王曉東 申傳永 段文豪

　　[摘 要]電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，具有高度的穩(wěn)定作用，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮諸多因素，并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。根據(jù)電氣自動(dòng)化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在當(dāng)前電源系統(tǒng)中，分析了相關(guān)探索和發(fā)展的重要方向，并詳細(xì)討論了如何更好地設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化電源系統(tǒng)的應(yīng)用程序，以期促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)的發(fā)展。

　　[關(guān)鍵詞]供電系統(tǒng);電氣自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用設(shè)計(jì)

　　電力行業(yè)一直以來(lái)都處在高速發(fā)展當(dāng)中，時(shí)代的發(fā)展變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都是人們對(duì)于供電系統(tǒng)有了更高的期待與要求。電力系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化技術(shù)的引用之后，不僅可以提高電力系統(tǒng)的性能，而且可以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)今時(shí)代極為重要，這種應(yīng)用在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有著廣闊的發(fā)展空間。在自動(dòng)化與信息化不斷發(fā)展的當(dāng)下，電氣自動(dòng)化技術(shù)的引用無(wú)疑會(huì)提高供電系統(tǒng)的智能化水平，使之更符合現(xiàn)代化發(fā)展特點(diǎn)。

　　1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)原則

　　我國(guó)現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的，其應(yīng)用有效地提高了供電系統(tǒng)的供電量，同時(shí)也保障了系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行，是現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用的良好體現(xiàn)。為了進(jìn)一步加強(qiáng)電氣自動(dòng)化在供電系統(tǒng)中應(yīng)用所產(chǎn)生的作用，有必要在設(shè)計(jì)過(guò)程中保持一定的原則性，進(jìn)一步提高使用效果。

　　1.1 應(yīng)用選擇原則

　　目前市面上有許多不同類型的電氣自動(dòng)化設(shè)備可以選用。在選擇電源系統(tǒng)中使用的設(shè)備時(shí)，充分考慮是否合適是非常重要的，也就是說(shuō)，設(shè)備被應(yīng)用于系統(tǒng)后是否可以發(fā)揮應(yīng)有的作用。從這個(gè)角度出發(fā)，有必要考慮電源自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能在引入電氣自動(dòng)化技術(shù)之后還能否滿足。同時(shí)，要進(jìn)行監(jiān)視，必須注意自動(dòng)化設(shè)備的選擇和連接是否符合供電系統(tǒng)使用時(shí)的要求。使用方便、性能穩(wěn)定、價(jià)格合理以及日常維護(hù)的病理性等也都需要考慮其中，這就是應(yīng)用選型原則。

　　1.2 應(yīng)用設(shè)計(jì)原則

　　在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)要注意保證開關(guān)設(shè)計(jì)原則與繼電保護(hù)原則。首先，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)需要一個(gè)遠(yuǎn)程控制開關(guān)，在開關(guān)選擇過(guò)程中也有一定的條件需要考慮。具有遠(yuǎn)程分閘功能并同時(shí)關(guān)閉，這樣的開關(guān)應(yīng)用于供電系統(tǒng)時(shí)能夠方便遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的使用。其次，為了使繼電保護(hù)裝置能夠在使用過(guò)程中更好地發(fā)揮其作用，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)設(shè)置變壓器保護(hù)和機(jī)電保護(hù)裝置就顯得十分必要了。

　　2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)中的重要性

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　2.1 有利于實(shí)現(xiàn)電源管理目標(biāo)

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)作為現(xiàn)代的高端技術(shù)，引入供電系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)過(guò)程中必將提高供電系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平，促進(jìn)電子信息的管理和控制。此外，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也為供電系統(tǒng)的性能維護(hù)和系統(tǒng)智能化水平的提高帶來(lái)了新的進(jìn)展。相關(guān)職能人員能更及時(shí)、準(zhǔn)確地了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況。這種工況使整個(gè)電力系統(tǒng)更加的系統(tǒng)化、完整化，在對(duì)其進(jìn)行管理與控制時(shí)能夠更好地著眼于全局，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的的全面有效管理。

　　2.2 有利于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)設(shè)備的高效、低成本運(yùn)行

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)在電源系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以與現(xiàn)有系統(tǒng)中使用的技術(shù)更緊密地結(jié)合在一起，開發(fā)新的功能并發(fā)揮更大的作用。與此同時(shí)，可以有效的減少供電系統(tǒng)的損耗，避免浪費(fèi)，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。通過(guò)選擇節(jié)能機(jī)械設(shè)備，調(diào)整供電系統(tǒng)的過(guò)載運(yùn)行，提升供電系統(tǒng)運(yùn)行高效率并有效地控制成本。

　　3 電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)方向

　　3.1 智能保護(hù)應(yīng)用

　　在我國(guó)，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于供電系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)。相關(guān)的理論研究也在進(jìn)行中，并取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。發(fā)展勢(shì)頭良好，前景廣闊。計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的引入對(duì)繼電保護(hù)達(dá)到了良好的控制，而且提高了運(yùn)行的安全性和實(shí)用性，根據(jù)變電站電壓等級(jí)的不同和集成自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)裝置得到了廣泛的應(yīng)用。

　　3.2 自動(dòng)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)應(yīng)用

　　電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)還介紹了電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中的應(yīng)用，并取得了很大的進(jìn)展。基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真建模和對(duì)運(yùn)載量的監(jiān)測(cè)，對(duì)其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究。首先介紹了電力系統(tǒng)的逐步成熟和實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，為電力系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與研究提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。為實(shí)驗(yàn)后更接近供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)提供了真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中極大程度地保障了設(shè)備裝置運(yùn)行過(guò)程中環(huán)境的穩(wěn)定性，最大限度地保障該實(shí)驗(yàn)的有效性，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度有所提高。

　　3.3 人工智能應(yīng)用

　　供電系統(tǒng)人工智能相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意對(duì)專家系統(tǒng)的注重，在電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，其在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用以及相關(guān)元件組件的開發(fā)都得到了研究人員的普遍關(guān)注，相關(guān)研究也取得了一定成果主要體現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行分析和元件故障診斷兩個(gè)方面。同時(shí)，供電系統(tǒng)智能控制理論越來(lái)越成熟，人工智能融入供電系統(tǒng)中大大提升了供電系統(tǒng)的智能化水平，對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性也有所提升。

　　3.4 系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用

　　目前國(guó)內(nèi)在配電系統(tǒng)中對(duì)該技術(shù)的引用已經(jīng)有了一段時(shí)間，并在不斷的完善中，基本符合國(guó)際上的相關(guān)規(guī)定要求。電氣自動(dòng)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)供電系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)在配電自動(dòng)化中的應(yīng)用是其最大的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)大的突破。在具體的使用中電氣自動(dòng)化技術(shù)與先進(jìn)的電子信息技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合運(yùn)用，對(duì)傳統(tǒng)的配電技術(shù)進(jìn)行了突破，改變了傳輸消耗上所存在的問題，這對(duì)于供電系統(tǒng)配電管理工作的準(zhǔn)確度也有所提升，極大地改進(jìn)了配電工作目前存在的問題。

　　4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的主要應(yīng)用設(shè)計(jì)

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)一直以來(lái)是行業(yè)當(dāng)中研究的熱點(diǎn)，主要包括以下幾個(gè)方面。

　　4.1 電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠滿足遠(yuǎn)程跨境操作的需求，并且操作簡(jiǎn)便，反應(yīng)靈活敏捷，這是其在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)在引用該技術(shù)時(shí)的設(shè)計(jì)程序相對(duì)沒有那么高的復(fù)雜度。電氣集中式自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)配備有相關(guān)的處理器，以收集和整理大量的信息和數(shù)據(jù)，處理器的工作負(fù)荷較大，在任務(wù)處理過(guò)程中難免就會(huì)出現(xiàn)繁重和緩慢的情況。同時(shí)，由于電源系統(tǒng)需要監(jiān)視電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，因此主機(jī)的冗余不足，線纜的數(shù)量也會(huì)產(chǎn)生一定量的增加，這對(duì)于成本也會(huì)造成加大。此外，長(zhǎng)距離電纜的使用還將不可避免地影響集中式電氣自動(dòng)化監(jiān)控的效果。因此，各種設(shè)備因素對(duì)系統(tǒng)的影響都需要在設(shè)計(jì)階段就仔細(xì)的考慮進(jìn)去，并采取相關(guān)的措施進(jìn)行有效的解決，以此來(lái)寶恒監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性，確保其性能穩(wěn)定。目前，由于這樣的局限性，電氣自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)話還沒有在新成果供電系統(tǒng)當(dāng)中得到應(yīng)用，只服務(wù)于小型系統(tǒng)當(dāng)中，目前尚在不斷地發(fā)展完善當(dāng)中。

　　4.2 電源監(jiān)視器外部線纜的設(shè)計(jì)與選擇

　　隨著電源自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用的不斷實(shí)踐與運(yùn)用，變電站外部電纜的設(shè)計(jì)越來(lái)越關(guān)注低成本，這不僅滿足了變電站的功能要求，而且有效地控制了變電站的運(yùn)行過(guò)程中所造成的成本投資。在我國(guó)，變電站外部電纜的設(shè)計(jì)僅由交流電源線和額定電壓的220 V交流電源線兩部分組成，一般采用屏蔽電纜或雙絞線兩種。選擇外部電纜時(shí)，通常選擇兩對(duì)通信電纜，一對(duì)用于正常使用，一對(duì)用于緊急用途。

　　電源監(jiān)視器是否具有良好的抗干擾能力是在進(jìn)行相關(guān)選擇是的一個(gè)重要考慮條件。同時(shí)還需要對(duì)供電系統(tǒng)所提供的電力類型進(jìn)行考慮，最終確定所選設(shè)備。同時(shí)也需要保證所選用的電源監(jiān)視器能夠保證供電系統(tǒng)能夠有效穩(wěn)定的運(yùn)行。具體性能如下：首先，為了能夠保證供電系統(tǒng)的使用需求，在供電電力類型為220 V直流供電時(shí)，通常選用直流屏作為電源監(jiān)控器;其次，當(dāng)供電電壓小于10 kV時(shí)，需要著重該考慮集中供電的需求來(lái)選擇監(jiān)視器類型。

　　4.3 變電站電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選擇

　　目前電力行業(yè)的發(fā)展使得相關(guān)電力設(shè)備的廠家如雨后春筍一般不斷發(fā)展，多集中于變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成設(shè)備，但是國(guó)內(nèi)外各種的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與參數(shù)并不統(tǒng)一，在選用過(guò)程中需要充分考慮這一點(diǎn)。因此，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)備選擇時(shí)需要充分考慮供電系統(tǒng)的實(shí)際需求是否與設(shè)備屬性相符合，才能促進(jìn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。目前我國(guó)供電系統(tǒng)在總體上能夠符合相關(guān)需求來(lái)進(jìn)行選擇，在進(jìn)一步使用相關(guān)技術(shù)中也具有一定的發(fā)展前景。

　　5 電力自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)中的發(fā)展前景

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，未來(lái)發(fā)展前景光明。首先，我國(guó)供電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，在應(yīng)用兼容性和信息共享方面完全符合標(biāo)準(zhǔn)。其次，以太網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中在數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)負(fù)載方面具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，能夠很好地滿足供電系統(tǒng)中實(shí)時(shí)通信的需求，因此在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展，值得開發(fā)。此外，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中，電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷與數(shù)字信息等相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，在結(jié)合技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)揮更大的作用，大量的信息、電氣自動(dòng)化數(shù)字地球組成的多維信息、動(dòng)態(tài)變化和高信息率相結(jié)合。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用還要受到多個(gè)方面的影響和限制，而且這些方面或多或少都存在一定的問題，制約了供電系統(tǒng)效率與質(zhì)量的提升。基于此，筆者針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用的相關(guān)設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)促進(jìn)開展的措施，從多個(gè)角度著手加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。

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　　推薦閱讀：《自動(dòng)化與儀器儀表》創(chuàng)刊于1981年，是由重慶市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主管，重慶工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所、重慶市自動(dòng)化與儀器儀表學(xué)會(huì)主辦的自動(dòng)化學(xué)術(shù)期刊。