配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動化的應(yīng)用

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，用戶對供電質(zhì)量和可靠性的要求越來越高。配電自動化系統(tǒng)利用現(xiàn)代計算機、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)中壓配電網(wǎng)運行的自動化，有效地提高供電質(zhì)量和生產(chǎn)管理效率。本文對配電自動化終端設(shè)備及其在電力配網(wǎng)自動化的應(yīng)用進行分析。

關(guān)鍵詞：配電自動化終端設(shè)備;電力配網(wǎng)自動化;應(yīng)用

1配電自動化終端設(shè)備結(jié)構(gòu)

1.1中心監(jiān)控單元

像模擬量輸入與開關(guān)量輸入信號的采集，故障檢測，電壓、電流、有功功率等運行參數(shù)的計算，控制量的輸出、遠程通信等都是其包括的主要功能。配電自動化終端目前的采用的形式是平臺化、模塊化的輸出量和通信接口形式設(shè)計，根據(jù)實際需要擴展和配置數(shù)量。

1.2人機接口電路

在簡單配置維護配電自動化終端的時候可以使用人機接口，可以整定主要運行參數(shù)，可以對電壓、電流、功率等測量數(shù)據(jù)進行顯示，其他裝置的運行狀態(tài)信息可以得到反映。為達到設(shè)計更簡化，裝置的可靠性得到提高的目的，有很多沒有人機接口模塊的配電自動化終端，配置維護的時候就需要維護人員通過便攜式PC進行。

1.3操作控制回路

控制回路主要是通過操縱回路上的各種開關(guān)將饋線自動化終端設(shè)備體現(xiàn)出來，而且在整個過程中能夠?qū)⑷斯げ僮鏖_關(guān)的內(nèi)容、范圍以及位置信息等反饋出來，使得相關(guān)的操作人員能夠在較短的時間內(nèi)找到人工操作開關(guān)的入口，并且實時地監(jiān)控開關(guān)的狀態(tài)。

1.4通信終端

通信終端又被叫做通信配適器，可以通過監(jiān)控單元的以太網(wǎng)接口或者RS232串行接口連接，來達到連接監(jiān)控單元和配網(wǎng)自動化通信介質(zhì)的目的。不同的類型的通信設(shè)備通道的連接，分有光纖終端、無線終端、調(diào)制解調(diào)器（用于模擬通道）、載波終端等不同的通信終端。

2配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用

2.1配電網(wǎng)自動化終端通信技術(shù)的應(yīng)用

配電自動化終端與主站系統(tǒng)間的信息交互都是通過通信系統(tǒng)完成的，必須有穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)，才能實現(xiàn)配電自動化的功能。由于配電自動化系統(tǒng)的終端設(shè)備具有多點、分散，單臺設(shè)備的數(shù)據(jù)量小，實時性要求不同的特點，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和經(jīng)濟條件確定合理的通信方式。為減少投資、優(yōu)化通道結(jié)構(gòu)，通常采用一個配電子站轉(zhuǎn)發(fā)附近一個區(qū)域內(nèi)配電自動化終端的數(shù)據(jù)，配電子站一般設(shè)置在變電所、開閉所內(nèi)。配電子站與主站的通道是主干通道，一般采用實時性強的光纖網(wǎng)絡(luò)。配電子站與配電自動化終端之間的通道是分支通道，對通信速率要求比較低，可采用有線電纜、配電載波（DLC）、現(xiàn)場總線、數(shù)據(jù)電臺、電話撥號、移動通信（GPRS/CDMA）等多種形式。實際應(yīng)用中，對可靠性要求較高的FTU可采用點對多點光纖通道，對于通信數(shù)據(jù)量比較大的大型開閉所，DTU可接入主干光纖網(wǎng)絡(luò)與主站直接通信。

2.2故障診斷與檢修技術(shù)

配電自動化終端設(shè)備在運行過程中所產(chǎn)生的故障的數(shù)量和種類是非常多的，從整體上來說，這些故障可以分為兩大類，第一是短路故障的檢測技術(shù)，第二是單相接地的故障檢測技術(shù)。無論是哪一種故障類型發(fā)生在電力系統(tǒng)的實際運行過程中，系統(tǒng)均可以將故障信息和故障數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡镜奈恢?，然后，操作人員可以通過主站收集的故障信息進行故障位置的診斷，這樣可以減少排除故障診斷的時間，提高工作效率。但是當(dāng)整個系統(tǒng)發(fā)生第二類的故障也就是單相接地的故障時，整個電路還可以繼續(xù)供電兩個小時，但是需要工作人員在這兩個小時內(nèi)完成故障的排除和檢修工作，此外，一些小型的故障發(fā)生雖然僅僅產(chǎn)生一些較小的電流，但是這些現(xiàn)象也必須引起工作人員的注意，及時做好故障的診斷和排除工作，使得整個配電網(wǎng)更加的安全與穩(wěn)定。

2.3配電自動化終端的故障自動隔離技術(shù)的應(yīng)用

自動隔離技術(shù)是保證配電自動化終端設(shè)備的關(guān)鍵性技術(shù)，能夠保障整個電力配電系統(tǒng)的安全。在具體的操作過程中，開閉所需要采用短路裝置形式的進線，而且監(jiān)測保護裝置也需要同時開展，而從出線的這一角度來說，負荷開關(guān)的作用能夠使得整個系統(tǒng)在檢測到故障后將故障信息上報到調(diào)控中心，這樣有助于工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)信息來分析故障的類型，并且采取有效的處理措施，能夠?qū)崿F(xiàn)不完全依靠主站的作用，僅僅利用PLC和DTU的功能就可以完成隔離作用。

3應(yīng)用實踐分析

某供電局配網(wǎng)自動化按照“系統(tǒng)主站+配網(wǎng)自動化終端”兩層結(jié)構(gòu)進行建設(shè)，同時為了滿足今后發(fā)展需要，能夠靈活擴展為“系統(tǒng)主站+配網(wǎng)子站+配網(wǎng)自動化終端”三層結(jié)構(gòu)，廠站時鐘采用統(tǒng)一的主從式時鐘系統(tǒng)、系統(tǒng)對時采用網(wǎng)絡(luò)NTP方式，主站系統(tǒng)通過信息交互總線與其它系統(tǒng)互連，實現(xiàn)信息共享和應(yīng)用集成。主站到終端的通信方式：骨干層通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)主站到變電站通信，接入層采用EPON技術(shù)實現(xiàn)變電站到配網(wǎng)終端之間的通信。

3.1主站概況

配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)由21臺服務(wù)器、23臺工作站、12臺交換機、14臺安全防護設(shè)備等組成。主站系統(tǒng)主要實現(xiàn)配網(wǎng)監(jiān)測與管理、信息交互與集成、配網(wǎng)GIS等應(yīng)用功能，按照“電力系統(tǒng)二次安全防護”有關(guān)規(guī)定，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)部署在安全區(qū)一，IEB總線服務(wù)器部署在安全區(qū)二、地理信息系統(tǒng)（GIS）在安全區(qū)三，所有應(yīng)用系統(tǒng)可通過安全防護設(shè)備進行信息交互。

3.2配電主站到變電站骨干層通信網(wǎng)

配電主站到變電站的通信采用包供原西門子或華為SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)，在SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)建MSTP網(wǎng)絡(luò)承載本次工程變電站至主站的信息傳輸。變電站新增OLT設(shè)備（SDH設(shè)備需增加以太網(wǎng)板用于連接新上OLT設(shè)備），主站至變電站的配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)采用供電局原有SDH光纖傳輸網(wǎng)，組建SDHMSTP網(wǎng)絡(luò)用于承載變電站OLT匯集的10kV配電站點信息。

3.3變電站到配電終端接入層通信網(wǎng)

變電站至配電終端的通信方式有光纖專網(wǎng)、無線專網(wǎng)、無線公網(wǎng)、配電線載波等。本次工程變電站至配電終端的通信網(wǎng)建設(shè)優(yōu)先選擇實時可靠性高、擴展性好的EPON光纖專網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)重要的站點的“三遙”通信，采用無線公網(wǎng)方式實現(xiàn)其余站點的“兩遙”通信至主站端。

3.4配電自動化終端（DTU、FTU等）分區(qū)域配置方案

首先選擇各分區(qū)的配電自動化故障處理模式。對于電纜線路，故障處理模式以集中型三遙為主，輔以二遙方案;對于架空線路，故障處理模式以就地型為主（市中心城區(qū)采用集中型）;對于電纜、架空線混合線路，市中心城區(qū)采用集中型，其他區(qū)域的混合線路若以架空線為主體則采用就地型、若以電纜為主體則采用集中型。

3.5實施預(yù)期

通過配電自動化項目的建設(shè)，解決了建設(shè)區(qū)域配網(wǎng)調(diào)度“盲調(diào)”問題;有利于進一步提高設(shè)備利用率，實現(xiàn)配電經(jīng)濟運行;提高電網(wǎng)供電可靠性，改善電能質(zhì)量;提高故障信息集成化，增強配網(wǎng)應(yīng)急搶修能力;提高勞動生產(chǎn)率，緩解結(jié)構(gòu)性缺員的矛盾;提高供電條件及電力服務(wù)質(zhì)量，客戶滿意率明顯提高。

4結(jié)語

配電自動化終端作為配電自動化的重要組成部分，其開發(fā)和應(yīng)用能有效地縮小電力線路故障范圍，提高配網(wǎng)的供電能力和用電效率，增強電網(wǎng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。配電自動化終端技術(shù)伴隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，將會逐步成熟，并進一步向高可靠性、多功能、組合式、小型化、低功耗、低成本、免維護方向發(fā)展，將會在我國配電網(wǎng)絡(luò)智能化建設(shè)中起到舉足輕重的作用。

參考文獻

[1]配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動化的應(yīng)用探討[J].趙海.通訊世界.2019（11）

[2]配網(wǎng)自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].張楠，楊友良.南方農(nóng)機.2019（08）

作者介紹：

朱劍峰（1978.12.13），性別：男;籍貫：福建莆田;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：高級工程師;職務(wù)：二次配電運檢;研究方向：配電自動化。ABABA748-0F4E-4CB9-9F28-7A566BC706D1