摘 要：電力系統的自動化發展離不開科學技術的完善支持，融合多種技術，為了有效促進電力系統的可靠、安全、長效、經濟及穩定運行，本文從電力系統的自動化發展現狀入手探討了各類現代化技術應用發展方向，分析了電力自動化系統設計的原則和設計方案，對提升電力系統的自動化控制水平與綜合服務效益有重要的實踐意義。
關鍵詞：電力自動化系統;原則;設計方案
Abstract:The power system automation development is inseparable from the perfect support of the science and technology, it integrates multiple techniques, in order to effectively promote the power system security, reliable, effective, economic and stable operation ,this article explores all kinds of modern technology application development direction, analyses the electric power automation system design principle and scheme, from the current power system automation development situation , which has the important practical significance to improve the automation control level and comprehensive service efficiency.
Key words: power automation system; principle; design scheme
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104
電力系統自動化的基本原理是將環網結構開環運行的配電網線路通過分段開關把供電線路分割成各個供電區域。當某區域發生故障時，及時將分割該區域的開關跳開，隔離故障區域;隨后，將因線路發生故障而失電的非故障區域迅速恢復供電，從而避免了因線路出現故障而導致整條線路連續失電，大大減少了停電范圍，提高了供電可靠性，減少人工操作帶來操作效率低下。
1、電力系統自動化發展現狀
1.1 電網調度的自動化發展
電力自動化系統以計算機控制為核心，將信息、計算機及自動控制技術有效集成，構建針對信息資源的收集、監測顯示系統以及實時分析、計算與控制系統等。系統中包含遠動裝置系統及主站調度系統，用以全面監控電網的整體運行狀態，能夠及時的調整線路出現的故障，為調度操作人員以倡議化視角對全網實施運籌帷幄的控制、指揮電力系統電網的安全、經濟與穩定運行發揮了重要的推動作用。自動化系統能夠對電網實施常規監控，確保其在正常標準下提升供電質量、滿足用戶用電需求，及時地發現供電過程中存在的問題，并及時通知給工作人員，能夠有效的預防供電事故的發生。通過自動化的調度手段實現對電網運行的經濟調度，以促進耗能的節約，能夠提高用電效率和提高工作人員的工作效率。
1.2 變電站自動化發展
我國電力系統的綜合發展令各類電力保護技術、遠動功能、故障錄波、站內實時監控等綜合功能得以充分發揮及優勢組合，為變電站的綜合自動化發展奠定了堅實的基礎，提高了電力系統的穩定性，有效取代了傳統常規的變電站測量系統，例如錄波器、變送器及指針儀表等，同時也令常規化的控制盤操作、無功補償手控裝置逐步退出歷史舞臺。創新構建了綜合、多功能的遠動控制裝置，令變電站各類裝置及保護信息合理融為一體，與上級調度控制中心可實現實時的通信傳輸，令變電站的自動化水平上升到全新的高度，有效提升了調度中心對下層變電站的全過程運行及遠程操作的綜合監控能力。并為未來全面實現無人值班的變電站自動化控制打下了堅實的基礎。
1.3 配電網自動化發展
當前我國電力行業對配電網的自動化發展研究構建了較多試點，改變單純依靠傳統的人工式經驗操作顯然無法適應電力系統的綜合發展需求，易造成顧此失彼的不良局面。從配電主站到子站再到饋線終端科學構成了三層結構，并將光纖通信網絡作為系統主干傳輸網，該通信方式及結構布設方案得到了普遍認可。其中饋線的自動化可有效基于光纖通信介質進行建立，并令其終端快速進行彼此通信，充分激發饋線的自動化優勢性能，令全新的配電自動化智能系統的完善建立成為可能。因此在未來的發展中我們應將研究方向明確細化。致力于構建綜合的智能化、數字化、網絡化配電自動化系統。
2、配電網自動化的應用原則
2.1 適應性原則。適應城鄉經濟條件的原則，保證供電的公平和公正，由于我國農村經濟相對落后，因而不能照搬發達國家的配電網自動化模式，應該立足國情，結合當地實際條件以解決配電網的實際問題和符合供電可靠性及用戶的要求為目的，將有限的資金有效地投入配網自動化中去，為提供用戶的用電服務提供便利。隨著“網改”的不斷發展，配電網無論在線路長度和設備容量上也在不斷增長，配電網自動化應該能適應發展了的配電網，反過來，發展的配電網，更需要實現自動化。
2.2 逐步完善的原則。配電網自動化是一項綜合性系統工作，需要逐步推動這項工作，最基本的條件是應具有較為完善的多路電源的配電網點，涉及到城市建設，配電網規劃，設備選擇等一系列繁雜工程，內容豐富，技術性強，要求工作人員的操作技術能力比較強。對于配網自動化的發展應實行分期、分階段進行。第一階段為初級階段，變電站出線以自動重合閘作保護，線路上裝多組自動配電開關，建立電壓控制系統。第二階段在第一階段的基礎上，增設通信及控制設備，各分支線自動配電開關由供電所實現控制，對負荷進行調配。第三階段增加各供電所與配電管理中心的通信，將各點信號傳送到配電管理中心，實現微機控制及信息的自動處理，達到完善的配電自動化。
2.3 采用電流控制式的原則。由于重合斷路器經常有合分操作以及瞬時性故障時自動重合，使得配電開關頻繁動作，導致設備可靠性降低，影響使用壽命。另外，自動配電開關有個合閘延時時間，故障時在并聯組數較多的線路，最末級完成合閘的時間達幾十分鐘，合閘時間明顯大于故障判斷時間，影響供電的連續性，這樣能夠保證不會因為一個故障，影響用戶的用電。
3、配電網自動化模式方案
變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案由變電站出線保護開關和饋線開關相配合，并由兩個電源形成環網供電方案。也就是說優化配網結構，推行配電網“手拉手”，變電站出線保護開關具有多次重合功能，重合命令由微機控制，線路開關具有自動操作和遙控操作功能，開關具有自動操作和遙控操作功能，遠動裝置，事故信息、監控系統由微機一次完成。設備與線路故障由主站系統判斷，確認故障范圍后，發令使故障段開關斷開。
自動重合器方案。此方案是將兩電源連接的環網分成有限段數，每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。故障時，由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器進行分合。當任一段故障時，應使故障段兩端重合器分斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數相配合來切除。
自動重合分段器方案。每段事故由自動重合分段器根據關合故障時間來判斷。此方案在時間設置上，應保證變電站內斷路器跳開后，線路斷路器再延時斷開。通過實時監控系統，監測每條線路上的負荷運行情況，及時發現不安全因素，消除事故隱患，使配電網安全運行。通過系統監測功能及時發現用戶計量表故障，防止竊電，避免用電量損失。具備可靠的、高速率的通訊。具備完善的、能識別故障電流的、滿足室外惡劣環境的故障控制器，以及實現斷路器遠方操作。能通過系統監測功能及時計算線路線損使線路能在最佳的經濟狀態下運行。
饋線自動化模式：就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現;計算機集中監控模式，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。在有故障的情況下，由主站根據采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。就地與遠方監控混合模式，采用斷路器(重合器)智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網高度可以積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。
4、結語
近幾年來，隨著電力事業的發展，各種新電器廣泛應用于生活、生產，給人類帶來了巨大的便利，但同時，也使人類社會對電的依賴日益加深。電力作為一種商品進入市場;配電網供電可靠性已是電力經營者必須考慮的主要問題。通過對配電自動化的合理規劃，以及在此基礎上配網自動化的實施，必將使電網運行于安全、可靠、經濟、優質、高效的狀態。同時也可以減少因停電造成的電費損失，提高設備的利用率，降低運行維護費用，降低線損，最大限度地提高電力企業的經濟效益。
參考文獻
[1]蔡桂龍，金小達.配電自動化系統通信方案設置[J].電網技術，2009(4).
[2]高愛國.工業變電站監控組態軟件的設計與開發[D].華北電力大學(河北),2010.
[3]張繼雄.變電站自動化系統選型中應注意的問題[J].內蒙古電力技術.2010(02).
[4]趙云濤.我國電力系統自動化發展趨勢分析[J].河南科技,2011(8).
