廣西水利電業(yè)集團蒼梧縣水利電業(yè)有限公司 盧建玲

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淺談電力自動化系統在配電網運行管理中的應用

廣西水利電業(yè)集團蒼梧縣水利電業(yè)有限公司 盧建玲

【摘要】如今工業(yè)4.0時代到來，自動化程度越來越高，再也不能讓電力系統像過去那樣時而電壓不穩(wěn)定、甚至經常停電。如何滿足電力系統的要求并且在實現電能最大經濟效益的基礎上，讓電網更加穩(wěn)定，電能質量更加優(yōu)質，是供配電行業(yè)共同的發(fā)展目標。配電網運行及管理采用自動化系統，通過通訊、電力電子、網絡和電子計算機等設備及手段將電力設備融合為一體，以達到經濟性供電和有效的企業(yè)管理。

【關鍵詞】電力系統自動化；配電網；自動化運行管理

1 引言

自動化技術是一個集控制理論、信息系統、計算機科學技術、電力電子、動力學、自動控制于一身的綜合性技術。在配電網運行管理中，相比傳統管理的方法，采用自動化系統會減少大量的人力、物力，提高管理效率，增強管理的實時性，節(jié)約時間，有較強的經濟性。配電網中的電力自動化，通過信號與系統、計算機科學技術以及自動化控制技術同配電網的管理運行相結合，以各類先進的變送器、可控硅、計量元件為基礎，通過可編程控制系統對配電網自動監(jiān)測控制，使電網實現穩(wěn)定、安全、有效的運行，并能夠自動檢測發(fā)現處理故障不間斷供電。經濟的發(fā)展對配電網自動化提出了更高的要求，配電網自動化也是電力系統現代化發(fā)展的必然趨勢。技術在發(fā)展，需求也在提高，應參照發(fā)達國家和地區(qū)的經驗，結合實際情況，綜合考慮近期與遠期、全局與局部、主要與次要的關系，進一步設計開發(fā)出先進、通用、標準的配電網自動化系統，對電力市場的發(fā)展具有重要意義。

2 電力自動化系統

2.1 電力自動化發(fā)展概述

在電力系統歷次的大規(guī)模改造中，人們對電力自動化系統的穩(wěn)定性與安全性要求越來越高，依賴性也越來越強，其自動化進程的步伐也越來越快。運行維護人員通過自動化監(jiān)測控制系統能夠對電力系統的運行狀況進行實時監(jiān)控，并且根據電力系統的運行情況對系統故障、實時數據、運行狀態(tài)進行快速判斷處理和分析。由于對電能依賴性增強，電力系統要求更加高，對電力配電系統中運行人員工作效率的要求不斷提高。如何提高效率、安全性、穩(wěn)定性、降低人員的工作難度，就是電力系統中一個難題。在線監(jiān)測、繼電保護、自動控制等這些先進自動化技術可以解決這些問題。

2.2 電力自動化系統原理

電力系統自動化就是能夠在正常運行中通過非人為操作手段，對電能進行穩(wěn)定、優(yōu)質的生產、傳送、甚至使用，確保電力系統穩(wěn)定可靠供應和最優(yōu)化的電力負荷管理靈活多樣的系統結構。硬件是電力系統自動化中首先要解決的問題。對于供配電系統元器件的要求就是在極短暫的時間內能對電路進行快速關斷和打開，通過自動化技術在以上基礎上還需要能夠做到過電流、過載、過電壓時快速的自動判斷及動作，并能夠做到聲光報警通知運行人員進行檢查并維修。同時，斬波電路、逆變電路、整流電路、濾波電路等也是電力自動化系統的基礎電路。環(huán)氧樹脂干式變壓器、變頻裝置、電流電壓表、配電裝置、智能斷路器、計量柜及內部儀表、接觸器等各種自動化儀表是保證電能生產、繼電保護、電能的質量及穩(wěn)定、電力數據準確性的重要設備。在硬件達到要求的基礎上軟件也是其必要保證。通過編程軟件，借助計算機、觸摸屏等上微機、服務器實現電力系統自動化控制。

2.3 我國電力自動化系統現狀

同較為發(fā)達的國家相比來說，我國電力系統配電網自動化的現實狀況，可以說還是不太完善的。因為我們的供電企業(yè)沒有向個人開放還是由國家主導建設、經營，缺少一定的競爭性以至于各個地方發(fā)展并不是很同步。電力系統建設中配電網自動化的發(fā)展、設備元件還不是很先進。加上用電設備的增多導致用電量變得很大，并且對供配電可靠性和質量的要求越來越高，雖然電力系統一直在研究推進自動化，但還是相對于用電增長的速度有所滯后。盡管如此，我國的電力設備在不斷的努力下，利用現代電子信息技術逐步實現了電力設備的高度智能化、集成化、微型化。引進了通訊、電子、計算機、微電子一系列先進高精尖技術應用在電網電力系統自動化設備制造和建設中。做到能夠及時的發(fā)現電力故障并迅速檢修維護排除、大幅降低了停電的概率、極大提升了供配電的可靠性及電能質量。這也符合了當今用電設備的發(fā)展，達到了運行及用電成本、生產效益及服務質量的一降一升。

3 電力自動化系統在配電網應用

3.1 安全性、可靠性原則

電力系統自動化首要原則就是保證其安全性、可靠性。要防止因為自動化后安全性降低導致的人員受傷甚至死亡及財產上的損失，所以電力自控設備得能夠保護電路。首先在過載或者其它危機時刻要立刻切斷電路，確保運行工作者或其它人的生命安全，再保證各類用電及供電設備安全，也要保證不能斷電的地方穩(wěn)定供電，采用雙電源切換裝置，多路供電保證任一路電源發(fā)生故障后迅速切換至另一路電源線，不能因為停電造成比較大的經濟損耗及較多的人員受傷害的情況。其次在用電高峰時候，要保證電能質量，做到電壓穩(wěn)定、不斷電，為用戶提供優(yōu)質的電能。電力系統的可靠性是指用電設備不受到供配電系統元器件、設備及線路的影響?？煽康碾娏ο到y要具備優(yōu)質的電氣元件及設備，如斷路器、熔斷器、隔離開關、網絡設備、電力通訊系統中的主機、通訊協議、交換機、下位機、通訊光纜。也要具備合理的符合規(guī)范的設計，如配電網絡線路規(guī)劃、電纜通道、二次接線配電等。

3.2 信息技術

電力系統自動化是保證供電的穩(wěn)定優(yōu)質，電力系統數據及時反饋、實時監(jiān)控，運行中故障設備的快速斷開、隔離、處理、維修，供配電系統中電氣元件安全正常的運行的最優(yōu)選擇和重要手段。電力系統自動化中一項重要工作就是監(jiān)控，配電網中設備以及用電監(jiān)控管理結合信息技術會讓供配電設備的各項數據及運行狀態(tài)都在運行人員的監(jiān)控之下。電網中各個設備電器元件的運行狀態(tài)、關斷情況都可以在變送器、傳感器、計量儀表的檢測下通過信號電纜或二次接線反映到控制系統中。在系統中會有數據顯示和聲光報警，操作人員可以輕松的判斷出設備是否正常運行，快速找出故障點、故障原因并發(fā)出相應指令和措施，提升了工作效率節(jié)約了工作時間。

3.3 仿真技術

在電力系統自動化沒有普及的時候，電力工作者雖然在檢修設備時候按照電力相關手冊和規(guī)范進行檢修工作，但也由于不可抗拒的力量和未知因素導致受到一些不必要的傷害。為了讓電力工作者可以快速便捷的數量掌握電力設備元器件的檢查維修技能，提高業(yè)務水平，同時避免電力工作者在一些比較危險的電力設備環(huán)境中操作，可以采用仿真技術。它可以讓電力員工在安全的工作環(huán)境中學習、操作。同時在一些考核內容與實際操作相同的技能比武中，也可以應用仿真技術來避免一些考核中的危險。

3.4 數據分析及饋線自動化

電力系統自動化后，通過檢測儀表及數據傳輸反饋，電力配電網系統可以進行數據分析，通過PID運算實現電量的自動控制調度。電壓數據反饋后低于設定值時候，監(jiān)控中心就會發(fā)現電力數據異常，則會根據實際情況檢查設備或者調高電壓值。根據用電用戶的不同，電力系統自動化控制能夠分別供電以滿足不同用電用戶的要求。過去電力計量采用的是人工抄表的方式，每次都需要消耗大量的人員去核對查抄電表。采用自動化系統后，實現了電度表遙抄遙測，且當電度表發(fā)生故障時候也可以遠程監(jiān)測，避免了過去老式抄表需要人員單獨為某個用戶檢查的麻煩。這樣能夠節(jié)省供配電企業(yè)的人力和電力材料，提高電力企業(yè)工作效率，降低電力企業(yè)供配電成本，也大大的方便了用電客戶。同時通過互聯網用電客戶可以從電腦或手機登錄網頁或客戶端來實現網絡報障、繳費、查詢等功能。這樣遠端的供配電公司人員就可以通過計算機快速的統一安排人員，處理故障，解決配電網問題了。

4 結語

電力系統自動化的發(fā)展，是根據不斷增長的用電需求應運而生的，這也為供配電網絡提出了更高的要求，要求配電網不能出現經常性斷電和電壓不穩(wěn)現象，為了避免這種現象，就要加快實現配電網運行管理中自動化的步伐，提高配電網的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。

參考文獻

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［2］邱冰兵.淺析配電網運行方式的優(yōu)化［J］.企業(yè)技術開發(fā)，2013（Z1）﹕12.