淺析電氣自動化技術在供配電系統中的應用

高志杰

【摘 ?要】供配電自動化系統的應用，能夠使供電質量大大提高，降低電能消耗量，并且延長電力設備的使用壽命，節約電力成本。我國整個社會的經濟水平一直都在不斷發展，現如今有關電力系統的相關建設規模也更加成熟，無論是日常用電還是社會發展均離不開電力企業，因此整個社會對用電網絡的安全性能也日益提高。電力系統只有不斷優化自身的技術才能夠保證供電系統的正常運行，從根本上保證整體的自動化應用技術降低人為操作引起的工作失誤現象。

【關鍵詞】電氣自動化技術;供配電系統;

目前，隨著我國電力系統的發展，其建設的規模也在逐漸擴大，全國各地對于供配電系統的要求也越來越迫切，對于供配電系統的安全可靠穩定運行，也提出了更高的要求標準。電氣自動化是將電氣工程和自動化技術進行了有機的結合，在供配電系統中的廣泛運用，充分的發揮了其技術優勢，從整體上提高了供配電系統的自動化程度。

一、運用現狀

供配電系統是電力行業系統組成中的重要一員，主要是解決人們日常生活及生產用電的供應及分配。隨著我國社會的不斷發展，對供配電有了更高的要求，已經不是以往1臺或者幾臺簡單的變壓器就可以滿足需求，往往是十幾臺甚至是幾十臺變壓器共同工作，因此，這就對供配電系統的安全可靠運行提出了更高的要求。一般的供配電系統運行流程供配電系統是我國電力行業的基礎設施，在人們的日常生活中起到了非常重要的作用，一旦其運行出現問題，不但會給人們帶來困擾，而且還會造成嚴重的經濟損失。目前，我國的供配電系統功能并不是非常完善，部分設施還比較簡陋，整體的供配電系統運行效率并不是很高，有的地區經常會出現斷電或者停電事故。主要是因為供配電系統的日常安全運行沒有進行嚴格的管理，維護不及時或者因為設備老化、損壞等造成供配電的安全隱患。

二、電氣自動化技術在供配電系統中的應用

1.繼電保護與配電自動化協調配合。

（1）繼電保護與配電自動化協調配合，既能發揮繼電保護切除故障速度快和不會造成健全區域停電的優點，又能利用配電自動化來彌補配電網繼電保護選擇性的不足。許多供電企業將變電站10kv出線開關的速斷保護設置為瞬時速斷保護，擔心若設置延時后會影響主變壓器安全運行或需要修改上級保護配置。在上述配置下，饋線繼電保護很難配合，任何一處（包括支線和用戶）故障都可能導致變電站10kv出線開關保護動作跳閘，造成全饋線失壓，停電用戶數較多。

（2）實際上，變壓器、斷路器、負荷開關、隔離開關、線路以及電流互感器在設計選型時是根據后備保護（即變電站變壓器低壓側開關的過流保護）的動作時間來進行熱穩定校驗的，因此，變電站10kv出線開關的速斷保護在變壓器低壓側開關的過流保護的動作時間范圍以內適當設置延時，不僅能與支線斷路器和用戶斷路器實現多級級差保護配合，而且不會對設備的熱穩定造成影響，并且不必改變上級保護的定值。為了減少變電站10kv母線近端短路故障的影響，可以同時配備低電壓瞬時保護或根據母線電壓閾值整定瞬時速斷保護電流定值。

2.中國配電網與先進國家相比最大的差距之一就是設備利用率偏低。為了滿足N-1準則，“手拉手”架空線路和單環或雙環狀電纜線路最大只能具有50%的負載率。多分段多聯絡、多供一備、互為備用和4×6等模式化接線方式有助于有效提高配電設備利用率，但是必須在故障處理過程中采取相應的模式化處理步驟才能得到發揮。

（1）對于多分段多聯絡配電網。若主干線故障，則由變電站出線斷路器跳閘切斷故障電流，并由配電自動化系統根據故障指示器或人工查線確定故障位置，然后跳開故障位置兩側相鄰開關隔離故障。若故障未處于變電站出線開關的相鄰區域，則合變電站出線開關以恢復對故障位置上游健全區域的供電，若故障位置下游存在需要恢復的健全區域，則跳開故障位置下游健全區域的分段開關，將故障位置下游的健全區域分段，然后分別合上各段對應的聯絡開關，使得每個備用電源僅恢復其中一段線路的供電。若N分段N聯絡配電網中的某一個電源點發生故障，則直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關將線路隔離，然后跳開線路上的全部分段開關將線路分為N 段，再合上各饋線段對應的聯絡開關，分別由每個備用電源恢復其中一段線路的供電。

（2）對于多供一備電纜配電網。若故障未處于變電站出線開關的相鄰區域，則合變電站出線開關以恢復對故障位置上游健全區域的供電，若故障位置下游存在需要恢復的健全區域，則一律選擇由專用備用電纜恢復供電。若多供一備電纜配電網中的某一個正常供電的電源發生故障，則直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關將線路隔離，之后合上線路末端聯絡開關，由專用備用電纜恢復對整條線路的供電。采取上述故障處理措施后，才能發揮出多分段多聯絡、多供一備等模式化接線配電網的優勢，例如2分段2聯絡配電網最大利用率達到67%、3供1備配電網最大利用率達到75%。

3.借助配電自動化提高配電網應急能力。目前配電自動化系統的故障處理策略，都是針對配電網發生饋線故障的情形。但是在一些情況下有時還會發生造成一條甚至多條10kv 母線失壓這類影響較大的故障，例如自然災害（如冰災、雪災、地震等）造成輸電線路倒塔、外力破壞或輸電線路故障、檢修等。在上述情況下，有時在高壓側不能確保全部失壓母線恢復供電，就會造成配電網大范圍長時間停電。盡管造成10kv母線失壓的故障發生概率較小，但其造成大面積停電的危害極大。隨著電網的建設與改造，配電網的電源點、網架結構以及分段和聯絡趨于合理，使得通過中壓配電網大規模地轉移負荷成為可能，配電自動化的實施，使得大批量開關的操作能夠在很短的時間內完成，因此，實現緊急狀態下配電網大面積斷電快速恢復具有可行性。在緊急狀態下配電網大面積斷電快速恢復理論研究與實踐方面，已經取得了許多研究成果，將這些成果應用到配電自動化系統中，將能有效提高配電網應急能力。

三、趨勢

1.智能分布式FA。如今，科學技術不斷進步，我國的電力改革進程也在不斷加快，電力企業所頒布的改革方案不僅能夠開放配電環節，而且推動了分散發電裝置的應用。在改革的影響下，配電網能夠根據當地的實際情況確定能源解決方案，從而使線路損耗大大降低，能量的轉換效率相應提高。FA體系是在多智能化基礎上發展而來的智能體系，利用它能夠實現區域協調器和智能體系的一致性。

2.信息化平臺背景下的配電實時信息引擎機制。配電自動化系統在以后的發展中，要建立和完善規范的管理體系，提高管理的質量和水平;要實現信息管理系統和配電自動化的結合，實現系統集成化和信息一體化;要選擇科學的平臺，提高配電自動化系統的安全性和可靠性。

目前，供電系統自動化水平仍落后于電力系統，采取的電力系統成熟經驗及技術，加快了供電系統自動化的改造，不但能有效地改進供電系統運行和管理水平，還能提高勞動生產效率，進而對整個系統的運行有很大的益處。電力自動化技術在供配電系統中的應用效果非常明顯，能夠有效提高供配電系統的安全可靠運行，進一步促進供配電系統的各項功能不斷發展，促進我國現代電網的早日建成。

參考文獻：

[1]何偉波.配電自動化實用化關鍵技術及其進展[J].科技與企業，2018（21）

[2]程育瑋.供配電系統中電氣自動化應用[J].電子技術與軟件工程，2017，（15）：132.