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摘要：随着人们生活水平的不断提高，人们对电量的需求不断扩大，对配网的运行提出了更高更严格的要求。如果配网在运行过程中发生故障，将导致长时间大范围停电情况发生，对人们生产生活带来不利影响。因此升级电网技术成为我国电力工作的重点。目前，在电网运行中运用电力自动化系统技术有利于提高配网运行效率，避免故障发生，已达到广泛应用。因此，本文就电力自动化系统在配电网运行管理中的应用进行分析和探讨。
关键词：电力自动化；配电网运行；管理；应用
中图分类号：TM73 文献表示码：A
1、电力自动化系统
1.1、电力自动化发展
在电力系统历次的大规模改造中，人们对电力自动化系统的稳定性与安全性要求越来越高，依赖性也越来越强，其自动化进程的步伐也越来越快。运行维护人员通过自动化监测控制系统能够对电力系统的运行状况进行实时监控，并且根据电力系统的运行情况对系统故障、实时数据、运行状态进行快速判断处理和分析。由于对电能依赖性增强，电力系统要求更加高，对电力配电系统中运行人员工作效率的要求不断提高。如何提高效率、安全性、稳定性、降低人员的工作难度，就是电力系统中一个难题。在线监测、继电保护、自动控制等这些先进自动化技术可以解决这些问题。
1.2、电力自动化系统原理
电力系统自动化就是能够在正常运行中通过非人为操作手段，对电能进行稳定、优质的生产、传送、甚至使用，确保电力系统稳定可靠供应和最优化的电力负荷管理灵活多样的系统结构。硬件是电力系统自动化中首先要解决的问题。对于供配电系统元器件的要求就是在极短暂的时间内能对电路进行快速关断和打开，通过自动化技术在以上基础上还需要能够做到过电流、过载、过电压时快速的自动判断及动作，并能够做到声光报警通知运行人员进行检查并维修。同时，斩波电路、逆变电路、整流电路、滤波电路等也是电力自动化系统的基础电路。环氧树脂干式变压器、变频装置、电流电压表、配电装置、智能断路器、计量柜及内部仪表、接触器等各种自动化仪表是保证电能生产、继电保护、电能的质量及稳定、电力数据准确性的重要设备。在硬件达到要求的基础上软件也是其必要保证。通过编程软件，借助计算机、触摸屏等上微机、服务器实现电力系统自动化控制。
2、主要电力自动化装置类型及功能需求
在电力系统中，电力自动化装置不直接传输和控制电能量，而是对一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节，属于二次设备。电力自动化装置大致分为测控装置、继电保护装置和安全自动化装置三类，分别具有保护一次设备、测量控制电气量和保持电网安全稳定的功能。
2.1、测控装置
在变电自动化系统中，测控装置是对现场设备的所有需要监控的信息进行采集和控制，并将相关信息通过不同的通信方式送往总控或后台的设备。测控装置位于变电自动化系统三层结构的间隔层，这类间隔包括：主变间隔、110kV出线间隔、220kV出线间隔、500kV出线间隔、母联间隔、旁路间隔等，完成具体间隔的信号采集、测量和控制功能。一般情况下，测控装置分为母线及公用测控、主变本体与间隔测控、3/2接线及所用变测控和智能控制柜装置四大类，其中线路间隔测控装置应用最为广泛。测控装置的具体功能主要指的是四遥功能，即遥信、遥测、遥控和遥调。遥信功能能够完成开关、刀闸的位置采集，外回路告警信号的采集，保护动作信号的采集等，另外，还能够完成变压器档位的采集；遥测功能主要是交流量、直流量和温度的采集、测量和计算；遥控功能可以和当地监控、调度主站配合完成开关、刀闸的分、合控制，操作箱复归及同期合闸功能，采集脉冲电度和计算积分电度；遥调功能具体包括变压器档位调节等功能。
2.2、继电保护装置
继电保护装置是指当电力系统中的电力元件发生故障危及电力系统安全运行时，能够直接向其所控制的断路器发出跳闸命令，断路器接到命令后切除故障的一种自动化设备，或者向运行值班人员及时发出警告信号。
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根据被保护对象的不同，继电保护装置主要分为母线保护装置、变压器保护装置、线路保护装置、高压电抗器保护装置和非电量保护装置。每种继电保护装置具有相应的功能，以母线保护装置为例，其保护功能包括差动保护、失灵保护和CT断线等。
2.3、安全自动装置
安全自动装置就是当电力系统发生故障或异常运行时，为防止电网失去稳定和避免发生大面积停电，而在电网中普遍采用的自动保护装置。安全自动装置的作用就是以最快的速度恢复电力系统的完整性，防止发生和终止已开始发生的足以引起电力系统长期大面积停电的重大系统事故。安全自动装置的种类主要有自动重合闸装置、备用电源自动投入装置、低周减载装置和稳控装置四种。当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。大多数情况下，线路故障是暂时性的，断路器跳闸后线路的绝缘性能能得到恢复，再次重合能成功，这就提高了电力系统供电的可靠性。少数情况属永久性故障，自动重合闸装置动作后靠继电保护动作再跳开，查明原因，排除后再送电。当线路或用电设备发生故障时，备用电源自动投入装置能够自动迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，不至于让用户断电。低周减载装置是专门监测系统频率的保护装置，系统负荷过重，频率下降到整定值时，低周减载装置能够切除部分系统负荷，保证系统其余部分的正常运行。电力系统稳控装置主要用于区域电网及大区互联电网的安全稳定控制，尤其适合广域的多个厂站的暂态稳定控制系统，也可用于单个厂站的安全稳定控制，具体功能主要有检测系统运行工况、判断故障类型和采取稳控措施等。
3、配电网运行管理中电力自动化系统技术的应用
在配电网运行管理中，电力自动化系统技术的应用方式极为灵活，比如利用仿真技术来进行人员培训；利用信息技术进行配电网的运行管理；利用地理信息系统提高工作效率。
3.1、利用仿真技术来进行工作人员培训
因为配电网的特殊性质，工作人员在进行培训的时候，不可能利用配电网进行实地操作，一是条件不允许：配电网必须保持对用户的供电；二是具有一定危险性：配电网通电运行时，实地培训可能会导致触电等事故的发生。而电力自动化系统可以为培训人员提供仿真技术，在网络上搭建完整的配电网，一方面在不影响配电网工作效率的情况下，为工作人员的培训提供了便利，让培训人员快速地掌握相关操作技术，将理论与实际融合，另一方面也保障了培训人的生命安全，不会出现意外触电等事故。
3.2、利用信息技术进行配电网的运行管理
配电网的性质要求配电网要为用户提供优质的供电服务，优质的供电服务主要体现在两方面，一方面是正常供电的可靠性，另一方面是处理故障恢复供电的效率。而要实现这两点基本要求，电力自动化系统的信息技术毫无疑问是最合适的，它能够对配电网的运行系统和相关设备进行监测，保证配电网的可靠运行，同时在发生故障时，电力自动化系统能够第一时间对故障段进行隔离，转移新的供电线路为用户恢复供电，并将故障信息发送给维修人员，调遣维修人员前往检修，极大地保证了供电质量和恢复供电效率。
3.4、利用地理信息系统提高工作效率
配电网的性质要求配电网能够在第一时间处理电网故障，并对不同区域的用户提交的报修信息进行综合，及时派遣最近的维修人员前往维修。可是配电网是一张遍布整个城市的供电网络，所涉及的地域范围十分广阔，所以利用电力自动化系统的地理信息系统能够极大地提高工作效率，不仅能够对故障电路进行定位，还能够对保修用户所在区域进行定位，一方面提高电网维修效率，另一方面提高用户服务质量。
总而言之，随着社会经济的快速发展，将电力自动化系统技术应用到配电网运行管理中已成为一种趋势。通过电力自动化系统技术对配电网运行管理的改造和完善，能够显著提高配电网运行管理的可靠性和稳定性，为人们提供更加安全、可靠的电能，为我国经济和社会的发展作出应有的贡献。
参考文献
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[2]田雨.电力自动化系统在配网运行中的应用[J].工程技术研究，2017，03：114-115.
[3]王家杰.电力系统中的配电网自动化技术应用与分析[J].智能城市，2017，01：256.
论文作者:杨恒章
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
标签：装置论文; 电力论文; 配电网论文; 自动化系统论文; 电力系统论文; 间隔论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第11期论文;