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

摘要：配電自動(dòng)化終端設(shè)備包含人機(jī)接口電路、中心監(jiān)控單元、通信終端、操作控制回路等元件，聯(lián)合使用起著智能控制設(shè)備運(yùn)行和檢測(cè)設(shè)備故障的作用。廣泛應(yīng)用于電力配網(wǎng)自動(dòng)化中的故障檢測(cè)分析、數(shù)據(jù)信息通信、故障自動(dòng)隔離，實(shí)現(xiàn)對(duì)各相關(guān)電氣設(shè)備和線路等參數(shù)變化的智能信息采集和控制，提高電力配網(wǎng)自動(dòng)化的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)應(yīng)用終端設(shè)備自動(dòng)化控制功能，減少人力投入，節(jié)約人力資源成本，并及時(shí)預(yù)警和隔離設(shè)備故障，避免故障蔓延引發(fā)安全事故。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化;電力配網(wǎng)自動(dòng)化;智能控制系統(tǒng)

居民生活用電和工業(yè)用電需求不斷提升，為科學(xué)合理的分配電能，滿足不同用戶多元化需求，電力企業(yè)致力于技術(shù)革新，以實(shí)現(xiàn)電力質(zhì)量和安全的雙重保障。以配電網(wǎng)為例，電力配網(wǎng)自動(dòng)化已成為必然發(fā)展趨勢(shì)，目前大部分電力企業(yè)均以完成了自動(dòng)化改革，這對(duì)配電自動(dòng)化終端設(shè)備提出了更高的要求，只有有效應(yīng)用終端設(shè)備并提升設(shè)備質(zhì)量，才能夠推進(jìn)電力配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)。

1.配電自動(dòng)化終端設(shè)備的構(gòu)成元件和作用

1.1人機(jī)接口電路

人機(jī)接口電路可實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)間的聯(lián)系，是信息傳輸?shù)目刂齐娐?，與人機(jī)交互設(shè)備共同完成信息形式的轉(zhuǎn)換和信息傳輸?shù)目刂?，配電自?dòng)化終端設(shè)備在日常維護(hù)和故障檢測(cè)過程中，需要通過人機(jī)接口電路得以實(shí)現(xiàn)。電路中的電壓、電流、功率的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可通過人機(jī)接口電路實(shí)時(shí)傳輸?shù)街袠兄悄芸刂葡到y(tǒng)中，人機(jī)接口電路還能夠?qū)崟r(shí)提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)報(bào)告，絕緣設(shè)計(jì)和預(yù)警功能設(shè)計(jì)能夠簡(jiǎn)化配電站結(jié)構(gòu)，通過終端設(shè)備的參數(shù)變化，可精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)到設(shè)備故障問題。

1.2中心監(jiān)控單元

中心控制單元為核心元件，集遠(yuǎn)程通信、功率運(yùn)輸、模擬量輸入等多種功能于一體，通過平臺(tái)化和模塊化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障的智能控制，例如：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算相應(yīng)的運(yùn)行功率，進(jìn)而輸入相應(yīng)的有效模擬量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程通信監(jiān)控。中心監(jiān)控單元的特有設(shè)計(jì)模式使其對(duì)配置的要求較高，在實(shí)際終端設(shè)備使用中，需注重硬件設(shè)備和軟件設(shè)備的配置質(zhì)量，使信息存儲(chǔ)、輸入方式、通信接口等方面均滿足實(shí)際電力配網(wǎng)自動(dòng)化需求，達(dá)到最佳人工智能控制效果。

1.3通信終端

通信終端是數(shù)據(jù)信息的傳輸介質(zhì)，在實(shí)際電力配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行中，可實(shí)時(shí)將電路中的數(shù)據(jù)信息反饋到中心監(jiān)控單元中，數(shù)據(jù)信息傳輸效率快精準(zhǔn)度高，可實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化終端設(shè)備和配電站之間的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸，有利于智能控制系統(tǒng)的對(duì)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化采集、記錄、傳輸、存儲(chǔ)、分析處理、指令下達(dá)等，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備故障的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，為故障維修提供通信支持。通信終端采用光纖終端、載波終端、無線終端等太網(wǎng)連接形式，可滿足配網(wǎng)自動(dòng)化需求，保障數(shù)據(jù)信息的發(fā)送質(zhì)量和時(shí)效。

1.4操作控制回路

目前人工智能還無法完全取代人工，配電自動(dòng)化終端設(shè)備中人工操作開關(guān)的設(shè)定仍舊存在，在電力系統(tǒng)的整體回路控制中，人工操作的開關(guān)安裝位置、對(duì)應(yīng)控制設(shè)備部位有著明確的標(biāo)記，便于工作人員人工確定操控回路。例如：操作控制回路一般應(yīng)用與饋線自動(dòng)化終端設(shè)備中，結(jié)合實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，通過人工控制設(shè)備開關(guān)，實(shí)時(shí)掌握電力系統(tǒng)中各操控回路的開關(guān)狀態(tài)，進(jìn)而確保電力配網(wǎng)自動(dòng)化的全部設(shè)備的正常運(yùn)行。

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

2.1故障檢測(cè)分析

線路短路和單相接地是設(shè)備故障的高發(fā)原因，因此配電自動(dòng)化終端設(shè)備從該方面入手，結(jié)合不同類型的故障分析技術(shù)，對(duì)電路工況故障實(shí)行多元化的檢測(cè)，例如：通過保護(hù)智能控制系統(tǒng)饋線運(yùn)行質(zhì)量，以及針對(duì)各類電力終端設(shè)備設(shè)定對(duì)應(yīng)程序，定期或者隨機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和檢測(cè)，以降低電網(wǎng)或者設(shè)備故障發(fā)生的概率。線路短路故障檢測(cè)分析時(shí)，可用終端傳感器監(jiān)測(cè)各設(shè)備配電終端，科學(xué)精準(zhǔn)的找出故障源。通過記錄監(jiān)測(cè)電力設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，啟動(dòng)相應(yīng)的診斷系統(tǒng)針對(duì)性分析，將智能分析出的結(jié)果反饋給主站中樞中心監(jiān)控單元，通過預(yù)警提示和故障分析為工作人員節(jié)約故障排查時(shí)間。單相接地故障分析有利于保持電力配網(wǎng)自動(dòng)化的設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，為搶修人員爭(zhēng)取時(shí)間，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電的目標(biāo)。例如：小范圍內(nèi)的接地故障，可通過終端設(shè)備反饋的結(jié)果自動(dòng)化隔離故障點(diǎn)，可提供2小時(shí)的電力支持，既避免了故障的擴(kuò)大蔓延縮小檢修范圍，也不影響其它周圍設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.2數(shù)據(jù)信息通信

目前通信技術(shù)借助先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)配電子站采集和傳輸配電網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)信息的功能，通信技術(shù)在電力配網(wǎng)自動(dòng)化中數(shù)據(jù)信息傳輸和故障檢測(cè)中發(fā)揮著重要作用，例如：獨(dú)立建設(shè)的配電子站需要接受和發(fā)送電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，通信技術(shù)更具實(shí)際情況，在太網(wǎng)連接形式的基礎(chǔ)上，增加了接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信息到中心主站的通道數(shù)量，可多渠道實(shí)現(xiàn)中心主站和各自動(dòng)化配電站間的數(shù)據(jù)信息傳輸，高效便捷精準(zhǔn)度高，實(shí)現(xiàn)了智能控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程故障分析，保障了配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行性能。數(shù)據(jù)信息通信在電力配網(wǎng)自動(dòng)化中的廣泛應(yīng)用，可通過遠(yuǎn)程故障檢測(cè)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障原因、范圍、程度等信息，及時(shí)啟動(dòng)機(jī)電保護(hù)機(jī)制，將設(shè)備故障影響控制在最低范圍，可有效滿足電力配網(wǎng)自動(dòng)化需求，提高自動(dòng)化運(yùn)行質(zhì)量和效率。

2.3故障自動(dòng)隔離

故障自動(dòng)隔離通過終端設(shè)備中的自動(dòng)開啟和閉合控制實(shí)現(xiàn)，特別是饋線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，對(duì)故障自動(dòng)隔離提出了更高的要求，只有具備故障自動(dòng)隔離功能，才能夠減少設(shè)備故障發(fā)生時(shí)，對(duì)周圍元件或者設(shè)備的不良影響。為了提高通信技術(shù)的安全可靠性，為故障自動(dòng)隔離提供良好的基礎(chǔ)條件，設(shè)立了平衡網(wǎng)絡(luò)連接和電源協(xié)調(diào)的開閉所和進(jìn)線裝置，在開閉所故障時(shí)，借助DUT和PLC模塊自動(dòng)處理故障，在電源進(jìn)線故障時(shí)，第一時(shí)間跳開斷路器，隔離故障。故障自動(dòng)隔離可為配電自動(dòng)化終端設(shè)備創(chuàng)立專用線路，在進(jìn)線設(shè)置環(huán)節(jié)中增裝了監(jiān)控設(shè)備、斷路裝置等配置，在出現(xiàn)設(shè)置環(huán)節(jié)裝置了高抗負(fù)荷能力的自動(dòng)開關(guān)，科學(xué)應(yīng)用負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行誤差參數(shù)檢測(cè)，進(jìn)而為評(píng)估故障類型提供科學(xué)依據(jù)，便于啟動(dòng)相應(yīng)的機(jī)電保護(hù)機(jī)制，同時(shí)還可提高故障絕緣效果。

結(jié)語：

科技的進(jìn)步為配電自動(dòng)化終端設(shè)備的建設(shè)提供了便利條件，各類終端設(shè)備元件在電力配網(wǎng)自動(dòng)化中的聯(lián)合使用，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的高效運(yùn)行提供保障。針對(duì)智能控制系統(tǒng)失控問題的技術(shù)漏洞，還應(yīng)不斷創(chuàng)新研發(fā)，優(yōu)化終端設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行性能，提高人工和智能控制系統(tǒng)中智能的占比，進(jìn)而提升配電自動(dòng)化終端設(shè)備的機(jī)械化運(yùn)行水平，滿足電力配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)多元化需求，確保數(shù)據(jù)信息高效傳輸?shù)耐瑫r(shí)，提升故障檢測(cè)和隔離技術(shù)水平。

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作者簡(jiǎn)介：

馬騰飛 ，1990年7月，男，漢族，河北邯鄲人，本科學(xué)歷，助理工程師初級(jí)，研究方向配網(wǎng)自動(dòng)化