電氣自動化技術在供電系統中的應用

陳柳嫦

摘 要：隨著我國智能化、數字化以及信息化等科學技術出現以及發展的日益成熟，其逐漸被應用在供電系統中，對于提高供電系統的智能化和自動化水平發揮了重要作用，亦進一步提高了我國供電系統的穩定性和可靠性，滿足了我國社會生產生活對電力的大力需求。文章就電氣自動化技術在我國供電系統中的應用設計進行探索和分析，以期為提高我國供電系統技術水平提供相應的參考。

關鍵詞：供電系統；電氣自動化技術；應用設計

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0047-02

電氣自動化技術在我國供電系統中的應用主要涉及變配電站集中監控、繼電保護等部分，并隨著我國科學技術的迅速發展，其在供電系統中的應用領域日益擴大。但與國外相比，電氣自動化技術在我國供電系統中的應用研究起步較晚，還存在一些不完善的地方，與國外先進水平之間還存在一定的差距。因此，在我國供電系統的規劃設計過程中，要重視電氣自動化技術的應用設計，以提高我國供電系統自動化、智能化水平。

1 供電系統中電氣自動化技術應用設計的原則

電氣自動化技術在我國供電系統中的應用設計占據有重要的地位，極大的提高了我國供電系統技術的現代化水平，增強了其運行的穩定性和可靠性。因此，在對供電系統中電氣自動化技術進行應用設計的過程中，要嚴格遵循以下原則，以提高供電系統中電氣自動化技術應用設計的效果。

1.1 應用選型原則

選擇恰當的自動化設備是確保電氣自動化技術在供電系統中有效應用的重要物質性前提。因此，在供電系統電氣自動化技術應用設計的過程中，首先要遵循相應的選型原則，即主要從遠程調動及自動化系統監控的角度進行自動化設備功能選型，亦要注重自動化設備選型接線的簡便性以及性能的穩定性、價格的合理性，以便于日常運行過程中的維護。

1.2 應用設計原則

在將自動化技術應用到供電系統的過程中，要遵循以下方面的應用設計原則：一是開關設計原則，即在供電系統中，對于需要遠程操控的計算機監控系統開關，必須選用同時具有遠程分閘和合閘功能的智能開關，以便于計算機監控系統遠程操作功能的順利實現；二是繼電保護原則，即在供電系統規劃設計中，要綜合考慮變壓保護和綜合電氣自動化技術在機電保護裝置中的應用，以便于實現繼電保護裝置效用發揮的最大化。

2 供電系統中電氣自動化技術應用設計的重要性

供電系統中電氣自動化技術應用設計的重要性主要體現在以下方面。

2.1 有利于供電系統電力管理目標的實現

將電氣自動化技術應用到供電系統中，不僅可以有效提高供電系統的信息化技術水平，亦可以實現對供電系統運行的連續性、自動化和智能化監控，從而使得相關工作人員可以隨時掌握供電系統的運行狀態，使整個電力系統形成一個完整的有機整體，從而更好的實行對供電系統的管理控制工作，實現供電系統的電力管理目標。

2.2 有利于實現供電系統中設備運行的高效率、低成本

在供電系統規劃設計中應用電氣自動化技術，不僅可以將無功補償技術、節能結束等相關技術與電氣自動化技術進行有機結合，亦可通過節能機械設備的選用實現供電系統運行的低損耗，并有效對供電系統中的超負荷運行進行調整，實現供電系統中設備運行的高效率、低成本。

3 電氣自動化技術在供電系統中的應用設計方向

3.1 供電系統綜合自動化技術與智能保護的應用設計方向

隨著我國電氣自動化技術以及供電系統自動化保護理論的不斷發展，微機技術、綜合自動控制技術以及網絡通信技術等相關技術在供電系統中的電氣自動化保護裝置中得到了廣泛的應用，不僅實現了供電系統電氣自動化保護裝置控制的智能化，亦有效提高了供電系統電氣自動化保護裝置運行的安全性和效用性，而基于綜合自動化技術的綜合自動化保護裝置則在不同電壓等級的變電站中得到了廣泛應用。

3.2 供電系統自動化實時仿真系統的應用設計方向

供電系統自動化實時仿真系統是電氣自動化技術在供電系統中應用的重要方向之一，其是在實時仿真建模以及負荷動態特性監測等相關研究的基礎上發展起來的，并隨著電氣自動化技術在供電系統中應用的逐漸成熟而引入了實時數字模擬仿真系統，為供電系統的暫態試驗、穩態實驗等營造了良好的實驗環境，并經過實驗提供了更加接近供電系統真實運行狀態的實驗數據，為新裝置的實驗測試提供了安全、穩定以及可靠的實驗條件。

3.3 供電系統人工智能的應用設計方向

專家系統、模糊邏輯等都是供電系統人工智能的應用設計方向，并隨著電氣自動化技術的逐步發展和完善，并廣泛應用在供電系統及其相關元件中，主要包括供電系統的運行分析以及元件故障診斷等；與此同時，隨著供電系統中相關智能控制理論研究的日益成熟和完善，人工智能逐漸與機械智能等結合在一起，不僅有效提高了供電系統的智能化和自動化水平，亦大大提高了供電系統的穩定性。

3.4 供電系統配電網電氣自動化的應用設計方向

電氣自動化技術在供電系統配電網中的應用設計相對而言，比較成熟，且截止到目前，已達到國際的標準規范。電氣自動化技術是實現供電系統配電網電氣自動化的關鍵性技術，該技術在配電網電氣自動化中應用的最大創新之處在于，其將高級現代化軟件、配電網信息一體化技術以及數字化技術等相關技術進行有機融合，克服了傳統配電網系統技術路由以及載波消耗等技術的缺點，有效提高了供電系統載波接收的精準度。

4 供電系統中電氣自動化技術主要的應用設計

就目前我國電氣自動化技術在供電系統中的應用設計主要體現在以下方面。

4.1 供電系統電氣自動化集中監控的應用設計

電氣自動化技術在供電系統中應用的最大優勢在于其具有操作靈敏性、遠程跨界操作方便等方面的特點，且以電氣自動化技術為基礎的供電系統電氣自動化集中監控系統設計相對較為簡單。但值得注意的是，電氣自動化集中監控系統是由統一處理器對相關數據進行搜集和整理，這就導致處理器的功能處理任務較為繁重，且速度較為緩慢；與此同時，由于要對供電系統運行過程中的電氣設備運行狀態進行全面的監控，不僅會造成主機冗余下降，亦會導致電纜數量的增加，加大投資成本；此外，長距離電纜亦會影響影響到電氣自動化集中監控效用的發揮。因此，在供電系統電氣自動化集中監控系統設計的過程中，要考慮到相關因素對系統功能發揮的影響，以便于保障電氣自動化集中監控系統運行的穩定性、可靠性以及安全性。基于此，電氣自動化集中監控系統被常用在小型電氣自動化監控中，并沒有在全場供電系統中得到廣泛的應用。

4.2 外電纜設計和電力監控器的選擇

基于電氣自動化技術在供電系統應用的逐漸成熟，變配電站中的外部電纜設計越來越簡便，不僅能滿足變配電站的功能需求，亦降低了設計成本。就目前我國變配電站外部電纜線的設計來講，一般只有兩部分構成：一是額定電源為220 V的交流電源線；二是通信電纜，常用的主要有兩種類型，即屏蔽電纜和雙芯屏蔽雙絞線。值得注意的是，在進行選型的過程中，一般每種類型的通信電纜都需要選用兩對，其中一對正常使用，而另一對則用于備用，以備不時之需。

而在對電力監控器進行選擇的過程中，要著重考慮兩方面的因素：一是電力監控器的抗干擾性；二是電力監控器運行的穩定性和可靠性；此外，在供電系統電力監控器具體選型的過程中，要根據供電系統的電源類型進行選型，具體表現在：一是當供電系統為220 V的直流電源時，一般選擇直流屏作為電力監控器，以便于供電系統進行集中供電；二是當供電系統為10 kV以下時，在進行電力監控器選型的過程中，既要考慮到供電的集中性，亦要考慮到設備的監控功能。

4.3 變壓電站綜合電氣自動化系統的選用

就目前電力市場的生產狀況來看，存在眾多變壓電站綜合電氣自動化系統設備的生產商，且各生產商所設計和生產出的電氣自動化系統設備標準、參數等各有不同，如國外比較好的西門子等。但是值得注意的是，在進行電氣自動化系統設備選型的過程中，一定要考慮到我國供電系統的具體情況以及其對電氣自動化系統設備的功能性需求以及相關參數要求，以便于所選用的設備能夠正常應用在我國供電系統中，滿足網絡互聯、數據庫建設等方面的功能需求，以為供電系統中電氣自動化技術的進一步應用提供相應的參考和支持。

5 電氣自動化技術在供電系統中應用設計的發展前景

隨著電氣自動化技術在我國供電系統中應用設計的逐漸成熟以及領域的不斷擴大，其具有廣闊的發展前景，體現出以下方面的發展趨勢：一是電氣自動化技術在我國供電系統中應用設計的國際標準化，如IED在我國供電系統中應用的兼容性和信息共享性等已達到國家標準；二是以太網技術的應用，該技術具有數據傳播速度快、數據載量大等方面的特點，其在滿足供電系統通信實時性方面具有較大的優勢，在供電系統中的應用前景較為廣闊；三是電氣自動化技術與數字化、信息化等相關技術的有機結合，并在基于大量信息的基礎之上，組合成由多維空間信息、動態變化信息以及高分率信息共同構成的電氣自動化數字地球，創新了電氣自動化技術在供電系統中的應用。

6 結 語

綜合上述可知，電氣自動化技術在供電系統中占據著重要地位，極大的提高了供電系統運行的智能化和自動化，推動我國供電系統技術與國際的接軌。因此，在進行供電系統規劃設計的過程中，要種植電氣自動化技術在其中的應用，并在遵循相關應用原則的前提下，將人工智能、仿真設計、實時監控等電氣自動化技術應用在供電系統的配電網、變電站等中，提高供電系統運行的穩定性、可靠性和安全性。

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