供配電系統(tǒng)電氣自動化應(yīng)用探究

范振鐸

金徽礦業(yè)股份有限公司 甘肅 隴南 742300

現(xiàn)代化發(fā)展促生了科學(xué)技術(shù)變革需求，而科學(xué)技術(shù)的變革推動了現(xiàn)代化社會發(fā)展，在現(xiàn)代化發(fā)展進程中，人們對電能供給的需求日益增漲，隨著這種需求的增漲，傳統(tǒng)的供配電形式已無法滿足現(xiàn)代供配電需求，電力輸送難度不斷加大，電力行業(yè)壓力也在增加，這使得供配電效率、質(zhì)量與安全都受到了一定的挑戰(zhàn)。為了電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，解決供電與用電需求之間的矛盾，供配電企業(yè)需要積極開展技術(shù)變革，應(yīng)用先進的技術(shù)調(diào)控電能供給[1]。而通過電氣自動化技術(shù)可以實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)，提升電能供給的質(zhì)量。

1 電氣自動化技術(shù)

現(xiàn)階段，電氣信息領(lǐng)域發(fā)生了明顯的變化，而電氣自動化則是該領(lǐng)域在發(fā)展過程中探究出的一種新型控制技術(shù)，經(jīng)過發(fā)展與創(chuàng)新，該技術(shù)已經(jīng)形成了完善的應(yīng)用體系，配套技術(shù)也逐漸成熟，在當前很多行業(yè)都將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)經(jīng)營中來，而且該技術(shù)的應(yīng)用范圍還在不斷拓展，這對于行業(yè)發(fā)展尤為關(guān)鍵。電氣自動化技術(shù)通常也被稱為電氣監(jiān)測控制技術(shù)，主要通過特定的系統(tǒng)對生產(chǎn)中特定的環(huán)節(jié)進行監(jiān)測，從而保障生產(chǎn)工作有序進行，進而擴大企業(yè)的生產(chǎn)力[2]。電氣自動化技術(shù)在自動監(jiān)測與控制上有著突出的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷監(jiān)測，在監(jiān)測可靠性與靈敏度上是傳統(tǒng)監(jiān)測方式不具備的，將該技術(shù)用于供配電系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)精準化的電能供給調(diào)控。

2 自動化的供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)是電能調(diào)控供給網(wǎng)絡(luò)的集合，包含了電能生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)化、接收等關(guān)鍵的流程，是現(xiàn)代電能供給調(diào)配不可缺少的部分[3]。電能在自然界中廣泛存在，但是卻很難捕獲，人類所應(yīng)用的電能是熱能、勢能、太陽能等能量轉(zhuǎn)化的一種形式，在形成電能后需要通過輸配電系統(tǒng)將電能運送到用戶端，而這一過程的控制尤為重要，自動化的電力系統(tǒng)需要通過自動化技術(shù)對從電能生產(chǎn)到供應(yīng)整個環(huán)節(jié)進行綜合調(diào)度，實現(xiàn)精準化輸配電[4]。而在輸配電過程中，供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要，這也是保障供電安全與供電質(zhì)量的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要依靠人工形式進行調(diào)整，所以在錯誤率上相對較高，而自動化調(diào)控方式主要通過計算機對供配電規(guī)則進行計算，然后按照計算結(jié)果進行電能調(diào)配，供配電的錯誤率大大降低，供配電質(zhì)量有效提升。

3 供配電系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

城市化發(fā)展使得人們對電能供給的需求不斷增加，進而使得傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)輸配電壓力增加，供配電系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性無法得到保障。如果供配電系統(tǒng)存在安全隱患，可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)崩潰，造成嚴重的經(jīng)濟損失與人員財產(chǎn)損失，給社會穩(wěn)定帶來不確定的影響[5]。通過供配電穩(wěn)定程度能夠看出一個地區(qū)經(jīng)濟、社會發(fā)展的穩(wěn)定性。在此背景下，自動化的供配電系統(tǒng)出現(xiàn)在電力行業(yè)中，電力行業(yè)不僅僅是將先進的技術(shù)應(yīng)用與供配電系統(tǒng)中，同時也建立了電氣自動化技術(shù)管理制度，在科學(xué)的控制管理體系下，推動了電力行業(yè)發(fā)展。電氣自動化技術(shù)能夠自動調(diào)控供配電系統(tǒng)運行，解決復(fù)雜供配電問題。發(fā)展至今，我國接大部分區(qū)域都已經(jīng)實現(xiàn)了自動化調(diào)控輸配電系統(tǒng)的供配電模式，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍也在拓展，逐漸深入到每一個供配電環(huán)節(jié)中，極大地提升了供配電質(zhì)量與效率。

4 電氣自動化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力行業(yè)發(fā)展變革過程中，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)自動化調(diào)控是必然趨勢，隨著自動化技術(shù)的發(fā)展進步，電力行業(yè)也逐漸將自動化技術(shù)用于電力經(jīng)營過程中來，這使得傳統(tǒng)低效的電能調(diào)配方式得到了改善，進一步增強了供配電系統(tǒng)的安全性，同時也提升了電能調(diào)配的質(zhì)量[6]。

4.1 電力通信自動化

在供配電系統(tǒng)中，進行節(jié)點間的信息傳輸十分重要，自動化的通信系統(tǒng)是供配電系統(tǒng)中重要的組成，其作用在于使得供配電系統(tǒng)能夠綜合調(diào)度各節(jié)點供配電形式，并獲取到相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，從而保障供配電的精準性。通信網(wǎng)絡(luò)的控制要求是時間精度與信息準確性，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，借助于高性能的傳輸系統(tǒng)能夠確保傳輸信息數(shù)據(jù)的安全性與完整性，如果遇到突發(fā)事件也能盡可能將信息傳輸?shù)膿p失降低。通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)采用總線式結(jié)構(gòu)，主控與分控間通過同軸電纜連接，信息能夠在很短的時間內(nèi)傳輸，接收端與傳輸端能夠自動計算時間精度，然后進行相關(guān)信息數(shù)據(jù)的處理。此外，系統(tǒng)還包含了非實時通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其作用在于傳輸非緊急數(shù)據(jù)。可以說通信網(wǎng)絡(luò)為供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換提供了穩(wěn)定保障，在確保數(shù)據(jù)精度的基礎(chǔ)上，為各節(jié)點電能的調(diào)控提供了實時的參照，解決輸配電效率低的問題。

4.2 繼電保護自動化

繼電保護是輸配電系統(tǒng)中重要的組成，在繼電保護自動化系統(tǒng)中，通過并行處理器陣列進行綜合調(diào)控。應(yīng)用這種技術(shù)需要解決幾項重要的技術(shù)問題，第一，借助于電容負載實現(xiàn)對光互連的限制，進而提升輸入輸出的靈活性；第二，在光互連處理時，臨界線長度會使得無終端線路受到一定的限制，此時需要處理好光互連方式。光互連可以通過高性能互連方式使得系統(tǒng)內(nèi)部互聯(lián)得到有優(yōu)化，如果存在著輸出端密度限制終端線問題，也能夠采用同樣的方式解決；第三，光互連在信息傳遞上有著較高的速率，十分接近光速，能夠防止出現(xiàn)時鐘扭曲問題，這樣能夠解決準平面、平面對其他傳遞方式的限制問題，所以系統(tǒng)集成度要遠遠高于其他形式。研究表明采用光子傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠使得系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)變得更加靈活，其具有較強的編程重構(gòu)性，這使得繼電系統(tǒng)運行得到了綜合性調(diào)控，進而解決了電磁干擾使帶給繼電系統(tǒng)的影響。并列處理器列陣在繼電系統(tǒng)中的應(yīng)用空間能夠得到進一步的拓展，所以整個電力系統(tǒng)繼電保護的穩(wěn)定性能夠得到提升，這對于供配電系統(tǒng)整體發(fā)展十分重要。

4.3 供電安全系統(tǒng)自動化

電力調(diào)度屬于復(fù)雜的工作，需要整個供配電網(wǎng)絡(luò)能夠處理大量的電力信息，繼而使得整個供配電系統(tǒng)運行的效率提升。而電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠使得供配電系統(tǒng)供電任務(wù)調(diào)度得到完善，進而保障電能供給的安全性與穩(wěn)定性。值得注意的是，想要進一步提升系統(tǒng)的安全性，需要供電安全系統(tǒng)能夠有效地運行下去，減少系統(tǒng)自身的缺陷問題，通過較為完善的安全防控體系將供配電缺陷問題解決，使得電網(wǎng)系統(tǒng)可以按照要求安全地運行，這樣才能降低事故發(fā)生率，提升供配電系統(tǒng)的安全性。自動化系統(tǒng)能夠自動分析供配電網(wǎng)絡(luò)中的異常數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動處理異常數(shù)據(jù)，然后將異常數(shù)據(jù)傳輸?shù)街锌刂行?，通過管理人員進一步分析確認，然后下達調(diào)整指令，進而保障供配電系統(tǒng)運行的安全。

4.4 PLC自動控制技術(shù)

在供配電系統(tǒng)中可以采用PLC技術(shù)進行控制，這也是電氣自動化技術(shù)中重要的技術(shù)方法。通過計算機將供配電規(guī)則采用程序的方式表達出來，借助于計算機與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動控制各項供配電環(huán)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合性的調(diào)度。PLC技術(shù)可以提升供配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞轉(zhuǎn)換效率，在進行控制時順序控制模式能夠使得各項指令按照一定的順序執(zhí)行下去，實現(xiàn)獨立控制供配電系統(tǒng)。這種方法對于實現(xiàn)準確性高的控制目標起到了關(guān)鍵作用。在供配電系統(tǒng)中，通過PLC技術(shù)對系統(tǒng)進行綜合性調(diào)控，能夠進一步實現(xiàn)電能高效供給的目標。例如，在多功能繼電器中，將普通的繼電器邏輯電路進行調(diào)整，將PLC系統(tǒng)安裝到機電系統(tǒng)中，對系統(tǒng)進行精準調(diào)控，能夠提升繼電保護質(zhì)量。

4.5 供配電自動化技術(shù)

在供配電過程中，供配電系統(tǒng)需要掌握各地區(qū)供配電情況，然后結(jié)合具體的情況從最近的線路中運送電能，實現(xiàn)電能供給。由于現(xiàn)代社會電能供給的內(nèi)容非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的供配電形式無法解決這些復(fù)雜的問題，所以需要通過自動化控制方式進行供配電調(diào)節(jié)，系統(tǒng)在獲取地區(qū)用電情況后會將附近負荷小的線路接入到電網(wǎng)中，進而對地區(qū)進行電能供給，這大大提升了電能調(diào)配的效率，解決了電能供給不及時以及質(zhì)量低的問題[7]。采用自動化技術(shù)能夠精準地控制電能供配形式，進而減少電能浪費現(xiàn)象出現(xiàn)，同時也能為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益，所以采用自動化技術(shù)進行供配電調(diào)控能夠?qū)崿F(xiàn)供配電系統(tǒng)優(yōu)化的目標，進而保障供配電的精確度，提升電能供給質(zhì)量。

5 結(jié)束語

總而言之，將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于供配電系統(tǒng)中十分重要，在進行技術(shù)應(yīng)用與系統(tǒng)創(chuàng)新過程中，供配電企業(yè)需要結(jié)合供配電系統(tǒng)特點與供配電需求進行調(diào)整，明確電氣自動化在供配電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用形式，這樣才能使得供配電效率提升，同時也能提升供配電安全性。本文研究了電氣自動化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出了幾點常見的應(yīng)用模式，希望能夠推動電力行業(yè)變革。