供電系統中電氣自動化的設計分析

韓衛國

摘 要：在我國供電系統中，電氣自動化技術的主要設計方面是繼電保護和集中監控變配電站，在供電系統中的應用作用日益明顯，對提高供電系統的自動化水平發揮了重要意義。電氣自動化中牽引負荷的變化與非線性因素降低了無功補償效率，隨著電氣化的不斷推廣，系統的升降壓要求就越來越高。本文論述了電氣自動化技術的優勢特征，以及其在電力系統中的具體應用，最后分析了供電系統中電氣自動化的設計。

關鍵詞：供電系統；電氣自動化技術；設計

電氣自動化在電力系統中的應用是自動化技術的一種具體應用形式，是指通過對各種具有自動檢測、決策控制能力裝置系統的應用以及信號系統、數據傳輸網絡，實現對電力系統和各個元件、局部電力系統和全系統就地或者遠程自動控制、自動監控、調節控制和保證電力系統安全運行的技術。近年來，越來越多電氣工程自動化設備技術被逐漸應用到電力系統中，提高了電力的生產效率。電氣自動化在電力系統中的應用是電力系統未來的發展方向。

一、電氣自動化技術的優勢特征

（一）便于控制和維護。電氣自動化具有操作簡單，效率高等特點，因此對電力設備的控制和維護具有積極的意義。但在實際的應用中，基于電力市場結構和自動化技術的局限性，自動化設備的性能還需進一步提高。而隨著信息化時代的到來，電氣自動化的運行效率得到進一步提高，管理人員通過實時信息可以更好的對設備進行控制和維護，節省了管理中的人力和物力。

（二）實時仿真功能。在電力系統中，電氣自動化技術的引入和使用，維護了其運轉的安全性、穩定性與長久性，使系統運行能夠同時進入兩種狀態：暫時狀態與穩定狀態，而且能夠大規模地搜集電力系統工作過程中的數據和資料，實現其常規運轉，支持其正常運行。工作人員能夠參照數據資料對電力系統加以仿真，從而為模擬電力系統故障帶來了巨大方便。

二、電氣自動化技術在電力系統中的應用

（一）PLC技術的應用。PLC技術是繼電接觸控制技術及計算機技術的結合產物，其能夠在實際的工作當中實現電力系統各個部分的指令自動編程和信息的記錄運算等，對電力系統的靈活運行有著重要的輔助作用。針對電力系統的信息數據采集和記錄運算等方面的實現，使得電力系統在柔性的操作智能控制層面得以有效實現。其在電力系統中的工作順序控制層面也能夠發揮重要的作用，也就是在電力系統運行中單獨模塊信息實時控制，和對總線通信連接的控制，這樣就能夠在很大程度上促進電力系統的協調生產。還有就是將其在電力系統中的開關量控制方面的應用，在這一技術的應用下通過PLC技術來輸入和輸出信號通電以及斷開控制，從而來實現高效自動化的生產。再有就是將其在電力系統當中對溫度和壓力等連續模擬閉環控制，在各環路的工作都能得到有效控制。

（二）智能技術。單片機的普及與應用，微機技術得到了不斷的發展和更新，網絡通信技術的運用等。這些智能化技術都具有獨到的優勢特征，這些技術被深入地運用到電力系統自動化技術中，一旦電力網絡中的一項設備、一段線路發生故障問題，自動控制系統的網絡機就能夠呈現出提示，也能夠發出警報，為旁邊工作人員做出提示，從而進行故障定位、排查與解決。同時也能對故障問題發生的原因、特征以及范圍等等做出科學的分析與規劃，進而提供更多的優化、改進方法。智能化技術的運用確保了電力系統運行的安全穩定，促使電力系統走向智能化。

（三）智能電網技術的應用。智能電網是電力系統發展的方向，是利用計算機技術實現電氣自動化，發展電力系統的代表性技術，智能電網在供變電和輸配電中都得到了廣泛的應用，是實現智能化配電的關鍵部分。另一方面要做好電網調動技術的應用，調動技術是電力系統自動化技術的主要組成部分，它能夠完整地對國家電力系統進行信息收集工作，并實現對國家、區域、省、地、縣不同級別電網的自主調動，有了它，國家的整體電位設備都被結合在一起，是國家電力系統工作中的有效監控力量。

三、電氣自動化在供電系統中的設計

（一）供電系統中外電纜與選擇電力監控器。我國目前電站的外部電纜線通常是由兩個部分組成，220V的交流電纜和通信電纜。比較經常用的有兩種類型，雙芯屏蔽絞線和屏蔽電纜。每一種通信纜線都需要選擇兩對，以保證正常使用和備用。電力監控器的選擇主要考慮兩個方面的因素：第一，電力監控器本身運行的可靠性及穩定性；第二，電力監控器的抵抗干擾能力。供電系統的電力監控器根據電流類型選型，供電系統是直流電時，選擇直流屏為宜，方便系統的集中供電。供電系統低于10kV時，需要同時考慮設備的監控功能和供電的集中性能。

（二）電氣自動化在供電系統中的集中監控設計。供電系統中電氣自動化的優勢在于實際操作中，操作方式比較簡單，跨界運用較為方便，對控制站的防護度要求不高。相對而言，其系統設計更為簡單。通常情況下，電氣自動化的監控系統是由處理器統一處理，所承擔的任務較為繁重，其集中處理的效果和速度會降低。系統中的電氣設備在監控之中，增加監控對象可能降低系統主機冗余，并且其投資成本大大增加。此外，供電系統的正常運行還會受到長距電纜的干擾。相應系統的斷路器和隔離刀閘閉鎖間的連接采用的是硬接線，輔助接點位置有一點偏差都會造成系統設備無法正常使用。

四、結語

綜上所述，我們可以根據企業的具體情況，將仿真設計、人工智能和實時監控等自動化技術應用在配電網和變電站中，彌補供電系統原有的不足，并調整了各種用電負荷的功率，選擇適合的無功補償方式，優化供電系統，提高供電系統穩定性和綜合供電水平。

參考文獻：

[1]劉夢梅.基于計算機技術的電氣自動化控制系統設計分析[J].南方農機，2017（02）：157.endprint