電力配網(wǎng)自動(dòng)化中配電自動(dòng)化終端設(shè)備的應(yīng)用探析

楊文達(dá)

摘要 配電自動(dòng)化重點(diǎn)設(shè)備是電力網(wǎng)配自動(dòng)化建設(shè)的重要方面，對(duì)其應(yīng)用的研究對(duì)該領(lǐng)域的完善發(fā)展有積極意義。本文分析了現(xiàn)代化的配電自動(dòng)化終端在電力配網(wǎng)中的使用現(xiàn)狀，討論了其實(shí)際功能和其在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方式，旨在不斷推進(jìn)應(yīng)用技術(shù)的提高，促進(jìn)相關(guān)問題的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 電力配網(wǎng)自動(dòng)化；配電自動(dòng)化；應(yīng)用

中圖分類號(hào)TM7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）156-0089-01

在我國電力配網(wǎng)建設(shè)中，配電自動(dòng)化終端設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，與設(shè)備相配套的技術(shù)手段可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控，通過自動(dòng)化技術(shù)可以遠(yuǎn)程控制電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)開閉遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)控制、遠(yuǎn)距離的配電傳輸及中壓遠(yuǎn)方掌控等目的。使用新技術(shù)之后不但可以提升電網(wǎng)運(yùn)作效率還可以大幅提升企業(yè)效益。此外，針對(duì)以往難以實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離電力故障排除和檢修也可以很方便的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而為增強(qiáng)繼電保護(hù)的效應(yīng)及保護(hù)通訊設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)打下了良好的基礎(chǔ)。在實(shí)際的工作中，配電自動(dòng)化終端設(shè)備的設(shè)計(jì)，應(yīng)先確定與自動(dòng)化終端設(shè)備有緊密聯(lián)系的組件和設(shè)備，并對(duì)故障檢測(cè)、故障自動(dòng)隔離保護(hù)等重要技術(shù)做精細(xì)的技術(shù)指標(biāo)分析，通過合理設(shè)定各技術(shù)的性能指標(biāo)閾值，確保故障檢測(cè)、故障自動(dòng)隔離保護(hù)等技術(shù)在日常運(yùn)行中具有良好的靈敏度和穩(wěn)定性。

1 電力配網(wǎng)自動(dòng)化中配電自動(dòng)化終端設(shè)備核心技術(shù)特點(diǎn)

Ftu是饋線自動(dòng)化終端的英文簡稱，將一次設(shè)備連接與自動(dòng)化系統(tǒng)相互連接起來的接口，雖然Ftu的用途較多，但是一般主要應(yīng)用于配電系統(tǒng)變壓器、無功補(bǔ)償電容器、斷路器等方面。Ftu主要是為了實(shí)現(xiàn)與饋線主站的通信，可以更好地對(duì)配電系統(tǒng)加以控制，在控制的同時(shí)為配電系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)，執(zhí)行主站在得到相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后對(duì)配電設(shè)備發(fā)出控制調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)Ftu的各項(xiàng)功能，從而達(dá)到自動(dòng)化的目的。Ftu本質(zhì)上不單單是一次設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)連接的接口，同時(shí)還是繼電保護(hù)和遠(yuǎn)方終端之間的一種自動(dòng)化終端。常常包括饋線自動(dòng)化控制器、通信接口終端等等。一般配電終端由五個(gè)部分組成，第一部分是人機(jī)接口電路，主要是起到對(duì)配置維護(hù)作用，在反映電流、功率和電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以顯示出其他裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，由此可以簡化配電終端的設(shè)計(jì)。對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行檢測(cè)，整理其他的運(yùn)行參數(shù)。這樣一來可以大大的提升整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。人機(jī)接口電路并不是全部被使用在配電終端設(shè)備上，在沒有覆蓋到的地方就需要相關(guān)維護(hù)人員對(duì)配置維護(hù)問題進(jìn)行解決。第二部分是中心監(jiān)控單元，這一部分是配電終端最為重要的組成部分，這一部分具有很多功能，主要包括有功功率參數(shù)運(yùn)算、故障檢測(cè)、遠(yuǎn)程通信遠(yuǎn)程通信、模擬量輸入等等?，F(xiàn)在配電終端在市場(chǎng)上較多的是使用模塊化或者平臺(tái)化的設(shè)計(jì)。第三部分是通信終端，也可稱作通信適配器，通信終端采用的連接接口是太網(wǎng)接口，可以有效的實(shí)現(xiàn)通信的具體功能，將通信介質(zhì)和監(jiān)控單元進(jìn)行有效連接。 依據(jù)通信通道的種類進(jìn)行歸類，可將通信終端分為光纖終端、無線終端、載波終端等。第四部分是操作控制回路，針對(duì)從左控制回路的應(yīng)用，一般是被應(yīng)用于Ftu中，這種回路中會(huì)設(shè)有易于找到位置的人工操作開關(guān)，使得工作人員可以及時(shí)、準(zhǔn)確的知曉開關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。第五部分是電源回路，這一部分主要是負(fù)責(zé)提供直流電源?？梢蕴岣卟煌N類直流電源用于配電終端的電路中。為了保證Ftu的用電需求，需要在設(shè)計(jì)中考慮蓄電池的配備，同時(shí)還可以為開關(guān)的操作電源提供電力保證，以此可以實(shí)現(xiàn)即使是在線路停電的情況下也可以有用電保障。

2 電力配網(wǎng)自動(dòng)化中配電自動(dòng)化終端設(shè)備的應(yīng)用

配電自動(dòng)化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動(dòng)化中推廣應(yīng)用，能夠提高電力系統(tǒng)供電的質(zhì)量，也可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，保證優(yōu)質(zhì)電能的提供。配電自動(dòng)化的技術(shù)基礎(chǔ)是信息化，只用通過信息技術(shù)將配電系統(tǒng)中的在線數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等通過配電自動(dòng)化終端設(shè)備收集在一起，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)以及誰被的監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)。在進(jìn)行配電自動(dòng)化終端設(shè)備應(yīng)用分析時(shí)，先要對(duì)自動(dòng)化隔離、故障分析監(jiān)測(cè)、通訊等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行具體分析，據(jù)此可以較為可靠的論證電力配網(wǎng)自動(dòng)化中配電自動(dòng)化終端設(shè)備的應(yīng)用情況。某些故障的發(fā)生會(huì)對(duì)電力配電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性造成很大的影響，這些故障之中，危害性最大的故障應(yīng)該是短路故障；故障中發(fā)生頻率較高的是單相接地故障。所以，配電自動(dòng)化需要采取科學(xué)、合理的故障檢測(cè)、診斷技術(shù)來進(jìn)行處理。

2.1 故障檢測(cè)診斷技術(shù)

配電自動(dòng)化終端設(shè)備的故障檢測(cè)、診斷技術(shù)較多，但是一般應(yīng)用較多的技術(shù)有兩種一是短路故障檢測(cè)技術(shù)；二是單相接地故障檢測(cè)技術(shù)。不論是上述哪種技術(shù)，都是對(duì)自動(dòng)終端進(jìn)行檢測(cè)、診斷，同時(shí)將采集到的自動(dòng)終端數(shù)據(jù)及分析的故障信息傳輸?shù)街髡?，?zhǔn)確、及時(shí)的將傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷設(shè)備故障的性質(zhì)及位置，進(jìn)而提高排除故障的工作效率。當(dāng)單相接地故障發(fā)生時(shí)，還可以持續(xù)供電2小時(shí)，但是需要在這一時(shí)間段內(nèi)完成對(duì)故障的排除。雖然有些小的接地系統(tǒng)在發(fā)生這一故障時(shí)所產(chǎn)生的電流較小，但是仍然需要進(jìn)行必要的檢測(cè)和處理，確保整個(gè)配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定。

2.2 配電自動(dòng)化終端設(shè)備的通信技術(shù)

通道結(jié)構(gòu)及降低成本投入，常規(guī)做法是使用一個(gè)配電子站轉(zhuǎn)發(fā)附近一個(gè)區(qū)域內(nèi)的配電終端的數(shù)據(jù)，配電子站的位置通常是設(shè)置在變電所。這樣的設(shè)置可以使配電子站與主站的通道是主干通道，而將配電子站與配電終端之間的通道作為分支通道。由于FTU對(duì)可靠性要求相對(duì)較高，因此可采用光纖以太網(wǎng)或者點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)光纖通道。由于光纖技術(shù)的快速發(fā)展，很多企業(yè)為了降低成本，分支通道紛紛采用光纖網(wǎng)絡(luò)。一種較為理想化的方式是配電終端能主動(dòng)向上級(jí)主站報(bào)告遙測(cè)量越限、遙信量變位及故障信息等異常信息。而主站可以設(shè)定在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，訪問配電終端，確認(rèn)其是否正常工作并讀取各種測(cè)量數(shù)據(jù)。

2.3 配電自動(dòng)化終端在開閉所故障自動(dòng)隔離的應(yīng)用

故障自動(dòng)隔離技術(shù)是配電自動(dòng)化終端設(shè)備應(yīng)用的安全保障，對(duì)整個(gè)電力配電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有重要作用。開閉所的建立可以有效的提高電力數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在具體操作中，開閉所需要采用斷路裝置的形式進(jìn)線，同時(shí)要有與之相應(yīng)的監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置。對(duì)于出線的設(shè)計(jì)，則要采取負(fù)荷開關(guān)，這樣做是為了能夠在發(fā)現(xiàn)故障后及時(shí)上報(bào)調(diào)控中心起到控制作用，明確故障類型，積極有效處理故障。開閉所的故障處理也可以采用當(dāng)?shù)乜刂频姆绞?，不完全依靠主站，利用DTU的PLC功能完成故障線路隔離。

3 結(jié)論

綜上所述，根據(jù)對(duì)電力配網(wǎng)自動(dòng)化中配電自動(dòng)化終端設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的探析，還深入的討論了配電自動(dòng)化終端設(shè)備的組成及其功能，全面的介紹了相關(guān)的技術(shù)及常見故障檢測(cè)技術(shù)，就主要的故障提出了相應(yīng)的解決方法。凸顯了相關(guān)技術(shù)在實(shí)際的工作中所占地位的重要性，同時(shí)為了提高和完善相關(guān)技術(shù)，要不斷地提高技術(shù)應(yīng)用的實(shí)用和操作價(jià)值。