供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計探究

王曉東 申傳永 段文豪

[摘? ? 要]電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，具有高度的穩(wěn)定作用，設(shè)計過程中需要考慮諸多因素，并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。根據(jù)電氣自動化應(yīng)用程序設(shè)計的特點，在當(dāng)前電源系統(tǒng)中，分析了相關(guān)探索和發(fā)展的重要方向，并詳細(xì)討論了如何更好地設(shè)計電氣自動化電源系統(tǒng)的應(yīng)用程序，以期促進(jìn)自動化技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)計的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]供電系統(tǒng);電氣自動化技術(shù);應(yīng)用設(shè)計

[中圖分類號]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）11–000–03

[Abstract]The application of electrical automation technology in the power supply system is critical to the operation of the system and has a high degree of stability. Many factors need to be considered in the design process， and related designs should be carried out based on many factors. According to the characteristics of electrical automation application design， in the current power system， the important direction of related exploration and development is analyzed， and how to better design the application of electrical automation power system is discussed in detail， in order to promote the application and design of automation technology development of.

[Keywords]power supply system; electrical automation technology; application design

電力行業(yè)一直以來都處在高速發(fā)展當(dāng)中，時代的發(fā)展變化與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都是人們對于供電系統(tǒng)有了更高的期待與要求。電力系統(tǒng)在電氣自動化技術(shù)的引用之后，不僅可以提高電力系統(tǒng)的性能，而且可以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，電氣自動化技術(shù)在當(dāng)今時代極為重要，這種應(yīng)用在電力系統(tǒng)設(shè)計中有著廣闊的發(fā)展空間。在自動化與信息化不斷發(fā)展的當(dāng)下，電氣自動化技術(shù)的引用無疑會提高供電系統(tǒng)的智能化水平，使之更符合現(xiàn)代化發(fā)展特點。

1 電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計原則

我國現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的，其應(yīng)用有效地提高了供電系統(tǒng)的供電量，同時也保障了系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行，是現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用的良好體現(xiàn)。為了進(jìn)一步加強(qiáng)電氣自動化在供電系統(tǒng)中應(yīng)用所產(chǎn)生的作用，有必要在設(shè)計過程中保持一定的原則性，進(jìn)一步提高使用效果。

1.1 應(yīng)用選擇原則

目前市面上有許多不同類型的電氣自動化設(shè)備可以選用。在選擇電源系統(tǒng)中使用的設(shè)備時，充分考慮是否合適是非常重要的，也就是說，設(shè)備被應(yīng)用于系統(tǒng)后是否可以發(fā)揮應(yīng)有的作用。從這個角度出發(fā)，有必要考慮電源自動化系統(tǒng)的主要功能在引入電氣自動化技術(shù)之后還能否滿足。同時，要進(jìn)行監(jiān)視，必須注意自動化設(shè)備的選擇和連接是否符合供電系統(tǒng)使用時的要求。使用方便、性能穩(wěn)定、價格合理以及日常維護(hù)的病理性等也都需要考慮其中，這就是應(yīng)用選型原則。

1.2 應(yīng)用設(shè)計原則

在自動化技術(shù)應(yīng)用時要注意保證開關(guān)設(shè)計原則與繼電保護(hù)原則。首先，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)需要一個遠(yuǎn)程控制開關(guān)，在開關(guān)選擇過程中也有一定的條件需要考慮。具有遠(yuǎn)程分閘功能并同時關(guān)閉，這樣的開關(guān)應(yīng)用于供電系統(tǒng)時能夠方便遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的使用。其次，為了使繼電保護(hù)裝置能夠在使用過程中更好地發(fā)揮其作用，利用電氣自動化技術(shù)設(shè)置變壓器保護(hù)和機(jī)電保護(hù)裝置就顯得十分必要了。

2 電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計中的重要性

電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 有利于實現(xiàn)電源管理目標(biāo)

電氣自動化技術(shù)作為現(xiàn)代的高端技術(shù)，引入供電系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)過程中必將提高供電系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平，促進(jìn)電子信息的管理和控制。此外，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用也為供電系統(tǒng)的性能維護(hù)和系統(tǒng)智能化水平的提高帶來了新的進(jìn)展。相關(guān)職能人員能更及時、準(zhǔn)確地了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況。這種工況使整個電力系統(tǒng)更加的系統(tǒng)化、完整化，在對其進(jìn)行管理與控制時能夠更好地著眼于全局，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的的全面有效管理。

2.2 有利于實現(xiàn)電力系統(tǒng)設(shè)備的高效、低成本運(yùn)行

電氣自動化技術(shù)在電源系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計中的應(yīng)用可以與現(xiàn)有系統(tǒng)中使用的技術(shù)更緊密地結(jié)合在一起，開發(fā)新的功能并發(fā)揮更大的作用。與此同時，可以有效的減少供電系統(tǒng)的損耗，避免浪費(fèi)，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。通過選擇節(jié)能機(jī)械設(shè)備，調(diào)整供電系統(tǒng)的過載運(yùn)行，提升供電系統(tǒng)運(yùn)行高效率并有效地控制成本。

3 電力自動化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計方向

3.1 智能保護(hù)應(yīng)用

在我國，電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于供電系統(tǒng)的相關(guān)實驗研究已經(jīng)積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗。相關(guān)的理論研究也在進(jìn)行中，并取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。發(fā)展勢頭良好，前景廣闊。計算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的引入對繼電保護(hù)達(dá)到了良好的控制，而且提高了運(yùn)行的安全性和實用性，根據(jù)變電站電壓等級的不同和集成自動化技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)自動保護(hù)裝置得到了廣泛的應(yīng)用。

3.2 自動實時仿真系統(tǒng)應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)還介紹了電氣自動化技術(shù)在實際運(yùn)行中的應(yīng)用，并取得了很大的進(jìn)展。基于實時系統(tǒng)仿真建模和對運(yùn)載量的監(jiān)測，對其動態(tài)特性進(jìn)行了研究。首先介紹了電力系統(tǒng)的逐步成熟和實時數(shù)字仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，為電力系統(tǒng)的相關(guān)實驗與研究提供了良好的實驗環(huán)境。為實驗后更接近供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)提供了真實的實驗數(shù)據(jù)，在實驗過程中極大程度地保障了設(shè)備裝置運(yùn)行過程中環(huán)境的穩(wěn)定性，最大限度地保障該實驗的有效性，并對實驗結(jié)果的精確度有所提高。

3.3 人工智能應(yīng)用

供電系統(tǒng)人工智能相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用在設(shè)計過程中需要注意對專家系統(tǒng)的注重，在電氣自動化的進(jìn)一步發(fā)展過程當(dāng)中，其在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用以及相關(guān)元件組件的開發(fā)都得到了研究人員的普遍關(guān)注，相關(guān)研究也取得了一定成果主要體現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行分析和元件故障診斷兩個方面。同時，供電系統(tǒng)智能控制理論越來越成熟，人工智能融入供電系統(tǒng)中大大提升了供電系統(tǒng)的智能化水平，對供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性也有所提升。

3.4 系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用

目前國內(nèi)在配電系統(tǒng)中對該技術(shù)的引用已經(jīng)有了一段時間，并在不斷的完善中，基本符合國際上的相關(guān)規(guī)定要求。電氣自動化技術(shù)是實現(xiàn)配電網(wǎng)供電系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)在配電自動化中的應(yīng)用是其最大的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了相當(dāng)大的突破。在具體的使用中電氣自動化技術(shù)與先進(jìn)的電子信息技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合運(yùn)用，對傳統(tǒng)的配電技術(shù)進(jìn)行了突破，改變了傳輸消耗上所存在的問題，這對于供電系統(tǒng)配電管理工作的準(zhǔn)確度也有所提升，極大地改進(jìn)了配電工作目前存在的問題。

4 電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的主要應(yīng)用設(shè)計

電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計一直以來是行業(yè)當(dāng)中研究的熱點，主要包括以下幾個方面。

4.1 電氣自動化集中監(jiān)控

電氣自動化技術(shù)能夠滿足遠(yuǎn)程跨境操作的需求，并且操作簡便，反應(yīng)靈活敏捷，這是其在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的特點與優(yōu)勢。電氣自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)在引用該技術(shù)時的設(shè)計程序相對沒有那么高的復(fù)雜度。電氣集中式自動監(jiān)控系統(tǒng)配備有相關(guān)的處理器，以收集和整理大量的信息和數(shù)據(jù)，處理器的工作負(fù)荷較大，在任務(wù)處理過程中難免就會出現(xiàn)繁重和緩慢的情況。同時，由于電源系統(tǒng)需要監(jiān)視電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，因此主機(jī)的冗余不足，線纜的數(shù)量也會產(chǎn)生一定量的增加，這對于成本也會造成加大。此外，長距離電纜的使用還將不可避免地影響集中式電氣自動化監(jiān)控的效果。因此，各種設(shè)備因素對系統(tǒng)的影響都需要在設(shè)計階段就仔細(xì)的考慮進(jìn)去，并采取相關(guān)的措施進(jìn)行有效的解決，以此來寶恒監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性，確保其性能穩(wěn)定。目前，由于這樣的局限性，電氣自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)話還沒有在新成果供電系統(tǒng)當(dāng)中得到應(yīng)用，只服務(wù)于小型系統(tǒng)當(dāng)中，目前尚在不斷地發(fā)展完善當(dāng)中。

4.2 電源監(jiān)視器外部線纜的設(shè)計與選擇

隨著電源自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用的不斷實踐與運(yùn)用，變電站外部電纜的設(shè)計越來越關(guān)注低成本，這不僅滿足了變電站的功能要求，而且有效地控制了變電站的運(yùn)行過程中所造成的成本投資。在我國，變電站外部電纜的設(shè)計僅由交流電源線和額定電壓的220 V交流電源線兩部分組成，一般采用屏蔽電纜或雙絞線兩種。選擇外部電纜時，通常選擇兩對通信電纜，一對用于正常使用，一對用于緊急用途。

電源監(jiān)視器是否具有良好的抗干擾能力是在進(jìn)行相關(guān)選擇是的一個重要考慮條件。同時還需要對供電系統(tǒng)所提供的電力類型進(jìn)行考慮，最終確定所選設(shè)備。同時也需要保證所選用的電源監(jiān)視器能夠保證供電系統(tǒng)能夠有效穩(wěn)定的運(yùn)行。具體性能如下：首先，為了能夠保證供電系統(tǒng)的使用需求，在供電電力類型為220 V直流供電時，通常選用直流屏作為電源監(jiān)控器;其次，當(dāng)供電電壓小于10 kV時，需要著重該考慮集中供電的需求來選擇監(jiān)視器類型。

4.3 變電站電氣綜合自動化系統(tǒng)的選擇

目前電力行業(yè)的發(fā)展使得相關(guān)電力設(shè)備的廠家如雨后春筍一般不斷發(fā)展，多集中于變電站電氣自動化系統(tǒng)集成設(shè)備，但是國內(nèi)外各種的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與參數(shù)并不統(tǒng)一，在選用過程中需要充分考慮這一點。因此，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)備選擇時需要充分考慮供電系統(tǒng)的實際需求是否與設(shè)備屬性相符合，才能促進(jìn)電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展。目前我國供電系統(tǒng)在總體上能夠符合相關(guān)需求來進(jìn)行選擇，在進(jìn)一步使用相關(guān)技術(shù)中也具有一定的發(fā)展前景。

5 電力自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計中的發(fā)展前景

電氣自動化技術(shù)在系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，未來發(fā)展前景光明。首先，我國供電系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，在應(yīng)用兼容性和信息共享方面完全符合標(biāo)準(zhǔn)。其次，以太網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用過程中在數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)負(fù)載方面具有相當(dāng)大的優(yōu)勢，能夠很好地滿足供電系統(tǒng)中實時通信的需求，因此在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展，值得開發(fā)。此外，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中，電氣自動化技術(shù)不斷與數(shù)字信息等相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，在結(jié)合技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)揮更大的作用，大量的信息、電氣自動化數(shù)字地球組成的多維信息、動態(tài)變化和高信息率相結(jié)合。

6 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段電氣自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用還要受到多個方面的影響和限制，而且這些方面或多或少都存在一定的問題，制約了供電系統(tǒng)效率與質(zhì)量的提升?；诖耍P者針對電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用的相關(guān)設(shè)計提出幾點促進(jìn)開展的措施，從多個角度著手加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。

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