試論供配電綜合自動化系統設計與應用

王昊 遼寧錦州渤海大學工學院

試論供配電綜合自動化系統設計與應用

王昊 遼寧錦州渤海大學工學院

隨著社會經濟的發展，科技的進步，現代化的建筑取得了重大的進步，許多的多元化的智能建筑都紛紛進入市場。在建設的過程中，人們對電力有了更高的需求，尤其是供配電系統，在這種社會背景下，綜合自動化供配電系統引起了人們的重視。本文主要是介紹了供配電綜合自動化系統的設計與應用。

供配電 自動化 供配電系統

引言：供配電綜合系統在眾多的鋼鐵領域中都充當著重要的作用，而且比如像轉爐、焦爐以及高爐等設備都有著自己的獨自的系統。供配電綜合系統的作用是提供電源給生產，同時對設備的用電負荷進行妥善地分配，從而確保在生產的過程中設備可以正常的持續操作。目前要實現供配電站自動化就離不開供配電系統，所以對于鋼鐵工業而言，研究供變電自動化系統具有重大的研究價值。

1 企業供電配電自動化系統的特征

在電力系統的運輸產業以及使用負荷方面，現代企業的配電系統滿足了配電電路的需求。供電配電系統的特征總結如下：

（1）用電負荷出現了高度集中。隨著我國現代企業用電成本的提高，目前用電成本是企業生產總值的11%。通過分析鋼鐵企業的用電負荷情況，用電成本的提高大部分表現在負載率環境以及變壓環境的提升，這些環境的變化在很大程度上影響了負荷的情況以及運行極限，具體體現在出了大面積的用電負荷集中。

（2）高功率設備以及高壓電出現了不斷提升。使用電器重點集中的問題是大功率的用電設備，比如建設空調以及普通的照明環境。一般情況下常用的電壓階段有5種，分別為8kv、12kv、40kv、110kv以及220kv等，調控管理實現中對變壓設備有著很高的要求。需要根據具體的實際控制用電功率的使用情況，否則容易出現用電功率的問題。需要注意的方面主要有計算方法、保護設備的選擇、規格使用以及保護裝置選擇等等。從而能夠有效控制自動化系統，對基本設施進行合理地優化。

（3）有著極高的安全要求。通過分析供配電系統設備的高精度，并且聯系具體的連續性負荷生產，對現代設施用電的需求問題進行整體地考慮，同時對一些高用電設備在使用過程中需要遵循的規格進行進一步完善，從而合理有效地控制了處理措施，減少了由于電壓問題從而造成經濟損失的現象。針對生產中的安全性，首先要符合基礎需求，達到系統自行關閉功能。針對敏感性的操作，需要遵循基本的閉合操作，綜合調整斷電形式。

（4）聯系實際的情況從而完成電磁兼容問題，以及供電質量的保證，盡可能地減少生產危害的發生，尤其是電磁兼容的相關問題。

2 供配電綜合自動化系統設計

2.1 供配電系統設計需遵循的原則

原則總結如下所示：

遵循靈活開放、獨立、以及規范性和穩定性的原則。供配電過程中如果需要實現穩定，在技術選擇方面要傾向于成熟的，且是我國檢測機構所接受的，對現場實施考驗以及測量；此外在自動化系統設計的過程中，需要符合相關行業所頒布的各項規范以及標準等；進而對系統中的接口進行約束；由于供配電綜合系統自身具有獨特性，因此系統設計中也需要實現獨立的保護功能，只需要完成專門裝置的設置就可以；

2.2 軟件總體結構設計

在供配電自動化系統中監控系統占據著重要的角色，系統中還包括了采集供配電站里面的數據和采集設備層中的數據，并且能夠實現控制數據，這些對于運行電網中的安全性以及經濟效益的增強都有著重要的意義。該系統功能主要為：

（1）數據處理模塊的作用是預處理采集監控系統中的原始數據，變位處理遙信測量信息，規約處理前置機的通信。

（2）控制命令管理模塊。該模塊主要是將操作命令發送給保護測量裝置，其中命令主要包含了定值保護、保護定值修改以及調節變壓器等。作為上位機監控系統中的一個重要的功能。從某種意義上而言，確保了下發命令過程中的準確性以及可靠性，操作命令的檢查由監控軟件完成。系統結構圖如圖1所示。

圖1 配電綜合自動化系統結構圖

2.3 硬件結構

本文采用雙主機互為熱備用目的是考慮到系統可靠。本文設計的系統容量雖然不受到軟件因素的約束，但是會受到物理因素的約束，當出現了一臺機器處理能力不行的時候，需要對機器進行組合從而形成可滿足需求的前置機系統，最終讓機器的接入能力擺脫數量的約束。系統實現系統之間的互聯需要用到光線中繼器，具體的操作實現只需要完成撥號的設置，另外在實現互聯的情況下，能夠實現多臺移動工作站進行數據的訪問。配電綜合自動化系統的硬件結構圖如圖2所示。

圖2 配電綜合自動化系統硬件結構圖

2.4 處理狀態量

（1）對電網的運行狀態進行描述；分合每個斷路器閘的位置；每一個通道進行運行的情況；每一個變壓器分接頭的位置；以及每一個開關刀閘的位置；各種保護出口接點動作狀態。

（2）對電網和設備的狀態變化進行監視，馬上將告警信號發出，改變遙信的位置；對遙信值的類型進行確認，具體包括了刀閘、開關、事故以及預報等等，通過開關的改變，動作保護以及判斷事故總信號是否正常的變位還是事故變位；從而完成電笛、事故畫面調出、語音報警以及文字信息的選擇。

狀態量數據處理的流程圖如圖3所示。

圖3 狀態量數據處理

2.5 控制命令管理

當控制命令管理模塊進入到了控制功能的子模塊中，系統就會彈出對話框要求設置權限和檢查口令，這個時候就要通過遙控完成口令的操作，當登錄角色是遙控監護人時，系統就會彈出對話框完成權限和檢查口令檢查，如果口令錯誤，就會出現遙控操作的對話框。

定值更改操作中第一步是輸入用戶以及用戶密碼，在電力系統中，設置保護之類的定值存在著很大的危險性，操作人員必須是有著豐富的操作經驗，所以設置用戶名以及密碼起到了很大的安全保障。如果在輸入用戶名以及密碼的過程中共如果出現了用戶名或者密碼多次輸入錯誤，則自動退出。如果用戶名以及用戶密碼登錄成功，頁面跳轉至定值修改，另外頁面顯示數據庫中存儲的歷史信息，當需要修改定值時，直接點擊確認按鈕，系統會將新的定值傳送給測控單元，反之退出定值修改操作。當保護測控單元接收到定值修改的命令后，就會和初始的定值進行反較，如果反較成功，那么系統就會觸發定值修改的命令，如果反較失敗，那么需要再次將新的定值發送給保護測控單元，當最后反較成功后就不需要進行循環了。修改定值的流程圖如圖4所示。

圖4 修改定值的流程圖

結語：隨著社會經濟全球化實現，各行企業對基本設施提出了更高的需求，本文主要是通過對企業供配電系統的特點分析，從而完成了配電系統的設計，設計部分包括了硬件結構的設計以及軟件模塊的功能設計，并且設計部分中給出了相應的設計流程。配電系統在鋼鐵行業中有著重要的作用。因此研究供配電綜合自動化系統對企業的發展有重大的理論意義以及實踐意義。

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