配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)中的運(yùn)用探討

張勤

摘 要：隨著智能電網(wǎng)的不斷向前發(fā)展，當(dāng)前迫切需要相關(guān)人員提高配電網(wǎng)自動化水平。一般而言，配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用會對配電網(wǎng)自動化水平產(chǎn)生直接影響。此外，配電自動化終端設(shè)備的合理化應(yīng)用也是電網(wǎng)樓宇自動化的重要環(huán)節(jié)之一，合理使用自動化終端設(shè)備可以控制電力網(wǎng)絡(luò)，完成信息傳遞工作。文章詳細(xì)分析配電自動化終端設(shè)備的構(gòu)成，分析其在電力配網(wǎng)的應(yīng)用情況，希望通過對上述問題的研究，促進(jìn)配電網(wǎng)終端設(shè)備的應(yīng)用，提高配電網(wǎng)的自動化水平。

關(guān)鍵詞：配電自動化;終端設(shè)備;電力配網(wǎng);自動化應(yīng)用

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）11-071-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.11.024

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，各行各業(yè)對電量的需求量猛增。終端設(shè)備及相關(guān)自動化技術(shù)手段在我國配電網(wǎng)自動化建設(shè)中廣泛應(yīng)用，使配電網(wǎng)企業(yè)可以管理運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析，利用自動化技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作聯(lián)網(wǎng)、配電智能化等，不斷提高電網(wǎng)配電的可靠性。我國電力企業(yè)不斷采取有效措施，改革其內(nèi)部各項(xiàng)工作，進(jìn)一步提高對電力質(zhì)量及安全的重視力度，電力配網(wǎng)自動化逐漸成為當(dāng)前電力企業(yè)發(fā)展的重要方向。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須根據(jù)配電工作的實(shí)際情況，加大配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用力度，有效提高配電效率，為滿足社會用電需求保駕護(hù)航。

1 配電網(wǎng)自動化終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 配電網(wǎng)主站的建設(shè)

主站是配電網(wǎng)智能化建設(shè)的主要樞紐，其穩(wěn)定運(yùn)行與否直接影響配電網(wǎng)自動化的實(shí)現(xiàn)。因此，在評估配網(wǎng)主站配置時(shí)，必須考慮配置是否符合當(dāng)前配網(wǎng)的特點(diǎn)、需求，以及是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在建設(shè)主站和各變電站之間，可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)故障充電、通過通訊網(wǎng)絡(luò)分析、各變電站故障排除等功能，以保證運(yùn)行中的用電穩(wěn)定、自動配電網(wǎng)，以及提高故障解決率。因此，主站建設(shè)對于配電網(wǎng)的自動化具有重要意義。

FTU（自動供電站）和DTU（站用終端站）作為配電終端結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵元件，主要用于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)之間的站與設(shè)備之間的連接以及獲取與配電相關(guān)的信息，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的自動化。配電自動化終端設(shè)備可通過運(yùn)營中心與站點(diǎn)配電設(shè)備連接系統(tǒng)進(jìn)行控制，及時(shí)分析設(shè)備與配電系統(tǒng)的能源分配相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行調(diào)整，提高自動化生產(chǎn)管理水平。

1.2 中心監(jiān)控單元

中心監(jiān)控單元是配電自動化終端設(shè)備的重要組成部分之一，整個(gè)配電自動化終端設(shè)備是在中心監(jiān)控單元的作用下發(fā)揮功能的。為滿足配電功能的各項(xiàng)需求，人們在該單元中集成遠(yuǎn)程通信功能、功率輸送功能、模擬量輸入等多種功能模塊。從當(dāng)前我國配電網(wǎng)自動化終端設(shè)計(jì)工作的實(shí)際水準(zhǔn)看，設(shè)計(jì)人員要在遵循國家規(guī)范的基礎(chǔ)上以平臺化、模塊化的方式有效設(shè)計(jì)該單元。

1.3 入機(jī)接口電路

入機(jī)接口電路可以保障配電網(wǎng)自動化終端設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，保障配電自動化終端設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用時(shí)實(shí)時(shí)反映電流電壓等各項(xiàng)參數(shù)的有效信息，維護(hù)其他各類設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。在利用配電自動化終端設(shè)備監(jiān)督并管理其他各類電力設(shè)備的實(shí)際使用狀態(tài)的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)其他各類設(shè)備出現(xiàn)異常，可以及時(shí)預(yù)警，并自動采取有效措施隔離故障，盡可能地避免因故障導(dǎo)致電力網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)更大的問題。

1.4 操作控制回路

一般來說，操作控制回路通常應(yīng)用于饋線自動化終端，由于技術(shù)限制，需要人工操作，結(jié)合配電工作的實(shí)際情況，掌握開關(guān)的實(shí)際狀態(tài)，對于整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行具有非常重要的意義。

盡管操作回路在電力配網(wǎng)中看似不起眼，但是在饋線自動化終端具有十分重要的作用。對回路的高效操作應(yīng)用加以控制，能夠第一時(shí)間體現(xiàn)出內(nèi)容和具體位置，保證工作人員及時(shí)掌控并實(shí)時(shí)監(jiān)控其開關(guān)狀態(tài)。

1.5 通信控制

經(jīng)過多年的發(fā)展，通信終端主要包括光纖終端、載波終端、無線終端三大類型。當(dāng)前，從配電自動化控制終端的運(yùn)行情況考慮，通信終端一般采取太網(wǎng)連接形式，通過通信終端作用的合理發(fā)揮，使監(jiān)控單元與通信介質(zhì)密切聯(lián)系[1]。

1.6 電源回路

自動化終端設(shè)備中的各項(xiàng)電源電路在應(yīng)用中承擔(dān)的任務(wù)較為重要，這些設(shè)備主要用于給用電客戶提供直流電力，可以在最大程度上保障配電自動化終端設(shè)備電路內(nèi)部的電源類型，并滿足客戶需求。當(dāng)根據(jù)需要連接到外部電源時(shí)，可以通過發(fā)揮UPS作用啟用預(yù)備電源，從而保障電力的供應(yīng)。1TrU模式給各類用電設(shè)備供電時(shí)，主要是通過電路設(shè)備的低壓輸入端進(jìn)行的，通過電壓互感器獲得電壓的信號，將這些信號用于集成給料機(jī)的自動化終端供電。

為保障供電可靠性還要為其配備蓄電池，只有這樣，才能保障終端設(shè)備的供電質(zhì)量。饋電線自動化終端供電設(shè)備在使用中由于其本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要為其配置一定的能量活動，從而更好地布置電池，防止電源在使用中發(fā)生中斷。

2 配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用

2.1 通信技術(shù)的應(yīng)用

配電網(wǎng)自動化終端設(shè)備具有一系列優(yōu)勢及突出性能，在我國電力配網(wǎng)自動化應(yīng)用中發(fā)揮著不可替代的重要作用。配電網(wǎng)自動化終端設(shè)備具備非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸功能，可以快速傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)自身實(shí)際需求，在接收各類信息的過程中促進(jìn)信息收發(fā)效率。

隨著科技的不斷進(jìn)步，各類高新科技持續(xù)涌現(xiàn)，通信技術(shù)中的光纖技術(shù)得到了持續(xù)優(yōu)化。結(jié)合該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，將其與SDH技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可以在配電自動化終端及配電主站或子站之間更加高效便捷地傳輸數(shù)據(jù)信息，最大程度地提高信息傳輸效率，為電力網(wǎng)絡(luò)的故障監(jiān)測工作保駕護(hù)航。通過該項(xiàng)技術(shù)，電力企業(yè)的相關(guān)工作人員可以遠(yuǎn)距離監(jiān)測電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)，第一時(shí)間將故障信息反饋給工作人員，確保在最短時(shí)間內(nèi)解決故障，將電力故障的影響控制在最小的范圍內(nèi)。

配網(wǎng)自動化工作中，為保障配網(wǎng)工作效率，一般對數(shù)據(jù)傳輸及通信的要求都極為嚴(yán)格。為滿足配網(wǎng)自動化工作的實(shí)際需求，工作人員應(yīng)結(jié)合配網(wǎng)自動化工作的具體情況，采取有效方式充分發(fā)揮太網(wǎng)作用，通過太網(wǎng)快速傳輸各類數(shù)據(jù)，保障信息傳輸質(zhì)量，滿足自動化需求，提高電力配網(wǎng)自動化的實(shí)際使用效率。配電網(wǎng)自動化終端通信技術(shù)如圖1所示。通過這一方式，不僅可以使電力傳輸工作更加高效快捷，而且可以防止電力在傳輸過程中出現(xiàn)安全事故。

2.2 故障監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，國內(nèi)各行各業(yè)對于電能的需求量持續(xù)擴(kuò)大，對我國電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行造成了極大的壓力，電力網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)歷過長時(shí)間的使用后一些組成部件或者是電力設(shè)施難免會發(fā)生故障。這種情況不僅會降低攻擊電效率以及電能質(zhì)量，而且會給人們的正?；顒釉斐勺璧K，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對于配電自動化終端設(shè)備的故障檢測技術(shù)，主要是配電網(wǎng)接地和單回路故障檢測技術(shù)。配電網(wǎng)故障識別的工作內(nèi)容主要是實(shí)時(shí)自動檢測配電終端設(shè)備的故障，并利用通信技術(shù)及時(shí)向中心站報(bào)告，提高配電網(wǎng)運(yùn)行過程中的故障排除效率和能源供應(yīng)的可靠性。

為保障電力運(yùn)送質(zhì)量，電力企業(yè)應(yīng)在電力配網(wǎng)自動化運(yùn)行的過程中加大高新技術(shù)引入力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力配網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中的故障。從當(dāng)前國內(nèi)電力網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用中出現(xiàn)的故障不難發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)配電網(wǎng)故障都是由于短路引發(fā)的。為降低電網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生故障的概率，電力企業(yè)應(yīng)從以下兩個(gè)方面展開相關(guān)維護(hù)工作：

首先，在檢測短路故障的過程中，工作人員應(yīng)把握檢修工作要點(diǎn)，在檢修工作中做到有的放矢。一般而言，檢修工作的重點(diǎn)是檢測遠(yuǎn)控饋線自動化系統(tǒng)，為保障檢測質(zhì)量，在檢測時(shí)深入細(xì)致分析具體檢測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致故障產(chǎn)生的根本原因，大致定位故障可能出現(xiàn)的位置，從而為后續(xù)電力配網(wǎng)自動化設(shè)備對短路故障的判斷、隔離及自愈提供科學(xué)依據(jù)，提高維修工作效率[2]。

其次，在利用故障研判技術(shù)檢測單相接地故障的過程中，由于單相接地故障本身的一系列特性可以為當(dāng)?shù)鼐用裉峁?小時(shí)左右的電力支持，且不會對維修工作產(chǎn)生不良影響。一般而言，該項(xiàng)故障產(chǎn)生的電流較小，為保障維修工作人員的人身安全，應(yīng)采取電路檢測優(yōu)化方式，確保保障維修工作的實(shí)際應(yīng)用效果，提高配網(wǎng)自動化水平。在檢測及維修工作中，如果工作人員遇到一些接地故障，要根據(jù)實(shí)際情況采取其他故障排除措施，防止電力網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)其他類型的故障，避免增加維修難度。

2.3 故障自動隔離技術(shù)的應(yīng)用

隨著人們對電能的需求量及質(zhì)量持續(xù)提高，傳統(tǒng)的電力傳輸方式無法滿足人們的實(shí)際用電需求。在這種情況下，電力企業(yè)應(yīng)持續(xù)革新配網(wǎng)調(diào)控技術(shù)，對電力配網(wǎng)的安全運(yùn)行提供必要的保障。持續(xù)提高電力配網(wǎng)的自動化水平，加大對各類配網(wǎng)自動化終端的重視力度并對其不斷強(qiáng)化，使其充分發(fā)揮作用[3]。

配電網(wǎng)自動化終端設(shè)備的技術(shù)含量較高，集多種優(yōu)異功能于一體，故障自動隔離技術(shù)是非常重要的核心技術(shù)，如圖2所示，結(jié)合電力配網(wǎng)工作的實(shí)際需求，將其應(yīng)用到電力配網(wǎng)的自動化應(yīng)用中，可以保障配電網(wǎng)絡(luò)一旦發(fā)生故障不會波及其他部位。全面減少故障給人們?nèi)粘Ｓ秒娫斐傻挠绊?，有效保護(hù)其他相關(guān)的自動化設(shè)備，不但可以有效提高各類設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，而且能夠極大地降低電力企業(yè)需要投入到電力配網(wǎng)中的維護(hù)成本，從而提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在該項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用中，為保障應(yīng)用效果，高效安全地傳輸各類電力數(shù)據(jù)，電力企業(yè)相關(guān)工作人員要為各項(xiàng)電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)搭建開閉鎖。只有這樣，才能更好地找到電源與網(wǎng)絡(luò)連接之間存在的問題，進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在傳輸過程當(dāng)中出現(xiàn)故障的概率。

應(yīng)用配電網(wǎng)自動化終端故障自動隔離技術(shù)隔離相關(guān)故障的過程中，隔離效果之所以能夠得到保障，最重要的原因是由于各類終端設(shè)備當(dāng)中擁有自動開閉功能。尤其是采取一系列措施使得饋線實(shí)現(xiàn)自動化之后，故障隔離技術(shù)變得愈加重要，只有隔離配網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生的故障，才能減少故障對其他區(qū)域逐漸破壞，保障電力分配的穩(wěn)定性[4]。

2.4 配網(wǎng)自動化終端設(shè)備的高效應(yīng)用

結(jié)合實(shí)際使用需求為配電網(wǎng)配備一些必要的終端設(shè)備，可以充分提高終端設(shè)備的使用效率，進(jìn)一步保障配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。通過此種方式，不僅可以全面提高配電系統(tǒng)的送電質(zhì)量，還能為市民提供更為優(yōu)質(zhì)的電力，全面滿足用電客戶在用電中對電力提出的多樣化需求。正常運(yùn)行中的配電自動化，終端設(shè)備的行為是構(gòu)建計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，從配電自動化終端設(shè)備的優(yōu)勢，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息，配電網(wǎng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與用戶等統(tǒng)一高效地集中在配電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)，并從那里傳輸?shù)秸{(diào)度控制單元，可以顯示相關(guān)電氣設(shè)備、電能分配系統(tǒng)安全運(yùn)行的位置，以及更深層次的監(jiān)測、控制、保護(hù)等活動。

3 結(jié)語

綜上所述，配網(wǎng)自動化終端設(shè)備是屬于電力配網(wǎng)自動化中重要技術(shù)之一，配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用能夠從根本上改變電力行業(yè)服務(wù)水平，推動服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)效率實(shí)現(xiàn)突破。同時(shí)，要緊跟技術(shù)演進(jìn)，不斷更新和修改配電網(wǎng)自動化技術(shù)，提高相關(guān)人員的技能水平，保障用電市民和企業(yè)的生命安全，進(jìn)一步推動我國電網(wǎng)配電自動化的發(fā)展和進(jìn)步。電力企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加大對配網(wǎng)自動化終端設(shè)備的重視力度，加大配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和電力生產(chǎn)技術(shù)的突破創(chuàng)新，保證電力質(zhì)量和配電安全[5]。

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