電力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)自動(dong)(dong)化(hua)(hua)是(shi)我們電力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)一直(zhi)以(yi)來力(li)求的發(fa)(fa)展方向，它包括：發(fa)(fa)電控制(zhi)的自動(dong)(dong)化(hua)(hua)（AGC已經實現(xian)，尚需發(fa)(fa)展）、電力(li)調度(du)的自動(dong)(dong)化(hua)(hua)（具有在線潮流監視，故障模擬(ni)的綜合程序以(yi)及SCADA系(xi)(xi)統(tong)(tong)），實現(xian)了配(pei)電網(wang)的自動(dong)(dong)化(hua)(hua)，現(xian)今熱門的變(bian)電站(zhan)綜合自動(dong)(dong)化(hua)(hua)即建設綜自站(zhan)，實現(xian)更好的無人值班。電力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)是(shi)一個地域分(fen)布遼(liao)闊，由發(fa)(fa)電廠、變(bian)電站(zhan)、輸配(pei)電網(wang)絡和(he)用戶組成的統(tong)(tong)一調度(du)和(he)運(yun)行的復雜大系(xi)(xi)統(tong)(tong)。

一(yi)、電力系統自動化的概念

電(dian)力系統自(zi)(zi)動(dong)化的(de)領域包括生產(chan)過程的(de)自(zi)(zi)動(dong)檢(jian)測、調節(jie)和控制，系統和元件的(de)自(zi)(zi)動(dong)安(an)全(quan)保護(hu)，網絡信息的(de)自(zi)(zi)動(dong)傳輸，系統生產(chan)的(de)自(zi)(zi)動(dong)調度，以及企業的(de)自(zi)(zi)動(dong)化經(jing)濟管(guan)理等(deng)。電(dian)力系統自(zi)(zi)動(dong)化的(de)主要目標是保證供電(dian)的(de)電(dian)能質量（頻率和電(dian)壓）、系統運(yun)行(xing)的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)，提高(gao)經(jing)濟效益和管(guan)理效能。

二(er)、具有(you)變革性(xing)重要影響的(de)三項新技術

（一）電力系(xi)統的(de)智(zhi)能控制(zhi)

電力系統(tong)的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)研(yan)究(jiu)與應(ying)用在過去的40多(duo)年(nian)中大(da)體上可(ke)分為3個階段(duan)：基于(yu)傳(chuan)遞函數的單(dan)輸入、單(dan)輸出控(kong)(kong)(kong)制(zhi)階段(duan);線(xian)性控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、非(fei)線(xian)性控(kong)(kong)(kong)制(zhi)及(ji)多(duo)機系統(tong)協(xie)調(diao)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)階段(duan)；智(zhi)能控(kong)(kong)(kong)制(zhi)階段(duan)。智(zhi)能控(kong)(kong)(kong)制(zhi)是當今控(kong)(kong)(kong)制(zhi)理論(lun)發展的新(xin)階段(duan)，主要用來解(jie)決(jue)那(nei)些用傳(chuan)統(tong)方法難以解(jie)決(jue)的復(fu)雜(za)系統(tong)的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)問題。特別適于(yu)那(nei)些具有模(mo)型不確定性、具有強非(fei)線(xian)性、要求高(gao)度(du)適應(ying)性的復(fu)雜(za)系統(tong)。

智能控(kong)制在(zai)電(dian)力系統工(gong)程應(ying)用方面(mian)具(ju)有非常廣闊的(de)(de)(de)前景，其具(ju)體應(ying)用于快(kuai)關(guan)汽門的(de)(de)(de)人工(gong)神經網絡適應(ying)控(kong)制，基于人工(gong)神經網絡的(de)(de)(de)勵(li)磁(ci)、電(dian)掣(che)動(dong)、快(kuai)關(guan)綜(zong)合控(kong)制系統結構，多機系統中的(de)(de)(de)ASVG（新(xin)型靜止無功發生器）的(de)(de)(de)自(zi)學習功能等。

（二）FACTS和DFACTS

1、FACTS概念的提出(chu)

電(dian)力系統(tong)的(de)(de)發(fa)展(zhan)迫(po)切需(xu)要(yao)先進(jin)的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)配電(dian)技術來提高電(dian)壓質(zhi)量和系統(tong)穩定性(xing)，一種(zhong)改(gai)變傳統(tong)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)能(neng)力的(de)(de)新技術——柔性(xing)交流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)系統(tong)（FACTS）技術悄(qiao)然興起。

所(suo)謂(wei)“柔性交流輸電(dian)(dian)系(xi)(xi)統技(ji)(ji)術(shu)(shu)”又稱(cheng)“靈活交流輸電(dian)(dian)系(xi)(xi)統技(ji)(ji)術(shu)(shu)”，簡(jian)稱(cheng)FACTS，就是(shi)在輸電(dian)(dian)系(xi)(xi)統的重要部位，采用具有(you)單獨或綜(zong)合(he)功能(neng)的電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子裝置，對輸電(dian)(dian)系(xi)(xi)統的主要參數（如電(dian)(dian)壓、相(xiang)位差、電(dian)(dian)抗等）進行(xing)調整控制(zhi)，使輸電(dian)(dian)更(geng)(geng)加(jia)可(ke)靠(kao)，具有(you)更(geng)(geng)大(da)的可(ke)控性和更(geng)(geng)高(gao)(gao)(gao)的效率。這是(shi)一(yi)種將電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技(ji)(ji)術(shu)(shu)、微機處理(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)等技(ji)(ji)術(shu)(shu)應(ying)用于高(gao)(gao)(gao)壓輸電(dian)(dian)系(xi)(xi)統，以提高(gao)(gao)(gao)系(xi)(xi)統可(ke)靠(kao)性、可(ke)控性、運行(xing)性能(neng)和電(dian)(dian)能(neng)質量(liang)，并可(ke)獲取大(da)量(liang)節電(dian)(dian)效益的新型綜(zong)合(he)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。

2、FACTS的核心裝(zhuang)置ASVC的研(yan)究現狀

ASVC由二(er)相(xiang)逆(ni)變器(qi)和并聯電(dian)(dian)(dian)容(rong)器(qi)構成(cheng)，其輸出的(de)三相(xiang)交流電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)與所(suo)接電(dian)(dian)(dian)網的(de)三相(xiang)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)同步。它(ta)不(bu)僅可校(xiao)正穩(wen)態(tai)(tai)運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)，而且(qie)可以在故障后(hou)的(de)恢復期間穩(wen)定電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)，因(yin)此對電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)控(kong)(kong)制能(neng)力(li)很強(qiang)。與旋轉同步調(diao)(diao)相(xiang)機(ji)(ji)相(xiang)比，ASVC的(de)調(diao)(diao)節范圍(wei)大，反應(ying)(ying)速度快，不(bu)會響應(ying)(ying)遲(chi)緩，沒有(you)轉動設備的(de)機(ji)(ji)械慣性、機(ji)(ji)械損(sun)耗和旋轉噪聲。并且(qie)因(yin)為ASVC是(shi)一(yi)種固態(tai)(tai)裝置，所(suo)以能(neng)響應(ying)(ying)網絡中的(de)暫態(tai)(tai)，也能(neng)響應(ying)(ying)穩(wen)態(tai)(tai)變化，因(yin)此其控(kong)(kong)制能(neng)力(li)大大優于(yu)同步調(diao)(diao)相(xiang)機(ji)(ji)。

3、DFACTS的研(yan)究態勢(shi)

DFACTS是(shi)指應用于配電系統中的(de)靈活(huo)交流技術，它是(shi)Hingorani于1988年針對配電網中供(gong)電質量(liang)提出的(de)新(xin)概(gai)念。其主要內容是(shi)對供(gong)電質量(liang)的(de)各種問題采用綜合的(de)解決辦法，在配電網和(he)大(da)量(liang)商業用戶的(de)供(gong)電端使(shi)用新(xin)型電力電子控制器。

三、基于GPS統(tong)一時(shi)鐘(zhong)的新一代(dai)EMS和動態(tai)安(an)全監控系統(tong)

（一(yi)）基于GPS統一(yi)時鐘的(de)新一(yi)代EMS

目前應用的(de)電(dian)力(li)系(xi)統監(jian)測手(shou)段，主要(yao)有(you)側(ce)重(zhong)于(yu)記(ji)錄電(dian)磁暫態(tai)過程的(de)各種故障錄波儀(yi)和側(ce)重(zhong)于(yu)系(xi)統穩態(tai)運行情況(kuang)的(de)監(jian)視控(kong)制與數據采集（SCADA）系(xi)統。前者記(ji)錄數據冗余，記(ji)錄時間較短，不(bu)同記(ji)錄儀(yi)之間缺乏通信，使得對于(yu)系(xi)統整體(ti)動態(tai)特性(xing)分(fen)(fen)析(xi)困難；后者數據刷新間隔較長，只(zhi)能用于(yu)分(fen)(fen)析(xi)系(xi)統的(de)穩態(tai)特性(xing)。兩(liang)者還具有(you)一個共同的(de)不(bu)足(zu)，即不(bu)同地點之間缺乏準確地共同時間標(biao)記(ji)，記(ji)錄數據只(zhi)是局(ju)部(bu)有(you)效(xiao)，難以用于(yu)對全系(xi)統動態(tai)行為的(de)分(fen)(fen)析(xi)。

（二）基于(yu)GPS的新一代(dai)動態安(an)全監控系(xi)統

基(ji)于GPS的(de)新(xin)一代(dai)(dai)動(dong)態(tai)安全(quan)監控系(xi)統(tong)(tong)，是(shi)新(xin)動(dong)態(tai)安全(quan)監測(ce)系(xi)統(tong)(tong)與原有SCADA的(de)結(jie)合。電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)新(xin)一代(dai)(dai)動(dong)態(tai)安全(quan)監測(ce)系(xi)統(tong)(tong)，主(zhu)要由(you)同(tong)步(bu)定時系(xi)統(tong)(tong)，動(dong)態(tai)相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)系(xi)統(tong)(tong)、通(tong)信系(xi)統(tong)(tong)和中(zhong)央信號處理機四(si)部分組成。采(cai)用GPS實(shi)(shi)現的(de)同(tong)步(bu)相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)技(ji)術(shu)(shu)(shu)和光纖通(tong)信技(ji)術(shu)(shu)(shu)，為相(xiang)量(liang)(liang)(liang)控制提(ti)供(gong)了實(shi)(shi)現的(de)條件。GPS技(ji)術(shu)(shu)(shu)與相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)技(ji)術(shu)(shu)(shu)結(jie)合的(de)產物(wu)——PMU（相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)單元）設備(bei)，正逐步(bu)取代(dai)(dai)RTU設備(bei)實(shi)(shi)現電(dian)壓(ya)、電(dian)流相(xiang)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)（相(xiang)角和幅值）。

四、電(dian)力(li)系統自動化(hua)的(de)研究方向

（一）智能保護與變電站綜合(he)自動化

對電(dian)力系統(tong)電(dian)保(bao)護(hu)(hu)的新原(yuan)理(li)(li)進行了研(yan)(yan)究，將(jiang)國(guo)內外新的人工(gong)智能(neng)、模糊(hu)理(li)(li)論(lun)、綜(zong)合自(zi)動(dong)(dong)控制(zhi)理(li)(li)論(lun)、自(zi)適(shi)應(ying)理(li)(li)論(lun)、網(wang)絡通信、微機(ji)(ji)新技術等(deng)應(ying)用于(yu)新型繼電(dian)保(bao)護(hu)(hu)裝置(zhi)(zhi)中(zhong)，使得新型繼電(dian)保(bao)護(hu)(hu)裝置(zhi)(zhi)具有智能(neng)控制(zhi)的特點，大(da)大(da)提高電(dian)力系統(tong)的安全(quan)水平。對變電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)(dong)化系統(tong)進行了多年研(yan)(yan)究，研(yan)(yan)制(zhi)的分層分布式變電(dian)站(zhan)綜(zong)合自(zi)動(dong)(dong)化裝置(zhi)(zhi)能(neng)夠適(shi)用于(yu)35-500kV各種電(dian)壓(ya)等(deng)級變電(dian)站(zhan)。微機(ji)(ji)保(bao)護(hu)(hu)領域的研(yan)(yan)究處于(yu)水平，變電(dian)站(zhan)綜(zong)合自(zi)動(dong)(dong)化領域的研(yan)(yan)究已達到先(xian)進水平。

（二(er)）電力市場理論與技術(shu)

基于(yu)我(wo)國(guo)目前的(de)經濟(ji)發展(zhan)狀況(kuang)、電力(li)市(shi)場發展(zhan)的(de)需要和電力(li)工業(ye)技(ji)術(shu)經濟(ji)的(de)具(ju)體(ti)情況(kuang)，認真研究了(le)電力(li)市(shi)場的(de)運(yun)(yun)營模式，深入探討并明確了(le)運(yun)(yun)營流程中(zhong)各步(bu)驟的(de)具(ju)體(ti)規則；提出(chu)了(le)適(shi)合我(wo)國(guo)現階段(duan)電力(li)市(shi)場運(yun)(yun)營模式的(de)期貨交易（年(nian)、月、日發電計(ji)劃）、轉運(yun)(yun)服務等模塊的(de)具(ju)體(ti)數學模型(xing)和算法，緊緊圍繞當前我(wo)國(guo)模擬電力(li)市(shi)場運(yun)(yun)營中(zhong)亟待解決的(de)理(li)論問(wen)題。

（三(san)）電(dian)力系(xi)(xi)統實時(shi)仿(fang)真系(xi)(xi)統

對(dui)電(dian)力(li)(li)負(fu)荷動態(tai)特(te)性監測、電(dian)力(li)(li)系(xi)統實(shi)(shi)時仿(fang)(fang)真建(jian)模等方面進行了研究，引進了加(jia)拿大Teqsim公司生產的(de)(de)電(dian)力(li)(li)系(xi)統數(shu)字模擬(ni)實(shi)(shi)時仿(fang)(fang)真系(xi)統，建(jian)成(cheng)了全國高校家具備(bei)混合實(shi)(shi)時仿(fang)(fang)真環境的(de)(de)實(shi)(shi)驗室。該仿(fang)(fang)真系(xi)統不(bu)僅可進行多(duo)種電(dian)力(li)(li)系(xi)統的(de)(de)穩態(tai)及暫態(tai)實(shi)(shi)驗，提供大量(liang)實(shi)(shi)驗數(shu)據，并可與多(duo)種控(kong)制裝(zhuang)置(zhi)構成(cheng)閉環系(xi)統，協助(zhu)科研人員(yuan)進行新裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)測試，從(cong)而為(wei)研究智能保(bao)護及靈活輸電(dian)系(xi)統的(de)(de)控(kong)制策(ce)略提供了的(de)(de)實(shi)(shi)驗條(tiao)件。

五、電力系統運行人(ren)員培(pei)訓仿真系統

電(dian)力系(xi)統(tong)(tong)運行人員培(pei)訓(xun)(xun)仿真系(xi)統(tong)(tong)是(shi)針對我國(guo)電(dian)力企業職工崗位培(pei)訓(xun)(xun)的(de)(de)(de)迫切(qie)要(yao)求(qiu)，將計算(suan)(suan)機、網絡(luo)和多媒體技術(shu)的(de)(de)(de)新成果和傳統(tong)(tong)的(de)(de)(de)電(dian)力系(xi)統(tong)(tong)分(fen)(fen)析理論(lun)(lun)相結合(he)，利用(yong)專家系(xi)統(tong)(tong)、智能(neng)cai（計算(suan)(suan)機輔助教(jiao)學(xue)）理論(lun)(lun)，是(shi)進(jin)行電(dian)力系(xi)統(tong)(tong)知識教(jiao)學(xue)、培(pei)訓(xun)(xun)的(de)(de)(de)一(yi)種強有力手段。本系(xi)統(tong)(tong)設計新穎(ying)，并合(he)理配(pei)置軟件資源(yuan)分(fen)(fen)布，教(jiao)、學(xue)員臺在軟件系(xi)統(tong)(tong)結構上耦合(he)性很少，且系(xi)統(tong)(tong)硬件擴充簡(jian)單方(fang)便，因此學(xue)員臺理論(lun)(lun)可(ke)無限(xian)擴充。

六、配電網自動化

在(zai)(zai)中(zhong)低(di)壓網絡數字電子載(zai)波(bo)(bo)ndlc、配(pei)(pei)網的(de)模型及應用軟件pas、地理(li)信息與配(pei)(pei)網scada一體化方面取得了(le)重大技術突破。其中(zhong)，ndlc采(cai)(cai)用了(le)dsp數字信號處理(li)技術，提高了(le)載(zai)波(bo)(bo)接收(shou)靈敏度，解決了(le)載(zai)波(bo)(bo)正在(zai)(zai)配(pei)(pei)電網上(shang)應用的(de)衰耗、干擾、路由等(deng)技術難題(ti)；應用軟件pas將輸電網ems的(de)理(li)論算(suan)法與配(pei)(pei)網實際(ji)結(jie)合起來(lai)，采(cai)(cai)用了(le)新標(biao)準IEC61850、IEC61970CIM公(gong)共信息模型；采(cai)(cai)用配(pei)(pei)網遞歸虛擬(ni)流(liu)算(suan)法進行潮(chao)流(liu)計算(suan)；應用人工(gong)智能(neng)灰色(se)神經元(yuan)算(suan)法進行負荷預測。

七、電力系統分析與(yu)控制

對在線測(ce)(ce)量技術(shu)、實(shi)時相(xiang)角測(ce)(ce)量、電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)穩定控制理論(lun)(lun)與(yu)技術(shu)、小電(dian)(dian)流接地選線方(fang)(fang)(fang)法、電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)振(zhen)蕩機理及(ji)抑制方(fang)(fang)(fang)法、發電(dian)(dian)機跟蹤同期技術(shu)、非線性(xing)勵磁和調(diao)(diao)速控制、潮流計算(suan)的(de)收斂性(xing)、電(dian)(dian)網(wang)(wang)調(diao)(diao)度自動(dong)化仿真、電(dian)(dian)力負荷預(yu)測(ce)(ce)方(fang)(fang)(fang)法、基于(yu)柔性(xing)數據收集與(yu)監控的(de)電(dian)(dian)網(wang)(wang)故障(zhang)診斷和恢復控制策略、電(dian)(dian)網(wang)(wang)故障(zhang)診斷理論(lun)(lun)與(yu)技術(shu)等方(fang)(fang)(fang)面進行了研究(jiu)。在非線性(xing)理論(lun)(lun)、軟計算(suan)理論(lun)(lun)和小波理論(lun)(lun)在電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)應用方(fang)(fang)(fang)面，以及(ji)在電(dian)(dian)力市場條件下(xia)電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)分析與(yu)控制的(de)新(xin)理論(lun)(lun)、新(xin)模型(xing)、新(xin)算(suan)法和新(xin)的(de)實(shi)現手段進行了研究(jiu)。

八、人工智能(neng)在電力(li)系統(tong)中(zhong)的應用

結合電(dian)(dian)(dian)力(li)工業發(fa)展的(de)需要，開(kai)展了(le)將專家系(xi)(xi)統、人工神經網絡(luo)、模糊(hu)邏輯以及進化理論應用到電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統及其(qi)元件(jian)(jian)的(de)運(yun)行分析、警(jing)報處(chu)理、故障診斷、規(gui)劃設計等方面的(de)實用研究(jiu)(jiu)。在上述實用軟件(jian)(jian)研究(jiu)(jiu)的(de)基(ji)礎上開(kai)展了(le)電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統智(zhi)能(neng)控(kong)制(zhi)理論與應用的(de)研究(jiu)(jiu)，以提高(gao)電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統運(yun)行與控(kong)制(zhi)的(de)智(zhi)能(neng)化水平。

九、現代電力電子技(ji)術在電力系(xi)統中的(de)應(ying)用

開展(zhan)了電(dian)力電(dian)子裝(zhuang)置控制理論和(he)控制算法、各種電(dian)力電(dian)子裝(zhuang)置在電(dian)力系(xi)統(tong)中的(de)行為(wei)和(he)作用、靈活交(jiao)流(liu)(liu)(liu)輸電(dian)系(xi)統(tong)、直流(liu)(liu)(liu)輸電(dian)的(de)微(wei)機控制技(ji)術(shu)(shu)、動態無(wu)功補(bu)償技(ji)術(shu)(shu)、有源電(dian)力濾(lv)波技(ji)術(shu)(shu)、大容量交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)機變頻調速技(ji)術(shu)(shu)和(he)新型儲能(neng)技(ji)術(shu)(shu)等方面的(de)研究。

十、電(dian)氣設備狀態(tai)監(jian)測(ce)與故(gu)障診斷技術(shu)

通過(guo)將傳(chuan)感(gan)器技術(shu)、光(guang)纖技術(shu)、計算機(ji)技術(shu)、數字信號處理技術(shu)以及模式識別技術(shu)等結(jie)合起(qi)來，針(zhen)對電(dian)(dian)(dian)(dian)氣設備(bei)(bei)絕緣監(jian)測方法和故障診斷的(de)機(ji)理進行了詳細的(de)基礎(chu)研究(jiu)，開(kai)發(fa)了發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)、變壓器、開(kai)關設備(bei)(bei)、電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)型設備(bei)(bei)和直流系(xi)統等主要電(dian)(dian)(dian)(dian)氣設備(bei)(bei)的(de)監(jian)控系(xi)統，全面提高電(dian)(dian)(dian)(dian)氣設備(bei)(bei)和電(dian)(dian)(dian)(dian)力系(xi)統的(de)安全運行水平。