供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)分析

韓衛(wèi)國(guó)

摘 要：在我國(guó)供電系統(tǒng)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的主要設(shè)計(jì)方面是繼電保護(hù)和集中監(jiān)控變配電站，在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用作用日益明顯，對(duì)提高供電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平發(fā)揮了重要意義。電氣自動(dòng)化中牽引負(fù)荷的變化與非線性因素降低了無(wú)功補(bǔ)償效率，隨著電氣化的不斷推廣，系統(tǒng)的升降壓要求就越來(lái)越高。本文論述了電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特征，以及其在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，最后分析了供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)；電氣自動(dòng)化技術(shù)；設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是自動(dòng)化技術(shù)的一種具體應(yīng)用形式，是指通過(guò)對(duì)各種具有自動(dòng)檢測(cè)、決策控制能力裝置系統(tǒng)的應(yīng)用以及信號(hào)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)和各個(gè)元件、局部電力系統(tǒng)和全系統(tǒng)就地或者遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)控制和保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的技術(shù)。近年來(lái)，越來(lái)越多電氣工程自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)被逐漸應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，提高了電力的生產(chǎn)效率。電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特征

（一）便于控制和維護(hù)。電氣自動(dòng)化具有操作簡(jiǎn)單，效率高等特點(diǎn)，因此對(duì)電力設(shè)備的控制和維護(hù)具有積極的意義。但在實(shí)際的應(yīng)用中，基于電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化技術(shù)的局限性，自動(dòng)化設(shè)備的性能還需進(jìn)一步提高。而隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率得到進(jìn)一步提高，管理人員通過(guò)實(shí)時(shí)信息可以更好的對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和維護(hù)，節(jié)省了管理中的人力和物力。

（二）實(shí)時(shí)仿真功能。在電力系統(tǒng)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的引入和使用，維護(hù)了其運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性、穩(wěn)定性與長(zhǎng)久性，使系統(tǒng)運(yùn)行能夠同時(shí)進(jìn)入兩種狀態(tài)：暫時(shí)狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)，而且能夠大規(guī)模地搜集電力系統(tǒng)工作過(guò)程中的數(shù)據(jù)和資料，實(shí)現(xiàn)其常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)，支持其正常運(yùn)行。工作人員能夠參照數(shù)據(jù)資料對(duì)電力系統(tǒng)加以仿真，從而為模擬電力系統(tǒng)故障帶來(lái)了巨大方便。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）PLC技術(shù)的應(yīng)用。PLC技術(shù)是繼電接觸控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物，其能夠在實(shí)際的工作當(dāng)中實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各個(gè)部分的指令自動(dòng)編程和信息的記錄運(yùn)算等，對(duì)電力系統(tǒng)的靈活運(yùn)行有著重要的輔助作用。針對(duì)電力系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)采集和記錄運(yùn)算等方面的實(shí)現(xiàn)，使得電力系統(tǒng)在柔性的操作智能控制層面得以有效實(shí)現(xiàn)。其在電力系統(tǒng)中的工作順序控制層面也能夠發(fā)揮重要的作用，也就是在電力系統(tǒng)運(yùn)行中單獨(dú)模塊信息實(shí)時(shí)控制，和對(duì)總線通信連接的控制，這樣就能夠在很大程度上促進(jìn)電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)生產(chǎn)。還有就是將其在電力系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)量控制方面的應(yīng)用，在這一技術(shù)的應(yīng)用下通過(guò)PLC技術(shù)來(lái)輸入和輸出信號(hào)通電以及斷開(kāi)控制，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化的生產(chǎn)。再有就是將其在電力系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)溫度和壓力等連續(xù)模擬閉環(huán)控制，在各環(huán)路的工作都能得到有效控制。

（二）智能技術(shù)。單片機(jī)的普及與應(yīng)用，微機(jī)技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和更新，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的運(yùn)用等。這些智能化技術(shù)都具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)特征，這些技術(shù)被深入地運(yùn)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中，一旦電力網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)設(shè)備、一段線路發(fā)生故障問(wèn)題，自動(dòng)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)就能夠呈現(xiàn)出提示，也能夠發(fā)出警報(bào)，為旁邊工作人員做出提示，從而進(jìn)行故障定位、排查與解決。同時(shí)也能對(duì)故障問(wèn)題發(fā)生的原因、特征以及范圍等等做出科學(xué)的分析與規(guī)劃，進(jìn)而提供更多的優(yōu)化、改進(jìn)方法。智能化技術(shù)的運(yùn)用確保了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定，促使電力系統(tǒng)走向智能化。

（三）智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)展的方向，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化，發(fā)展電力系統(tǒng)的代表性技術(shù)，智能電網(wǎng)在供變電和輸配電中都得到了廣泛的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)智能化配電的關(guān)鍵部分。另一方面要做好電網(wǎng)調(diào)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，調(diào)動(dòng)技術(shù)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的主要組成部分，它能夠完整地對(duì)國(guó)家電力系統(tǒng)進(jìn)行信息收集工作，并實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)家、區(qū)域、省、地、縣不同級(jí)別電網(wǎng)的自主調(diào)動(dòng)，有了它，國(guó)家的整體電位設(shè)備都被結(jié)合在一起，是國(guó)家電力系統(tǒng)工作中的有效監(jiān)控力量。

三、電氣自動(dòng)化在供電系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)

（一）供電系統(tǒng)中外電纜與選擇電力監(jiān)控器。我國(guó)目前電站的外部電纜線通常是由兩個(gè)部分組成，220V的交流電纜和通信電纜。比較經(jīng)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(duì)，以保證正常使用和備用。電力監(jiān)控器的選擇主要考慮兩個(gè)方面的因素：第一，電力監(jiān)控器本身運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性；第二，電力監(jiān)控器的抵抗干擾能力。供電系統(tǒng)的電力監(jiān)控器根據(jù)電流類型選型，供電系統(tǒng)是直流電時(shí)，選擇直流屏為宜，方便系統(tǒng)的集中供電。供電系統(tǒng)低于10kV時(shí)，需要同時(shí)考慮設(shè)備的監(jiān)控功能和供電的集中性能。

（二）電氣自動(dòng)化在供電系統(tǒng)中的集中監(jiān)控設(shè)計(jì)。供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)際操作中，操作方式比較簡(jiǎn)單，跨界運(yùn)用較為方便，對(duì)控制站的防護(hù)度要求不高。相對(duì)而言，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單。通常情況下，電氣自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)是由處理器統(tǒng)一處理，所承擔(dān)的任務(wù)較為繁重，其集中處理的效果和速度會(huì)降低。系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在監(jiān)控之中，增加監(jiān)控對(duì)象可能降低系統(tǒng)主機(jī)冗余，并且其投資成本大大增加。此外，供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行還會(huì)受到長(zhǎng)距電纜的干擾。相應(yīng)系統(tǒng)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(diǎn)位置有一點(diǎn)偏差都會(huì)造成系統(tǒng)設(shè)備無(wú)法正常使用。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們可以根據(jù)企業(yè)的具體情況，將仿真設(shè)計(jì)、人工智能和實(shí)時(shí)監(jiān)控等自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)和變電站中，彌補(bǔ)供電系統(tǒng)原有的不足，并調(diào)整了各種用電負(fù)荷的功率，選擇適合的無(wú)功補(bǔ)償方式，優(yōu)化供電系統(tǒng)，提高供電系統(tǒng)穩(wěn)定性和綜合供電水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉夢(mèng)梅.基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2017（02）：157.endprint