試論供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化應(yīng)用

褚肖凱

（上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，上海 201411）

0 引 言

近幾年，我國的電力事業(yè)發(fā)展迅速，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的使用范圍也在不斷擴(kuò)大，并且已經(jīng)融入到人們的生活與生產(chǎn)中。人們?cè)絹碓街匾曤娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化應(yīng)用成為研究的熱點(diǎn)。基于現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與更新，電力系統(tǒng)供配電過程中采用了自動(dòng)化技術(shù)。文章從多個(gè)角度分析了供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化應(yīng)用，對(duì)電力事業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 供配電系統(tǒng)概述

隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)供電質(zhì)量的要求越來越高。供配電系統(tǒng)是我國電網(wǎng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，對(duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們的生活方式有重要影響。電力傳輸過程的形成和發(fā)展是供配電系統(tǒng)，簡單來說，就是電力傳輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)與各個(gè)階段。隨著現(xiàn)代電氣系統(tǒng)功能的多樣化與技術(shù)的復(fù)雜性，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)安全問題對(duì)供配電系統(tǒng)整體運(yùn)行至關(guān)重要。供配電系統(tǒng)主要包括電力的高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)以及用電設(shè)備，相關(guān)管理人員不僅需要具備多方面的專業(yè)知識(shí)，而且需要熟練掌握電氣施工技術(shù)與我國現(xiàn)行的施工驗(yàn)收規(guī)則[1]。

當(dāng)前，我國大型建筑或遠(yuǎn)程電力輸送一般都選用過10 kV的電壓進(jìn)行傳輸，即通過供配電系統(tǒng)將電壓轉(zhuǎn)化為10 kV，并將電力分配搭配各個(gè)終端設(shè)施中，利用自動(dòng)化技術(shù)轉(zhuǎn)換成220 V或380 V的常規(guī)電壓，輸送到千家萬戶和社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中。供配電系統(tǒng)是維持電力系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)行的核心與基礎(chǔ)，相關(guān)管理人員與操作人員不僅需要熟練掌握專業(yè)技術(shù)，還需要具備較強(qiáng)的組織協(xié)調(diào)能力，了解國家的經(jīng)濟(jì)政策、法律法規(guī)與技術(shù)使用要求等相關(guān)知識(shí)。

2 電氣自動(dòng)化在供配電系統(tǒng)中的功能與特點(diǎn)分析

隨著我國社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的加快發(fā)展，電力工程逐漸占據(jù)一定的地位。輸配電是我國監(jiān)督、管理電網(wǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，與社會(huì)生產(chǎn)和人們的生活息息相關(guān)。電氣自動(dòng)化作為一種新型的科學(xué)技術(shù)，可以將電工技術(shù)和電子技術(shù)相融合，即電氣自動(dòng)化并不是一項(xiàng)單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)的融合。在科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代下，對(duì)電網(wǎng)輸配系統(tǒng)提出了更高的要求，這就需要全面控制電力設(shè)備管理的整個(gè)過程。電氣自動(dòng)化技術(shù)通過信息控制，發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，解決了供配電系統(tǒng)中存在的各種問題，保證供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行。如果沒有可靠的供配電設(shè)備，一切電力設(shè)備將無法正常運(yùn)行。因此，在供配電系統(tǒng)中，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)改良了電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，保證了供配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

第一，電氣自動(dòng)化應(yīng)用于供配電系統(tǒng)最重要的一個(gè)功能是監(jiān)測功能。由于供配電系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)受到多方面因素的影響，在設(shè)備維護(hù)、操作以及管理過程中危險(xiǎn)點(diǎn)極多，因此相關(guān)工作人員一定要預(yù)防、管理危險(xiǎn)點(diǎn)，為電氣自動(dòng)化應(yīng)用提供空間。監(jiān)測功能作為最重要的功能，包括監(jiān)測運(yùn)行參數(shù)、監(jiān)測遠(yuǎn)程計(jì)量、供配電系統(tǒng)故障報(bào)警以及監(jiān)測電能質(zhì)量等多方面內(nèi)容，其可以自動(dòng)分析整個(gè)供配電系統(tǒng)，記錄電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，還可以實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān)督電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。相關(guān)工作人員可根據(jù)設(shè)備運(yùn)行變化識(shí)別電氣工程發(fā)展及存在的異常現(xiàn)象，并在收到誤差數(shù)據(jù)時(shí)采取針對(duì)性措施。

第二，電氣自動(dòng)化的控制功能。電氣自動(dòng)化控制對(duì)保證供配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有重要影響。傳統(tǒng)上由于其獨(dú)特的精密性和特殊性易受到外界因素的影響，比如溫度的變化、濕度的跌漲、氣壓的大小等，這些都會(huì)影響供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。電氣自動(dòng)化技術(shù)使得供配電操作不僅僅局限于就近的設(shè)備操作，而且突破了傳統(tǒng)上人工操作的弊端，還保證了操作人員的人身安全。在處理信息的過程中，為了檢測處理結(jié)果與過程，通過自動(dòng)化技術(shù)遠(yuǎn)程操作設(shè)備，設(shè)置檢測結(jié)果，合理配置電力部門的工作人員，進(jìn)而保證檢測的結(jié)果與過程更加準(zhǔn)確、可靠[2]。

第三，電氣自動(dòng)化的保護(hù)功能。傳統(tǒng)上采用人工操作，但人員操作會(huì)出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤又無法被輕易發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而降低了信息處理的精準(zhǔn)度，對(duì)供配電系統(tǒng)運(yùn)行造成一定的負(fù)面影響。因此，應(yīng)利用電氣自動(dòng)化技術(shù)保護(hù)供配電系統(tǒng)，尤其是繼電保護(hù)的自動(dòng)化技術(shù)，即實(shí)現(xiàn)繼電的自動(dòng)化保護(hù)就保證了供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的自動(dòng)控制裝置，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)供配電系統(tǒng)中的故障問題并采取針對(duì)性措施，防止出現(xiàn)停電或者傳輸問題，以此保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性[3]。

3 供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用分析

近幾年，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的完善，電氣自動(dòng)化得到了很大改善。從電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)的原則上分析，必須滿足生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品對(duì)電氣自動(dòng)化的需求，在滿足相關(guān)要求的基礎(chǔ)上，保證實(shí)際應(yīng)用更加快捷、方便。隨著現(xiàn)代電氣工程的多樣化與技術(shù)的復(fù)雜性，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電氣自動(dòng)化必須從成本制造、工藝需求以及結(jié)構(gòu)使用等方面進(jìn)行處理，保證電網(wǎng)正常運(yùn)行。電氣自動(dòng)化處理系統(tǒng)中，主要通過信號(hào)傳輸和選擇合適的抗干擾方式實(shí)現(xiàn)，并且運(yùn)用軟件與硬件組合的方式，促使自動(dòng)化系統(tǒng)更加人性化、智能化，滿足社會(huì)生產(chǎn)與生活的多種需求[4]。

3.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)保證了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高。調(diào)度中心是整個(gè)工程有效運(yùn)行的核心。電力系統(tǒng)中，電力調(diào)度處于十分重要的位置，調(diào)度中心是否正常運(yùn)行直接影響電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全直接影響整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行安全。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)必須在安全有效的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下才可以正確評(píng)估電力負(fù)載[5]。為了保障電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)能夠正確評(píng)估與分析電力負(fù)載，需動(dòng)態(tài)監(jiān)測整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，基于電力配電自動(dòng)化技術(shù)建設(shè)電網(wǎng)調(diào)度安全網(wǎng)絡(luò)體制，通過相應(yīng)的管理體制和技術(shù)體制保證調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的安全，并根據(jù)收集到的信息數(shù)據(jù)結(jié)合電氣工程實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)估，從而保障電氣工程自動(dòng)化的順利實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行節(jié)約了成本、節(jié)省了資源，為電力資源的供應(yīng)提供了強(qiáng)大支持[6]。

3.2 完善數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的建設(shè)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的使用目的是保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到供配電系統(tǒng)中可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢與作用。運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)過程中，要在電力系統(tǒng)的中心位置安裝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，改進(jìn)、優(yōu)化電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；利用計(jì)算機(jī)監(jiān)督、指揮供配電系統(tǒng)周圍的情況，并依照相關(guān)制度完善網(wǎng)絡(luò)安全制度，提高自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性，保證電力信息可以及時(shí)傳遞，滿足專門網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實(shí)際需求。電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和規(guī)模固定不變，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)故障，可以針對(duì)故障產(chǎn)生的原因采取措施進(jìn)行調(diào)整與恢復(fù)，調(diào)整硬件與軟件可以進(jìn)一步加深自動(dòng)化程度，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全[7]。

4 結(jié) 論

綜上所述，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷完善，推進(jìn)了我國電力工業(yè)的發(fā)展與城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，對(duì)供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性也提出了更高要求。電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的各個(gè)方面都得到了有效應(yīng)用，提高了整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。