)相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)系統(tong)、通信系統(tong)和(he)中央信號處理機四部分組(zu)成。采(cai)用GPS實現的(de)(de)(de)同步相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)技術和(he)光纖通信技術，為相(xiang)量(liang)(liang)(liang)控制(zhi)提(ti)供了(le)實現的(de)(de)(de)條件。GPS技術與相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)技術結合的(de)(de)(de)產物——PMU（相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)單元）設備(bei)，正逐步取代RTU設備(bei)實現電壓、電流相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)（相(xiang)角和(he)幅(fu)值）。

四(si)、電(dian)力(li)系統自動(dong)化的(de)研究方向

（一）智(zhi)能保(bao)護(hu)與變電站(zhan)綜合自動(dong)化(hua)

對(dui)電(dian)(dian)力系統電(dian)(dian)保(bao)護(hu)的(de)(de)新(xin)(xin)原理進行了研究，將國內外(wai)新(xin)(xin)的(de)(de)人工智能、模(mo)糊理論(lun)、綜(zong)(zong)合自(zi)(zi)動控(kong)(kong)制理論(lun)、自(zi)(zi)適應理論(lun)、網絡(luo)通信、微(wei)機新(xin)(xin)技(ji)術(shu)等(deng)應用于(yu)(yu)新(xin)(xin)型(xing)繼(ji)電(dian)(dian)保(bao)護(hu)裝置中，使得新(xin)(xin)型(xing)繼(ji)電(dian)(dian)保(bao)護(hu)裝置具有(you)智能控(kong)(kong)制的(de)(de)特(te)點(dian)，大大提高(gao)電(dian)(dian)力系統的(de)(de)安全水平。對(dui)變電(dian)(dian)站(zhan)自(zi)(zi)動化系統進行了多年研究，研制的(de)(de)分(fen)層分(fen)布式變電(dian)(dian)站(zhan)綜(zong)(zong)合自(zi)(zi)動化裝置能夠適用于(yu)(yu)35-500kV各種電(dian)(dian)壓等(deng)級變電(dian)(dian)站(zhan)。微(wei)機保(bao)護(hu)領(ling)域的(de)(de)研究處于(yu)(yu)水平，變電(dian)(dian)站(zhan)綜(zong)(zong)合自(zi)(zi)動化領(ling)域的(de)(de)研究已達到先進水平。

（二(er)）電力(li)市場理論與技術(shu)

基于我國目前的(de)經濟(ji)發(fa)(fa)展狀況、電力市(shi)場發(fa)(fa)展的(de)需要和電力工業技術(shu)經濟(ji)的(de)具(ju)體情況，認真研究了電力市(shi)場的(de)運(yun)(yun)營(ying)(ying)模(mo)(mo)式，深(shen)入探(tan)討并明確了運(yun)(yun)營(ying)(ying)流程(cheng)中各(ge)步驟的(de)具(ju)體規則；提出了適合我國現階段電力市(shi)場運(yun)(yun)營(ying)(ying)模(mo)(mo)式的(de)期貨交易（年、月(yue)、日發(fa)(fa)電計劃(hua)）、轉運(yun)(yun)服務等模(mo)(mo)塊(kuai)的(de)具(ju)體數學(xue)模(mo)(mo)型(xing)和算(suan)法(fa)，緊緊圍繞(rao)當前我國模(mo)(mo)擬電力市(shi)場運(yun)(yun)營(ying)(ying)中亟(ji)待解(jie)決的(de)理論問題。

（三）電(dian)力系統實時仿真系統

對電(dian)力(li)負荷動態(tai)特性監測、電(dian)力(li)系(xi)統(tong)實(shi)時仿(fang)真(zhen)建(jian)模等方面進(jin)行了(le)研究(jiu)，引進(jin)了(le)加拿大Teqsim公司(si)生(sheng)產(chan)的(de)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)數字模擬實(shi)時仿(fang)真(zhen)系(xi)統(tong)，建(jian)成(cheng)(cheng)了(le)全國高校家具(ju)備混合實(shi)時仿(fang)真(zhen)環(huan)境的(de)實(shi)驗室。該仿(fang)真(zhen)系(xi)統(tong)不僅可(ke)(ke)進(jin)行多(duo)種電(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)穩(wen)態(tai)及暫態(tai)實(shi)驗，提供大量實(shi)驗數據，并可(ke)(ke)與多(duo)種控制裝置構成(cheng)(cheng)閉環(huan)系(xi)統(tong)，協助(zhu)科(ke)研人(ren)員進(jin)行新(xin)裝置的(de)測試，從而為(wei)研究(jiu)智能保護及靈活輸電(dian)系(xi)統(tong)的(de)控制策(ce)略提供了(le)的(de)實(shi)驗條件。

五、電力系(xi)(xi)統(tong)(tong)運(yun)行人員培訓仿真系(xi)(xi)統(tong)(tong)

電(dian)力系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)運(yun)行人員(yuan)培(pei)訓(xun)仿(fang)真系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)是針對(dui)我國電(dian)力企業職工崗(gang)位培(pei)訓(xun)的(de)迫切(qie)要求(qiu)，將(jiang)計算機、網絡(luo)和多媒(mei)體技(ji)術的(de)新(xin)(xin)成(cheng)果和傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)的(de)電(dian)力系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)分(fen)析理(li)論相結合，利用專家系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、智能(neng)cai（計算機輔助教(jiao)學）理(li)論，是進行電(dian)力系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)知識教(jiao)學、培(pei)訓(xun)的(de)一種強(qiang)有力手段。本(ben)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)計新(xin)(xin)穎，并合理(li)配置軟件資(zi)源分(fen)布，教(jiao)、學員(yuan)臺在軟件系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)結構上耦合性很少，且系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)硬(ying)件擴充簡單方便(bian)，因此學員(yuan)臺理(li)論可無限(xian)擴充。

六、配電網自動化

在中低壓網絡數(shu)字電(dian)子載(zai)(zai)波ndlc、配網的(de)(de)模型(xing)及(ji)應(ying)用軟(ruan)件pas、地(di)理信(xin)息與配網scada一體化(hua)方面取得了重大(da)技(ji)術突破。其(qi)中，ndlc采(cai)用了dsp數(shu)字信(xin)號處理技(ji)術，提(ti)高了載(zai)(zai)波接收靈敏度，解決了載(zai)(zai)波正在配電(dian)網上應(ying)用的(de)(de)衰耗(hao)、干擾(rao)、路由等技(ji)術難題；應(ying)用軟(ruan)件pas將輸電(dian)網ems的(de)(de)理論算(suan)(suan)法與配網實際結合起來(lai)，采(cai)用了新(xin)標準(zhun)IEC61850、IEC61970CIM公共信(xin)息模型(xing)；采(cai)用配網遞歸虛擬流(liu)算(suan)(suan)法進(jin)行潮流(liu)計(ji)算(suan)(suan)；應(ying)用人工智(zhi)能灰(hui)色神經元算(suan)(suan)法進(jin)行負荷預(yu)測。

七(qi)、電力(li)系(xi)統分(fen)析與控制

對在線(xian)測(ce)量技(ji)(ji)術、實時相(xiang)角測(ce)量、電(dian)力(li)系(xi)統(tong)穩定控(kong)制(zhi)理(li)(li)論與(yu)技(ji)(ji)術、小電(dian)流(liu)接地選線(xian)方法、電(dian)力(li)系(xi)統(tong)振(zhen)蕩機理(li)(li)及(ji)抑制(zhi)方法、發電(dian)機跟(gen)蹤同期(qi)技(ji)(ji)術、非(fei)線(xian)性勵磁和調速(su)控(kong)制(zhi)、潮(chao)流(liu)計算的收(shou)斂性、電(dian)網調度自動(dong)化仿真(zhen)、電(dian)力(li)負荷(he)預測(ce)方法、基于柔性數(shu)據收(shou)集與(yu)監控(kong)的電(dian)網故障診斷(duan)和恢復控(kong)制(zhi)策略、電(dian)網故障診斷(duan)理(li)(li)論與(yu)技(ji)(ji)術等方面(mian)進行(xing)了研究。在非(fei)線(xian)性理(li)(li)論、軟計算理(li)(li)論和小波理(li)(li)論在電(dian)力(li)系(xi)統(tong)應用方面(mian)，以及(ji)在電(dian)力(li)市(shi)場條件下(xia)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)分析與(yu)控(kong)制(zhi)的新(xin)理(li)(li)論、新(xin)模型、新(xin)算法和新(xin)的實現(xian)手(shou)段進行(xing)了研究。

八、人工智(zhi)能在電力系統中(zhong)的應用(yong)

結合電(dian)(dian)力(li)工業發展的(de)(de)需(xu)要，開(kai)展了將專家系統(tong)(tong)、人工神經網絡、模糊邏輯以(yi)及進(jin)化理(li)論應(ying)用(yong)到電(dian)(dian)力(li)系統(tong)(tong)及其元件的(de)(de)運(yun)行(xing)分析、警報處(chu)理(li)、故障診斷、規劃(hua)設(she)計(ji)等(deng)方面的(de)(de)實用(yong)研(yan)究(jiu)。在上述實用(yong)軟件研(yan)究(jiu)的(de)(de)基(ji)礎上開(kai)展了電(dian)(dian)力(li)系統(tong)(tong)智(zhi)能(neng)(neng)控制理(li)論與應(ying)用(yong)的(de)(de)研(yan)究(jiu)，以(yi)提(ti)高電(dian)(dian)力(li)系統(tong)(tong)運(yun)行(xing)與控制的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)化水平。

九(jiu)、現代電力電子技術在電力系統(tong)中的應用(yong)

開展了電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子裝(zhuang)(zhuang)置控(kong)制理論(lun)和(he)控(kong)制算法、各種(zhong)電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子裝(zhuang)(zhuang)置在電(dian)(dian)(dian)力(li)系統中(zhong)的(de)行為(wei)和(he)作用、靈(ling)活交流輸電(dian)(dian)(dian)系統、直流輸電(dian)(dian)(dian)的(de)微機控(kong)制技(ji)術、動態無(wu)功補償技(ji)術、有(you)源電(dian)(dian)(dian)力(li)濾波技(ji)術、大容量交流電(dian)(dian)(dian)機變頻調(diao)速技(ji)術和(he)新(xin)型儲能(neng)技(ji)術等方面的(de)研究。

十、電氣設(she)備狀(zhuang)態監測與故(gu)障診斷技(ji)術(shu)

通過將(jiang)傳(chuan)感器技(ji)術(shu)、光(guang)纖技(ji)術(shu)、計(ji)算機(ji)技(ji)術(shu)、數字(zi)信號(hao)處理技(ji)術(shu)以及模式識別技(ji)術(shu)等(deng)結合起來(lai)，針(zhen)對電氣(qi)設(she)備(bei)絕緣監測(ce)方(fang)法和(he)故障診斷的(de)機(ji)理進行(xing)了詳細的(de)基(ji)礎研究，開發了發電機(ji)、變壓器、開關設(she)備(bei)、電容(rong)型設(she)備(bei)和(he)直流系統等(deng)主要電氣(qi)設(she)備(bei)的(de)監控系統，全(quan)面(mian)提高電氣(qi)設(she)備(bei)和(he)電力(li)系統的(de)安全(quan)運行(xing)水平。