供配电系统中电气自动化应用王云泽

供配电系统中电气自动化应用王云泽

王云泽

内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市026000

摘要：随着经济社会的不断发展，我国电力系统改革的不断完善。基于现代自动化技术的应用。在电力系统的供配电过程中，也越来越多的采用了最新的自动化技术。自动化的程度也越来越高。并且目前国家大力推广智能电网，更是需要在供配电中采用先进的自动化技术，才能满足电网的建设需求。新理论、新技术的不断更新，促进了电气系统的发展，形成了众多的技术相互渗透以及相互融合的新局面，电力自动化系统一定会因为这些新变化而得到不断完善。本文对供配电系统中的电气自动化应用进行了探讨。

关键词：供配电系统；电气；自动化；现状；特点；功能；应用

电力的传输过程的形成和发展，形成了电力供配体系，供配电系统。其主要有电力的高压输送系统、低压配电系统及用电设备所组成的。在我国，大型建筑或远程电力输送通常会通过10kV电压来传输，首先通过高压配电，把电压设置程10kV，把电力分配到各个终端，接着再经过低压变电转化成220V/380V的常规用电电压规格，把电能传输给客户端。供配电系统是维持建筑正常运作的核心设备。要是缺乏可靠的供配电设备，建筑内的电力设备就会停止运转。作为一种新的科学技术，电气自动化能够结合电工技术和电子技术相，运用信息控制以及计算机技术，对供配电系统中出现的问题加以解决。从而使电力系统的运行状态得以改善，确保供配电体系的正常工作。

1供配电系统自动化现状

在整个电网的运行过程中分为供配电系统和输配电系统。显然供配电系是整个电网不可缺少的一部分，也时非常重要的一部分，其主要的组成部分分为高压输电系统、变压设备以及低压输电系统。在国内的普通的居民用电和较低能耗的工业用电，都是采用10KV的电压输送系统实现的。在电力的输送过程中，首先采用的是高压输电将电能输送到用户的附近。再采用变电设备对电压进行合理的变电配置，比如配置成10KV等级的电压，最后将电力送给终端的用户使用。在终端用户的使用时，会有220V和380V的两种电压等级。因此在目前的社会环境下供电系统对人们来说是非常重要的基础设施。直接影响到人们生产生活的质量。特别是在目前的经济形势下，几乎人们的任何活动都离不开电力的供应。如电力的供应出现问题，则会导致用电设备停止，给生产生活造成很严重的损失。供配电的自动化技术将自动化技术和计算机技术很好的结合在了一起。使电力系统的运行更加的智能化和自动化。从而更好的保证了供配电系统的安全稳定。

2供配电系统中电气自动化应用的特点与功能

在供配电系统中，电气自动化主要起到监测、控制、保护的作用。以往在供配电系统工作的过程中，基本上都是由人工直接对高／中压供电系统进行操作的，严重威胁着操作人员的生命安全。目前，随着电气自动化技术在供配电系统中的应用，使高／中压供电系统的工作都是直接由计算机系统进行操控，保证了操作人员的人身安全。在供配电系统中应用自动化，可以实现对断路器的自动控制。一旦电流超过标准值时，供配电系统就会在电气自动化的作用下实现自动跳闸，以防供配电系统烧坏甚至出现火灾。而且，电气自动化还能实现对进线失电故障的自行处理，确保供配电系统的正常运行。自动化技术不仅能有效处理单路供电过程中的进线失电故障，也可以有效处理双路的进线失电故障，还可以实现对混合的进线失电故障进行处理。另外，自动化技术还可以通过系统进行自动检测，对电流的情况进行全面的检查，一旦发现问题，自动处理，保证供配电系统稳定正常运行。

2.1电气自动化的监测功能

电气自动化在供配电系统中的监测功能主要包括：运行参数监测、远程计量监测、电能质量监测以及故障报警事件监测。

2.1.1运行参数监测

运行参数监测的主要内容包括对电压、频率等内容进行监测。在监控计算上，能实时显示出这些参数的数值，并将实时数值进行记录存盘。当运行参数超出规定值时，监控系统就会通过文字与声音的形式发出报警信号，让计算人员及时进行维修。

2.1.2远程计量监测

远程计量监测主要是测量与记录电力用户的实际用电量，并通过电费报表的绘制，实现对用户分时计费。远程计量监测不仅操作方便、节能，还方便电力用户对用电量的查询。

2.1.3电能质量监测

电能质量监测是指对电能质量要求较高的电力用户进行电能质量参数的监测。主要包括谐波含量与回路电压等内容的监测。

2.1.4故障报警事件监测

故障报警事件监测主要是对供配电系统在工作的过程中事故的检测，如果系统中出现故障，智能化供配电系统就会发出警报声，并将故障图片发送至界面，并提供紧急的预案提示，方便技术人员可以快速、顺利地找出故障，并进行有效的处理。

3电气自动化的控制功能

传统的供配电系统可以实现对断路器的通断进行控制。在实际的控制过程中，是由技术人员对高／中压供配电系统的设备进行手动控制的，远程控制与自动操作基本上是不会执行的，严重威胁着操作人员的人身安全。因此，通过在供配系统中运用自动化技术，就可以实现对高／中压供配电系统的设备进行远程与自动控制，这样的控制方法既安全，又可靠。

4电气自动化的保护功能

通过继电保护装置等自动化技术的应用，使得电力系统的稳定运行得到安全保障。自动控制装置能够对电气设备运行过程中产生的故障，有针对性的进行监测与动作，及时的判断故障类型，快速的切除故障设备，减小故障影响范围，确保电网的稳定运行。

5电气自动化在电力系统里的运用

电气系统能够实现电气自动化的管理首先基于计算机技术的进步，在电力系统中计算机拥有控制系统的功能。可以说电力系统的诸多环节都少不了计算机这个能将的支撑，比如变电、输电、配电、发电等等，所以说计算机技术为电力系统中电气自动化的实现起到了很大的推动作用。

6自动化技术于变电站中的应用

变电站是电力系统的一个组成部分，它能够实现自动化控制同样离不开计算机技术的发展。向现代化方向发展是当前电力生产的大势所趋，而其中无法或缺的、意义非凡的一个环节必将是让变电站能够实现向自动化的目标飞跃。现在，这一构想已成为现实。变电站充分利用计算机的功能实现了自身的自动化，而今它的二次设备也不再是使用电力信号电缆，而是使用光纤亦或是计算机电缆，完成了数字化、网络化以及集成化的新跨越。借助计算机的力量完成自动化管理其实包含有很多个部分，比如计算机的屏幕化是一个方面，运行管理的自动化又是一个部分，记录以及统计数据的自动化又是一个方面，加上操纵以及监控方面都实现了自动化，这许多方面的合体才可称为自动化管理变电站。实际上我们可以把变电站看成是一个中介，它的一头连着的是电力用户，而另一头连着的是发电厂。为了更好地将二者联系起来，它必须要拥有完善的配输电线路。可以使用自动化技术进行操作的变电站将能够更快捷、更简单地完成上述所需的联系任务。

7PLC技术于电力系统自动化中的运用

PLC和继电接触控制技术息息相关，并且它同样和计算机技术有千丝万缕的联系，因为PLC正是这两者进行结合的成果。PLC能够在内部存储完成一些类如运算、控制、记录等指令任务，这是因为其使用了可编程序。PLC技术有着显著的优点，如接线简单、耗能低、可靠性高、灵活性好等，正是这些优点让它逐步替代了传统控制技术而成为电力系统自动化的新宠。PLC技术于电力系统自动化中的作用主要在以下几个方面。

7.1在数据处理方面。采集数据、分析和处理数据、按序排列数据、查表、数据运算以及数据的转换和传送等都可以通过PLC完成，之后将整理好的数据发送到其他智能装置中，再与存储器中参考数据进行对比。这些数据还能够在过程系统中使用。

7.2在闭环过程控制中的使用。对一些连续变化的如流量、温度以及压力等这些模拟量进行闭环控制就可称为闭环过程控制。这一种控制的操作方法是PLC借用模拟量I/O模块从而对模拟量完成闭环PID控制，另外，这种做法还能够完成模拟量和数字量两者间的A/D、D/A转换。当然，这个过程的实现并不是非专用的PID模块不可，PID子程序也是不错的选择。

7.3在进行开关量控制中的使用。就火力发电系统来说，开关控制以及顺序控制就是它的内部辅助系统使用的工艺流程的控制方式。使用PLC完成开关量控制是一种很方便的方法，所以它的应用范围较广。比如说它可用于电机控制，可用于机床电气控制，可用于啤酒罐装生产线，可用于电梯运行控制。不管是PLC技术的输出信号还是PLC技术的输入信号无不是代表着通/断的开关信号。在工业控制中，开关量的逻辑控制无疑是被应用最多的控制。值得一提的是，控制的输入、输出点可以无限制地扩展，不管是十几个点还是上万个点都可以实现。

8电力系统中电气自动化的发展方向

相比于外国，我国的电力系统中电气自动化技术还是较为落后的，因此我们要积极向先进的国家学习，同时还要从我国的具体国情出发，研制出更适应我国的自动化系统。笔者认为，在未来我国的自动化系统极有可能朝着以下几个方向发展。

8.1朝着测量、控制以及保护实现一体化的方向发展。考虑到我国目前的专业分工情况，以及人员配备和现阶段的运行体体制，站内监控采集数据就成为了我国当前的自动化系统采用的模式，这是一种保护比较独立的模式。这种模式所提供的关于事故的分析以及处理的界面相对清晰。但是，实现测量、控制、保护三者的一体化则有更大的优势，因为这种一体化系统维护简单、配置以及技术都更合理，更能适应社会的发展。

8.2与国际标准接轨。如今IED电力自动化被更多的人所接受，国际电工委员会出于让众多商家IED设备能够实现互操作性以及资源共享，让厂站电气自动化系统可以跃居开发系统之位，已制定出一套国际标准，称为IEC61850标准。为了跟上国际步伐，我国已开始按照此套标准所设要求进行产品研发。

8.3以太网将成为自动化系统的重要技术力量。社会经济的发展推动了电力系统的发展，因而自动化系统又面临着传输更多的数据的任务，并且其还要求通讯具有更高的实时性，而以太网恰恰拥有数据传输量大以及速度快的优点。Ethernet+TCP/IP这一应用形式即是以太网应用形式中最典型的一种。未来，自动化系统将会更多应用以太网技术，并与工业过程应用形成有效结合，产生更高端的现场总线技术。

结束语

总而言之，结构合理的配电系统不仅能够方便消费和管理，还能进行统一的调度和配置，减少大量的设备资源、占地面积，还能充分开发和利用能源资源，做到最大限度的满足整体的用电需求，是国民经济发展中重要的组成部分。配电系统自动化正是配电系统长期以来一直在追求的发展方向，力求达到的发展目标，这项自动化技术可以实现发电、调度、输电、故障检测等功能的自动化工作过程，从而达到无人值班，配电系统所处地带地域辽阔，有着很庞大的组成部分，通过配电系统自动化技术不但能够保证电能的传输质量，系统的安全运行，还可以减少人员的工作量，提高经济效益的同时还促进了管理的效能。

参考文献：

[1]许素强.电器智能化技术在配电网自动化中的应用[J].北京电力高等专科学校学报，自然科学版，2011.

[2]罗燕.电力系统中电气自动化的应用分析[J].能源与节能2013.

[3]冯军.电力系统中电气自动化的应用与分析[J].企业技术开发2012.

[4]杨云飞.李祥雨.蔡润果.浅谈电气自动化在楼宁自控系统中的应用[J].科技致富向导.2013，02（12）：183-185.

[5]魏鹏等.供配电系统中的电气自动化应用[J].科技致富向导，2013，（7）.