浅谈电力自动化系统在配电网运行管理中的应用

广西水利电业集团苍梧县水利电业有限公司 卢建玲



浅谈电力自动化系统在配电网运行管理中的应用

广西水利电业集团苍梧县水利电业有限公司 卢建玲

【摘要】如今工业4.0时代到来，自动化程度越来越高，再也不能让电力系统像过去那样时而电压不稳定、甚至经常停电。如何满足电力系统的要求并且在实现电能最大经济效益的基础上，让电网更加稳定，电能质量更加优质，是供配电行业共同的发展目标。配电网运行及管理采用自动化系统，通过通讯、电力电子、网络和电子计算机等设备及手段将电力设备融合为一体，以达到经济性供电和有效的企业管理。

【关键词】电力系统自动化；配电网；自动化运行管理

1 引言

自动化技术是一个集控制理论、信息系统、计算机科学技术、电力电子、动力学、自动控制于一身的综合性技术。在配电网运行管理中，相比传统管理的方法，采用自动化系统会减少大量的人力、物力，提高管理效率，增强管理的实时性，节约时间，有较强的经济性。配电网中的电力自动化，通过信号与系统、计算机科学技术以及自动化控制技术同配电网的管理运行相结合，以各类先进的变送器、可控硅、计量元件为基础，通过可编程控制系统对配电网自动监测控制，使电网实现稳定、安全、有效的运行，并能够自动检测发现处理故障不间断供电。经济的发展对配电网自动化提出了更高的要求，配电网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势。技术在发展，需求也在提高，应参照发达国家和地区的经验，结合实际情况，综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系，进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统，对电力市场的发展具有重要意义。

2 电力自动化系统

2.1 电力自动化发展概述

在电力系统历次的大规模改造中，人们对电力自动化系统的稳定性与安全性要求越来越高，依赖性也越来越强，其自动化进程的步伐也越来越快。运行维护人员通过自动化监测控制系统能够对电力系统的运行状况进行实时监控，并且根据电力系统的运行情况对系统故障、实时数据、运行状态进行快速判断处理和分析。由于对电能依赖性增强，电力系统要求更加高，对电力配电系统中运行人员工作效率的要求不断提高。如何提高效率、安全性、稳定性、降低人员的工作难度，就是电力系统中一个难题。在线监测、继电保护、自动控制等这些先进自动化技术可以解决这些问题。

2.2 电力自动化系统原理

电力系统自动化就是能够在正常运行中通过非人为操作手段，对电能进行稳定、优质的生产、传送、甚至使用，确保电力系统稳定可靠供应和最优化的电力负荷管理灵活多样的系统结构。硬件是电力系统自动化中首先要解决的问题。对于供配电系统元器件的要求就是在极短暂的时间内能对电路进行快速关断和打开，通过自动化技术在以上基础上还需要能够做到过电流、过载、过电压时快速的自动判断及动作，并能够做到声光报警通知运行人员进行检查并维修。同时，斩波电路、逆变电路、整流电路、滤波电路等也是电力自动化系统的基础电路。环氧树脂干式变压器、变频装置、电流电压表、配电装置、智能断路器、计量柜及内部仪表、接触器等各种自动化仪表是保证电能生产、继电保护、电能的质量及稳定、电力数据准确性的重要设备。在硬件达到要求的基础上软件也是其必要保证。通过编程软件，借助计算机、触摸屏等上微机、服务器实现电力系统自动化控制。

2.3 我国电力自动化系统现状

同较为发达的国家相比来说，我国电力系统配电网自动化的现实状况，可以说还是不太完善的。因为我们的供电企业没有向个人开放还是由国家主导建设、经营，缺少一定的竞争性以至于各个地方发展并不是很同步。电力系统建设中配电网自动化的发展、设备元件还不是很先进。加上用电设备的增多导致用电量变得很大，并且对供配电可靠性和质量的要求越来越高，虽然电力系统一直在研究推进自动化，但还是相对于用电增长的速度有所滞后。尽管如此，我国的电力设备在不断的努力下，利用现代电子信息技术逐步实现了电力设备的高度智能化、集成化、微型化。引进了通讯、电子、计算机、微电子一系列先进高精尖技术应用在电网电力系统自动化设备制造和建设中。做到能够及时的发现电力故障并迅速检修维护排除、大幅降低了停电的概率、极大提升了供配电的可靠性及电能质量。这也符合了当今用电设备的发展，达到了运行及用电成本、生产效益及服务质量的一降一升。

3 电力自动化系统在配电网应用

3.1 安全性、可靠性原则

电力系统自动化首要原则就是保证其安全性、可靠性。要防止因为自动化后安全性降低导致的人员受伤甚至死亡及财产上的损失，所以电力自控设备得能够保护电路。首先在过载或者其它危机时刻要立刻切断电路，确保运行工作者或其它人的生命安全，再保证各类用电及供电设备安全，也要保证不能断电的地方稳定供电，采用双电源切换装置，多路供电保证任一路电源发生故障后迅速切换至另一路电源线，不能因为停电造成比较大的经济损耗及较多的人员受伤害的情况。其次在用电高峰时候，要保证电能质量，做到电压稳定、不断电，为用户提供优质的电能。电力系统的可靠性是指用电设备不受到供配电系统元器件、设备及线路的影响。可靠的电力系统要具备优质的电气元件及设备，如断路器、熔断器、隔离开关、网络设备、电力通讯系统中的主机、通讯协议、交换机、下位机、通讯光缆。也要具备合理的符合规范的设计，如配电网络线路规划、电缆通道、二次接线配电等。

3.2 信息技术

电力系统自动化是保证供电的稳定优质，电力系统数据及时反馈、实时监控，运行中故障设备的快速断开、隔离、处理、维修，供配电系统中电气元件安全正常的运行的最优选择和重要手段。电力系统自动化中一项重要工作就是监控，配电网中设备以及用电监控管理结合信息技术会让供配电设备的各项数据及运行状态都在运行人员的监控之下。电网中各个设备电器元件的运行状态、关断情况都可以在变送器、传感器、计量仪表的检测下通过信号电缆或二次接线反映到控制系统中。在系统中会有数据显示和声光报警，操作人员可以轻松的判断出设备是否正常运行，快速找出故障点、故障原因并发出相应指令和措施，提升了工作效率节约了工作时间。

3.3 仿真技术

在电力系统自动化没有普及的时候，电力工作者虽然在检修设备时候按照电力相关手册和规范进行检修工作，但也由于不可抗拒的力量和未知因素导致受到一些不必要的伤害。为了让电力工作者可以快速便捷的数量掌握电力设备元器件的检查维修技能，提高业务水平，同时避免电力工作者在一些比较危险的电力设备环境中操作，可以采用仿真技术。它可以让电力员工在安全的工作环境中学习、操作。同时在一些考核内容与实际操作相同的技能比武中，也可以应用仿真技术来避免一些考核中的危险。

3.4 数据分析及馈线自动化

电力系统自动化后，通过检测仪表及数据传输反馈，电力配电网系统可以进行数据分析，通过PID运算实现电量的自动控制调度。电压数据反馈后低于设定值时候，监控中心就会发现电力数据异常，则会根据实际情况检查设备或者调高电压值。根据用电用户的不同，电力系统自动化控制能够分别供电以满足不同用电用户的要求。过去电力计量采用的是人工抄表的方式，每次都需要消耗大量的人员去核对查抄电表。采用自动化系统后，实现了电度表遥抄遥测，且当电度表发生故障时候也可以远程监测，避免了过去老式抄表需要人员单独为某个用户检查的麻烦。这样能够节省供配电企业的人力和电力材料，提高电力企业工作效率，降低电力企业供配电成本，也大大的方便了用电客户。同时通过互联网用电客户可以从电脑或手机登录网页或客户端来实现网络报障、缴费、查询等功能。这样远端的供配电公司人员就可以通过计算机快速的统一安排人员，处理故障，解决配电网问题了。

4 结语

电力系统自动化的发展，是根据不断增长的用电需求应运而生的，这也为供配电网络提出了更高的要求，要求配电网不能出现经常性断电和电压不稳现象，为了避免这种现象，就要加快实现配电网运行管理中自动化的步伐，提高配电网的稳定性、安全性、可靠性。

参考文献

［1］张晔.关于配电网运行稳定性的保障措施研究［J］.福建质量管理，2015（08）﹕46.

［2］邱冰兵.浅析配电网运行方式的优化［J］.企业技术开发，2013（Z1）﹕12.