供配电系统中电气自动化应用探讨

刘力维

（攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司，四川 攀枝花 610000）

为适应经济发展形势，满足社会用电需求，我国在电力系统改革方面投入了大量的资金和精力，在此背景下，供配电系统也相继引入了一系列的自动化技术，特别是在智能电网呼声日益高涨的情况下，只有将自动化技术合理地应用于供配电电气系统中，才能更好的促进电网建设与发展。

1 供配电系统中电气自动化的必要性

供配电系统是电力系统的重要构成，主要由高压输电系统、低压输电系统以及供电设备3 部分，是维持电力系统及其设备安全、平稳运行的基础与核心，其中电气自动化的地位不可撼动，作用不言而喻。

这是因为新形势下的用电需求决定了对供配电系统的全新的要求，而传统的变压器部署方案已经难以满足配电网运行的实际要求，所以变压器等设备无论是在性能功能还是配置数量均有了明显的提升，一旦其在工作期间突发故障，造成经济损失不说，还会严重困扰社会生产与人们生活，尤其是在用电高峰发生的停电或断电事故，影响范围更大、更深，而电气自动化技术在供配电系统中的应用，可实现电力资源配置的优化，实时监控供配电线路和设备运行，可以及时发现异常并消除故障，在最短时间内快速恢复系统运行使其正常供电，尽可能地缩小故障波及范围，降低由此产生的不良影响，总之对供配电系统乃至整个电力系统的安全、稳定运行有着重要的现实意义。

2 供配电系统中电气自动化的应用途径

2.1 应用功能

监测功能，这是供配电系统电气自动化最为突出的功能。由于供配电系统运行环境较为复杂，期间会受到多种因素的干扰，使得设备操作、管理和维护难度和风险大大增加，而电气自动化技术的应用，可通过对运行参数、远程计量、供配电故障报警、电能质量等监测，对整个供配电系统进行自动分析，进而采取针对性措施，如当系统中的某个数据出现异常超过设定阈值时可自动触发报警系统，提醒工作人员第一时间发现问题进行处理，显然故障处理效率得到了提升。

保护功能，供配电系统传统意义上的电气保护基本属于人工操作，既容易出现操作不当或者人为失误，影响处理信息的效率和可靠性，还会大大增加安全风险。故在供配电系统保护中融入电气自动化技术，如典型代表继电保护，不仅可以及时发现故障所在，还能迅速、自动、有选择性地切除故障元件或设备，确保非故障部分继续正常运行，而且对于运行状态异常的情况，为保证选择性，一般要求保护进行一定的延时，根据维护条件发出动作信号配合自动重合闸等，以此防止停电事故或者传输问题的出现，提高系统运行的可靠性与稳定性，而这得益于继电保护的结构特点与工作原理（图1）。

图1 继电保护结构特点与工作原理

控制功能，电气自动化控制功能在改善供配电系统运行质量中的作用也是不容忽视的，这是因为供配电系统运行期间难免会受到温度、湿度、气压等因素的干扰，使得系统的特殊性和精密性有所影响并进而影响系统运行水平，而借助电气自动化技术不仅可以远程操控，摆脱人工操作的限制，还可以使操作人员的人身安全得到有效保障，更重要的是，在工作效率提高的同时，基于自动化技术的远程操作和检测结果更加准确、可靠。

2.2 应用途径

（1）实现资源安全的共享。将电气自动化技术应用于供配电系统中的数据中心，不仅可以实现安全管理，还可以基于数据和信息的共享合理调配资源。具体说，通过监控、收集供配电系统中的电压、电流、波形、温度、湿度等相关参数及其变化，然后加以整合和深入分析，为消除隐患、资源调度等提供重要依据，而且对网络建设水平的促进还有助于系统网络质量的优化，进而在保障数据安全的基础上进行共享。再者对于电力调度来说，电气自动化技术也能发挥重要作用，即以系统运行参数监测、电能质量监测、远程计量监测为基础，确定用电负荷实际情况，然后及时采取针对性措施调度资源，提高资源利用效率，配以人员素质的提高和管理机制的完善，可减少操作失误或者资源浪费。概括地说，便是供配电系统中的电气自动化技术可在实现网络共享的同时能够优化整合数据，为安全、可靠、高效的供电提供保障。

（2）提高电网自动化水平。不可否认，与发达国家相比，我国电气自动化技术并不十分理想，因此需要结合我国供配电系统的实际情况，合理选用优良的先进技术，将其转化为适合我国供配电系统的技术方案。换句话说，要想进一步凸显电气自动化技术在供配电系统中的应用优势，可充分发挥计算机和通信技术的作用，将电气自动化技术贯穿于发电、配电以及输电整个过程，通过智能化管理和操作，对不同区域不同级别的电网加以合理调动，并在小电网供电不足时利用自动切换功能对其运行质量进行保障。与此同时，基于电网自动化还可以数字化处理数据信息，促进供配电系统更快、更稳地发展。如在网络信息与电气信息控制一体化系统中，在电气自动化技术的作用下能够达到机电结合的效果，加上实时化的自动监控和远程操作，可在最短时间内发现并解决系统故障，实现供配电系统的自动化生产和管理。

（3）便于系统的统一管理。实践证明，电气自动化技术可极大地促进供配电系统的完善，通过全面监控包括供配电系统在内的整个电力系统，可减少甚至规避因紧急停电带给电网运行的不良影响，同时还可基于电气自动化技术的统一管理实现系统的统一管理，即以计算机技术为支持采集和收录整个区域的电力数据，结合电力使用情况予以全面调整和优化，用于提升电气自动化的运行效率和质量，这样一来，线路运输数据也能得到及时反馈，并根据出现的问题进行快速解决，最终在促进电力系统实现统一管理的基础上，不断地提高电气自动化的智能化和人性化，更好地满足生活与生产需求。

3 供配电系统中电气自动化的发展趋势

电气自动化是供配电系统未来发展的核心，要加大研发力度，加快自动化进程，重点应做好以下几点：未来的供配电系统会对远程操控具有越来越高的要求，所以若能实现更远距离的自动控制，操作能够更为方便快捷，适用范围会不断扩大；随着供配电系统的快速发展，与之相关的电力数据会呈海量增长，因此，基于信息共享的数据处理库和计算机智能处理能力是基本保障，也是实现供配电系统自动化控制和调配管理的重要基础；安全设备是供配电系统电气自动化程度提升的设备支持，因此，未来的安全设备应首先满足供配电系统监测和控制的精确度要求，并在对故障做出反应时迅速隔离或切断故障区域，同时还能防止信息发生泄露等。

4 结语

综上所述，电气系统的运行水平与供配电系统的安全和稳定息息相关，而不断地提高电气自动化程度是重要途径和必然选择，因此我们不仅要致力于电气自动化技术的研究和创新，更要积极探索其在供配电系统中的应用方式，同时不断地扩大使用范围，唯有如此，供配电系统运行才能实现安全、高效、稳定的目标。