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

張兩鑫

摘 要：隨著近年來國家對電力行業(yè)建設(shè)的大力支持，以及人們生產(chǎn)生活對電力需求的不斷增加，使電力行業(yè)的發(fā)展既面臨著巨大的機(jī)遇，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展是我國電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化并進(jìn)行優(yōu)化的重要基礎(chǔ)保障。本文簡要分析探討配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配電自動化；終端設(shè)備；電力配網(wǎng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的進(jìn)步，人們對于用電需求越來越大。為了更好的為人們提供優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)，提高電力配網(wǎng)的自動化水平，提升電力配網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定和安全，就顯得尤為重要。為了實(shí)現(xiàn)電力配網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定和安全，需相關(guān)電力企業(yè)對電網(wǎng)設(shè)備加強(qiáng)檢查和維護(hù)。其中配電自動化終端設(shè)備是一種目前較為先進(jìn)的智能化配網(wǎng)設(shè)備，電力企業(yè)通過配電自動化終端設(shè)備可以更好完成對整個電力設(shè)備進(jìn)行檢測和管理，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、配電自動化終端設(shè)備的基本組成

配電自動化終端設(shè)備由以下五部分組成：第一部分是人機(jī)接口電路；第二部分是中心監(jiān)控單元；第三部分通信終端；第四部分是操作控制回路；第五部分是電源回路。此外，位于配電自動化終端設(shè)備底層的饋線終端（FTU）和站所終端（DYU）也是其中的關(guān)鍵，其可將整個通信網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站與各個設(shè)備間進(jìn)行連接，并收集和傳輸整個配電自動化終端設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)。

（一）人機(jī)接口電路

人機(jī)接口電路主要是針對配電終端進(jìn)行配置和維護(hù)，包括設(shè)定設(shè)備的主要運(yùn)行參數(shù)，例如故障檢測定值等（包括實(shí)時顯示主要測量數(shù)據(jù)），例如電流、電壓、功率等數(shù)據(jù)（包括實(shí)時顯示其他相關(guān)裝置的運(yùn)行狀態(tài)信息）。人機(jī)接口電路是一種簡化后的配電終端設(shè)計，可以提高配電自動化終端設(shè)備運(yùn)行的安全性能。但由于之前的配電自動化終端設(shè)備沒有選擇安裝人機(jī)接口電路，只能通過技術(shù)人員來進(jìn)行維修，需耗費(fèi)大量人力和時間；因此，使用人機(jī)接口電路既可促進(jìn)電力配網(wǎng)自動化的進(jìn)步，又能減少配電自動化終端設(shè)備的維護(hù)成本。

（二）中心監(jiān)控單元

中心監(jiān)控單元是配電自動化終端設(shè)備最核心的組成部分。可起到及時檢修設(shè)備故障、核算設(shè)備有功功率參數(shù)、精確輸入設(shè)備模擬量、采集開關(guān)量輸入信號、精確控制輸出量、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信等作用。目前，應(yīng)用較多的還是平臺化、模塊化的設(shè)計，其輸入量和輸出量、通信接口的形式和數(shù)量都需根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行配置。

（三）通信終端

通信終端又被稱為通信適配器。主要是用來和以太網(wǎng)接口進(jìn)行連接，確保通信接口和中心監(jiān)控單元可以保持高效的通信狀態(tài)。按照不同的連接通信通道類型，可以將通信終端分為以下四類：無線終端，載波終端，光纖終端，調(diào)制解調(diào)器。

（四）操作控制回路

操作控制回路主要應(yīng)用在饋線自動化終端內(nèi)，在操作回路內(nèi)設(shè)置人工控制開關(guān)，在出現(xiàn)故障時，使工作人員可以第一時間快速按動開關(guān)。

（五）電源回路

電源回路的主要功能是提供各種滯留電源給配電終端電路。如果外部電源出現(xiàn)中斷，那么就可以考慮啟動UPS備用電源，TTU的電源輸入可以從配電變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行輸出；另外，多數(shù)情況下線路上未設(shè)有專用220V交流電源，所以在進(jìn)行電壓測量取樣信號時，可使用電壓互感器為FTU供電，因FTU電源都應(yīng)有蓄電池配備，這樣就可以實(shí)現(xiàn)在線路發(fā)生停電的情況下自身持續(xù)供電。

二、配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動化的應(yīng)用

（一）故障檢測技術(shù)和故障分析技術(shù)在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用

在電力配網(wǎng)自動化中，應(yīng)用較為廣泛的是配電自動化終端設(shè)備的故障檢測技術(shù)以及和故障分析技術(shù)。常見的技術(shù)類型主要有兩種：①一是短路故障分析技術(shù)。故障檢測技術(shù)的使用主要是為了在自動化系統(tǒng)中的饋線運(yùn)行可以保持正常，并減少故障的發(fā)生。使用故障檢測技術(shù)，針對配電自動化終端設(shè)備進(jìn)行定期的檢測和分析后，再將檢測和分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并加以分析，然后再傳送到主站中心，主站中心再詳細(xì)分析各級配電自動化終端設(shè)備的故障類型，確定發(fā)生故障的具體位置和故障的具體性質(zhì)，然后再針對性進(jìn)行故障排除。②二是單相接地故障分析。如果是單相接地故障，需先將設(shè)備維持正常供電2小時以上，然后再在有限的時間內(nèi)對故障進(jìn)行檢查分析并排除。如果是接地系統(tǒng)發(fā)生小電流故障（大多數(shù)是電流非常小的單相接地故障），接地弧會在一段時間后自己熄滅，針對小電流故障不能因其故障小而報以輕視的態(tài)度，同樣需謹(jǐn)慎對待及時排除。

（二）通訊技術(shù)在電力配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用

在配電自動化終端設(shè)備中，相關(guān)技術(shù)人員需借助于單個的配電子站來完成相關(guān)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送工作。且配電子站只能收集周圍一定區(qū)域內(nèi)終端設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息并且完成傳輸，但無法收集配電子站本站的有效數(shù)據(jù)和信息。在這種情況下，相關(guān)技術(shù)人員需使用SDH技術(shù)和光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行主站相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的收集，針對配電子站和配電終端設(shè)備之間完成相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的接收和傳輸技術(shù)手段就是配電自動化終端設(shè)備通訊技術(shù)。

（三）故障自動隔離技術(shù)在電力配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用

在配電自動化終端設(shè)備中一旦出現(xiàn)故障，那么配電自動化故障自動隔離技術(shù)就顯得尤其重要了。它是整個配電自動化終端設(shè)備的技術(shù)中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，可以對配電系統(tǒng)起到維護(hù)作用，確保配電系統(tǒng)保持安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)。

但我國目前現(xiàn)有的配電自動化終端設(shè)備故障自動隔離技術(shù)并不是非常完善，需要進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，為了將電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行及將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠的傳輸，需要電力企業(yè)建立開閉所，并針對不同電源、不同網(wǎng)絡(luò)連接而出現(xiàn)的一系列故障問題采取相應(yīng)措施。針對進(jìn)線設(shè)計，在多數(shù)情況下會通過利用斷路裝置的設(shè)計形式，然后在斷路裝置中安裝對應(yīng)的保護(hù)監(jiān)測控制裝置。針對出線設(shè)計，多數(shù)情況下使用負(fù)荷的開關(guān)協(xié)調(diào)。

通過科學(xué)合理的方式將這些系統(tǒng)構(gòu)建好，可及時發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，能在最短的時間內(nèi)明確故障類型和性質(zhì)，然后針對性上報相關(guān)部門，起到對電力配網(wǎng)的實(shí)時監(jiān)測和控制。應(yīng)用PLC功能和DTU功能可以對開閉所進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)測和控制，可以對中壓進(jìn)行進(jìn)一步遠(yuǎn)方掌控，針對配電運(yùn)輸可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，更好地分析解決開閉所出現(xiàn)的故障。針對電源線發(fā)生故障，如果要進(jìn)行故障分析和處理的話，可以先在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位置設(shè)置保護(hù)動作，這樣出現(xiàn)故障的時候就會第一時間啟動保護(hù)動作，跳開斷路器。如果斷路器檢測到配電自動化設(shè)備發(fā)生壓力失控的故障，那么斷路器內(nèi)部會自動把電源斷開，等到排除故障以后，斷路器又會自動恢復(fù)正常供電。

結(jié)語：

綜上所述，配電自動化設(shè)備針對電力配網(wǎng)中的故障類型分析和故障解決都可以起到積極地作用，所以要在實(shí)際操作中不斷地完善關(guān)于配電自動化終端設(shè)備的技術(shù)，增強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的操作性和可行性，加強(qiáng)配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用，進(jìn)而提升電力配網(wǎng)自動化的水平。

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