电力系统自动化装置供电方式应用研究

电力系统自动化装置供电方式应用研究

庞画鹰

长沙理工大学湖南长沙410300

摘要：传统的发电厂或供电所需要大量的人力、物力、资金等成本的投入才能够维持正常的工作运行，为了能够实现无人值班的自动化工作方式，减少成本投入，降低电力员工的劳动强度，电力系统也再向自动化的发展方向迈进，并制作出相关的电力系统自动化装置，但是由于传统供电方式与供电电源未改变的影响，致使电力系统自动化运行的可靠性过低，因此，研究电力系统自动化装置供电方式的应用，是当前提升电力系统自动化运行可靠性的最主要途径之一。本文从电力系统自动化的近况开始进行分析，探索电力系统自动化的重要意义，研究传统供电方式的不足之处，并对当前电力自动化供电方式的应用进行深入的研究，从而提升电力系统自动化装置的可靠性，实现真正意义上的自动化供电工作方式，推动电力系统自动化的长远发展。

关键词：电力系统；自动化装置；供电方式；应用研究；

随着时代的不断进步与经济的快速发展，电力市场对供电的需求也越来越大，传统的供电方式所投入的人力、物力、资金等成本极高，而电力员工工作强度的不断增加，在电力市场供电需求量大的形势下出现了工作负荷的局面。为了能够更好的满足电力市场的需求，提升设备供电的可靠性，电力系统广泛运用、研发、引进不同的自动化装置，在很大程度上改善了员工的工作状态，提升了发电厂等企业的自动化管理水平，减少了成本的投入，使电力系统自动化不断朝着智能化的发展方向迈进，但是由于传统供电方式与设备的落后影响，致使电力系统自动化装置的可靠性还存在一定的缺陷，因此，对其相应供电方式进行大胆研究，是提升其可靠性的重要途径。

一、电力系统自动化技术的近况

随着科技的不断创新，电力自动化技术已经突破初级模拟技术阶段，并向数字技术时代方向迈进，与此同时，更像新型技术的不断研发，在与电力自动化技术不断融合后，促使其发展得到了质的飞跃，如与微处理器技术、通信技术、控制技术等技术的融合运用，而这些技术的发展与进步，在很大程度上优化了电力自动化技术的功能，更加促使其良好发展得到了再次进步。当前所运用的自动化装置，是以测控装置为主，其结构形式主要包含分布式结构与集中/分布混合结构等两种，这种测控装置不仅能够获得更大的效益，还能够完善自动化系统的集成方案。而现今GPS等测量装置的运用，将会在未来实现电力系统自动化的全局稳定功能以及控制恢复功能。

二、电力系统自动化的重要意义

由于电力市场的不同需求，发电厂或供电所对电力系统自动化装置的工作也存在特殊要求，要保持各装置之间的独立性，不能进行各设备之间的工作干涉，如保护、五防、测控、电能计量、消防等功能设备，都是以单独独立系统的方式存在，但是这并不代表每个系统之间是以封闭性的方式共存，而是以具有一定联系性的方式共存，能够实现各系统之间的信息与数据共享。这种自动化形式的运行方式，不仅能够保障每个系统在产生问题时不会影响其他系统的正常运行，还能够加快每个运行的速度，提升运行的工作效率，同时也从最大程度上展现了自动化的可靠性，也促进了其可维护性的提升。由于网络技术的不断创新与应用的不断深入，其对于电力系统自动化的构建也发挥出很重要的作用，在很大程度上保障与完善了电力系统自动化的可靠性，并充分发挥出电力系统自动化的优势。电力系统自动化的实现，在很大程度上减少或改变了供电员工在晚上的值班情况，减轻了他们的工作强度与工作压力，提升了他们的工作效率，同时，也减少了资金成本的投入，更好的满足了电力市场对供电的庞大需求，而对电力事业的发展具有重要的促进意义。

三、传统供电方式的不足之处

传统供电方式有3种，即直流供电和交流供电和直流逆变供电；对于保护装置有种保护方式，当一套保护装置出现问题的情况时，采用另一套保护装置，以保证电网安全的运行，对于其他自动装置而言一般可采用一交、一直的供电方式，工作电源优先，其余两路交流电源通过BZT装置进行切换。传统供电方式自动化装置影响不明显，但目前的电力配置呈现自动化程度越来越高，晶体管及程度也较高、智能化的自动化装置的负面影响就显得愈加明显，主要以下几方面的不足：

1、在采用双电源的供电方式时，工作电源优先自动切换回路，在电源不断切换过程中，对于负荷电流冲击较大，这会使得设备寿命变短。

2、保护装置虽然是有两个，但有可能因为两个保护装置而导致失电，这样可能会导致保护设备无法起到保护效果，在此期间，被保护设备一旦出现问题，那么后果将不堪设想。

3、蓄电池虽然采用双组分段运行方式或者备用充电机等方式，但在失电情况下，其负载就会过大，而其本身承载能力又不足。当故障发生时，未能及时解决，必定会导致电池负荷过大，造成电池组损毁。传统的供电方式多采用220V电压，经变压器降压等后获得自动装置的工作电源。这种电源电压工作范围较窄，一般为额定电压的10%左右，它容易受到电源供电电压的影响，波纹系数较大，比自动装置的系数大的多。容易受到杂波的干扰，使装置产生误动，从而降低保护动作的正确率。

四、对电力自动化供电方式的应用分析

1、双直流供电方案该方案蓄电池组的两端电源经保险管RD1-RD4、二极管D1—D4后直接送入自动装置的开关电源部分，蓄电池的两端电源经二极管D1—D4后并列，电路中保险管RD1—RD4的作用是防止装置出现短路故障，二极管D1—D4的作用是防止电池组一起运行，或者一组向另外一组充电，该方案采用蓄电池直接供电方式，不存在交流充电，不会有杂波干扰。实际运行中两段电源并列运行，不存在电源监视回路情况。

2、双向交流供电方案该方案是两端交流220V电源经保险管RD1—RD4，阻尼高频屡破电路、二极管D1—D4直接送入自动装置开关电源部分，保险管RD1—RD4的作用同上，二极管D1—D4的作用是防止两端交流电源一同运行，使得整个线路发生短路。为防止高次波对于自动化装置的干扰，在电源输入端需要假装高频滤波电路；因为220V电源、全波整流电路、二极管D1—D4一起运行，所以要在两端电源切换过程中，加上有阻尼滤波电路，以减少负载的冲击。实际运行中两端电源一同运行，也没有出现电源键是回路情况发生。

3、交流混合供电方案该方案实际上是双直流供电方案和双向交流供电方案的综合，其缺点上文有所论述，不同之处是在实际运行中连段电源并列运行，可以有效预防交流和直流并列情况的发生。为此，二极管D1—D4的作用是防止交流和直流并列，防止蓄电池组被交流电源充电而造成的设备损坏。在实际应用中选择二极管D1—D4时，其反向电压要比正常电压值大。保险管RD1—RD4按照符合最大限额电流进行选择。如图所示交流直流混合供电：

五、结束语

综上所述，随着科技水平的不断发展，今后智能化自动化的设备将更多的代替传统的设备，开关电源具有体积小工作电压宽，受供电电源影响较小等特点。为此电力系统自动化中的电源专职获得了迅速发展。近年来，计算机通信、手机、电视机等家用电气都采用了开关电源，而电源又是电子设备的核心部位，其质量的还坏影响到整个电子系统的可靠性。电子设备的故障60%来自于电源，本文就对自动化装置中电源的应用做了详细的介绍。