梁立會

摘 要：目前隨著新技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化、自動化技術正在興起，在電力系統(tǒng)建設中，電氣自動化技術設計是其中比較重要的技術環(huán)節(jié)，自動化的系統(tǒng)如何進行設計，是電力系統(tǒng)自動化技術建設和改造中需要研究和解決的一個重要課題。眾所周知，電力系統(tǒng)中電氣自動化技術包括繼電保護、變配電站集中監(jiān)控以及遠方調(diào)度管理部分。智能化開關與智能化開關柜，以及變配電站綜合自動化系統(tǒng)集繼電保護、數(shù)據(jù)監(jiān)測及遠方調(diào)度于一體，在變配電自動化設計中應根據(jù)工程實際情況選用。

關鍵詞：自動化技術；方案設計；安裝調(diào)試；電力調(diào)度；系統(tǒng)選型

1 引言

下文筆者對電氣自動化的系統(tǒng)設計的系統(tǒng)選型、自動化原則等方面進行了探討，電力自動化系統(tǒng)在我國的應用已經(jīng)取得了明顯的效果，對提升電網(wǎng)的安全運行水平起到了重要作用。

2 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術研究方向

2.1 智能保護與綜合自動化技術

對電力系統(tǒng)自動化保護的新原理進行了研究，將國內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動控制理論、自適應理論、網(wǎng)絡通信、微機新技術等應用于電氣自動化保護裝置中，使得新型保護裝置具有智能控制的特點，大大提高電力系統(tǒng)的安全水平。對自動化系統(tǒng)進行了多年研究，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。智能自動化保護技術領域的研究處于國際領先水平，綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平。

2.2 電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)

對電力系統(tǒng)負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進行了深入研究，引進了電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)，建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。該仿真系統(tǒng)不僅可進行多種電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)實驗，提供大量實驗數(shù)據(jù)，并可和多種控制裝置構成閉環(huán)系統(tǒng)，協(xié)助科研人員進行新裝置的測試，從而為研究智能保護及靈活輸電系統(tǒng)的控制策略提供了一流的實驗條件。

2.3 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術在中低壓網(wǎng)絡數(shù)字、配網(wǎng)模型、高級應用軟件、信息配網(wǎng)一體化方面取得了重大技術突破。其中，采用數(shù)字信號處理技術，提高了載波接收靈敏度，解決了載波正在配電網(wǎng)上應用的衰耗、路由等技術難題。高級應用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實際結合起來，采用了最新國際標準公共信息模型，采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法進行潮流計算，應用人工智能灰色神經(jīng)元算法進行負荷預測。

2.4 人工智能在電力系統(tǒng)中的應用

結合電力工業(yè)發(fā)展的需要，開展了將專家系統(tǒng)、模糊邏輯以及進化理論應用到電力系統(tǒng)及其元件的運行分析、故障診斷、規(guī)劃設計等方面的實用研究。在上述實用軟件研究的基礎上開展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應用的研究，以提高電力系統(tǒng)運行與控制的智能化水平。

3 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術方案設計思想

隨著計算機和網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，通過網(wǎng)絡與電力系統(tǒng)通信，從信息流的角度看，保護控制、測量的信息源都是來自現(xiàn)場，只是要求不同而已。保護主要采集設備的故障異常狀態(tài)信息，總控單元直接接收來自上位機或遠方的控制輸出命令，經(jīng)必要的校核后可直接動作至保護操作回路，省去了遙控輸出、遙控執(zhí)行等環(huán)節(jié)，簡化了設備，提高了可靠性。

3.1 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術系統(tǒng)選型

主要從電力自動化系統(tǒng)監(jiān)測與遠方調(diào)度方面考慮，對于電力自動化系統(tǒng)保護而言，應優(yōu)先考慮選用微機保護綜合自動化系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化選型接線比較簡單，應以常規(guī)繼電保護為主，選用價格低、性能可靠的智能化開關，可以取消常規(guī)繼電保護。

3.2 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術設計原則

電力系統(tǒng)自動化的電氣主接線方式按原設計不變，在單線系統(tǒng)圖的設備型號說明中應注明采用計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)后所增加的設備數(shù)量與型號，如電量變送器，電力監(jiān)控器等。對于需要通過計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行遠方遙控操作的開關，一定要選用能進行遠方分、合閘功能的自動開關。開關運行狀態(tài)要進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的開關，一般要有一對獨立的常開接點引入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。低壓自動開關的型號設計時一定要注意滿足這一要求，多選一對常開輔助接點。對繼電保護設計來講供電系統(tǒng)可以考慮選用變壓保護，而且應優(yōu)先考慮采用變壓電站綜合自動化技術。

4 電力系統(tǒng)中電氣自動化綜合技術化系統(tǒng)

4.1 綜合自動化系統(tǒng)外部電纜設計

變配電站綜合自動化系統(tǒng)的外電纜設計非常簡單，只有一根通信電纜與一根交流220V電源線。通信電纜一般選用計算用屏蔽電纜，使用一對備用一對，也可以選用雙芯屏蔽雙絞線。大型變配電站也可以考慮使用光纜，電力監(jiān)控器應由專用電源集中供電，以保證供電可靠性，增加抗干擾能力。有些電力監(jiān)控器可以用220V直流電源供電，此時可以由直流屏集中供電，10kV及以下電壓等級的供電系統(tǒng)一般應選用只有監(jiān)控功能的電力監(jiān)控器。變配電站數(shù)量少時，可以不設現(xiàn)場控制站，電力監(jiān)控器的通信電纜可以直接引到中央控制站。

4.2 變壓電站綜合自動化系統(tǒng)的選用

變壓電站綜合自動化系統(tǒng)的成套設備生產(chǎn)廠商有很多，例如國內(nèi)的魯能、南瑞，國外的SIMENS、ABB等公司。應該根據(jù)實際設計要求與系統(tǒng)的功能，綜合考慮選功能，一般的變壓電站綜合自動化系統(tǒng)應該具有數(shù)據(jù)庫功能、高級專家功能、運行管理功能、網(wǎng)絡互聯(lián)功能。選用的基本原則是在滿足要求的情況下，系統(tǒng)運行的可靠性好、性能價格比高。變壓電站綜合自動化系統(tǒng)的選用一定要科學、合理，為電力系統(tǒng)的自動化設計提供精確的數(shù)據(jù)，為提高電力系統(tǒng)的自動化設計做好技術保障。

5 結語

自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用越來越廣泛而深入，這也使電網(wǎng)管理方式產(chǎn)生翻天覆地的變化。新技術、新理論的應用使一些概念不斷被更新和修正，傳統(tǒng)的技術界線逐漸模糊，各種原來看似不相關聯(lián)的技術會彼此融合和滲透，這些推動著電力自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和變化。

參考文獻：

[1] 王仁.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術處理中應用思考[J].北京技術，2009（11）.

[2] 趙琴.電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)應用管理[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2007（8）.

[3] 楊美斌.電氣自動化技術的發(fā)展的創(chuàng)新[J].河北教育，2008（6）.