電力自動(dòng)控制在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

錢宇

【摘 要】近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和電力行業(yè)的不斷進(jìn)步，人們生活水平不斷提高的同時(shí)，對(duì)電力控制水平也提出了更高的要求，電力自動(dòng)控制在現(xiàn)代低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文將對(duì)電力自動(dòng)控制系統(tǒng)、組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上分析了低壓配電自動(dòng)控制特點(diǎn)和RTU的RS6011G GPRS RTU實(shí)現(xiàn)，深入研究了電力自動(dòng)控制在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力自動(dòng)控制；低壓配電系統(tǒng)；應(yīng)用；研究

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力傳輸現(xiàn)狀來(lái)看，常用的是低壓配電形式，若能實(shí)現(xiàn)低壓配電智能化，則可以有效提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)能力。經(jīng)總結(jié)、歸納后，可歸并為以下幾點(diǎn)：第一，能夠有效實(shí)現(xiàn)總體監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，對(duì)每一個(gè)用點(diǎn)客戶的供用電情況進(jìn)行全面管控，做到一目了然；第二，建立和完善電力自動(dòng)化管理程序，自動(dòng)、及時(shí)向監(jiān)管人員提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息；第三，如果發(fā)生范圍內(nèi)突發(fā)停電事故問(wèn)題，可及時(shí)進(jìn)行處理，恢復(fù)正常供電。在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展要求下，生活節(jié)奏不斷加快，電氣設(shè)備需保持二十四小時(shí)持續(xù)供電?；诖?，我們應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的電力自動(dòng)化控制，最大限度地滿足人們正常用電需求。

1、電力自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成

對(duì)于電力自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，主要包括工控機(jī)、多功能電力儀表、數(shù)字式電力測(cè)控設(shè)備、通信模塊、有源總線集結(jié)器、監(jiān)控系統(tǒng)以及有源音箱和報(bào)表打印機(jī)等。從電力自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)，其組成主要包括分層和分布式結(jié)構(gòu)，同時(shí)還包括測(cè)控裝置和多功能電力儀表等，其多采用串口通信方式與自動(dòng)控制系統(tǒng)相連接，并且通過(guò)總線連接構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)。

對(duì)于工控機(jī)而言，電力自動(dòng)控制系統(tǒng)工控機(jī)完成的主要功能是：通過(guò)對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)處理，在后臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管控、測(cè)量以及存盤和保存；同時(shí)，通過(guò)記錄打印、顯示畫(huà)面，對(duì)電力自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行情況分析：通過(guò)遙信可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理相關(guān)事故問(wèn)題，并且有效減少因事故問(wèn)題而導(dǎo)致的停電時(shí)間；在遙信過(guò)程中，可對(duì)負(fù)荷進(jìn)行有效的調(diào)配，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管控。

對(duì)于數(shù)字式電力測(cè)控設(shè)備而言，其可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電力低壓配電系統(tǒng)三相回路的電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)以及無(wú)功電度和有功電度等參數(shù)進(jìn)行持續(xù)測(cè)量，并且對(duì)開(kāi)關(guān)量的監(jiān)視、過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象進(jìn)行告警，同時(shí)還可以對(duì)電力繼電器出口、應(yīng)答式通信功能進(jìn)行控制，從而使低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性進(jìn)行有效的管控。一般而言，主要表現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

第一，電力故障問(wèn)題分析與高精度測(cè)量。實(shí)踐中，采用真有效值進(jìn)行測(cè)量，適用于非線性負(fù)荷；具備完善的故障分析功能，其中主要包括電壓電流不平衡率統(tǒng)計(jì)、諧波分析以及最大和最小值統(tǒng)計(jì)等，以便于可以有效滿足在電力安全、節(jié)能方面的需求。

第二，通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的合理化。實(shí)踐中，采用分層分樹(shù)形布設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)方式，

尤其是抽屜式開(kāi)關(guān)柜；通信管理模塊與總線集線器的應(yīng)用，并且結(jié)合通信電源

現(xiàn)場(chǎng)總線，有效地簡(jiǎn)化了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信質(zhì)量；物理上采用雙絞線，不僅便于安裝，而且便于運(yùn)維。

第三，自檢能力的完善。支持兩級(jí)越限告警與過(guò)負(fù)荷告警。帶有控制和保護(hù)功能的設(shè)備具有自檢、告警出口繼電器，與中央信號(hào)系統(tǒng)連接起來(lái)，可以有效控制設(shè)備、確保保護(hù)設(shè)備的性能穩(wěn)定性。

第四，采用國(guó)際IEC61850協(xié)議，不僅具有以太網(wǎng)的高帶寬、兼容性好以及技術(shù)成熟和易維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，作為較有影響力的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，使DMC231更容易與中高壓系統(tǒng)的保護(hù)和控制裝置一起構(gòu)成完整的數(shù)字化變配電系統(tǒng)。

2、低壓配電系統(tǒng)中的電力自動(dòng)控制

對(duì)于低壓配電系統(tǒng)中的電力自動(dòng)控制技術(shù)而言，其主要特點(diǎn)是遙控和遙信，控制對(duì)象主要有開(kāi)關(guān)房、配電房等，因此對(duì)開(kāi)關(guān)的操作非常的頻繁。同時(shí)，低壓配電系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、安裝方便以及對(duì)環(huán)境抵抗性能強(qiáng)的特點(diǎn)，主要是因?yàn)榕潆娝璋惭b的對(duì)象多集中在農(nóng)村、城市郊區(qū)，各種環(huán)境條件影響比較大；同時(shí)，還具有模塊式結(jié)構(gòu)形式，硬件設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠，尤其是RTU用在低壓配電系統(tǒng)之中，最好是硬件設(shè)備通過(guò)優(yōu)化調(diào)整設(shè)置相關(guān)內(nèi)容，以此來(lái)滿足不同場(chǎng)合、不同規(guī)模設(shè)備的需求。新型的低壓配電系統(tǒng)中的自動(dòng)控制包括五個(gè)部分，即主站、路線傳感器、RTU以及通信電纜和控制SF6等。對(duì)于RS6011G GPRS RTU而言，其在低壓配系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

RS6011G遠(yuǎn)程智能監(jiān)控集成采集、遠(yuǎn)程控制和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸于一體，控制終端內(nèi)具有的微處理器性能非常的強(qiáng)，可通過(guò)對(duì)信號(hào)采集模擬及濾波處理等技術(shù)手段，將傳感器的開(kāi)關(guān)量、模擬量以及繼電器信號(hào)利用GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳到監(jiān)控中心，同時(shí)這也是小規(guī)模信號(hào)可以有效達(dá)到無(wú)線監(jiān)控的合理方案，并且在一定程度上有效地實(shí)現(xiàn)了由現(xiàn)場(chǎng)采集直達(dá)監(jiān)控中心的完整解決方案，可根據(jù)用電客戶的不同需要，及時(shí)優(yōu)化和調(diào)整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、上報(bào)周期，通過(guò)通用型組態(tài)軟件、遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效交流。從實(shí)踐來(lái)看，使用較多的組態(tài)軟件，可直接接入系統(tǒng)，無(wú)須進(jìn)行定制驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，還提供了互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的WEB電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)（遠(yuǎn)程），加之模擬信號(hào)采集、開(kāi)關(guān)輸入（出）以及脈沖輸入等接口資源，有效地滿足了多數(shù)客戶的實(shí)際用電需求。

從應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看，電力自動(dòng)控制技術(shù)具有監(jiān)測(cè)、控制和報(bào)警等功能，采集、傳輸和控制集于一體；在此過(guò)程中，電力用戶可編程的量程轉(zhuǎn)換、對(duì)上下限設(shè)報(bào)警功能；電力用戶數(shù)據(jù)信息接口支持一路形式，即RS232/RS485，可有效實(shí)現(xiàn)接入監(jiān)測(cè)裝置，尤其是大用戶電表等；在此過(guò)程中，采用的是超低功耗高性能嵌入式處理設(shè)備，提供電力客戶設(shè)置軟件以及開(kāi)放式接口，能夠與組太軟件或者其他相關(guān)軟件進(jìn)行有效連接。在RS6011G監(jiān)控終端布設(shè)兩個(gè)繼電器，可利用兩組接點(diǎn)輸出，對(duì)他們進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，無(wú)需工作人員深入施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并且通過(guò)遠(yuǎn)程控制保護(hù)器、斷路器，以此來(lái)保障運(yùn)維的安全可靠性。

上述自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化管控，并且可以有效實(shí)現(xiàn)低壓配網(wǎng)的特殊需求，其具有采集、傳輸和控制等功能，RS6011G的RTU方法應(yīng)用前景非常的廣闊。實(shí)踐中，之所以采用該種方法，主要是因?yàn)槠渚哂薪Y(jié)構(gòu)硬件和相關(guān)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可免調(diào)試、安全可靠性高、造價(jià)低一級(jí)對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性強(qiáng)以及容易通過(guò)編程等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)所需的功能，同時(shí)還具有免維修等優(yōu)勢(shì)。在此過(guò)程中，電力自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用集成規(guī)?？赏ㄟ^(guò)大小變化的有效調(diào)控，來(lái)增加相應(yīng)的遙控點(diǎn)、遙信點(diǎn)以及遙測(cè)點(diǎn)目標(biāo)，可以有效提高電力質(zhì)量、供電效率，從而實(shí)現(xiàn)了低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化管控，對(duì)于提高電力企業(yè)的運(yùn)維和管理水平，具有非常重要的作用。

3、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，從電力自動(dòng)控制技術(shù)在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看，自其投入應(yīng)用以來(lái)，運(yùn)維非常的穩(wěn)定，而且保護(hù)動(dòng)作也比較可靠、準(zhǔn)確，技術(shù)管理實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理，便于操作和維護(hù)，低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行非常的穩(wěn)定。

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