試論供配電系統(tǒng)中電氣自動化應(yīng)用

蔡吉貴

摘要：當(dāng)前如何利用供配電自動化系統(tǒng)來適應(yīng)市場環(huán)境要求，降低供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，提高對用戶的服務(wù)質(zhì)量，已經(jīng)成為供電企業(yè)需要高度關(guān)注的問題。本文就對供配電電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng);電氣自動化;應(yīng)用

1 引言

隨著通信技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，自動化技術(shù)在社會生活的許多方面都得到了廣泛運用，成為當(dāng)今世界發(fā)展的潮流。供配電自動化控制系統(tǒng)主要是指硬件設(shè)施與軟件系統(tǒng)相結(jié)合的一種控制系統(tǒng)，具備監(jiān)測與控制功能，其在實際應(yīng)用中能夠優(yōu)化供配電系統(tǒng)，加強人員對供電系統(tǒng)的控制，有效節(jié)省人力資源，推動電力系統(tǒng)的智能化與自動化發(fā)展。

2 供配電自動化控制系統(tǒng)概述

①功能模塊。功能模塊系統(tǒng)涵蓋了諸多內(nèi)容，如電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的校驗選擇、主接線草圖的確定、變壓器容量和型號的選擇、短路計算、無功補償、負(fù)荷統(tǒng)計等。②數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包括支路節(jié)點數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)知識庫、成果輸出庫和設(shè)備常規(guī)數(shù)據(jù)庫等，其中支路節(jié)點數(shù)據(jù)庫存有相關(guān)的節(jié)點和支路數(shù)據(jù)，便于電氣設(shè)備的短路計算和選擇調(diào)用;專家知識庫中存有變壓器容量選擇和電氣主接線選擇等方面所需的各種知識及規(guī)則;成果輸出庫則可以打印輸出各種數(shù)據(jù)表格;設(shè)備常規(guī)數(shù)據(jù)庫中存放了各種類型電氣設(shè)備的參數(shù)，并通過相對應(yīng)的數(shù)據(jù)表加以記錄。③圖形系統(tǒng)。圖形系統(tǒng)中涉及支路圖元庫、標(biāo)準(zhǔn)模板庫和基本圖元庫，其中支路圖元庫主要是存放各種高低壓開關(guān)柜和典型支路的圖形方案;標(biāo)準(zhǔn)模板庫存放高低壓情況下的標(biāo)準(zhǔn)接線型式，能夠生成相關(guān)的圖形，便于系統(tǒng)的直接修改與調(diào)用;基本圖元庫則是指電氣設(shè)計所需的圖元，能夠為低壓配電系統(tǒng)和主接線圖的實現(xiàn)提供依據(jù)。

3 供配電系統(tǒng)中電氣自動化應(yīng)用

3.1 備用電源的控制

電氣自動化可以實現(xiàn)備用電源自動投入裝置的控制，它的主要作用是提高供電系統(tǒng)的可靠性，廣泛用于大中型企業(yè)供電系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的備用電源所使用的主要是手動或自動供回電系統(tǒng)，因此在投入的過程中會有短暫的斷電，影響供電的可靠性和連續(xù)性。通過應(yīng)用電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)控制備用電源自動投入，具有較高的可靠性、穩(wěn)定性，且操作簡便抗干擾能力強。

3.2 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于分散控制

電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于分散控制主要是指在分散系統(tǒng)中單獨設(shè)置電氣自動化裝置，這種控制方式在電氣工程及其自動化的流水線上非常常見。比如在生產(chǎn)流水線上，PLC裝置在每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都設(shè)置，對生產(chǎn)進(jìn)行控制，并且每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)控制只在該環(huán)節(jié)中起作用，而不對其他環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響，這就是分散控制的應(yīng)用體現(xiàn)，使得PLC即使獨立性發(fā)揮出來，采用這樣的控制方式能夠大大保障企業(yè)效益。

3.3 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于集中控制

電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于集中控制與分散控制，采用集中式的控制方式，將所有的電氣工程及其自動化控制設(shè)備都囊括到一個統(tǒng)一的控制系統(tǒng)中。然后利用電氣控制的相互關(guān)系，使集中控制得以實現(xiàn)。在集中能夠控制系統(tǒng)中，還可以利用PLC技術(shù)加載監(jiān)控系統(tǒng)，在相同環(huán)境下運用監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)控制因素。

3.4 分布式能源接入技術(shù)

分布式儲能與分布式發(fā)電技術(shù)是分布式能源接入技術(shù)的主要組分。當(dāng)前，燃料電池技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、微型燃?xì)廨啓C技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用愈來愈廣泛，這些技術(shù)都是分布式發(fā)電技術(shù)大家庭的成員。分布式儲能裝置主要有飛輪儲能、超導(dǎo)儲能以及蓄電池儲能裝置。分布式發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)相較具有極大的優(yōu)勢，表現(xiàn)在發(fā)電效率高、故障率低以及對環(huán)境污染小等方面上。除此之外，分布式能源的使用成本也較低，能夠省下大筆的投資。目前，我國的分布式能源技術(shù)較為成熟，由此引發(fā)了用戶用電行為以及模式的深刻變革。現(xiàn)階段，智能電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展賦予了用戶更強的主動響應(yīng)能力。目前，國內(nèi)電力使用較為緊張，電網(wǎng)公司為了合理分配電力消費需求、保證高峰用電期正常供電，通常會采用分時電力計費模式，用戶通過響應(yīng)各種用電管理模式，既能夠有效地保障自身的用電，又可以最大限度地提升電力的利用水平，實現(xiàn)節(jié)約資源的目的。

3.5 IDS系統(tǒng)

我國研發(fā)電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)的時間較晚，尚未形成完善的自動化技術(shù)，在多種技術(shù)當(dāng)中IDS系統(tǒng)作為一項比較成熟的配電自動化技術(shù)，目前在中小城市的電網(wǎng)配電中有著較為廣泛的應(yīng)用。主站、子站、FTU單元多級網(wǎng)絡(luò)控制是IDS系統(tǒng)的主要構(gòu)成，其運行原理主要如下：不同電網(wǎng)都有各自不同的特點，要充分利用電網(wǎng)配電的智能化實現(xiàn)對單元數(shù)據(jù)的控制和管理，電網(wǎng)配電終端連接也突破了原有的方式，目前主要采用光纖進(jìn)行通訊，配電終端單元形成一個有機的整體，最終與子站連接在一起。IDS系統(tǒng)中的子站直接可以借助現(xiàn)場的工業(yè)計算機就能對用戶系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的操控、查詢以及管理等操作，是一項極為便利的自動化管理技術(shù)。

4 關(guān)于促進(jìn)配電網(wǎng)自動化技術(shù)發(fā)展的建議

雖然我國的配電網(wǎng)自動化技術(shù)具有較高的水平，但是仍有一些不足之處，與發(fā)達(dá)國家有一定的差距。因此，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展配電網(wǎng)自動化技術(shù)，政府需要給予企業(yè)足夠的政策或者資金支持。無論是何種工作，在其中發(fā)揮最關(guān)鍵作用的因素是“人才”，因此必須要提升廣大配電網(wǎng)自動化技術(shù)研發(fā)者的綜合素質(zhì)。應(yīng)當(dāng)建設(shè)一支專業(yè)化、適應(yīng)現(xiàn)代配電網(wǎng)自動化技術(shù)發(fā)展的人才隊伍，通過大力引進(jìn)高素質(zhì)、復(fù)合型人才以及提高在崗技術(shù)人員綜合素質(zhì)等形式來優(yōu)化人才團(tuán)隊的整體素質(zhì)，從而為技術(shù)的革新與優(yōu)化工作提供保障。政府應(yīng)當(dāng)給予配電網(wǎng)自動化技術(shù)更好的政策支持，推出一批名牌、示范性技術(shù)企業(yè)，從而促成榜樣效應(yīng)，使得示范性企業(yè)發(fā)揮帶動行業(yè)技術(shù)研究的作用。

5 結(jié)束語

總而言之，供配電系統(tǒng)的自動化是電力系統(tǒng)未來的發(fā)展核心，其通過計算機技術(shù)和通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對研發(fā)創(chuàng)新能力的要求越來越高。供配電自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以構(gòu)建系統(tǒng)完整的電力系統(tǒng)，有效顯示和處理供配電中出現(xiàn)的故障，降低工作人員的勞動強度，保證操作安全系數(shù)的提高，實現(xiàn)企業(yè)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。因此我國需要加大自動化技術(shù)的研發(fā)力度，加強電力系統(tǒng)的自動化進(jìn)程，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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