電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳柳嫦

摘 要：隨著我國(guó)智能化、數(shù)字化以及信息化等科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)以及發(fā)展的日益成熟，其逐漸被應(yīng)用在供電系統(tǒng)中，對(duì)于提高供電系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化水平發(fā)揮了重要作用，亦進(jìn)一步提高了我國(guó)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，滿足了我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)生活對(duì)電力的大力需求。文章就電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行探索和分析，以期為提高我國(guó)供電系統(tǒng)技術(shù)水平提供相應(yīng)的參考。

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

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）27-0047-02

電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用主要涉及變配電站集中監(jiān)控、繼電保護(hù)等部分，并隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，其在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。但與國(guó)外相比，電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究起步較晚，還存在一些不完善的地方，與國(guó)外先進(jìn)水平之間還存在一定的差距。因此，在我國(guó)供電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，要重視電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，以提高我國(guó)供電系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化水平。

1 供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的原則

電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)占據(jù)有重要的地位，極大的提高了我國(guó)供電系統(tǒng)技術(shù)的現(xiàn)代化水平，增強(qiáng)了其運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在對(duì)供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)的過程中，要嚴(yán)格遵循以下原則，以提高供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的效果。

1.1 應(yīng)用選型原則

選擇恰當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化設(shè)備是確保電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中有效應(yīng)用的重要物質(zhì)性前提。因此，在供電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的過程中，首先要遵循相應(yīng)的選型原則，即主要從遠(yuǎn)程調(diào)動(dòng)及自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控的角度進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備功能選型，亦要注重自動(dòng)化設(shè)備選型接線的簡(jiǎn)便性以及性能的穩(wěn)定性、價(jià)格的合理性，以便于日常運(yùn)行過程中的維護(hù)。

1.2 應(yīng)用設(shè)計(jì)原則

在將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到供電系統(tǒng)的過程中，要遵循以下方面的應(yīng)用設(shè)計(jì)原則：一是開關(guān)設(shè)計(jì)原則，即在供電系統(tǒng)中，對(duì)于需要遠(yuǎn)程操控的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)，必須選用同時(shí)具有遠(yuǎn)程分閘和合閘功能的智能開關(guān)，以便于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作功能的順利實(shí)現(xiàn)；二是繼電保護(hù)原則，即在供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要綜合考慮變壓保護(hù)和綜合電氣自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)電保護(hù)裝置中的應(yīng)用，以便于實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置效用發(fā)揮的最大化。

2 供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的重要性

供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的重要性主要體現(xiàn)在以下方面。

2.1 有利于供電系統(tǒng)電力管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到供電系統(tǒng)中，不僅可以有效提高供電系統(tǒng)的信息化技術(shù)水平，亦可以實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性、自動(dòng)化和智能化監(jiān)控，從而使得相關(guān)工作人員可以隨時(shí)掌握供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，使整個(gè)電力系統(tǒng)形成一個(gè)完整的有機(jī)整體，從而更好的實(shí)行對(duì)供電系統(tǒng)的管理控制工作，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的電力管理目標(biāo)。

2.2 有利于實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行的高效率、低成本

在供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)、節(jié)能結(jié)束等相關(guān)技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，亦可通過節(jié)能機(jī)械設(shè)備的選用實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)運(yùn)行的低損耗，并有效對(duì)供電系統(tǒng)中的超負(fù)荷運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行的高效率、低成本。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)方向

3.1 供電系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)與智能保護(hù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)方向

隨著我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)以及供電系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)理論的不斷發(fā)展，微機(jī)技術(shù)、綜合自動(dòng)控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)在供電系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置控制的智能化，亦有效提高了供電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置運(yùn)行的安全性和效用性，而基于綜合自動(dòng)化技術(shù)的綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置則在不同電壓等級(jí)的變電站中得到了廣泛應(yīng)用。

3.2 供電系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)方向

供電系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的重要方向之一，其是在實(shí)時(shí)仿真建模以及負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測(cè)等相關(guān)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的逐漸成熟而引入了實(shí)時(shí)數(shù)字模擬仿真系統(tǒng)，為供電系統(tǒng)的暫態(tài)試驗(yàn)、穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)等營(yíng)造了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)提供了更加接近供電系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為新裝置的實(shí)驗(yàn)測(cè)試提供了安全、穩(wěn)定以及可靠的實(shí)驗(yàn)條件。

3.3 供電系統(tǒng)人工智能的應(yīng)用設(shè)計(jì)方向

專家系統(tǒng)、模糊邏輯等都是供電系統(tǒng)人工智能的應(yīng)用設(shè)計(jì)方向，并隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，并廣泛應(yīng)用在供電系統(tǒng)及其相關(guān)元件中，主要包括供電系統(tǒng)的運(yùn)行分析以及元件故障診斷等；與此同時(shí)，隨著供電系統(tǒng)中相關(guān)智能控制理論研究的日益成熟和完善，人工智能逐漸與機(jī)械智能等結(jié)合在一起，不僅有效提高了供電系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化水平，亦大大提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.4 供電系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用設(shè)計(jì)方向

電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)相對(duì)而言，比較成熟，且截止到目前，已達(dá)到國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。電氣自動(dòng)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化的關(guān)鍵性技術(shù)，該技術(shù)在配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的最大創(chuàng)新之處在于，其將高級(jí)現(xiàn)代化軟件、配電網(wǎng)信息一體化技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，克服了傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)路由以及載波消耗等技術(shù)的缺點(diǎn)，有效提高了供電系統(tǒng)載波接收的精準(zhǔn)度。

4 供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)主要的應(yīng)用設(shè)計(jì)

就目前我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在以下方面。

4.1 供電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控的應(yīng)用設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的最大優(yōu)勢(shì)在于其具有操作靈敏性、遠(yuǎn)程跨界操作方便等方面的特點(diǎn)，且以電氣自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)的供電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)較為簡(jiǎn)單。但值得注意的是，電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)是由統(tǒng)一處理器對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和整理，這就導(dǎo)致處理器的功能處理任務(wù)較為繁重，且速度較為緩慢；與此同時(shí)，由于要對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行過程中的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)控，不僅會(huì)造成主機(jī)冗余下降，亦會(huì)導(dǎo)致電纜數(shù)量的增加，加大投資成本；此外，長(zhǎng)距離電纜亦會(huì)影響影響到電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控效用的發(fā)揮。因此，在供電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，要考慮到相關(guān)因素對(duì)系統(tǒng)功能發(fā)揮的影響，以便于保障電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性?；诖?，電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)被常用在小型電氣自動(dòng)化監(jiān)控中，并沒有在全場(chǎng)供電系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

4.2 外電纜設(shè)計(jì)和電力監(jiān)控器的選擇

基于電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用的逐漸成熟，變配電站中的外部電纜設(shè)計(jì)越來越簡(jiǎn)便，不僅能滿足變配電站的功能需求，亦降低了設(shè)計(jì)成本。就目前我國(guó)變配電站外部電纜線的設(shè)計(jì)來講，一般只有兩部分構(gòu)成：一是額定電源為220 V的交流電源線；二是通信電纜，常用的主要有兩種類型，即屏蔽電纜和雙芯屏蔽雙絞線。值得注意的是，在進(jìn)行選型的過程中，一般每種類型的通信電纜都需要選用兩對(duì)，其中一對(duì)正常使用，而另一對(duì)則用于備用，以備不時(shí)之需。

而在對(duì)電力監(jiān)控器進(jìn)行選擇的過程中，要著重考慮兩方面的因素：一是電力監(jiān)控器的抗干擾性；二是電力監(jiān)控器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性；此外，在供電系統(tǒng)電力監(jiān)控器具體選型的過程中，要根據(jù)供電系統(tǒng)的電源類型進(jìn)行選型，具體表現(xiàn)在：一是當(dāng)供電系統(tǒng)為220 V的直流電源時(shí)，一般選擇直流屏作為電力監(jiān)控器，以便于供電系統(tǒng)進(jìn)行集中供電；二是當(dāng)供電系統(tǒng)為10 kV以下時(shí)，在進(jìn)行電力監(jiān)控器選型的過程中，既要考慮到供電的集中性，亦要考慮到設(shè)備的監(jiān)控功能。

4.3 變壓電站綜合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的選用

就目前電力市場(chǎng)的生產(chǎn)狀況來看，存在眾多變壓電站綜合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的生產(chǎn)商，且各生產(chǎn)商所設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)等各有不同，如國(guó)外比較好的西門子等。但是值得注意的是，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備選型的過程中，一定要考慮到我國(guó)供電系統(tǒng)的具體情況以及其對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的功能性需求以及相關(guān)參數(shù)要求，以便于所選用的設(shè)備能夠正常應(yīng)用在我國(guó)供電系統(tǒng)中，滿足網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等方面的功能需求，以為供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用提供相應(yīng)的參考和支持。

5 電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計(jì)的發(fā)展前景

隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)供電系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計(jì)的逐漸成熟以及領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其具有廣闊的發(fā)展前景，體現(xiàn)出以下方面的發(fā)展趨勢(shì)：一是電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)供電系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計(jì)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，如IED在我國(guó)供電系統(tǒng)中應(yīng)用的兼容性和信息共享性等已達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；二是以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳播速度快、數(shù)據(jù)載量大等方面的特點(diǎn)，其在滿足供電系統(tǒng)通信實(shí)時(shí)性方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用前景較為廣闊；三是電氣自動(dòng)化技術(shù)與數(shù)字化、信息化等相關(guān)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并在基于大量信息的基礎(chǔ)之上，組合成由多維空間信息、動(dòng)態(tài)變化信息以及高分率信息共同構(gòu)成的電氣自動(dòng)化數(shù)字地球，創(chuàng)新了電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜合上述可知，電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位，極大的提高了供電系統(tǒng)運(yùn)行的智能化和自動(dòng)化，推動(dòng)我國(guó)供電系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)際的接軌。因此，在進(jìn)行供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，要種植電氣自動(dòng)化技術(shù)在其中的應(yīng)用，并在遵循相關(guān)應(yīng)用原則的前提下，將人工智能、仿真設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)、變電站等中，提高供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

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