淺析電氣自動化技術在供配電系統(tǒng)中的應用

高志杰

【摘 ?要】供配電自動化系統(tǒng)的應用，能夠使供電質(zhì)量大大提高，降低電能消耗量，并且延長電力設備的使用壽命，節(jié)約電力成本。我國整個社會的經(jīng)濟水平一直都在不斷發(fā)展，現(xiàn)如今有關電力系統(tǒng)的相關建設規(guī)模也更加成熟，無論是日常用電還是社會發(fā)展均離不開電力企業(yè)，因此整個社會對用電網(wǎng)絡的安全性能也日益提高。電力系統(tǒng)只有不斷優(yōu)化自身的技術才能夠保證供電系統(tǒng)的正常運行，從根本上保證整體的自動化應用技術降低人為操作引起的工作失誤現(xiàn)象。

【關鍵詞】電氣自動化技術;供配電系統(tǒng);

目前，隨著我國電力系統(tǒng)的發(fā)展，其建設的規(guī)模也在逐漸擴大，全國各地對于供配電系統(tǒng)的要求也越來越迫切，對于供配電系統(tǒng)的安全可靠穩(wěn)定運行，也提出了更高的要求標準。電氣自動化是將電氣工程和自動化技術進行了有機的結合，在供配電系統(tǒng)中的廣泛運用，充分的發(fā)揮了其技術優(yōu)勢，從整體上提高了供配電系統(tǒng)的自動化程度。

一、運用現(xiàn)狀

供配電系統(tǒng)是電力行業(yè)系統(tǒng)組成中的重要一員，主要是解決人們?nèi)粘Ｉ罴吧a(chǎn)用電的供應及分配。隨著我國社會的不斷發(fā)展，對供配電有了更高的要求，已經(jīng)不是以往1臺或者幾臺簡單的變壓器就可以滿足需求，往往是十幾臺甚至是幾十臺變壓器共同工作，因此，這就對供配電系統(tǒng)的安全可靠運行提出了更高的要求。一般的供配電系統(tǒng)運行流程供配電系統(tǒng)是我國電力行業(yè)的基礎設施，在人們的日常生活中起到了非常重要的作用，一旦其運行出現(xiàn)問題，不但會給人們帶來困擾，而且還會造成嚴重的經(jīng)濟損失。目前，我國的供配電系統(tǒng)功能并不是非常完善，部分設施還比較簡陋，整體的供配電系統(tǒng)運行效率并不是很高，有的地區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)斷電或者停電事故。主要是因為供配電系統(tǒng)的日常安全運行沒有進行嚴格的管理，維護不及時或者因為設備老化、損壞等造成供配電的安全隱患。

二、電氣自動化技術在供配電系統(tǒng)中的應用

1.繼電保護與配電自動化協(xié)調(diào)配合。

（1）繼電保護與配電自動化協(xié)調(diào)配合，既能發(fā)揮繼電保護切除故障速度快和不會造成健全區(qū)域停電的優(yōu)點，又能利用配電自動化來彌補配電網(wǎng)繼電保護選擇性的不足。許多供電企業(yè)將變電站10kv出線開關的速斷保護設置為瞬時速斷保護，擔心若設置延時后會影響主變壓器安全運行或需要修改上級保護配置。在上述配置下，饋線繼電保護很難配合，任何一處（包括支線和用戶）故障都可能導致變電站10kv出線開關保護動作跳閘，造成全饋線失壓，停電用戶數(shù)較多。

（2）實際上，變壓器、斷路器、負荷開關、隔離開關、線路以及電流互感器在設計選型時是根據(jù)后備保護（即變電站變壓器低壓側開關的過流保護）的動作時間來進行熱穩(wěn)定校驗的，因此，變電站10kv出線開關的速斷保護在變壓器低壓側開關的過流保護的動作時間范圍以內(nèi)適當設置延時，不僅能與支線斷路器和用戶斷路器實現(xiàn)多級級差保護配合，而且不會對設備的熱穩(wěn)定造成影響，并且不必改變上級保護的定值。為了減少變電站10kv母線近端短路故障的影響，可以同時配備低電壓瞬時保護或根據(jù)母線電壓閾值整定瞬時速斷保護電流定值。

2.中國配電網(wǎng)與先進國家相比最大的差距之一就是設備利用率偏低。為了滿足N-1準則，“手拉手”架空線路和單環(huán)或雙環(huán)狀電纜線路最大只能具有50%的負載率。多分段多聯(lián)絡、多供一備、互為備用和4×6等模式化接線方式有助于有效提高配電設備利用率，但是必須在故障處理過程中采取相應的模式化處理步驟才能得到發(fā)揮。

（1）對于多分段多聯(lián)絡配電網(wǎng)。若主干線故障，則由變電站出線斷路器跳閘切斷故障電流，并由配電自動化系統(tǒng)根據(jù)故障指示器或人工查線確定故障位置，然后跳開故障位置兩側相鄰開關隔離故障。若故障未處于變電站出線開關的相鄰區(qū)域，則合變電站出線開關以恢復對故障位置上游健全區(qū)域的供電，若故障位置下游存在需要恢復的健全區(qū)域，則跳開故障位置下游健全區(qū)域的分段開關，將故障位置下游的健全區(qū)域分段，然后分別合上各段對應的聯(lián)絡開關，使得每個備用電源僅恢復其中一段線路的供電。若N分段N聯(lián)絡配電網(wǎng)中的某一個電源點發(fā)生故障，則直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關將線路隔離，然后跳開線路上的全部分段開關將線路分為N 段，再合上各饋線段對應的聯(lián)絡開關，分別由每個備用電源恢復其中一段線路的供電。

（2）對于多供一備電纜配電網(wǎng)。若故障未處于變電站出線開關的相鄰區(qū)域，則合變電站出線開關以恢復對故障位置上游健全區(qū)域的供電，若故障位置下游存在需要恢復的健全區(qū)域，則一律選擇由專用備用電纜恢復供電。若多供一備電纜配電網(wǎng)中的某一個正常供電的電源發(fā)生故障，則直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關將線路隔離，之后合上線路末端聯(lián)絡開關，由專用備用電纜恢復對整條線路的供電。采取上述故障處理措施后，才能發(fā)揮出多分段多聯(lián)絡、多供一備等模式化接線配電網(wǎng)的優(yōu)勢，例如2分段2聯(lián)絡配電網(wǎng)最大利用率達到67%、3供1備配電網(wǎng)最大利用率達到75%。

3.借助配電自動化提高配電網(wǎng)應急能力。目前配電自動化系統(tǒng)的故障處理策略，都是針對配電網(wǎng)發(fā)生饋線故障的情形。但是在一些情況下有時還會發(fā)生造成一條甚至多條10kv 母線失壓這類影響較大的故障，例如自然災害（如冰災、雪災、地震等）造成輸電線路倒塔、外力破壞或輸電線路故障、檢修等。在上述情況下，有時在高壓側不能確保全部失壓母線恢復供電，就會造成配電網(wǎng)大范圍長時間停電。盡管造成10kv母線失壓的故障發(fā)生概率較小，但其造成大面積停電的危害極大。隨著電網(wǎng)的建設與改造，配電網(wǎng)的電源點、網(wǎng)架結構以及分段和聯(lián)絡趨于合理，使得通過中壓配電網(wǎng)大規(guī)模地轉移負荷成為可能，配電自動化的實施，使得大批量開關的操作能夠在很短的時間內(nèi)完成，因此，實現(xiàn)緊急狀態(tài)下配電網(wǎng)大面積斷電快速恢復具有可行性。在緊急狀態(tài)下配電網(wǎng)大面積斷電快速恢復理論研究與實踐方面，已經(jīng)取得了許多研究成果，將這些成果應用到配電自動化系統(tǒng)中，將能有效提高配電網(wǎng)應急能力。

三、趨勢

1.智能分布式FA。如今，科學技術不斷進步，我國的電力改革進程也在不斷加快，電力企業(yè)所頒布的改革方案不僅能夠開放配電環(huán)節(jié)，而且推動了分散發(fā)電裝置的應用。在改革的影響下，配電網(wǎng)能夠根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況確定能源解決方案，從而使線路損耗大大降低，能量的轉換效率相應提高。FA體系是在多智能化基礎上發(fā)展而來的智能體系，利用它能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)器和智能體系的一致性。

2.信息化平臺背景下的配電實時信息引擎機制。配電自動化系統(tǒng)在以后的發(fā)展中，要建立和完善規(guī)范的管理體系，提高管理的質(zhì)量和水平;要實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)和配電自動化的結合，實現(xiàn)系統(tǒng)集成化和信息一體化;要選擇科學的平臺，提高配電自動化系統(tǒng)的安全性和可靠性。

目前，供電系統(tǒng)自動化水平仍落后于電力系統(tǒng)，采取的電力系統(tǒng)成熟經(jīng)驗及技術，加快了供電系統(tǒng)自動化的改造，不但能有效地改進供電系統(tǒng)運行和管理水平，還能提高勞動生產(chǎn)效率，進而對整個系統(tǒng)的運行有很大的益處。電力自動化技術在供配電系統(tǒng)中的應用效果非常明顯，能夠有效提高供配電系統(tǒng)的安全可靠運行，進一步促進供配電系統(tǒng)的各項功能不斷發(fā)展，促進我國現(xiàn)代電網(wǎng)的早日建成。

參考文獻：

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