试述农村电力系统及其控制的发展趋势

李爱冬

摘要：电力行业是一个国家国民经济的重大命脉，它影响着商业、军事、生产、交通等各个行业的发展，只有拥有一套"安全、稳定、优质"的农村电力系统，才能保证国民经济快速健康稳步发展。农村电力系统自动化的发展和不断壮大，是国民经济和社会稳步发展的必要条件，也是一个国家现代化程度的体现。

关键词：农村；电力系统；控制；发展趋势

1 前言

电力系统自动化就是根据电子系统自身的特点和需要，配置各种符合要求的自动化装置，实现控制、管理的自动化，达到电力系统的智能化、一体化、自动化。电力系统不同于其他工作，电力系统结构复杂，涉及范围广，涵盖偏远地区的全国各个地区，地区越远，要求输送距离就越远；工业越发达地区，就要求机组容量越大。随着工业化的快速发展，人们生活水平的不断提高，对电力系统自动化的要求也越来越高。

2 农村电力系统自动化的发展趋势

要想实现农村电力系统的自动化，包括：发电控制的自动化，简称为 AGC，此项技术已经实现，但仍需要进一步发展；电力调度的自动化，比如：实现在线监控、故障模拟、配电网自动化、无人值班变电站等。这些技术的发展将推动农村电力系统自动化的不断完善。分析电力系统自动化的发展趋势，主要向着三个方向发展。

2.1 农村电力系统向着智能化、远程化发展

目前，农村电力系统的控制依赖于工业计算机来控制。它的优点是：扩展性好、耗时短、开发方便，但是它也存在着缺点：所占体积大、灵活性差、能耗大、设计成本高等。随着网络时代的到来，这种计算机的控制系统将被远程的网络控制所代替。

2.2 农村电力系统向着分布化、新能源发展

目前的农村电力系统发现相对集中，自动化技术便于开展。但是，随着传统能源的使用和耗竭，PM2.5 的不断危害，人们对新能源的开发和利用被提到日程上来。越来越多的新能源将不断使用，改变着我们的生活。太阳能、风能、地热能等新型能源的出现和使用，对电力系统也是一种新的考验。未来的农村电力系统，利用新能源的发电单元，一改以往的集中式发电，取而代之的是分布式发电，既节约能源，又实现环保，但是分布式发电带来了新问题，自动化控制技术又出现了新的难题，随着未来技术的不断发展，相信这个难题一定会解决。

2.3 农村电力系统向着图形化、直观化技术发展

传统的农村电力系统，使用大量的数据来实现调度和管理，数据的优点是更准确、科学，但是也存在缺点，比如查看费时费力、使用数据不便利，而且随着科技的不断进步，联网的数据越来越多，信息量越来越大，查看和使用单一的数据，使用和操作起来极不方便。

3 实现农村电力系统自动化的新技术应用

农村电力系统自动化技术从低级到高级，从简单到复杂，从局部到整理，离不开先进的技术支持。未来实现电力系统自动化的几项重要技术详述如下。

3.1 FACTS 和 DFACTS 技术

柔性交流输电系统（FACTS）出现在 1986 年，是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术，当时出现时，曾被预言为"未来输电系统新时代的三大支撑技术之一"。FACTS 的优点是有效地增强交流电网的稳定性，同时降低传输电力的成本，FACTS 通过为电网提供感应或无功功率，大大地提高了输电的质和量，实现了输电的高效率。FACTS 综合了电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术等技术，利用了先进的电力电子技术，增强了系统运行的柔韧性，不仅增强了交流电网的可控能力，还提高了交流电的传输能力。目前，清华大学、哈尔滨工业大学等著名高校、电力科学研究院等研究所和相关的厂家都在 FACTS 的技术上开展试验和新的尝试，以期更好地使用该技术。为了进一步满足用户的需要，又出现了一项新的技术--灵活交流技术（DFACTS）。DFACTS 用于配电系统，为了对供电质量中遇到的各种难题提出解决方案，并且由于用户对电力的质量要求越来越高，配电系统的可靠性需要提高到一个新的高度。因此，DFACTS在配电网系统和用户中采用新型的电子控制，从而延长电器设备的使用寿命，维持正常的运行程序。FACTS 和DFACTS 两项技术的应用，可有效地提高配电网的供电质量，提高整个农村电力系统的稳定性。

3.2 在线检修新技术

我国农村电力系统传统的检修模式一般实施定时检修，这种模式需要定时、定期对设备进行检查，不论这些设备是否存在问题，这就带来了一些弊端，耗时耗力，预防性地重复检修，目的性不强。随着农村电力系统越来越庞大、复杂，再以过去的传统检修模式检修，从人力物力上来看，可能已经无法完成，而且还有出现漏洞的可能。新的检测模式--在线状态检修的问世，将解决这一难题。随着网络时代的到来，将农村电力系统的各个设备进行在线检测，实时跟踪，对设备进行状态的数据分析，分析结果显示该设备是否需要检修，何时检修，这样的在线状态检测更加科学合理，实时保护避免了故障漏洞，更加安全可靠。目前，这种技术已经投入研究并取得一定进展，未来将投入农村电力系统的使用。

3.3 自动化技术

将原来的单一的装置通过微机监控技术，综合为一套多功能的自动化系统。以变电站为例：传统的变电站将变压器、母线、开关等一起装入到控制室内，使用了大量的电缆将装置一一连接起来，这样的整体装置投入大，占地面积大，操作耗时多，复杂繁琐。此时，将自动化应用在变电站中，利用计算机、网络技术、数字信号技术、通信技术，将上述设备综合集成在一起，设置成两个单元：间隔单元和中央单元。简化了回路，减少了二次设备，大大节省了电缆的使用量，节约了占地面积，大幅减少了投资成本，控制、调度、管理实现自动化。通过这样一个网络的自动化控制管理，大大提高了变电站的灵活性、安全性和可靠性。

3.4 视觉信息技术

运用视觉信息技术投入到农村电力系统，可以更方便地获取多个图像，实现智能化判断移动物体，实现无人操作，对于在线监控，也可以利用视觉信息技术，发现异常及时提醒，避免了人工操作带来的失误、延时，实现实时、可靠的操作和监控，真正实现自动化、智能化。

3.5 智能控制技术

传统的农村电力系统，主要采用人工控制，但随着科技的进步，智能化控制越来越显现出其优越性。这就如同手工加工和机械加工一样，机械化的生产必然大幅提高质量和效率。智能化应用在农村电力系统中，特别在具有强非线性，模型不定性和更加复杂的农村电力系统来说，智能化将取代人工控制成為必然的趋势，智能化的控制系统将作为将来农村电力系统的核心，可以应对更加复杂、更加庞大的农村电力系统控制要求，将具有非常广阔的前景。

4 结 语

随着信息化的发展，实现安全可靠的自动化电力系统是农村电力系统发展的主要目标，通过采用多种具有自动决策、检测和自动控制功能的装置，并由数据传输系统、信息系统对各个元件进行控制、协调、监视和调节，不断地实现自动化、智能化。我国经济的快速发展对电力系统提出了更多的挑战和考验，将农村电力系统自动化推向更高的发展水平。

参考文献

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