摘要：電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是自動(dòng)化的一種具體形式，它是指應(yīng)用各種具有自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置，通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)程的自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)和控制、保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和具有合格的電能質(zhì)量。本文就電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的幾個(gè)方面進(jìn)行具體介紹，以及對(duì)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化進(jìn)行研究探討

關(guān)鍵詞： 電氣自動(dòng)化 電力系統(tǒng) 變配電所配電網(wǎng) 自動(dòng)化應(yīng)用

一、電氣自動(dòng)化在變配電所的應(yīng)用

1.保護(hù)的功能類型

保護(hù)的類型包括：線路保護(hù)、出線保護(hù)、貫通線路保護(hù)、自閉線路保護(hù)、電容器保護(hù)、變壓器保護(hù)等。另外，常用到的保護(hù)內(nèi)容有：過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、低頻減載等。

2.通信功能

所有通信，包括與上級(jí)站的通信，實(shí)現(xiàn)通信、遙控、遙調(diào)、故障錄波數(shù)據(jù)上報(bào)等。此外，通信功能還可以作為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，向調(diào)度主站轉(zhuǎn)發(fā)就近或其他自動(dòng)化裝置的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)上通下達(dá)的作用。

3.遠(yuǎn)動(dòng)功能

變配電所實(shí)時(shí)監(jiān)控，即遠(yuǎn)動(dòng)功能，該功能包括遙測(cè)、遇信和遏調(diào)及故障報(bào)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算、圖形、生產(chǎn)報(bào)表、曲線等的描繪。

4.管理功能

變配電所運(yùn)行管理功能，包括運(yùn)行狀態(tài)、信息、變量、事件的監(jiān)視、記錄、存檔、打印等功能。保護(hù)管理功能，包括保護(hù)方式字和運(yùn)行參數(shù)的讀取、修改、存儲(chǔ)、下載等。操作管理功能，包括操作閉鎖、操作記錄、操作管理等。設(shè)備管理功能，包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)及維修記錄等。

二.配電網(wǎng)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的運(yùn)用

1.配電自動(dòng)化實(shí)施目的

配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)總得來(lái)說(shuō)可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：1.提高電網(wǎng)供電的可靠性，切實(shí)地提高電能的質(zhì)量，確實(shí)保護(hù)向用戶提供不間斷地優(yōu)質(zhì)電能;2.切實(shí)提高城鄉(xiāng)電力網(wǎng)整體的供電能力;3.實(shí)現(xiàn)配電管理的自動(dòng)化，為多項(xiàng)管理過(guò)程提供遠(yuǎn)程信息支持，改從而善服務(wù); 4.減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和各種損耗費(fèi)用，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;6.提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率及服務(wù)質(zhì)量，為電力市場(chǎng)改革打下良好的技術(shù)基礎(chǔ);5.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和管理水平。

2.配電網(wǎng)自動(dòng)化模式方案

(1)變電站主斷路器與饋線斷路器的配合方案

該方案由變電站出線保護(hù)開(kāi)關(guān)和饋線開(kāi)關(guān)相配合，并由兩個(gè)電源形成供電。換一個(gè)角度也就是說(shuō)優(yōu)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，推行配電網(wǎng)的相互銜接。變電站出線保護(hù)開(kāi)關(guān)具有多次重合的功能，重合命令功能由微機(jī)來(lái)控制，線路開(kāi)關(guān)具有自動(dòng)操作和遙控操作兩種功能，通信開(kāi)關(guān)具有自動(dòng)操作和遙控操作功能，通信及遠(yuǎn)動(dòng)裝置，事故信息、監(jiān)控系統(tǒng)由微機(jī)一次性完成。設(shè)備與線路故障由主站系統(tǒng)辨認(rèn)，直到確認(rèn)故障范圍后重合命令才發(fā)出命令使故障段斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。

(2)自動(dòng)重合器方案

該方案是將兩電源相連接的環(huán)網(wǎng)分成數(shù)段，每段線路由相鄰兩側(cè)的重合器進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，由上一級(jí)重合器斷開(kāi)故障開(kāi)關(guān)。當(dāng)任何一段發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)使故障段兩端重合器斷開(kāi)，對(duì)故障進(jìn)行隔離處理，線路分支線故障由重合器與分?jǐn)嗥鲃?dòng)作次數(shù)相配合來(lái)切除。

(3)饋線自動(dòng)化模式

1)近距離也稱就地控制模式，即利用重合器加分?jǐn)嗥鞯姆绞絹?lái)實(shí)現(xiàn)。

2)計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控模式，即設(shè)立控制中心，饋線上各個(gè)自動(dòng)終端采集的信息通過(guò)一定的通信通道遠(yuǎn)傳回主站。在有故障發(fā)生的情況下，由主站根據(jù)采集的故障信息進(jìn)行分析判斷，切除故障段并恢復(fù)供電的方案。

3)就地與遠(yuǎn)方監(jiān)控的混合模式，采用斷路器，智能型負(fù)荷開(kāi)關(guān)，并且各個(gè)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)都具有遠(yuǎn)方通信的能力。這種方案可以及時(shí)、準(zhǔn)確地切除各種故障，從而恢復(fù)非故障段線路的供電，同時(shí)還可以接受遠(yuǎn)方的監(jiān)控。配電網(wǎng)可以積極參與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整和非正常方式下的集中控制。

三.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的研究方向

(1)智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)化

該理論主要對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、網(wǎng)絡(luò)通信、自適應(yīng)理論、微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型的繼電保護(hù)裝置中，使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)，從而大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。針對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行的多年研究，研究人員發(fā)現(xiàn)研制的分層分布式變電站綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于45kv～550kv各種電壓等級(jí)的變電站。

(2)電力市場(chǎng)理論與技術(shù)

基于我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、電力市場(chǎng)發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的具體情況，我國(guó)相關(guān)部門做了以下努力：1.認(rèn)真研究了電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)模式，深入探討并明確了運(yùn)營(yíng)過(guò)程中各步驟的具體規(guī)則和流程;2.提出了適合我國(guó)現(xiàn)階段狀況電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式的期貨交易、轉(zhuǎn)運(yùn)服務(wù)等模塊的具體數(shù)學(xué)模型和算法3.緊緊圍繞目前我國(guó)模擬電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中亟待解決一些的理論問(wèn)題。

(3)電力系統(tǒng)分析與控制

對(duì)在線測(cè)量技術(shù)實(shí)施相角測(cè)量、研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、研究發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)和調(diào)速控制、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仿真、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法、研究基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復(fù)控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等。在非線性理論和小波理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用方面，以及在電力市場(chǎng)條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實(shí)現(xiàn)手段進(jìn)行了研究。

(4)配電網(wǎng)自動(dòng)化

在中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波、配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件、地理信息與配網(wǎng)一體化方面取得了重大的技術(shù)突破。其中，低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波采用DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，提高了載波接收的靈敏度，真正解決了載波在配電網(wǎng)上應(yīng)用的衰耗、干擾等技術(shù)難題;高級(jí)應(yīng)用軟件配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行結(jié)合起來(lái)，采用了最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型;應(yīng)用人工智能神經(jīng)元算法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。