淺談電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置的應(yīng)用發(fā)展

張曉靜

摘 要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅使得工業(yè)用電量急劇增加，還使得生活用電需求進(jìn)一步加大，電力系統(tǒng)面臨巨大的壓力，運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn)不斷提高。電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的現(xiàn)實(shí)意義在于保障運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)于電力需求的滿足具有重要影響。該文結(jié)合我國電力事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號(hào)：TM761.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）02（a）-0002-02

在電力系統(tǒng)不斷完善的過程中，受到現(xiàn)代通信等高新技術(shù)進(jìn)步的影響，其中應(yīng)用了越來越多的安全自動(dòng)裝置。這些裝置提升了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，在保障電力系統(tǒng)功能發(fā)揮方面顯現(xiàn)出了巨大的作用，推動(dòng)了我國電力事業(yè)與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置的應(yīng)用發(fā)展

1.1 應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的必要性

結(jié)合電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件來講，其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中難以避免的會(huì)受到外界環(huán)境的影響。這些因素?zé)o形中加大了電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，以環(huán)境因素為例，在環(huán)境潮濕的情況下，出現(xiàn)停電的幾率會(huì)明顯提高，甚至還有可能會(huì)造成設(shè)備毀損。所以，這些影響因素實(shí)際上對(duì)于供電平穩(wěn)造成了嚴(yán)重威脅，不利于電網(wǎng)安全。出于防控這些風(fēng)險(xiǎn)因素的考慮，電力事業(yè)發(fā)展中采取了很多措施，其中包括優(yōu)化設(shè)備性能、強(qiáng)化管理等，但安全自動(dòng)裝置的應(yīng)用則是效果最明顯的一項(xiàng)舉措。一般所說的安全自動(dòng)裝置，本質(zhì)上屬于一種電力系統(tǒng)構(gòu)件，大體包括兩種，第一種是以勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置為代表的單個(gè)元件類，第二種以聯(lián)切裝置及振蕩解列等為代表，應(yīng)用初衷通常是出于保證安全或者滿足運(yùn)行要求的考慮。

1.2 應(yīng)用分析

1.2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

結(jié)合當(dāng)前電力系統(tǒng)的完善狀況來講，其中應(yīng)用了不同種類的安全自動(dòng)裝置。這些裝置盡管實(shí)際作用存在某些差別，但在實(shí)際運(yùn)行中均起到了保障安全性與平穩(wěn)性的效果，有效的提升了電力系統(tǒng)的效益。舉例來講，電廠、線路、變電站中分別使用了勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、自動(dòng)重合閘、自投裝置，得益于這些裝置的積極作用，電力系統(tǒng)運(yùn)行故障發(fā)生率大為降低。電網(wǎng)運(yùn)行關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)，一旦電力供應(yīng)出現(xiàn)異常，很多生產(chǎn)項(xiàng)目將不得不暫停，由此導(dǎo)致的后果是極為嚴(yán)重的。所以，當(dāng)前階段國家對(duì)于電力事業(yè)的發(fā)展格外關(guān)注，對(duì)供電的要求也越來越高。在此種情況下，電力行業(yè)開始大幅引入先進(jìn)設(shè)備，用以保障供電安全。比如，出于實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控的目的，電力行業(yè)中已經(jīng)開始嘗試借助衛(wèi)星定位的手段。尤其是近年來電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)越來越高，要想保證安全，就需要更多、更先進(jìn)的安全自動(dòng)裝置。

1.2.2 實(shí)例解析

為了進(jìn)一步說明安全自動(dòng)裝置的應(yīng)用情況，該文以華北地區(qū)為例，對(duì)其電力系統(tǒng)中應(yīng)用的安全自動(dòng)裝置作了分析。結(jié)合該地區(qū)現(xiàn)狀來講，以裝置功能為依據(jù)，其電力系統(tǒng)中應(yīng)用的安全自動(dòng)裝置大體分為6種。第一種是以單一切機(jī)為代表的切機(jī)裝置，此類裝置的原理較為簡(jiǎn)單，即借助保護(hù)（開關(guān)）節(jié)點(diǎn)的作用來實(shí)現(xiàn)切機(jī)，可在保障安全方面發(fā)揮出明顯的積極作用。第二種是以支持自動(dòng)判斷為主要特征的裝置，此類裝置除了具有切機(jī)裝置的功能之外，還支持自動(dòng)判斷，原理同樣并不復(fù)雜，一般是通過信息引入來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷，可以充當(dāng)判斷量的信息包括電壓和電流。第三種是以保證穩(wěn)定為目的的解列裝置，此類裝置的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在，其可以在電網(wǎng)受到破壞的情況下，借助解列點(diǎn)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定破壞的解列，能夠起到減輕破壞影響力、控制故障波及范圍的作用。第四種是能夠?qū)崿F(xiàn)判斷的裝置，以解列及聯(lián)切裝置為代表，大多是針對(duì)電壓及頻率的，通常應(yīng)用于電壓崩潰發(fā)生幾率高的地區(qū)，比如部分電網(wǎng)聯(lián)系不夠可靠的地區(qū)或者存在地區(qū)負(fù)荷的電廠。在出現(xiàn)電網(wǎng)解列的時(shí)候，此類裝置能夠結(jié)合頻率等信息切除負(fù)荷，必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)電廠解列。所以，此類裝置在保證電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)方面作用明顯。第五類是能夠兼顧調(diào)節(jié)功能及判斷功能的綜合裝置，特點(diǎn)在于要求高、功能綜合性強(qiáng)，在保證安全方面的積極作用也更大。第六種主要是區(qū)域裝置，特點(diǎn)在于組合性，所以，這類裝置能夠集多種裝置的優(yōu)勢(shì)于一身，功能更加強(qiáng)大也更符合現(xiàn)實(shí)要求。結(jié)合此類裝置的應(yīng)用效果來講，由于其能夠根據(jù)運(yùn)行方式的改變和故障變化作出判斷、執(zhí)行應(yīng)對(duì)措施，故綜合效益相對(duì)較高。

1.3 發(fā)展探討

得益于安全自動(dòng)裝置的科學(xué)應(yīng)用，電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性有了明顯提升，而這一切都離不開安全自動(dòng)裝置功能的發(fā)揮。結(jié)合我國電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程來講，其對(duì)安全自動(dòng)裝置的應(yīng)用可分為3個(gè)時(shí)期進(jìn)行探討。

第一個(gè)時(shí)期，安全自動(dòng)裝置僅是包含于繼電保護(hù)裝置的一個(gè)組成部分。由于這個(gè)時(shí)期我國的電網(wǎng)發(fā)展時(shí)間還比較短，所以運(yùn)管水平較低、相關(guān)技術(shù)也不夠成熟，電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性也比較差，經(jīng)常出現(xiàn)意外斷電等情況。舉例來講，這個(gè)時(shí)期電網(wǎng)經(jīng)常在雷雨天氣出現(xiàn)故障，不是臨時(shí)斷電就是設(shè)備損壞，給人們的生活造成了很大的不便。為了減輕這些問題，當(dāng)時(shí)的人們就開始嘗試借助相關(guān)安全設(shè)施來提升電網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)性，但是受到技術(shù)因素的限制，當(dāng)時(shí)的做法只是對(duì)繼電保護(hù)裝置做了一些改進(jìn)，借助一些跳開措施及聯(lián)切來達(dá)到保護(hù)電網(wǎng)的目的。所以，盡管這個(gè)時(shí)期安全自動(dòng)裝置已經(jīng)開始被應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，但其只是包含于繼電保護(hù)裝置中。盡管這些裝置在應(yīng)用中表現(xiàn)出了一定的可靠性和實(shí)用性，但由于判斷條件不夠充分且不具備自動(dòng)控制的功能，其應(yīng)用效果還取決于操作行為。另外，這一時(shí)期此類裝置還無法在復(fù)雜功能上發(fā)揮出太大作用，邏輯判斷也并未實(shí)現(xiàn)。

第二個(gè)時(shí)期，實(shí)現(xiàn)邏輯判斷時(shí)期。這個(gè)時(shí)期的背景是經(jīng)濟(jì)進(jìn)步、電力用量增大、簡(jiǎn)單裝置的作用無法適應(yīng)要求，在這樣的情況下，裝置更新開始引起關(guān)注，安全自動(dòng)裝置的應(yīng)用進(jìn)入實(shí)現(xiàn)邏輯判斷時(shí)期。邏輯判斷的實(shí)現(xiàn)要求對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行更新及優(yōu)化，而相關(guān)元件的出現(xiàn)促進(jìn)了這一想法的落實(shí)，其使得“裝置判斷”成為了現(xiàn)實(shí)。這類元件能夠借助邏輯電路實(shí)現(xiàn)判斷，避開了傳統(tǒng)裝置的缺陷。也就是在這個(gè)時(shí)期，安全自動(dòng)裝置得以獨(dú)立于繼電保護(hù)裝置。結(jié)合當(dāng)時(shí)的情況來講，此類裝置在這個(gè)時(shí)期已經(jīng)能夠進(jìn)行一些常見故障的判斷，但功能還比較單一、自動(dòng)判斷也沒有實(shí)現(xiàn)。

第三個(gè)時(shí)期，即智能判斷時(shí)期，始于20世紀(jì)80年代晚期。這個(gè)時(shí)期由于電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步增大，運(yùn)行復(fù)雜性也顯著提高，只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單判斷的裝置逐漸滯后于現(xiàn)實(shí)要求。為了達(dá)到功能多樣的目的，人們開始關(guān)注對(duì)安全自動(dòng)裝置技術(shù)的更新和作用的豐富，希望可以借助技術(shù)的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷，為及時(shí)解決問題奠定基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)想，人們嘗試將信息技術(shù)應(yīng)用于安全自動(dòng)裝置的更新中，促進(jìn)了微機(jī)裝置的出現(xiàn)、豐富了安全自動(dòng)裝置的功能，使得智能判斷成為可能。

2 結(jié)語

電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行是我國各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展的保障，也是生產(chǎn)得以進(jìn)行的基礎(chǔ)。所以，如何確保電力系統(tǒng)運(yùn)行安全，是政府、企業(yè)及社會(huì)民眾均非常關(guān)心的問題。就實(shí)際意義來講，安全自動(dòng)裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠起到降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、保證平穩(wěn)供電、滿足供電需要、改善電力服務(wù)等作用，是電力系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的保障性措施。

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