电气自动化技术在供配电系统中的应用研究

2023-01-05蔡永鑫

光源与照明 2022年3期

蔡永鑫

山西航空产业集团有限公司，山西太原 030000

0 引言

近几年，我国的城市化进程逐步加速，同时，社会经济也取得了长足发展，对我国的电力行业提出了更高的要求。供配电系统的正常运行直接影响我国人民的日常生活，针对电力供应与分配的电力技术是保证电力系统正常运转的关键。电气自动化技术是电力工业中的一大核心技术，研究这项技术对于提高供电系统、配电网的安全，提高供电智能化水平有着重大的现实意义。

1 电气自动化技术在供配电系统中的应用优势

1.1 提高供配电系统的稳定性

电气自动化技术可以利用计算机和相关系统对供配电系统中的电力输送等工作进行更加智能的自动化控制，使供配电系统整体的稳定性得到提高。

利用电气自动化技术，能够收集供配电系统运行期间的整体数据参数，并通过分析整体数据参数，准确地判断供配电系统的总体工作状况[1]。由于供配电系统构造复杂，一旦出现故障问题，供配电系统的维护工作会十分烦琐，而且存在危险因素。电气自动化技术的应用可以对供配电系统进行整体监测，及时检测有问题的电路，并制订解决办法，高效解决故障，大大提升了供配电系统的维护效率，在确保供配电系统安全运行的同时，为电力企业节省了大量的人力、物力成本。

1.2 提高供配电系统的调度工作效率

通常来说，供配电系统包括供电网和配电网以及用户内部高低配电网。供配电系统的主要基本接线形式包括单回路放射式、单线式和树干式以及双回路放射式、环式、双回路干线式等不同的接线形式。供配电系统的规模大、结构复杂，再加上地理环境和气候等外界因素的影响，供配电系统的运行效率受到影响，升级速度缓慢，还存在供配电系统协同效果差的问题。为了充分发挥国家供配电系统的作用，必须对供配电系统调度工作进行科学的规划。合理安排供配电系统的调度工作对提高国家电力资源的利用率和供配电系统的安全性、稳定性具有重要意义。

对供配电系统采取传统的人工调度方式需要耗费大量的人力、物力，而且会给维护工人带来安全隐患。利用电气自动化技术实现供配电系统的智能调度，可以提高供配电系统调度的工作效率。另外，电气自动化技术还能实现各部门之间有效的信息交流与互联，构建智能的电网管理系统，提高供配电系统的调度工作的智能化程度。

1.3 提高供配电系统的运行效率

电气自动化技术通过合理配置不同地区的用电需求，可以防止电网供应短缺、电源过量等问题。电气自动化技术能结合变电站和发电厂的具体要求，进行设备的自动配置，有效地协调各类设备资源，从而使整个供配电系统的运行效率得到有效提高。

1.4 优化供配电系统的体系架构

电气自动化技术在供配电系统中的运用，极大地提升了供配电系统的统一化和数字化管理水平。电气自动化技术融合先进技术，并与供配电系统的各部分相融合，在实现电力供应和分配的智能化的基础上，极大地优化了供配电系统的体系架构，从而推动供配电系统的健康发展。

2 电气自动化技术和配电管理现状

2.1 供配电系统建设进程加快

我国电力系统工作模式有较大程度的提升，通过引入各类先进技术，可以加速我国的供配电系统建设[2]。电气自动化技术的应用，提高了供配电系统的服务质量，满足了人们的用电需求，实现了精准供电，使得电能输送的效率提高。目前，我国电气自动化技术应用已经初见成效，实现了电气自动化技术的应用价值。

2.2 电气自动化技术提升空间很大

虽然电气自动化技术在我国得到推广，但是自动化技术仅仅在经济发展较好的地区得到广泛应用；个别地区经济水平不高，电气自动化技术无法得到有效应用。与此同时，对工作人员进行培训和队伍建设都需要提供一定的资金，由于我国地区经济发展不均衡，经济落后地区缺乏资金培养、引进人才，造成电气自动化技术应用效果差，仍存在很大的技术提升空间。除此之外，我国配电自动化技术起步较晚，应用时间不足，发展时间不长，与西方发达国家相比仍有较大差距，但是我国科技水平发展迅速，电气自动化技术的可提升空间很大。

3 电气自动化技术在供配电系统中的具体使用

3.1 在信息采集中的应用

随着大数据技术的迅速发展，数据的信息量对于提高供配电系统技术水平具有非常重大的意义。当前，供配电系统规模巨大且结构复杂，使得数据的收集成为各电力企业工作的难点。在电力信息采集过程中应用电气自动化技术，能够自动采集供配电系统运行过程中的数据，实时监测供配电系统运行状态，解决信息采集工作较困难的问题。电气自动化技术的应用，还能够收集和处理供配电系统检修全流程数据，并融合大数据技术、智能分析技术提高数据处理效率[3]。现阶段，在供配电系统中应用电气自动化技术，能够连接计算机等设备，实时监测发电站和变电站，实现数据的智能化传输，大大提升供配电系统的整体运行效率；可以完善备用系统建设，避免主系统故障时，失去对系统的监控。

3.2 在故障检修中的而应用

在供配电系统的维修和检测中，电气自动化技术起到举足轻重的作用。电力供应与分配系统是由许多设备和模块组成的复杂系统，其运行过程中存在许多容易对系统产生不利影响的因素。如果设备发生故障，将直接影响供配电系统的正常运转和可靠性。目前，供配电网大多采用人工维修方式，不但维修进度缓慢，维修程序烦琐，而且存在威胁维护人员人身安全的隐患。在维修时，往往要关掉电源，导致电力供应中断，给区域工业带来巨大的经济损失，也会对人们的正常生活造成一定影响。

使用电气自动化技术，可以迅速、精确地发现供配电系统中存在的各种问题，同时可以保障维修工人的生命财产安全。另外，电气自动化技术还能实时地收集故障信息，为今后的电网维修提供有力的参考。采用电气自动化技术，可以模拟各种设备的故障，以便在出现事故时能够对比实时数据资料，降低资源的消耗[4]。在维修期间，利用电气自动化技术可以定位故障点，将监测到的信息反馈给控制中心，大大提升了诊断工作的效率；可以将各种问题的信息及时反馈给维护人员，使他们可以根据实际情况制订正确的维护计划，这样既可以节约维护成本，又可以缩短检修周期，提高电力供应效率，减少因断电而带来的经济损耗。

3.3 在供配电监控系统中的应用

在供配电监控系统中应用电气自动化技术，能够监测供配电系统，从而实现电力质量监测及远程测量等工作。

（1）在电力质量监测过程中合理应用电气自动化技术，可以判断电力线路的稳定性，维护供配电系统的安全性和稳定性。工作人员可以根据电气自动化技术传递相关数据，分析干扰供配电系统运行的因素，并自动向工作人员发出警报，及时让工作人员对供配电系统中出现的问题进行处理，或者强制关闭公共供配电系统[5]。

（2）在远程测量工作中应用电气自动化技术，工作人员不需要挨家挨户抄电表，可以远程检查用户用电情况，合理管控用电超标的商户和居民，既缓解了工作人员的工作压力，又提高了信息数据采集速度。

3.4 在配电网中的应用

在配电网中应用电气自动化技术，可以按照不同城市的用电需求，将配电网分为不同的等级，按照等级对城市进行供电，解决电网及省级供配电管控难度高、工作量大的问题，并且能够确定控制重点，提升管理工作水平。将电气自动化技术与配电网相结合，并配备专业调度及管控部门，可以提高配电网自动化水平，使工作更加高效，保证配电网的稳定运行，为城市居民、企业等提供稳定电力资源。

4 提高电气自动化技术在供配电系统中的应用效果的对策

4.1 加强供配电系统的安全管理

为了降低供配电系统故障次数，延长使用寿命，要对电气自动化技术进行安全管理。

（1）隔离故障区域。若出现永久性故障，首先要对故障进行识别，然后将有故障的线路进行隔离。在供配电系统中，故障判定和恢复供电是自动的，当故障被修复后，馈线断路器和自动重合闸能够重叠[6]。通过对故障位置进行判断，对故障电流信息进行分析，能够切断电源，实现对故障线路的自动隔离。

（2）建立有效的电力分配系统。为了使故障区域可以尽快恢复正常供电，可以运用径向馈线为用户提供电能，这也是最常用的方式。若电量负载过大，可以用馈线互连的方式为用户提供备用电源。

（3）加强对供配电系统的检查。相关工作人员需要对供配电系统内部进行检查，保证没有任何技术问题，从源头规避安全事故。

（4）提升工作人员的应急处理能力。如果供配电系统运作过程中出现意外情况，要提升工作人员的应变处理能力，立即采取有效措施进行处理。技术人员首先需要切断电源，对整体系统进行保护，避免再发生故障，对设备造成损坏[7]。

（5）相关人员要做好信息保护工作。相关人员要避免出现信息非法泄漏情况，加强信息保护。

（6）保障供配电系统的稳定性。供配电系统的安全能够保证电力系统的正常运作。电气企业要充分利用电气自动化技术现对电厂及其附近的变电站等各种数据的自动收集和处理，并对其进行统一的分析与控制。为了实现供配电系统的稳定，必须确保电力资源的输出、变电还有配电等方面的协调一致，从而提升供配电的运行效益，实现电力行业的可持续发展[8]。

4.2 配置合理的通信通道

要根据城市规划和客户用电需求选择合适的通信通道，在目前的通信条件和配电自动化管理的基础上，以分层方式配置通信通道，配置过程中要将资源共享。我国较常见的通信通道有载波通信、光纤通信、无线通信、微波通信、有线通信等，通常情况下，高中速通信通道多应用于主干线，在试点项目中大多应用光纤[9]。

4.3 统一电气自动化设备的参数

在供配电系统实际操作过程中，电气自动化设备较多。由于厂家和制造企业的差异，相关电气自动化设备参数存在较大差异，从而使后续的供配电系统运行管理工作陷入混乱。为了进一步提高电气自动化技术在供配电系统中的应用水平，必须根据国家标准生产和制造相应设备，以满足电气自动化技术的相关要求。在此基础上，提高不同电气自动化设备之间的兼容性，从而实现不同电气自动化设备之间的数据共享。