摘要：電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應用是自動化的一種具體形式，它是指應用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進行就地或遠程的自動監(jiān)控、調(diào)節(jié)和控制、保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行和具有合格的電能質(zhì)量。本文就電氣自動化在電力系統(tǒng)中應用的幾個方面進行具體介紹，以及對電力系統(tǒng)及其自動化進行研究探討

關鍵詞： 電氣自動化 電力系統(tǒng) 變配電所配電網(wǎng) 自動化應用

一、電氣自動化在變配電所的應用

1.保護的功能類型

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

2.通信功能

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

3.遠動功能

變配電所實時監(jiān)控，即遠動功能，該功能包括遙測、遇信和遏調(diào)及故障報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算、圖形、生產(chǎn)報表、曲線等的描繪。

4.管理功能

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

二.配電網(wǎng)自動化在電力系統(tǒng)的運用

1.配電自動化實施目的

配電自動化實現(xiàn)的目標總得來說可以歸結為以下幾點：1.提高電網(wǎng)供電的可靠性，切實地提高電能的質(zhì)量，確實保護向用戶提供不間斷地優(yōu)質(zhì)電能;2.切實提高城鄉(xiāng)電力網(wǎng)整體的供電能力;3.實現(xiàn)配電管理的自動化，為多項管理過程提供遠程信息支持，改從而善服務; 4.減少運行維護費用和各種損耗費用，從而實現(xiàn)配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行;6.提高勞動生產(chǎn)效率及服務質(zhì)量，為電力市場改革打下良好的技術基礎;5.提高勞動生產(chǎn)率和管理水平。

2.配電網(wǎng)自動化模式方案

(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開關和饋線開關相配合，并由兩個電源形成供電。換一個角度也就是說優(yōu)化配網(wǎng)結構，推行配電網(wǎng)的相互銜接。變電站出線保護開關具有多次重合的功能，重合命令功能由微機來控制，線路開關具有自動操作和遙控操作兩種功能，通信開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及遠動裝置，事故信息、監(jiān)控系統(tǒng)由微機一次性完成。設備與線路故障由主站系統(tǒng)辨認，直到確認故障范圍后重合命令才發(fā)出命令使故障段斷開開關。

(2)自動重合器方案

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)的重合器進行保護。當發(fā)生故障時，由上一級重合器斷開故障開關。當任何一段發(fā)生故障時，應使故障段兩端重合器斷開，對故障進行隔離處理，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數(shù)相配合來切除。

(3)饋線自動化模式

1)近距離也稱就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式來實現(xiàn)。

2)計算機集中監(jiān)控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障發(fā)生的情況下，由主站根據(jù)采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并恢復供電的方案。

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

三.電力系統(tǒng)及其自動化的研究方向

(1)智能保護與變電站綜合自動化

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

(2)電力市場理論與技術

基于我國目前的經(jīng)濟發(fā)展狀況、電力市場發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術經(jīng)濟的具體情況，我國相關部門做了以下努力：1.認真研究了電力市場的運營模式，深入探討并明確了運營過程中各步驟的具體規(guī)則和流程;2.提出了適合我國現(xiàn)階段狀況電力市場運營模式的期貨交易、轉(zhuǎn)運服務等模塊的具體數(shù)學模型和算法3.緊緊圍繞目前我國模擬電力市場運營中亟待解決一些的理論問題。

(3)電力系統(tǒng)分析與控制

對在線測量技術實施相角測量、研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統(tǒng)振蕩機理及抑制方法、研究發(fā)電機跟蹤同期技術和調(diào)速控制、電網(wǎng)調(diào)度自動化仿真、電力負荷預測方法、研究基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術等。在非線性理論和小波理論在電力系統(tǒng)應用方面，以及在電力市場條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現(xiàn)手段進行了研究。

(4)配電網(wǎng)自動化

在中低壓網(wǎng)絡數(shù)字電子載波、配網(wǎng)的模型及高級應用軟件、地理信息與配網(wǎng)一體化方面取得了重大的技術突破。其中，低壓網(wǎng)絡數(shù)字電子載波采用DSP數(shù)字信號處理技術，提高了載波接收的靈敏度，真正解決了載波在配電網(wǎng)上應用的衰耗、干擾等技術難題;高級應用軟件配網(wǎng)的模型及高級應用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實際運行結合起來，采用了最新國際標準公共信息模型;應用人工智能神經(jīng)元算法進行負荷預測。