蔡永鑫
山西航空產(chǎn)業(yè)集團有限公司,山西 太原 030000
近幾年,我國的城市化進程逐步加速,同時,社會經(jīng)濟也取得了長足發(fā)展,對我國的電力行業(yè)提出了更高的要求。供配電系統(tǒng)的正常運行直接影響我國人民的日常生活,針對電力供應(yīng)與分配的電力技術(shù)是保證電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。電氣自動化技術(shù)是電力工業(yè)中的一大核心技術(shù),研究這項技術(shù)對于提高供電系統(tǒng)、配電網(wǎng)的安全,提高供電智能化水平有著重大的現(xiàn)實意義。
電氣自動化技術(shù)可以利用計算機和相關(guān)系統(tǒng)對供配電系統(tǒng)中的電力輸送等工作進行更加智能的自動化控制,使供配電系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性得到提高。
利用電氣自動化技術(shù),能夠收集供配電系統(tǒng)運行期間的整體數(shù)據(jù)參數(shù),并通過分析整體數(shù)據(jù)參數(shù),準確地判斷供配電系統(tǒng)的總體工作狀況[1]。由于供配電系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜,一旦出現(xiàn)故障問題,供配電系統(tǒng)的維護工作會十分煩瑣,而且存在危險因素。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用可以對供配電系統(tǒng)進行整體監(jiān)測,及時檢測有問題的電路,并制訂解決辦法,高效解決故障,大大提升了供配電系統(tǒng)的維護效率,在確保供配電系統(tǒng)安全運行的同時,為電力企業(yè)節(jié)省了大量的人力、物力成本。
通常來說,供配電系統(tǒng)包括供電網(wǎng)和配電網(wǎng)以及用戶內(nèi)部高低配電網(wǎng)。供配電系統(tǒng)的主要基本接線形式包括單回路放射式、單線式和樹干式以及雙回路放射式、環(huán)式、雙回路干線式等不同的接線形式。供配電系統(tǒng)的規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,再加上地理環(huán)境和氣候等外界因素的影響,供配電系統(tǒng)的運行效率受到影響,升級速度緩慢,還存在供配電系統(tǒng)協(xié)同效果差的問題。為了充分發(fā)揮國家供配電系統(tǒng)的作用,必須對供配電系統(tǒng)調(diào)度工作進行科學(xué)的規(guī)劃。合理安排供配電系統(tǒng)的調(diào)度工作對提高國家電力資源的利用率和供配電系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性具有重要意義。
對供配電系統(tǒng)采取傳統(tǒng)的人工調(diào)度方式需要耗費大量的人力、物力,而且會給維護工人帶來安全隱患。利用電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的智能調(diào)度,可以提高供配電系統(tǒng)調(diào)度的工作效率。另外,電氣自動化技術(shù)還能實現(xiàn)各部門之間有效的信息交流與互聯(lián),構(gòu)建智能的電網(wǎng)管理系統(tǒng),提高供配電系統(tǒng)的調(diào)度工作的智能化程度。
電氣自動化技術(shù)通過合理配置不同地區(qū)的用電需求,可以防止電網(wǎng)供應(yīng)短缺、電源過量等問題。電氣自動化技術(shù)能結(jié)合變電站和發(fā)電廠的具體要求,進行設(shè)備的自動配置,有效地協(xié)調(diào)各類設(shè)備資源,從而使整個供配電系統(tǒng)的運行效率得到有效提高。
電氣自動化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的運用,極大地提升了供配電系統(tǒng)的統(tǒng)一化和數(shù)字化管理水平。電氣自動化技術(shù)融合先進技術(shù),并與供配電系統(tǒng)的各部分相融合,在實現(xiàn)電力供應(yīng)和分配的智能化的基礎(chǔ)上,極大地優(yōu)化了供配電系統(tǒng)的體系架構(gòu),從而推動供配電系統(tǒng)的健康發(fā)展。
我國電力系統(tǒng)工作模式有較大程度的提升,通過引入各類先進技術(shù),可以加速我國的供配電系統(tǒng)建設(shè)[2]。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,提高了供配電系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量,滿足了人們的用電需求,實現(xiàn)了精準供電,使得電能輸送的效率提高。目前,我國電氣自動化技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)初見成效,實現(xiàn)了電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用價值。
雖然電氣自動化技術(shù)在我國得到推廣,但是自動化技術(shù)僅僅在經(jīng)濟發(fā)展較好的地區(qū)得到廣泛應(yīng)用;個別地區(qū)經(jīng)濟水平不高,電氣自動化技術(shù)無法得到有效應(yīng)用。與此同時,對工作人員進行培訓(xùn)和隊伍建設(shè)都需要提供一定的資金,由于我國地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不均衡,經(jīng)濟落后地區(qū)缺乏資金培養(yǎng)、引進人才,造成電氣自動化技術(shù)應(yīng)用效果差,仍存在很大的技術(shù)提升空間。除此之外,我國配電自動化技術(shù)起步較晚,應(yīng)用時間不足,發(fā)展時間不長,與西方發(fā)達國家相比仍有較大差距,但是我國科技水平發(fā)展迅速,電氣自動化技術(shù)的可提升空間很大。
隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)的信息量對于提高供配電系統(tǒng)技術(shù)水平具有非常重大的意義。當(dāng)前,供配電系統(tǒng)規(guī)模巨大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使得數(shù)據(jù)的收集成為各電力企業(yè)工作的難點。在電力信息采集過程中應(yīng)用電氣自動化技術(shù),能夠自動采集供配電系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù),實時監(jiān)測供配電系統(tǒng)運行狀態(tài),解決信息采集工作較困難的問題。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,還能夠收集和處理供配電系統(tǒng)檢修全流程數(shù)據(jù),并融合大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能分析技術(shù)提高數(shù)據(jù)處理效率[3]?,F(xiàn)階段,在供配電系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù),能夠連接計算機等設(shè)備,實時監(jiān)測發(fā)電站和變電站,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化傳輸,大大提升供配電系統(tǒng)的整體運行效率;可以完善備用系統(tǒng)建設(shè),避免主系統(tǒng)故障時,失去對系統(tǒng)的監(jiān)控。
在供配電系統(tǒng)的維修和檢測中,電氣自動化技術(shù)起到舉足輕重的作用。電力供應(yīng)與分配系統(tǒng)是由許多設(shè)備和模塊組成的復(fù)雜系統(tǒng),其運行過程中存在許多容易對系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響的因素。如果設(shè)備發(fā)生故障,將直接影響供配電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)和可靠性。目前,供配電網(wǎng)大多采用人工維修方式,不但維修進度緩慢,維修程序煩瑣,而且存在威脅維護人員人身安全的隱患。在維修時,往往要關(guān)掉電源,導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷,給區(qū)域工業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失,也會對人們的正常生活造成一定影響。
使用電氣自動化技術(shù),可以迅速、精確地發(fā)現(xiàn)供配電系統(tǒng)中存在的各種問題,同時可以保障維修工人的生命財產(chǎn)安全。另外,電氣自動化技術(shù)還能實時地收集故障信息,為今后的電網(wǎng)維修提供有力的參考。采用電氣自動化技術(shù),可以模擬各種設(shè)備的故障,以便在出現(xiàn)事故時能夠?qū)Ρ葘崟r數(shù)據(jù)資料,降低資源的消耗[4]。在維修期間,利用電氣自動化技術(shù)可以定位故障點,將監(jiān)測到的信息反饋給控制中心,大大提升了診斷工作的效率;可以將各種問題的信息及時反饋給維護人員,使他們可以根據(jù)實際情況制訂正確的維護計劃,這樣既可以節(jié)約維護成本,又可以縮短檢修周期,提高電力供應(yīng)效率,減少因斷電而帶來的經(jīng)濟損耗。
在供配電監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù),能夠監(jiān)測供配電系統(tǒng),從而實現(xiàn)電力質(zhì)量監(jiān)測及遠程測量等工作。
(1)在電力質(zhì)量監(jiān)測過程中合理應(yīng)用電氣自動化技術(shù),可以判斷電力線路的穩(wěn)定性,維護供配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。工作人員可以根據(jù)電氣自動化技術(shù)傳遞相關(guān)數(shù)據(jù),分析干擾供配電系統(tǒng)運行的因素,并自動向工作人員發(fā)出警報,及時讓工作人員對供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題進行處理,或者強制關(guān)閉公共供配電系統(tǒng)[5]。
(2)在遠程測量工作中應(yīng)用電氣自動化技術(shù),工作人員不需要挨家挨戶抄電表,可以遠程檢查用戶用電情況,合理管控用電超標的商戶和居民,既緩解了工作人員的工作壓力,又提高了信息數(shù)據(jù)采集速度。
在配電網(wǎng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù),可以按照不同城市的用電需求,將配電網(wǎng)分為不同的等級,按照等級對城市進行供電,解決電網(wǎng)及省級供配電管控難度高、工作量大的問題,并且能夠確定控制重點,提升管理工作水平。將電氣自動化技術(shù)與配電網(wǎng)相結(jié)合,并配備專業(yè)調(diào)度及管控部門,可以提高配電網(wǎng)自動化水平,使工作更加高效,保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,為城市居民、企業(yè)等提供穩(wěn)定電力資源。
為了降低供配電系統(tǒng)故障次數(shù),延長使用壽命,要對電氣自動化技術(shù)進行安全管理。
(1)隔離故障區(qū)域。若出現(xiàn)永久性故障,首先要對故障進行識別,然后將有故障的線路進行隔離。在供配電系統(tǒng)中,故障判定和恢復(fù)供電是自動的,當(dāng)故障被修復(fù)后,饋線斷路器和自動重合閘能夠重疊[6]。通過對故障位置進行判斷,對故障電流信息進行分析,能夠切斷電源,實現(xiàn)對故障線路的自動隔離。
(2)建立有效的電力分配系統(tǒng)。為了使故障區(qū)域可以盡快恢復(fù)正常供電,可以運用徑向饋線為用戶提供電能,這也是最常用的方式。若電量負載過大,可以用饋線互連的方式為用戶提供備用電源。
(3)加強對供配電系統(tǒng)的檢查。相關(guān)工作人員需要對供配電系統(tǒng)內(nèi)部進行檢查,保證沒有任何技術(shù)問題,從源頭規(guī)避安全事故。
(4)提升工作人員的應(yīng)急處理能力。如果供配電系統(tǒng)運作過程中出現(xiàn)意外情況,要提升工作人員的應(yīng)變處理能力,立即采取有效措施進行處理。技術(shù)人員首先需要切斷電源,對整體系統(tǒng)進行保護,避免再發(fā)生故障,對設(shè)備造成損壞[7]。
(5)相關(guān)人員要做好信息保護工作。相關(guān)人員要避免出現(xiàn)信息非法泄漏情況,加強信息保護。
(6)保障供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。供配電系統(tǒng)的安全能夠保證電力系統(tǒng)的正常運作。電氣企業(yè)要充分利用電氣自動化技術(shù)現(xiàn)對電廠及其附近的變電站等各種數(shù)據(jù)的自動收集和處理,并對其進行統(tǒng)一的分析與控制。為了實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定,必須確保電力資源的輸出、變電還有配電等方面的協(xié)調(diào)一致,從而提升供配電的運行效益,實現(xiàn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[8]。
要根據(jù)城市規(guī)劃和客戶用電需求選擇合適的通信通道,在目前的通信條件和配電自動化管理的基礎(chǔ)上,以分層方式配置通信通道,配置過程中要將資源共享。我國較常見的通信通道有載波通信、光纖通信、無線通信、微波通信、有線通信等,通常情況下,高中速通信通道多應(yīng)用于主干線,在試點項目中大多應(yīng)用光纖[9]。
在供配電系統(tǒng)實際操作過程中,電氣自動化設(shè)備較多。由于廠家和制造企業(yè)的差異,相關(guān)電氣自動化設(shè)備參數(shù)存在較大差異,從而使后續(xù)的供配電系統(tǒng)運行管理工作陷入混亂。為了進一步提高電氣自動化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用水平,必須根據(jù)國家標準生產(chǎn)和制造相應(yīng)設(shè)備,以滿足電氣自動化技術(shù)的相關(guān)要求。在此基礎(chǔ)上,提高不同電氣自動化設(shè)備之間的兼容性,從而實現(xiàn)不同電氣自動化設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享。
綜上所述,電氣自動化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中應(yīng)用,能夠解決供配電系統(tǒng)在運行過程中存在的問題,提高供配電系統(tǒng)運行效率,從而保證供配電系統(tǒng)運行質(zhì)量。利用電氣自動化技術(shù),可以提高配電網(wǎng)的運行能力,為城市提供穩(wěn)定的配電環(huán)境。