电气自动化在电力系统中的应用探析

摘要：随着社会经济的快速发展，各种各样的大型企业、外资企业、中外合资企业等大量出现，这些企业有大量设备用到电气自动化控制的知识。社会各行各业中运用电气自动化的地方越来越多，比如：农业、家用电器。文章就电气自动化在电力系统中的应用进行分析探讨。

关键词：电力系统；电气自动化控制；发展方向

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0121-02

电气自动化是高等院校中开设的一门新型的工科专业，专业基础是控制理论和电力网理论，涉及的领域非常广，如：系统分析、系统设计、系统开发、系统管理等。随着社会经济的快速发展，社会上需要的电气自动化控制人才越来越多，高校的电气自动化专业得到了迅猛快速的发展。在电力系统上，人们的要求越来越高，无论是系统正常的运行还是日常管理，都逐渐朝着智能化、数字化、集成化等方向发展。电力系统中的电气自动化的运用也越来越多。

1 电力系统中的自动化控制

电力系统是一个地域分布辽阔、统一调度和运行的复杂大系统，主要组成部分是发电站、变电站、输配电网络、用户。电力系统的自动化包括的内容很多，如：生产过程的自动检测、网络信息的自动传输、电网调度的自动调节、系统和元件的自动安全保护等。电力系统的自动化主要就是实现保证供电的稳定和安全，保证电力系统运行的安全可靠，提高经济效益。

1.1 电力系统信息自动传输系统

信息自动传输系统就是实现调度中心和发电厂、变电站之间实时信息的传输和沟通。自动传输系统由远动装置和远动通道组成，远动装置和远动通道使得电力系统中信息的相互传输，实现信息的交流沟通，促进系统的运行。

1.2 电力系统反事故自动装置

反事故自动装置也可以说是一种预警装置，它的功能就是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。一般分为两种类型：一是继电保护装置，就是在发生事故时，能够有效的保护线路、发电机、变压器、电动机等设备。二是系统安全保护装置。它是保护电力系统的安全运行，防止出现电压崩溃、系统振荡、失步解列等事故。

2006年福建超高压输变电局500kV福州变1号联变RCS-978保护的220kV侧零序过流保护动作跳开1号联变三侧开关。经检查发现，继保人员正在检查的1号联变ABB保护过负荷继电器告警存在缺陷。这种类似的案例不少，需要引起重视，在进行设计时将每一个地方都考虑详尽，促进系统的正常运行。

1.3 电力系统供电系统自动化

供电系统的自动化包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制这三个方面。供电系统的自动化是为了使人们的生活更加方便，电力系统的管理更加的简单，实现智能化的无人值班式的自动化，提高工作效率。

1.4 电力系统电网调度自动化

电网调度自动化是由电力系统的专用广域网连结的，电网调度自动化基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端（RTU）和信息通道四大部分。电网调度自动化就是要实现数据的采集和控制、电网运行的监测、电力系统的状态估计、自动发电控制等。

2 电气自动化在变配电所的应用

变配电所主要由高压配电室、低压配电室、变压器室、电容器室、值班室等组成。变配电所就是专门容纳电气装置的建筑物，配电室是容纳电源设备等动力源，装备有控制装置等生产核心设备的场所，对整个电力系统来说，变配电所都是重要的组成部分。

2.1 保护的功能类型

由于变配电所主要是各种电气装置的容纳所，而这些电气设备直接关系到整个电力系统的正常安全运转，所以需要一定的措施来保护。而电气自动化的应用中有一个功能就是保护功能，主要就是对变配电所的线路、电容器、变压器等进行适当的保护，除了这些设备的保护之外，还有过电压保护、过电流保护等。保护功能是电气自动化在变配电所中的重要功能。

2.2 通信功能

通信功能就是实现与上级站的信息交流和沟通，将变配电所的各个电气设备的运行状况、各种异常故障数据资料等上报。通信功能并不仅仅是实现对各种数据的上报，它还有对邻近的站点的数据资料的转发，实现各个站点之间的信息的互通。通信功能能使得各个站点之间实现信息资料的通达，实现对整个系统有效的控制，能够及时获知异常数据，及时发现设备的故障，迅速解决问题，保证电力系统的安全稳定。

2.3 远动功能

远动功能说的是电气自动化中的信息自动化传输，是一种预警机制，能对变配电所实现全程的监控，当出现问题时，及时地将信息反馈给中心调度台。

变配电所在整个电力系统中占有着重要的地位，对变配电所进行有效的管理可以实现整个电力系统的安全可靠，可以促进供电的稳定，促进人们日常生产生活的顺利进行。从社会经济层面来说，电力系统涉及到的方面很多，比如说：农业、交通、办公室、家用电器等，电力系统的稳定能够促进城市经济生活的稳定和顺畅运行，促进农业经济的快速发展。

3 电力系统自动化的发展方向

电力系统在当前社会里有着不可替代的作用，它关系到每个人的日常生活，关系到社会经济的发展，随着电力系统的不断发展和渗透，逐渐深入到社会经济的各个层面，成为国民经济的重要组成部分。

随着科学技术的发展，电气自动化在电力系统中的运用越来越成熟，为电力系统的运行发展带来了越来越多的便利。而随着社会的发展，在未来，电力系统应用到电气自动化控制的方面也会越来越多，电力系统将会朝着更加智能化、自动化等方向发展。

3.1 电力系统实时仿真系统

电力系统的实时仿真系统就是对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行研究，积极引进国外先进的电力系统的仿真系统，促进国内实时仿真环境的实验室的建成。在我国高校电气自动化专业的学习中，由于这是一门专业性和实践性非常强的学科，单纯的理论知识的传授作用不大，学生需要在实验室中深入理解课本理论知识，丰富自己的实践经验。仿真系统的实现可以促进学生的学习，让学生更加深刻地感受到电气自动化在电力系统中是如何实现的。电力系统的实时仿真系统可以提供大量的实验数据，这些数据和各种各样的测试可以促进研究人员对电力系统中的不足之处进行探讨分析，寻找到解决的方法和措施。

3.2 智能保护和变电站综合自动化

智能保护和变电站的综合自动化是电力系统自动化将来的一个重要发展方向，这是电力工业发展的迫切需要，是电力行业实现智能化的一个重要方面。将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

从职业健康安全的角度来考虑问题，电力系统中的工作总是存在着很大的危险性，人长期暴露在危险源中，不利于人的身心健康发展。从电力系统上来说，实现智能保护可以减轻工作人员的工作量，可以实现对电力系统中的各个设备的保护，促进电力系统的安全稳定运行。

3.3 配电网自动化

电力系统由发电、输电、配电三部分组成，发电主要集中在各种元件、电气设备的保护上；输电主要是各种线路的保护；配电不存在稳定性问题，不同的配电网对负荷供电可靠性和供电质量的要求不同。配电网自动化就是实现对过电流保护、过电压保护等。配电网自动化是保证电力系统安全稳定的一个环节，在未来社会里，人们的经济生活和日常生活的节奏会越来越快，电力系统的安全性和可靠性的要求也会越来越高，所以，在配电网自动化上也需要不断向前发展，最大限度地保证电力系统的安全运行，促进国家电网的智能化发展。

3.4 电气设备状态监测和故障诊断技术

任何电气设备都是有使用寿命的，在各种因素的影响下，在运行中总是会发生这样那样的故障。对电气设备状态做好监测，可以及时地发现电气设备的异常数据，能够及时发现电气设备的故障。通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究，开发出将电力系统中的发电机、变压器、开关设备、直流系统、电容型设备等重要设备容纳进去的监控系统，促进电力系统的安全稳定运行。

4 结语

电气自动化的运用越来越广泛，在电力系统中，充分利用电气自动化，可以促进电力系统智能化的实现，促进电力系统的安全和稳定。

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作者简介：隽春英（1958—），女，河源市友和电力工程监理有限公司电气工程师，研究方向：电气自动化。