Различные автоматические устройства применяют во всех частях системы передачи и распределения электроэнергии. Высокая скорость измерения электрических величин, особенно в переходных процессах, исключают возможность регулирования за счет действия персонала. Некоторые объекты системы работают без обслуживающего персонала. Сложность и непрерывность процессов производства, передачи и распределения электрической энергии определяет необходимость широкого использования автоматических устройств практически на всех объектах. Автоматические устройства позволяют обеспечить ликвидацию аварии и способы выполнять регулирование электрического режима при изменении нагрузки. Широко используются устройства режимной и противоаварийной автоматики, которые наряду с быстродействующими защитами значительно повышают надежность работы всей системы передачи и распределения электрической энергии.

К ним относятся устройства: автоматического регулирования возбуждения (АРВ), автоматического включения резервных элементов (АВР), автоматического повторного включения (АПВ), автоматической частотной разгрузки (АЧР) и др.

Генераторы электростанций и синхронные компенсаторы подстанций имеют автоматическое регулирование тока возбуждения (АВР). Измерение тока статора (в основной реактивной составляющей) сопровождается регулированием тока возбуждения и ЭДС статора с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимый синхронный синхронизирующий момент машины и заданный режим напряжения на ее выводах и режимах станций, устойчивость генераторов или системы. Для повышения устойчивости системы при коротком замыкании АРВ форсировано увеличивает ток возбуждения. Для этого применяют быстродействующее возбуждение на основе полупроводниковых выпрямителей, автоматически многократно изменяющих возбуждение выпрямителей, автоматически многократно изменяющих возбуждение в течение долей секунды.

Автоматическое повторное включение – вид системной автоматики, применение которой повышает надежность электроснабжение. Наиболее частое дуговое перекрытие гирлянды изоляторов на ВЛ 110 кВ является коротким замыканием и отключается защитой. Через короткий интервал времени, достаточной для деонизации зарядов потухшей дуги, АПВ включает линию. В большей части повторных включений короткие замыкание не возобновляются, линии продолжают нормально работать, а потребители почти не чувствуют перерыва. Основная область применения АПВ – радиальные и транзитные линии напряжением 35 кВ и выше. На линиях с напряжением 220 кВ и выше, кроме трехфазного, применяется однофазное автоматическое повторное включение (ОАПВ) и др. Используют АПВ двух- и трехкратного действия. Особенно резко АПВ повышает надежность электроснабжения потребителей, питаемых по одиночным радиальным линиям.

Также широко АПВ, в электропередачах применяется другой вид системной автоматики – автоматическое включение резерва (АВР). Однако применение АВР отличается от области преимущественного распространения АПВ. Автоматическое включение резерва применяют для восстановления питания потребителей при повреждении в резервной системе электроснабжения, когда параллельно включенные элементы (линии или трансформаторы) работают раздельно для снижения уровня токов короткого замыкания. Применяют АВР линии, трансформатора, секций шин, в некоторых случаях генератора или двигателя. Наиболее часто применяют АВР в системах распределения электрической энергии.

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) – вид системной автоматики, применяют ее в тяжелых послеаварийных режимах, связанных с потерей генераторных мощностей. Предположим, что отключается ЛЭП, связывающая две ЭЭС. В системе которая получила мощность, частота будет снижаться. На некоторых подстанциях этой системы устанавливают комплекты АЧР, под действием которой очередями (группами) отключаются потребители, восстанавливается равенство механического момента вращения турбины и противодействующего электромагнитного генератора для всех генераторов системы. В результате прекращения снижения скорости вращения генераторов и частоты, восстанавливается ее нормальное значение. В ЭЭС, из которой мощность передавалась, происходит повышение частоты. Посредством автоматических регуляторов числа оборотов, действующих на выпускные клапаны (задвижки) турбины, уменьшается впуск энергоносителя в турбины и восстанавливается нормальная частота.

На подстанциях центров питания и объединения ЭЭС включают устройства автоматического регулирования напряжения на вторичных шинах. Используются трансформаторы и автотрансформаторы с РПН, регулируемые источники реактивной мощности и др. Регулирование напряжения на шинах должно производиться автоматически по заданному закону.

Мощность компенсирующих устройств (конденсаторных батарей, реакторов, статических компенсаторов) также должна автоматически регулироваться ступенями и непрерывно (плавно) при изменении реактивных нагрузок и напряжения в пунктах электропередачи.

В кабельных сетях 6 – 36 кВ с компенсированной нейтралью при замыкании фазы на землю используют автоматику регулирования величины индуктивного сопротивления катушки (реактора), включенного в нулевую точку трансформатора.

В электрических системах и сетях различного назначения используют ряд других устройств управления режимами напряжения.

Работа систем электроснабжения немыслима без применения различных автоматических действующих устройств релейных защит, аппаратов защиты от перенапряжения и других. Релейная защита от коротких замыканий предназначена для локализации аварий отключением того элемента, в котором произошло замыкание.

Основными требованиями к релейной защите являются быстродействие и селективность (избирательность). Защита от перенапряжений – многократного кратковременного превышения номинального напряжения возникающих в результате атмосферных (грозовых) и коммутационных (внутренних) явлений, осуществляется автоматическими аппаратами ограничения перенапряжения и разрядниками.

Центры управления ЭЭС – центральные диспетчерские и оперативные службы и управления (ЦДС, ОДУ, ЦДУ), а также отдельные объекты системы располагают связью и устройствами измерения сигнализации, управления и регулирования, действующими на расстоянии. Ряд параметров электрического состояния (величины напряжения, тока, активной и реактивной мощности и др.), измеряемые в важнейших пунктах системы, передают на диспетчерский пункт. Наиболее распространенная телесигнализация на диспетчерском пункте включенное или отключенное состояние коммутационных аппаратом, установленных на главных подстанциях системы. С помощью телеуправления включают или отключают из диспетчерского пункта, установленные на крупных подстанциях системы и др.