電氣自動(dòng)化在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉智

摘? 要：國內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)模日益強(qiáng)大，隨著建筑建設(shè)工程量增加，用戶數(shù)量日益增加，用電需求上漲，因此需保障用電供電過程的安全性。可將電氣自動(dòng)化技術(shù)和供配電系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，擴(kuò)大二者應(yīng)用范圍，展現(xiàn)出整體技術(shù)價(jià)值，降低事故發(fā)生的概率，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為用戶提供有效服務(wù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;供配電系統(tǒng);應(yīng)用

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)功能

1.1控制功能分析

在供配電系統(tǒng)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值，能改變其操作距離狀況，可運(yùn)用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作與控制的目標(biāo)，為工作人員的人身安全提供了強(qiáng)有力的保障。引入電氣自動(dòng)化技術(shù)能有效減少勞動(dòng)力的投入，在高度自動(dòng)化的背景下，無需專業(yè)較強(qiáng)的人員，具有十分廣闊的應(yīng)用空間與極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1.2保護(hù)功能分析

電氣自動(dòng)化技術(shù)能保障繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，提高自動(dòng)化管理的操控效率，為供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。運(yùn)用該技術(shù)能達(dá)到監(jiān)控供配電系統(tǒng)的目標(biāo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障，采取針對性策略處理，提高電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性與安全性，避免出現(xiàn)意外斷電的情況。

1.3實(shí)時(shí)監(jiān)測功能分析

實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用亮點(diǎn)，能促使工作系統(tǒng)時(shí)刻維持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。首先，可運(yùn)用該系統(tǒng)檢測整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，判斷系統(tǒng)的整體供配電情況。例如，在電力系統(tǒng)的設(shè)備及電路產(chǎn)生了強(qiáng)大的電壓及諧波時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)信息，給工作人員提供了處理與解決的空間。其次，運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能改善供配電系統(tǒng)中存在的各種缺陷與不足，促使系統(tǒng)朝著時(shí)刻穩(wěn)步運(yùn)行的方向不斷發(fā)展，減少了工作人員的工作量。例如，運(yùn)用該技術(shù)能抄送電表工作狀況，提高了用戶使用過程的方便快捷性，降低了整個(gè)工作進(jìn)程的難度，有效提高了工作質(zhì)量與效率，使得電力用戶能掌握電量的實(shí)時(shí)消耗狀況，提高了控制電量的強(qiáng)度，有效減少了投入成本。

2電力供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化控制概述

供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓變電所線路、車間變電所、低壓配電線路及電氣設(shè)備組成。供配電系統(tǒng)大多呈樹形，對系統(tǒng)線路要求較高，它需要根據(jù)用戶的需要進(jìn)行布線，因此線路布局相當(dāng)復(fù)雜。因此，自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用非常重要。簡而言之，供配電系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于控制、監(jiān)控和保護(hù)供配電系統(tǒng)。它包括軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)施。以自動(dòng)化設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制為核心，分為變電站、管理層、饋線和用戶四個(gè)技術(shù)層次。在供配電系統(tǒng)自動(dòng)控制的監(jiān)控和運(yùn)行過程中，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)變電站的實(shí)際運(yùn)行生成數(shù)字信號。計(jì)算機(jī)處理接收到的數(shù)字信號，并在處理后再次發(fā)送該信號。在這個(gè)復(fù)雜的過程中，不需要人工操作，避免了操作過程中的一些錯(cuò)誤，從而使控制更加準(zhǔn)確。供配電系統(tǒng)自動(dòng)控制的管理模式是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對監(jiān)控系統(tǒng)提供的各級信息進(jìn)行管理。通過供配電系統(tǒng)的自動(dòng)控制，電力調(diào)度部門可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故故障，并對發(fā)現(xiàn)的故障進(jìn)行在線分析處理，自動(dòng)將故障與線路隔離，從而在很大程度上保證生產(chǎn)部門的生產(chǎn)可靠性和安全生產(chǎn)。另一方面，通過對供配電系統(tǒng)的自動(dòng)控制，還可以減少人力投入，大大降低企業(yè)的配電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，市場對供配電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的要求越來越高。因此，我們必須不斷改進(jìn)、更新和發(fā)展。

3電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1智慧節(jié)能

在我國，傳統(tǒng)的電力供配電系統(tǒng)一般都是建設(shè)成本很高，能耗也很大。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力供配電系統(tǒng)，可以有效地改善配電網(wǎng)電能質(zhì)量，減少線損，從而做到高效智慧節(jié)能。

3.2降低工程建設(shè)與運(yùn)營成本

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于供配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的自動(dòng)控制，可以形成智能供配電系統(tǒng)。它可以自動(dòng)完成許多本應(yīng)由人操作的工作，如遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控變配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，遠(yuǎn)程或自動(dòng)控制變配電設(shè)備的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)配電室無人值守運(yùn)行，大大節(jié)約了人工成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，通過電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制，智能地調(diào)整供電策略，還可以很大程度地減少能源的損耗，從而節(jié)省了能源，避免了能源的損耗，這就可以很大程度地降低運(yùn)營成本。

3.3減少用電設(shè)備故障帶來的安全隱患

通過供配電系統(tǒng)的自動(dòng)控制，可以很好地優(yōu)化電能質(zhì)量，從而可以提供穩(wěn)定而優(yōu)質(zhì)的電源。電源質(zhì)量得到了保證，就可以很大程度地避免因?yàn)殡娫礇_擊或者閃邊等原因而引起的機(jī)電設(shè)備故障，從而保證機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，電力調(diào)度部門還可以對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)事故故障，并對發(fā)現(xiàn)的故障進(jìn)行在線分析處理，自動(dòng)將故障與線路隔離，這就在很大程度上保證生產(chǎn)部門的生產(chǎn)可靠性和安全生產(chǎn)。

4供配電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化應(yīng)用方法

4.1系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)測。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用使得配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。配電網(wǎng)一般由數(shù)十個(gè)變壓器組成，對其工作性能要求較高。采用波形變壓器、電壓互感器等方式，實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)工作參數(shù)的自動(dòng)控制。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)加強(qiáng)對系統(tǒng)的電壓、電流、形狀、頻率等參數(shù)的監(jiān)控，并對日常數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，保證故障盡早解決。這種技術(shù)能夠監(jiān)測電源質(zhì)量、電源故障、系統(tǒng)電源功率，并能在預(yù)先設(shè)定的門限范圍內(nèi)對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)操作過程中，將采集到的數(shù)據(jù)與超過允許警報(bào)范圍的極限值相比較。通過將多種遙測技術(shù)結(jié)合起來，可以實(shí)現(xiàn)對配電系統(tǒng)的操作參數(shù)的遙控，減輕了工作強(qiáng)度，便于完成相應(yīng)的任務(wù)。隨著自動(dòng)化水平的提高，對線路的故障進(jìn)行了可視化處理。通過對電氣線路工作狀態(tài)的分析，可以對故障進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將故障信息反饋給終端。通過報(bào)警信息，系統(tǒng)的維修人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行故障診斷。配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸，由工業(yè)控制電腦和智能控制裝置完成。

4.2系統(tǒng)自動(dòng)化控制。供配電系統(tǒng)是否能夠正常工作，是影響其安全運(yùn)行的重要因素。通過電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，可以優(yōu)化電氣系統(tǒng)的工作狀態(tài)，確保電氣供應(yīng)的正常。在實(shí)際工作中，由于外界氣壓、溫度、濕度、電磁場等因素的影響，電氣供應(yīng)與分配系統(tǒng)在實(shí)際操作中會(huì)產(chǎn)生一定的變化。系統(tǒng)的特性和精確度都是很高的，如果受到外部因素的干擾，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。以前只能對周圍的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，有操作不熟練等現(xiàn)象，很容易造成操作上的問題。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能有效地彌補(bǔ)以前的一些不足，通過遠(yuǎn)程控制來實(shí)現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的控制。此外，可以采用二層以太網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)﹄姎饨^緣、斷路器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)遙控。采用自控系統(tǒng)所具有的權(quán)限等級管理功能，通過用戶輸入相應(yīng)的監(jiān)測口令，就可以實(shí)現(xiàn)供、配電設(shè)備的自動(dòng)控制。為了防止操作失誤，系統(tǒng)必須對每個(gè)控制動(dòng)作作出合理的判斷，然后才能執(zhí)行。通過集中式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視，能使管理者更好地理解系統(tǒng)的管理原則，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)測。

4.3 系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)。在供配電系統(tǒng)中，必須對繼電器進(jìn)行配置，并強(qiáng)化對其進(jìn)行保護(hù)，以防止由于設(shè)備的錯(cuò)誤或故障而導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性下降。傳統(tǒng)的繼電器保護(hù)是以人工方式進(jìn)行的，其操作過程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理精度下降，從而影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對繼電保護(hù)的自動(dòng)控制，從而保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。為了能夠及時(shí)地檢測到系統(tǒng)的故障，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要求完成自動(dòng)保護(hù)裝置的安裝。采取目標(biāo)明確的行動(dòng)，以防止出現(xiàn)系統(tǒng)故障或通信故障。針對供、配電網(wǎng)中保護(hù)繼電器的自動(dòng)化要求，提出了一種基于單片機(jī)保護(hù)的測控系統(tǒng)，用于對系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備、脫扣電流等進(jìn)行故障診斷和控制，并具有方向無功過載、熱過載、相電流的保護(hù)等功能。通過RS485接口，實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)電流、電壓、頻率等參數(shù)的實(shí)時(shí)交換與處理，以及對保護(hù)系統(tǒng)的控制。該系統(tǒng)采用了分布式的保護(hù)設(shè)備，可以按照不同的功能和分配方式，將其劃分為不同的功能模塊，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能，從而實(shí)現(xiàn)了分布式的供電和分配。該保護(hù)功能使系統(tǒng)的安全性、可靠性得到了明顯的改善。

5結(jié)語

供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全性和可靠性與電氣自動(dòng)化技術(shù)的成熟程度相關(guān)，需做好研發(fā)與革新工作，擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍，提升電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，積極探索更多的應(yīng)用策略，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。運(yùn)用該技術(shù)能有效降低人工成本投入，為企業(yè)謀取了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能調(diào)度、合理分配的目標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)不斷進(jìn)行實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，使自動(dòng)化技術(shù)與供配電系統(tǒng)結(jié)合緊密，真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙國鐸.供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2020（20）：188-189.

[2]盧海蛟.電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用探析[J].中國設(shè)備工程，2020（20）：212-214.

[3]孫宏斌.供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化應(yīng)用[J].礦業(yè)裝備，2020（04）：162-163.

[4]楊名.電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（07）：110-111.

[5]劉玉博，崔繼仁，楚克琦.供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化應(yīng)用[J].中國科技信息，2020（13）：50+52.