關(guān)于電力系統(tǒng)配電變壓器監(jiān)測(cè)終端的研究與實(shí)現(xiàn)

張 莉

(福建省電力有限公司 泉州電業(yè)局，福建 泉州 362000)

在近些年，電力事業(yè)及計(jì)算機(jī)和通信等技術(shù)發(fā)展的非常迅速，配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化必然成為了社會(huì)的緊急需求。然而，綜合國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況可以知道，目前我國(guó)最急需解決的問(wèn)題就是，配電變壓器監(jiān)測(cè)終端能對(duì)數(shù)據(jù)傳輸通信方式和能適應(yīng)不同的通信要求。

一 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

所謂配電自動(dòng)化系統(tǒng)就是通過(guò)現(xiàn)代通信技術(shù)，對(duì)正在運(yùn)行的電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因?yàn)樵谂潆娋W(wǎng)中需要監(jiān)控的設(shè)備比較多，在大多情況下不可能把所有的站端監(jiān)控設(shè)備與配網(wǎng)主站直接相連，特別是對(duì)有線(xiàn)通信方面更是困難重重。所以，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)組成是由配電主站到子站再到終端。并且，各站端之間一般是通過(guò)一定的程序?qū)?shù)據(jù)的通信和控制。首先，各個(gè)配電子站將獲取的配電信息發(fā)給配電主站，主站再對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行全面控制，它還能對(duì)各故障進(jìn)行隔離和診斷，并且能對(duì)沒(méi)有故障的區(qū)域進(jìn)行恢復(fù)供電，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理。而配電子站層的主要任務(wù)就是采集本區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)的信息，并且處理好本區(qū)域內(nèi)的故障與控制，它還要將信息根據(jù)要求發(fā)給主站系統(tǒng);然后，根據(jù)主站信息的要求，配合主站共同調(diào)控管理配電網(wǎng)。在大多數(shù)城市里，因?yàn)榕潆娋W(wǎng)的信息比較分散，而且通過(guò)信端口的數(shù)目較多，這樣必定會(huì)造成主站的負(fù)荷過(guò)大，所以，為了保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，人們一般會(huì)設(shè)一些子站來(lái)分擔(dān)主站的壓力。

二 配變監(jiān)測(cè)終端的工作原理

在當(dāng)今社會(huì)中，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展和需求對(duì)人們的發(fā)展越來(lái)越重要。而配變監(jiān)測(cè)終端則是由信號(hào)及數(shù)據(jù)采集、通信接口、控制輸出以及人機(jī)接口等電路組成。它的工作原理一般是通過(guò)供配電系統(tǒng)的各項(xiàng)電力參數(shù)組成，然后核心控制部件的微處理器將他采集到的信息進(jìn)行分析或計(jì)算處理;控制部件也會(huì)根據(jù)系統(tǒng)的要求，將已經(jīng)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以備下次調(diào)用，也會(huì)通過(guò)通信接口將數(shù)據(jù)傳輸給配電子站或者是其它終端設(shè)備;另外，它也會(huì)及時(shí)地對(duì)系統(tǒng)的功率因數(shù)進(jìn)行控制。與此同時(shí)，主站也會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)通信接口對(duì)核心控制部件下達(dá)控制命令，用來(lái)確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和控制，并且完成系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。而鍵盤(pán)與顯示電路的共同作用組成了人機(jī)接口電路，它的作用主要是用來(lái)對(duì)終端參數(shù)的設(shè)置、修改和查詢(xún)等。在終端與子站或者與其它設(shè)備之間起著數(shù)據(jù)傳輸作用的就是通信接口電路，為了適應(yīng)電力系統(tǒng)各種通信方式的需要，這個(gè)電路一般會(huì)被設(shè)計(jì)成多個(gè)接口。在特殊情況下，系統(tǒng)會(huì)無(wú)功投切，所以控制輸出電路需要開(kāi)關(guān)分合。

三 配變監(jiān)測(cè)終端的作用和功能

在整個(gè)供配電系統(tǒng)中，能將電壓直接輸送給低壓用戶(hù)的電力設(shè)備就是配電變壓器。它運(yùn)行的數(shù)據(jù)組成了整個(gè)配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并及時(shí)監(jiān)測(cè)和控制運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)。它還會(huì)根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)配電變壓器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況作出迅速的控制，從而使電網(wǎng)能夠穩(wěn)定優(yōu)化的運(yùn)行。能夠?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行正確的數(shù)據(jù)采集和控制的自動(dòng)化設(shè)備就是配變監(jiān)測(cè)終端，它上報(bào)監(jiān)測(cè)的各種數(shù)據(jù)主要是依賴(lài)通信網(wǎng)絡(luò)與配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)相連達(dá)到的，也為系統(tǒng)運(yùn)行性能的提高提供了重要證據(jù)。它主要功能如下：

(1)及時(shí)正確的對(duì)數(shù)據(jù)的采集功能。它可以整點(diǎn)或者是定時(shí)記錄變壓器的三相電壓、三相線(xiàn)圈的溫度、電流、電網(wǎng)的頻率和各項(xiàng)功率等數(shù)據(jù)。

(2)及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)功能。它也能夠及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)變壓器的三相電壓、三相線(xiàn)圈溫度、電流、電網(wǎng)的頻率、和有關(guān)功率等參數(shù)的變化情況，并記錄下來(lái)，統(tǒng)計(jì)成表，而對(duì)各種參數(shù)中最大值與最小值出現(xiàn)的時(shí)間或者平均值等數(shù)據(jù)及時(shí)記錄下來(lái)，從而可以繪出配變?cè)?4h內(nèi)的負(fù)荷曲線(xiàn)圖。

(3)對(duì)數(shù)據(jù)形成的報(bào)表及時(shí)存儲(chǔ)的功能。能夠按照日或者月統(tǒng)計(jì)出各種數(shù)據(jù)。

(4)具有正確的遙信功能。它有一個(gè)遙信輸入端口，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)到各種開(kāi)關(guān)檔位工作狀態(tài)。一旦開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生了變化，它就能準(zhǔn)確的記錄并上報(bào)此時(shí)的工作狀態(tài)和發(fā)生的時(shí)間關(guān)系。

(5)具有遙控控制和遙控調(diào)制的功能。它可以根據(jù)所監(jiān)測(cè)的電壓和功率等隨時(shí)間變化情況，及時(shí)的地啟動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償和自動(dòng)調(diào)壓。

(6)具有對(duì)數(shù)據(jù)的通信和傳輸?shù)墓δ?。它能夠定時(shí)的上傳各種測(cè)量到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，還能對(duì)遠(yuǎn)方的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和對(duì)時(shí)。它對(duì)遠(yuǎn)方的遙測(cè)、遙信的控制主要是依賴(lài)主站完成的;。

(7)還具有對(duì)系統(tǒng)的報(bào)警和數(shù)據(jù)顯示的功能。如果系統(tǒng)發(fā)生了故障或者異常工作時(shí)，它就會(huì)自動(dòng)向主站上報(bào)系統(tǒng)中發(fā)生的故障和異常的信息，這樣就可以使顯示部件更容易對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和調(diào)試;它不僅僅具有這些優(yōu)秀的功能，作為新時(shí)代智能化的設(shè)備，它還可以對(duì)系統(tǒng)設(shè)備自身具有自我診斷的功能以及對(duì)失電數(shù)據(jù)的保護(hù)和對(duì)系統(tǒng)故障自恢復(fù)等功能。

四 終端設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)

分析配電監(jiān)測(cè)的功能，再根據(jù)國(guó)內(nèi)外眾多的TIU技術(shù)方案，可以大概了解到，我設(shè)計(jì)的主要思想就是以“數(shù)據(jù)處理，通信模塊”為主要內(nèi)容。其中用于采集分時(shí)段有功電能和無(wú)功電能的就是“采集計(jì)量模塊”，它還可以產(chǎn)生三相電壓和三相電流、有功功率、無(wú)功功率以及無(wú)功功率因素等參數(shù)。

五 總結(jié)

設(shè)計(jì)這一項(xiàng)目的作用就是在于可以利用配變智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的終端，可以及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)配電變壓器的工作狀態(tài)，可以迅速的監(jiān)測(cè)負(fù)荷在電網(wǎng)上的分布情況，也為整個(gè)配電系統(tǒng)的發(fā)展奠定了科學(xué)的基礎(chǔ)。為中國(guó)的配電業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)，也縮小了發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家在工業(yè)上的差距。通過(guò)各企業(yè)間的不段創(chuàng)興與要求，共同學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，在中外技術(shù)方面共同突破，使中國(guó)的配電業(yè)技術(shù)更上一層樓。所以，設(shè)計(jì)這一項(xiàng)目，很好的驅(qū)動(dòng)了我國(guó)在配電系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化方向的發(fā)展。

[1]孔小云;[J];電力系統(tǒng)配電變壓器監(jiān)測(cè)終端的研究與實(shí)現(xiàn)[J];科技風(fēng);2008年11期

[2]李慧;[J];配電變壓器監(jiān)測(cè)終端設(shè)計(jì)分析[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2010年23期