淺析供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

黃寶玉

（長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430212）

淺析供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

黃寶玉

（長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430212）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變得更為發(fā)達(dá)，對電力供配系統(tǒng)的要求也越來越高。配電網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容，其健康發(fā)展直接關(guān)系到我國國際競爭力和綜合國力的提升。當(dāng)前如何利用供配電自動(dòng)化系統(tǒng)來適應(yīng)市場環(huán)境要求，降低供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，提高對用戶的服務(wù)質(zhì)量，已經(jīng)成為供電企業(yè)需要高度關(guān)注的問題。本文就對供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

供配電；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；應(yīng)用

0 引言

隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)生活的許多方面都得到了廣泛運(yùn)用，成為當(dāng)今世界發(fā)展的潮流［1］。供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是指硬件設(shè)施與軟件系統(tǒng)相結(jié)合的一種控制系統(tǒng)，具備監(jiān)測與控制功能，其在實(shí)際應(yīng)用中能夠優(yōu)化供配電系統(tǒng)，加強(qiáng)人員對供電系統(tǒng)的控制，有效節(jié)省人力資源，推動(dòng)電力系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化發(fā)展。

1 供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述

對于工廠供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其能夠直接分配工廠能源，降壓處理電網(wǎng)公司的電能之后，可以保證各個(gè)車間電能分配的合理，提高生產(chǎn)部門供電的安全性及可靠性。一般該系統(tǒng)可分為知識表示模型、專家系統(tǒng)規(guī)則庫、標(biāo)準(zhǔn)莫板塊、各功能模塊、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)、結(jié)果輸出等，具有如下功能：①功能模塊。功能模塊系統(tǒng)涵蓋了諸多內(nèi)容，如電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的校驗(yàn)選擇、主接線草圖的確定、變壓器容量和型號的選擇、短路計(jì)算、無功補(bǔ)償、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)等。②數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包括支路節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)知識庫、成果輸出庫和設(shè)備常規(guī)數(shù)據(jù)庫等，其中支路節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫存有相關(guān)的節(jié)點(diǎn)和支路數(shù)據(jù)，便于電氣設(shè)備的短路計(jì)算和選擇調(diào)用；專家知識庫中存有變壓器容量選擇和電氣主接線選擇等方面所需的各種知識及規(guī)則；成果輸出庫則可以打印輸出各種數(shù)據(jù)表格；設(shè)備常規(guī)數(shù)據(jù)庫中存放了各種類型電氣設(shè)備的參數(shù)，并通過相對應(yīng)的數(shù)據(jù)表加以記錄［2］。③圖形系統(tǒng)。圖形系統(tǒng)中涉及支路圖元庫、標(biāo)準(zhǔn)模板庫和基本圖元庫，其中支路圖元庫主要是存放各種高低壓開關(guān)柜和典型支路的圖形方案；標(biāo)準(zhǔn)模板庫存放高低壓情況下的標(biāo)準(zhǔn)接線型式，能夠生成相關(guān)的圖形，便于系統(tǒng)的直接修改與調(diào)用；基本圖元庫則是指電氣設(shè)計(jì)所需的圖元，能夠?yàn)榈蛪号潆娤到y(tǒng)和主接線圖的實(shí)現(xiàn)提供依據(jù)。

2 供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用需求與調(diào)試

許多中型工廠多選用6～10kV的電源進(jìn)線電壓，這樣可以借助供配電自動(dòng)化系統(tǒng)來有效監(jiān)管工廠的供配電，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：①利用綜合保護(hù)器來保護(hù)系統(tǒng)，并運(yùn)用數(shù)據(jù)通訊接口來下載和傳輸數(shù)據(jù)；②遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)和操作工廠設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理所有電壓等級下的進(jìn)線及設(shè)備，遙控管理饋線開關(guān)的拉出與推進(jìn)等；③統(tǒng)一管理智能配電裝置，如無功補(bǔ)償器和UPS不間斷電源，借助專門接口來傳輸數(shù)據(jù)；④實(shí)時(shí)通訊在線監(jiān)測裝置，如氣溫氣壓監(jiān)測和變壓器油溫監(jiān)測等，便于數(shù)據(jù)的管理。通常安裝完所有的設(shè)備之后，需要調(diào)試軟硬件，如果在調(diào)試時(shí)功率因數(shù)具有頻繁的報(bào)警信號，這是可以借助軟件功率因數(shù)補(bǔ)償器來進(jìn)行有效分析，例如將這些信息作為開關(guān)的信號，一旦信號傳輸過來則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。當(dāng)然利用該系統(tǒng)來掃描設(shè)備時(shí)，掃描的時(shí)間很短，因此不會(huì)出現(xiàn)延時(shí)報(bào)警信號的問題，可以確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.2.1 斷路器接觸器和軟件配置

系統(tǒng)的監(jiān)控需要通過具備相關(guān)等級權(quán)限的人員輸入正確監(jiān)護(hù)或操作口令，并且自動(dòng)生長操作票后需按照其提示進(jìn)行二級校驗(yàn)，這樣系統(tǒng)會(huì)對相關(guān)的操作記錄加以自動(dòng)生長與保存［3］。為了有效避免因軟硬件損害而產(chǎn)生的誤出口，系統(tǒng)應(yīng)具備軟件防誤、硬件閉鎖的功能，可以準(zhǔn)確判斷操作指令，通過文字或語音提示來糾正誤操作，確保操作的準(zhǔn)確率。同時(shí)斷路器接觸器也需具備遠(yuǎn)程控制和就地控制的功能，若遠(yuǎn)程操作難以發(fā)揮應(yīng)用的功效，這時(shí)可以進(jìn)行手動(dòng)操作。此外，相關(guān)軟件安裝成功之后，需要對數(shù)據(jù)庫加以構(gòu)建，并將數(shù)據(jù)庫與各項(xiàng)功能軟件進(jìn)行有效連接，如遙控操作、畫面顯示、事件記錄、錄波、報(bào)表等。值得注意的是，由于數(shù)據(jù)具有較多的采樣點(diǎn)，需要在規(guī)定狀態(tài)下借助計(jì)算輸入塊和模擬量輸入快來編輯數(shù)據(jù)庫。

2.2.2 和硬件性能指標(biāo)

第一，微機(jī)保護(hù)測控裝置。該裝置的功能包括以下幾點(diǎn)：①通信功能：以相關(guān)模塊為依據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，確保指令數(shù)據(jù)的自由交換；②保護(hù)功能：有效保護(hù)無功過載、方向性過載，實(shí)現(xiàn)對相電流與接地故障的保護(hù)，對重合閘、欠電頻和欠電壓等加以保護(hù)；③診斷功能：可以診斷分析開關(guān)設(shè)備、電動(dòng)機(jī)跳閘電流，并診監(jiān)視保護(hù)單元等；④測控電力系統(tǒng)：有效保護(hù)和測量電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的跳閘記錄、故障波形、無功功率、有功功率、電流和電壓等［4］。

第二，電力監(jiān)控儀表。電力監(jiān)控儀表具備以下幾方面的功能：①可以系統(tǒng)設(shè)定為依據(jù)，對布線方式進(jìn)行合理選擇；②有效檢測開關(guān)位置的實(shí)際運(yùn)行情況；③合理設(shè)定電流和電壓互感器中的電流比與電壓值；④可以在通信模塊的前提下設(shè)定通信方式；⑤遠(yuǎn)程操控開關(guān)，有效控制開光的分與合；⑥顯示多個(gè)測量數(shù)據(jù)，直接快速訪問信息，準(zhǔn)確獲取全部電氣測量參數(shù)，如頻率、功率因數(shù)、無功電量、有功電量、無功功率、有功功率、電壓、電流等；⑦監(jiān)測與控制高低壓電氣安裝過程，實(shí)現(xiàn)四象限的測量，測量總諧波失真以及電流和電壓的有效能量。

3 結(jié)束語

供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化是電力系統(tǒng)未來的發(fā)展核心，其通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對研發(fā)創(chuàng)新能力的要求越來越高。供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以構(gòu)建系統(tǒng)完整的電力系統(tǒng)，有效顯示和處理供配電中出現(xiàn)的故障，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證操作安全系數(shù)的提高，實(shí)現(xiàn)企業(yè)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。因此我國需要加大自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)力度，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］劉俊龍.供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用分析［J］.能源與節(jié)能，2015（04）∶140-141.

［2］邢峰，劉秀林.電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制發(fā)展趨勢分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（14）∶191.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.131

黃寶玉（1982-），男，河南駐馬店人，碩士，講師，主要從事電氣自動(dòng)化方向的教學(xué)與研究。