自動化控制在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊卓

摘要：國內(nèi)的電力傳輸普遍采用低壓配電的傳輸形式，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用電量的不斷增加，低壓配電系統(tǒng)不斷的引進(jìn)各種先進(jìn)配電設(shè)備，低壓配電系統(tǒng)的自動化控制成了配電系統(tǒng)高效運(yùn)行的必要保障。利用自動化控制技術(shù)，隨時(shí)監(jiān)管電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，可有效防止低壓配電系統(tǒng)故障，實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)營過程的智能化及自動化管理，更好地保證低壓配電系統(tǒng)電力供應(yīng)質(zhì)量。對此，本文分析了電力自動化控制的內(nèi)涵和重要性，介紹了自動控制系統(tǒng)組成，并探討了低壓配電電力自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用及提高措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng);自動化控制;應(yīng)用分析

1電力自動化控制的內(nèi)涵和重要性

電力工程自動化，主要就是采用電子產(chǎn)品或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)施對電力工程設(shè)施實(shí)現(xiàn)有效的傳輸以及調(diào)配。電力工程自動化控制系統(tǒng)主要有配電管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。在電力操作當(dāng)中，需要依賴于電子信息技術(shù)和相應(yīng)的配電調(diào)配設(shè)施，這樣就可以對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)合理的管理和控制，確保配電系統(tǒng)當(dāng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)，使得電力系統(tǒng)自身的工作效率可以提高，同時(shí)確保電力工程系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性符合要求。電力工程自動控制的基礎(chǔ)元素主要就是信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為了能夠確保電力工程實(shí)現(xiàn)合理控制，就需要加強(qiáng)電力系統(tǒng)信息化建設(shè)，對電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)動態(tài)以及全面的控制，保證電力工程安全穩(wěn)定，確保其生產(chǎn)工作高效進(jìn)行。低壓配網(wǎng)中對于電力自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，不但可以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，還能夠使得操作更加的便捷，為了能夠有效實(shí)現(xiàn)這些功能，就需要將系統(tǒng)的通信功能體現(xiàn)出來，確保信息采集功能能夠?qū)崿F(xiàn)，以此來確保低壓配網(wǎng)系統(tǒng)高效運(yùn)行。另外，還需要加強(qiáng)對數(shù)據(jù)的有效監(jiān)督、測試以及存儲，確保實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化，最終可以實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的合理控制。

2自動控制系統(tǒng)組成

低壓配電系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)、各種儀表及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來控制低壓配電系統(tǒng)內(nèi)工程設(shè)施的傳輸和調(diào)配，使變電站、饋線系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)及工控機(jī)之間協(xié)同運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低配電系統(tǒng)故障率，實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定配電。低壓配電系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)有分布式及分層兩種結(jié)構(gòu)，可使用串口通信方式實(shí)現(xiàn)自動接入，通過RS-485或DMCBUS接口與系統(tǒng)總線連接，將系統(tǒng)各模塊統(tǒng)一起來組成自動化控制系統(tǒng)。

2.1工控機(jī)

工控機(jī)在電力自動控制系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)內(nèi)線路與設(shè)備的檢測與控制，具有實(shí)時(shí)性、可靠性、兼容性及可擴(kuò)充性的性能特點(diǎn)。通過對低壓配電系統(tǒng)重要信息的分析處理，在后臺完成對低壓配電系統(tǒng)的檢測、控制及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲等工作。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的全面管理。工控機(jī)通過人機(jī)界面進(jìn)行畫面顯示，便于操作，使用遙信實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場詳細(xì)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)督管理，掌握配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的故障隱患，提高低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。另外，工控機(jī)還有具有記錄打印功能，便于操作人員針對重要數(shù)據(jù)的掌握。

2.2數(shù)字式電力測控裝置

數(shù)字式電力測控裝置可實(shí)現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)功率、電壓、電流、頻率及功率因數(shù)等重要參數(shù)的測量，對電力自動控制系統(tǒng)開關(guān)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，將電力自動控制系統(tǒng)的耗電量控制在合理范圍內(nèi)。另外，數(shù)字式電力測控裝置可通過控制電力自動控制系統(tǒng)繼電器，增加電力配電系統(tǒng)的安全性。

2.3通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架采用分層分布式樹形構(gòu)架，通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架由RJ45信息插座連接器及SPTS雙絞線連接搭建，應(yīng)用于抽屜式開關(guān)柜的總線集線器及通信管理。通過與現(xiàn)場總線（自帶通信電源）的結(jié)合，簡化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高控制系統(tǒng)的通信質(zhì)量。

2.4兩級過負(fù)荷警告裝置

控制系統(tǒng)利用兩級過負(fù)荷警告裝置對電力自動控制系統(tǒng)進(jìn)行控制與保護(hù)。兩級過負(fù)荷警告裝置具有專用的自檢繼電器及告警出口，便于與中央信號系統(tǒng)或分散控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行連接，保證系統(tǒng)控制裝置的有效運(yùn)行。

2.5IEC61850通訊協(xié)議

IEC61850通訊協(xié)議兼容性好、帶寬高，維護(hù)簡單，電力自動控制系統(tǒng)采用IEC61850通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無縫搭建，協(xié)同控制系統(tǒng)內(nèi)的控制裝置、電力自動化儀表及外部系統(tǒng)組成數(shù)字化變配電系統(tǒng)，有效的保護(hù)配電系統(tǒng)的安全，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動化控制。

2.6LED顯示屏

為了保證電力自動控制系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)顯示的可靠性，控制系統(tǒng)采用高品質(zhì)的LED顯示屏，具有更長的使用壽命，顯示屏在常亮?xí)r無須屏保，可以自動適應(yīng)環(huán)境溫度變化。

2.7開關(guān)電源模塊

開關(guān)電源模塊給控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電流，工作電源的輸入采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)，有過熱、過流及短路等保護(hù)功能，保證控制系統(tǒng)取電安全可靠。

3低壓配電電力自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1檢測

電力自動控制系統(tǒng)便于操作，安全系數(shù)高，抗環(huán)境干擾性好。通過信號采集模擬，實(shí)現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)的無線監(jiān)控與實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的有效檢測。通過監(jiān)控中心，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，并及時(shí)做出解決方案。電力自動控制系統(tǒng)可通過對數(shù)據(jù)的優(yōu)化，滿足用戶的不同要求。

3.2報(bào)警與控制

自動控制系統(tǒng)具有對低壓配電系統(tǒng)的報(bào)警與控制等功能，有效的檢測并排除配電系統(tǒng)故障，提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。電力自動控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)的就地控制與遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程控制時(shí)，借助遠(yuǎn)程控制保護(hù)器和斷路器維護(hù)及檢測低壓配電系統(tǒng)，工作人員可脫離現(xiàn)場進(jìn)行配電系統(tǒng)的維護(hù)工作，大大降低了維護(hù)人員的工作量，改善工作環(huán)境，提高了勞動的安全性及勞動效率。

4提高低壓配電系統(tǒng)自動化控制水平的措施

4.1合理選擇配電系統(tǒng)材料及設(shè)備

選擇低壓配電系統(tǒng)材料和設(shè)備時(shí)，要嚴(yán)格按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)挑選高品質(zhì)的合格產(chǎn)品。由于配電系統(tǒng)工況環(huán)境的特殊性，配電系統(tǒng)的材料及設(shè)備的穩(wěn)定性要求較高。選材時(shí)盡量選擇節(jié)能型材料，降低系統(tǒng)能耗。嘗試使用有安全證書的新型材料或高科技產(chǎn)品，提高配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)能耗。

4.2合理建設(shè)低壓配電系統(tǒng)

低壓配電系統(tǒng)建設(shè)的科學(xué)性與合理性直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行效率及故障率，在操作系統(tǒng)建設(shè)過程中，盡可能使操作系統(tǒng)操作簡單化，便于系統(tǒng)功能正常運(yùn)作，同時(shí)，為應(yīng)對系統(tǒng)突發(fā)問題的發(fā)生，系統(tǒng)設(shè)有專門的快捷處理渠道。設(shè)置操作系統(tǒng)時(shí)，為了方便遠(yuǎn)程操作的實(shí)現(xiàn)，盡量將其設(shè)置在電網(wǎng)中心處，操作人員可便捷地處理低壓配電系統(tǒng)故障問題。

4.3加強(qiáng)電網(wǎng)的合理規(guī)劃

對電網(wǎng)科學(xué)合理的規(guī)劃，可以將低壓配電系統(tǒng)的效率提升，采用對其科學(xué)合理的規(guī)劃，使得低壓分支線路的實(shí)際使用數(shù)量降低，確保線路的損耗降低，確保電能能夠順利供應(yīng)。

結(jié)語

綜上所述，自動化控制系統(tǒng)的主要作用是保證低壓配電系統(tǒng)的高效、平穩(wěn)運(yùn)行。自動化控制系統(tǒng)具有預(yù)測機(jī)制，通過對低壓配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)問題，一旦出現(xiàn)了問題能夠以最快的響應(yīng)速度解決問題，以充分保證低壓配電系統(tǒng)的可靠性。

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