電氣自動化在供配電系統(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?？蓪㈦姎庾詣踊夹g(shù)和供配電系統(tǒng)有機結(jié)合起來，擴大二者應(yīng)用范圍，展現(xiàn)出整體技術(shù)價值，降低事故發(fā)生的概率，確保系統(tǒng)的正常運行，為用戶提供有效服務(wù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;供配電系統(tǒng);應(yīng)用

1 電氣自動化技術(shù)功能

1.1控制功能分析

在供配電系統(tǒng)中，電氣自動化技術(shù)具有十分重要的應(yīng)用價值，能改變其操作距離狀況，可運用該技術(shù)實現(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有力的保障。引入電氣自動化技術(shù)能有效減少勞動力的投入，在高度自動化的背景下，無需專業(yè)較強的人員，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保護功能分析

電氣自動化技術(shù)能保障繼電保護裝置的正常運行，提高自動化管理的操控效率，為供電系統(tǒng)的正常運行提供強有力的保障。運用該技術(shù)能達(dá)到監(jiān)控供配電系統(tǒng)的目標(biāo)，及時發(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實時監(jiān)測功能分析

實時監(jiān)測系統(tǒng)是電氣自動化技術(shù)的使用亮點，能促使工作系統(tǒng)時刻維持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。首先，可運用該系統(tǒng)檢測整體電力系統(tǒng)的運行質(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)生了強大的電壓及諧波時，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報信息，給工作人員提供了處理與解決的空間。其次，運用電氣自動化技術(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)朝著時刻穩(wěn)步運行的方向不斷發(fā)展，減少了工作人員的工作量。例如，運用該技術(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時消耗狀況，提高了控制電量的強度，有效減少了投入成本。

2電力供配電系統(tǒng)的自動化控制概述

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)是一個自動控制系統(tǒng)，用于控制、監(jiān)控和保護供配電系統(tǒng)。它包括軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)施。以自動化設(shè)備和計算機控制為核心，分為變電站、管理層、饋線和用戶四個技術(shù)層次。在供配電系統(tǒng)自動控制的監(jiān)控和運行過程中，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)變電站的實際運行生成數(shù)字信號。計算機處理接收到的數(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誤，從而使控制更加準(zhǔn)確。供配電系統(tǒng)自動控制的管理模式是利用計算機技術(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)的自動控制，電力調(diào)度部門可以實時監(jiān)控電網(wǎng)的運行狀態(tài)，及時發(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)濟效益。隨著社會的不斷發(fā)展，市場對供配電系統(tǒng)自動化技術(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)與運營成本

將自動化技術(shù)應(yīng)用于供配電系統(tǒng)，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的自動控制，可以形成智能供配電系統(tǒng)。它可以自動完成許多本應(yīng)由人操作的工作，如遠(yuǎn)程自動監(jiān)控變配電設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，遠(yuǎn)程或自動控制變配電設(shè)備的運行，從而實現(xiàn)配電室無人值守運行，大大節(jié)約了人工成本，提高了經(jīng)濟效益。另一方面，通過電力供配電系統(tǒng)自動化控制，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為電源沖擊或者閃邊等原因而引起的機電設(shè)備故障，從而保證機電設(shè)備的穩(wěn)定運行。另一方面，電力調(diào)度部門還可以對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，從而可以及時地發(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)電氣自動化應(yīng)用方法

4.1系統(tǒng)自動化監(jiān)測。電氣自動化的應(yīng)用使得配電網(wǎng)實現(xiàn)了自動化。配電網(wǎng)一般由數(shù)十個變壓器組成，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，實現(xiàn)了對系統(tǒng)工作參數(shù)的自動控制。在實際應(yīng)用中，應(yīng)加強對系統(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、分析，及時發(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，可以實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的操作參數(shù)的遙控，減輕了工作強度，便于完成相應(yīng)的任務(wù)。隨著自動化水平的提高，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)行實時檢測，并將故障信息反饋給終端。通過報警信息，系統(tǒng)的維修人員可以在最短的時間內(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)自動化控制。供配電系統(tǒng)是否能夠正常工作，是影響其安全運行的重要因素。通過電氣控制系統(tǒng)的自動化，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)在實際操作中會產(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。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能有效地彌補以前的一些不足，通過遠(yuǎn)程控制來實現(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。電氣自動化技術(shù)能夠?qū)﹄姎饨^緣、斷路器等設(shè)備實現(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，就可以實現(xiàn)供、配電設(shè)備的自動控制。為了防止操作失誤，系統(tǒng)必須對每個控制動作作出合理的判斷，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，對整個系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)測。

4.3 系統(tǒng)自動化保護。在供配電系統(tǒng)中，必須對繼電器進(jìn)行配置，并強化對其進(jìn)行保護，以防止由于設(shè)備的錯誤或故障而導(dǎo)致系統(tǒng)的運行可靠性下降。傳統(tǒng)的繼電器保護是以人工方式進(jìn)行的，其操作過程中容易出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理精度下降，從而影響到整個系統(tǒng)的正常工作。采用電氣自動化技術(shù)，可以實現(xiàn)對繼電保護的自動控制，從而保障電網(wǎng)運行的安全性。為了能夠及時地檢測到系統(tǒng)的故障，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用要求完成自動保護裝置的安裝。采取目標(biāo)明確的行動，以防止出現(xiàn)系統(tǒng)故障或通信故障。針對供、配電網(wǎng)中保護繼電器的自動化要求，提出了一種基于單片機保護的測控系統(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、相電流的保護等功能。通過RS485接口，實現(xiàn)了對系統(tǒng)電流、電壓、頻率等參數(shù)的實時交換與處理，以及對保護系統(tǒng)的控制。該系統(tǒng)采用了分布式的保護設(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，實現(xiàn)各個模塊的功能，從而實現(xiàn)了分布式的供電和分配。該保護功能使系統(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)運行過程的安全性和可靠性與電氣自動化技術(shù)的成熟程度相關(guān)，需做好研發(fā)與革新工作，擴大技術(shù)應(yīng)用范圍，提升電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用價值，積極探索更多的應(yīng)用策略，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。運用該技術(shù)能有效降低人工成本投入，為企業(yè)謀取了巨大的經(jīng)濟效益，能實現(xiàn)實時監(jiān)測、智能調(diào)度、合理分配的目標(biāo)。在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)不斷進(jìn)行實踐與經(jīng)驗總結(jié)，使自動化技術(shù)與供配電系統(tǒng)結(jié)合緊密，真正實現(xiàn)穩(wěn)定供電的目標(biāo)。

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