黃寶玉

（長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430212）

淺析供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

黃寶玉

（長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430212）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變得更為發(fā)達(dá)，對(duì)電力供配系統(tǒng)的要求也越來越高。配電網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容，其健康發(fā)展直接關(guān)系到我國國際競爭力和綜合國力的提升。當(dāng)前如何利用供配電自動(dòng)化系統(tǒng)來適應(yīng)市場環(huán)境要求，降低供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，提高對(duì)用戶的服務(wù)質(zhì)量，已經(jīng)成為供電企業(yè)需要高度關(guān)注的問題。本文就對(duì)供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

供配電；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；應(yīng)用

0 引言

隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)生活的許多方面都得到了廣泛運(yùn)用，成為當(dāng)今世界發(fā)展的潮流［1］。供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是指硬件設(shè)施與軟件系統(tǒng)相結(jié)合的一種控制系統(tǒng)，具備監(jiān)測(cè)與控制功能，其在實(shí)際應(yīng)用中能夠優(yōu)化供配電系統(tǒng)，加強(qiáng)人員對(duì)供電系統(tǒng)的控制，有效節(jié)省人力資源，推動(dòng)電力系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化發(fā)展。

1 供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述

對(duì)于工廠供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其能夠直接分配工廠能源，降壓處理電網(wǎng)公司的電能之后，可以保證各個(gè)車間電能分配的合理，提高生產(chǎn)部門供電的安全性及可靠性。一般該系統(tǒng)可分為知識(shí)表示模型、專家系統(tǒng)規(guī)則庫、標(biāo)準(zhǔn)莫板塊、各功能模塊、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)、結(jié)果輸出等，具有如下功能：①功能模塊。功能模塊系統(tǒng)涵蓋了諸多內(nèi)容，如電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的校驗(yàn)選擇、主接線草圖的確定、變壓器容量和型號(hào)的選擇、短路計(jì)算、無功補(bǔ)償、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)等。②數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包括支路節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)知識(shí)庫、成果輸出庫和設(shè)備常規(guī)數(shù)據(jù)庫等，其中支路節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫存有相關(guān)的節(jié)點(diǎn)和支路數(shù)據(jù)，便于電氣設(shè)備的短路計(jì)算和選擇調(diào)用；專家知識(shí)庫中存有變壓器容量選擇和電氣主接線選擇等方面所需的各種知識(shí)及規(guī)則；成果輸出庫則可以打印輸出各種數(shù)據(jù)表格；設(shè)備常規(guī)數(shù)據(jù)庫中存放了各種類型電氣設(shè)備的參數(shù)，并通過相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表加以記錄［2］。③圖形系統(tǒng)。圖形系統(tǒng)中涉及支路圖元庫、標(biāo)準(zhǔn)模板庫和基本圖元庫，其中支路圖元庫主要是存放各種高低壓開關(guān)柜和典型支路的圖形方案；標(biāo)準(zhǔn)模板庫存放高低壓情況下的標(biāo)準(zhǔn)接線型式，能夠生成相關(guān)的圖形，便于系統(tǒng)的直接修改與調(diào)用；基本圖元庫則是指電氣設(shè)計(jì)所需的圖元，能夠?yàn)榈蛪号潆娤到y(tǒng)和主接線圖的實(shí)現(xiàn)提供依據(jù)。

2 供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用需求與調(diào)試

許多中型工廠多選用6～10kV的電源進(jìn)線電壓，這樣可以借助供配電自動(dòng)化系統(tǒng)來有效監(jiān)管工廠的供配電，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：①利用綜合保護(hù)器來保護(hù)系統(tǒng)，并運(yùn)用數(shù)據(jù)通訊接口來下載和傳輸數(shù)據(jù)；②遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)和操作工廠設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理所有電壓等級(jí)下的進(jìn)線及設(shè)備，遙控管理饋線開關(guān)的拉出與推進(jìn)等；③統(tǒng)一管理智能配電裝置，如無功補(bǔ)償器和UPS不間斷電源，借助專門接口來傳輸數(shù)據(jù)；④實(shí)時(shí)通訊在線監(jiān)測(cè)裝置，如氣溫氣壓監(jiān)測(cè)和變壓器油溫監(jiān)測(cè)等，便于數(shù)據(jù)的管理。通常安裝完所有的設(shè)備之后，需要調(diào)試軟硬件，如果在調(diào)試時(shí)功率因數(shù)具有頻繁的報(bào)警信號(hào)，這是可以借助軟件功率因數(shù)補(bǔ)償器來進(jìn)行有效分析，例如將這些信息作為開關(guān)的信號(hào)，一旦信號(hào)傳輸過來則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。當(dāng)然利用該系統(tǒng)來掃描設(shè)備時(shí)，掃描的時(shí)間很短，因此不會(huì)出現(xiàn)延時(shí)報(bào)警信號(hào)的問題，可以確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.2.1 斷路器接觸器和軟件配置

系統(tǒng)的監(jiān)控需要通過具備相關(guān)等級(jí)權(quán)限的人員輸入正確監(jiān)護(hù)或操作口令，并且自動(dòng)生長操作票后需按照其提示進(jìn)行二級(jí)校驗(yàn)，這樣系統(tǒng)會(huì)對(duì)相關(guān)的操作記錄加以自動(dòng)生長與保存［3］。為了有效避免因軟硬件損害而產(chǎn)生的誤出口，系統(tǒng)應(yīng)具備軟件防誤、硬件閉鎖的功能，可以準(zhǔn)確判斷操作指令，通過文字或語音提示來糾正誤操作，確保操作的準(zhǔn)確率。同時(shí)斷路器接觸器也需具備遠(yuǎn)程控制和就地控制的功能，若遠(yuǎn)程操作難以發(fā)揮應(yīng)用的功效，這時(shí)可以進(jìn)行手動(dòng)操作。此外，相關(guān)軟件安裝成功之后，需要對(duì)數(shù)據(jù)庫加以構(gòu)建，并將數(shù)據(jù)庫與各項(xiàng)功能軟件進(jìn)行有效連接，如遙控操作、畫面顯示、事件記錄、錄波、報(bào)表等。值得注意的是，由于數(shù)據(jù)具有較多的采樣點(diǎn)，需要在規(guī)定狀態(tài)下借助計(jì)算輸入塊和模擬量輸入快來編輯數(shù)據(jù)庫。

2.2.2 和硬件性能指標(biāo)

第一，微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置。該裝置的功能包括以下幾點(diǎn)：①通信功能：以相關(guān)模塊為依據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，確保指令數(shù)據(jù)的自由交換；②保護(hù)功能：有效保護(hù)無功過載、方向性過載，實(shí)現(xiàn)對(duì)相電流與接地故障的保護(hù)，對(duì)重合閘、欠電頻和欠電壓等加以保護(hù)；③診斷功能：可以診斷分析開關(guān)設(shè)備、電動(dòng)機(jī)跳閘電流，并診監(jiān)視保護(hù)單元等；④測(cè)控電力系統(tǒng)：有效保護(hù)和測(cè)量電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的跳閘記錄、故障波形、無功功率、有功功率、電流和電壓等［4］。

第二，電力監(jiān)控儀表。電力監(jiān)控儀表具備以下幾方面的功能：①可以系統(tǒng)設(shè)定為依據(jù)，對(duì)布線方式進(jìn)行合理選擇；②有效檢測(cè)開關(guān)位置的實(shí)際運(yùn)行情況；③合理設(shè)定電流和電壓互感器中的電流比與電壓值；④可以在通信模塊的前提下設(shè)定通信方式；⑤遠(yuǎn)程操控開關(guān)，有效控制開光的分與合；⑥顯示多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，直接快速訪問信息，準(zhǔn)確獲取全部電氣測(cè)量參數(shù)，如頻率、功率因數(shù)、無功電量、有功電量、無功功率、有功功率、電壓、電流等；⑦監(jiān)測(cè)與控制高低壓電氣安裝過程，實(shí)現(xiàn)四象限的測(cè)量，測(cè)量總諧波失真以及電流和電壓的有效能量。

3 結(jié)束語

供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化是電力系統(tǒng)未來的發(fā)展核心，其通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)研發(fā)創(chuàng)新能力的要求越來越高。供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以構(gòu)建系統(tǒng)完整的電力系統(tǒng)，有效顯示和處理供配電中出現(xiàn)的故障，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證操作安全系數(shù)的提高，實(shí)現(xiàn)企業(yè)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。因此我國需要加大自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)力度，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］劉俊龍.供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用分析［J］.能源與節(jié)能，2015（04）∶140-141.

［2］邢峰，劉秀林.電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制發(fā)展趨勢(shì)分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（14）∶191.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.131

黃寶玉（1982-），男，河南駐馬店人，碩士，講師，主要從事電氣自動(dòng)化方向的教學(xué)與研究。