張本禮

（四川省電力公司廣安電業(yè)局，四川 廣安 638000）

1 引言

低壓配網(wǎng)故障能否快速復(fù)電是減少客戶停電時(shí)間，提升第三方客戶滿意度的重要標(biāo)致。如何提高低壓配網(wǎng)監(jiān)控水平，做到故障快速報(bào)告、快速診斷、快速定位、快速隔離、快速修復(fù)、快速溝通，是供電企業(yè)與用戶共同關(guān)心的問題。需要我們依靠新技術(shù)、新產(chǎn)品及管理理念的創(chuàng)新。

2007-2009年配網(wǎng)故障類型統(tǒng)計(jì)，約41%的故障為低壓單戶故障；39%的故障為低壓干線和支線故障；20%為中壓線路設(shè)備故障。而導(dǎo)致低壓干線和支線故障最主要原因是外力破壞、偷盜、產(chǎn)品質(zhì)量原因和產(chǎn)品老化。為此，如何快速隔離、快速修復(fù)低壓干線和支線故障，值得我們認(rèn)真研究解決的重要議題。

為解決低壓干線和支線故障快速隔離、快速修復(fù)和低壓臺區(qū)的智能控制，我局充分發(fā)揮本企業(yè)在自主創(chuàng)新中的主體作用，與臨安億安電力電子科技有限公司、北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所共同合作，在分析我市農(nóng)村低壓配網(wǎng)應(yīng)用問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了將智能化低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)用于我市農(nóng)村低壓配網(wǎng)的方案。

2 低壓配電網(wǎng)現(xiàn)狀

我局目前共有農(nóng)村公變臺區(qū)3939個(gè)，廠礦企業(yè)臺區(qū)1179個(gè)，共有用電客戶557840戶，其中，專變客戶1106戶，主要分布在深丘和山區(qū)地帶，地理位置復(fù)雜，農(nóng)村中小型廠家較多，并隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)復(fù)雜程度不斷提高，使得農(nóng)村電網(wǎng)中的漏電總保護(hù)器的運(yùn)行、低壓線路的故障快速定位、快速查找、用戶用電量的自動化抄收，電壓無功優(yōu)化控制等問題都越來越復(fù)雜。

到目前為止，還未有一個(gè)統(tǒng)一管理的智能化控制平臺，特別是3939套低壓臺區(qū)的剩余電流保護(hù)器還處于人工管理的落后狀態(tài)。往往是一用戶的漏電故障造成整個(gè)臺區(qū)大面積停電，農(nóng)村電工有時(shí)奔波十幾公里趕去排除故障，人工合閘送電。造成停電時(shí)間長，供電可靠性差，用戶滿意度下降。而且基層的管理人員根本無法及時(shí)監(jiān)控、了解3939套臺區(qū)剩余電流保護(hù)器的運(yùn)行狀態(tài)。

電量抄收大多數(shù)也是靠傳統(tǒng)的手工抄表，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，準(zhǔn)確性和及時(shí)性均得不到可靠的保證，由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不夠詳細(xì)、正確，造成許多管理類軟件系統(tǒng)無法正常應(yīng)用。

功率因數(shù)，電壓無功優(yōu)化控制都還是配電柜單個(gè)自動控制裝置。只是局部的控制，無法達(dá)到整個(gè)電網(wǎng)的全局最優(yōu)化。

3 智能化低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的組成與工作特點(diǎn)

智能化低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要由EA3-2剩余電流保護(hù)器、EAZD智能控制終端（包括短信收發(fā)模塊）、監(jiān)控計(jì)算機(jī)（包括短信收發(fā)模塊）、管理人員手機(jī)四部分構(gòu)成，具體應(yīng)用如圖1所示。

圖2

智能化低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)特點(diǎn)可用“一個(gè)平臺，五條主線，十大應(yīng)用功能”來概括，見圖2。

圖2

一個(gè)平臺：建立一個(gè)電網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)的集中采集與管理的信息平臺，實(shí)現(xiàn)了信息的集成、查詢和遠(yuǎn)程控制。該平臺并具有良好的功能擴(kuò)展性與兼容性。

五條主線：監(jiān)控計(jì)算機(jī)、智能遠(yuǎn)程控制終端，智能化集成剩余電流保護(hù)器，智能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)和智能無功優(yōu)化補(bǔ)償。

十大應(yīng)用功能：集控站監(jiān)控、配網(wǎng)自動化、電網(wǎng)分析軟件、遙控安全約束、電網(wǎng)安全監(jiān)視、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電網(wǎng)管理、數(shù)據(jù)傳輸及發(fā)布、遠(yuǎn)程控制分合閘以及數(shù)據(jù)選擇性入庫。

EAZD智能控制終端安裝于配變一側(cè)，對剩余電流保護(hù)器狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，自動向監(jiān)控計(jì)算機(jī)和管理人員手機(jī)發(fā)出報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)了對保護(hù)器運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測?？h級供電局的監(jiān)控計(jì)算機(jī)可對整個(gè)轄區(qū)內(nèi)所有臺區(qū)的剩余電流保護(hù)器運(yùn)行狀態(tài)、各臺區(qū)用電量、無功補(bǔ)償進(jìn)行查詢。供電所的值班電腦可對本所范圍的臺區(qū)進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)測。

EAZD智能遠(yuǎn)程控制終端與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間通過GSM網(wǎng)絡(luò)通信，可覆蓋線路上所有的配變，即使對分布偏遠(yuǎn)分散的配變上的保護(hù)器也可同時(shí)進(jìn)行監(jiān)視和指令動作。管理人員可以隨時(shí)隨地通過遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦或手機(jī)獲取轄區(qū)低壓配網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，再根據(jù)剩余電流保護(hù)器告警信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制剩余電流保護(hù)器的分合閘，調(diào)正設(shè)置運(yùn)行參數(shù)等。

4 EAZD智能遠(yuǎn)程控制終端的工作原理和工作特點(diǎn)

智能遠(yuǎn)程控制終端采用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主要由通信模塊、計(jì)算機(jī)軟件、接收和發(fā)射裝置組成。能夠遠(yuǎn)程控制臺區(qū)剩余電流保護(hù)器的技術(shù)參數(shù)、動作值的設(shè)置和工作運(yùn)行狀態(tài)的查詢。同時(shí)，可給遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)和智能無功補(bǔ)償提供數(shù)據(jù)的傳輸通道，是低壓配電側(cè)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的主體設(shè)備。管理人員可通過預(yù)設(shè)的手機(jī)或監(jiān)控計(jì)算機(jī)來了解配電臺區(qū)剩余電流保護(hù)器的所有工作運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)掌握運(yùn)行信息和故障信息，并有效的進(jìn)行控制。所有一系列的運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢、設(shè)置及開、關(guān)控制全可由手機(jī)按鍵或電腦鼠標(biāo)執(zhí)行完成。

4.1 智能遠(yuǎn)程控制終端的工作特點(diǎn)

（1）可給予智能電表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、智能無功補(bǔ)償控制設(shè)備提供數(shù)據(jù)傳輸通道。

（2）一臺終端可同時(shí)監(jiān)測4臺剩余電流保護(hù)器的運(yùn)行，當(dāng)剩余電流保護(hù)器運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，終端自動向監(jiān)控計(jì)算機(jī)和管理人員手機(jī)發(fā)送相應(yīng)告警信息。

（3）剩余電流保護(hù)器發(fā)生故障保護(hù)時(shí)，智能控制終端通過讀取剩余電流保護(hù)器信息，自動向監(jiān)控計(jì)算機(jī)和管理人員發(fā)送“某某故障”的告警信息，管理人員可立即通知電工巡線或查找故障。

（4）智能控制終端可通過接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)或管理人員手機(jī)信息，讀取剩余電流保護(hù)器的各種信息、工作參數(shù)，設(shè)置相應(yīng)剩余電流保護(hù)器的各種參數(shù)。

（5）可用管理人員手機(jī)或監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送中文短信到智能控制終端來遠(yuǎn)程控制剩余電流保護(hù)器分、合閘，并向手機(jī)或監(jiān)控計(jì)算機(jī)返回“分、合閘成功或失敗的相應(yīng)信息”。

（6）智能控制終端接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)或管理人員手機(jī)發(fā)送的信息，更改相應(yīng)臺區(qū)名稱，并返回相應(yīng)信息。

（7）利用監(jiān)控計(jì)算機(jī)存儲告警信息、原因、數(shù)值和時(shí)間，并做出相應(yīng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

（8）信息發(fā)送提示，在發(fā)送短消息時(shí)，發(fā)送信息內(nèi)容在LCD液晶屏上顯示，當(dāng)信息發(fā)送失敗時(shí)，再次發(fā)送相應(yīng)信息。

（9）手動輸入和更改監(jiān)控計(jì)算機(jī)和管理人員的手機(jī)號碼，并在液晶屏上顯示。

（10）可查詢剩余電流保護(hù)器相關(guān)信息，并在LCD液晶屏上顯示。

（11）停電防盜報(bào)警功能。因人為盜竊變壓器、電纜造成停電，終端發(fā)出停電防盜告警信息。

5 EA3-2型智能化集成剩余保護(hù)器

EA3-2型智能化剩余電流保護(hù)器是將剩余電流繼電器、交流接觸器、斷路器以及零序互感器四者的功能集于一體，并采用微電腦芯片編程控制的創(chuàng)新產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡便，體積小。產(chǎn)品的適用性強(qiáng)，保護(hù)器動作電流，分?jǐn)鄷r(shí)間可調(diào)。采用數(shù)字化電流保護(hù)技術(shù),可根據(jù)配電變壓器容量來設(shè)定保護(hù)器的過電流保護(hù)值，從根本上解決了因超負(fù)荷而燒毀變壓器的事故發(fā)生，并且，這種過電流保護(hù)技術(shù)不受環(huán)境溫度的影響，消除了傳統(tǒng)熱磁式電流保護(hù)夏天要降容運(yùn)行的缺陷。

在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都符合國標(biāo)的前提下，增設(shè)了觸電保護(hù)功能，產(chǎn)品能識別被保護(hù)線路中的各種漏電、人或哺乳動物觸電的波形等信號，漏電動作值額定300mA或500mA或1000mA（可根據(jù)線路狀況設(shè)置），人或哺乳動物觸電時(shí)不受線路漏電大小的影響，極大多數(shù)情況下，能在50mA以下跳閘保護(hù)。

由于EA3-2內(nèi)置微電腦程序，產(chǎn)品能精確、可靠地實(shí)現(xiàn)過載、短路、過壓、欠壓、缺相、斷零、剩余電流保護(hù)，自動重合一次等實(shí)用性強(qiáng)的功能。

保護(hù)器面蓋上采用了LED數(shù)碼或LCD液晶中文顯示，隨時(shí)能方便查閱到三相電路中每相的負(fù)荷電流值，剩余電流值和相電壓。跳閘時(shí)能鎖定顯示跳閘的原因，并將該保護(hù)器所在臺區(qū)信息及故障信息在10s以內(nèi)發(fā)送到管理人員的手機(jī)上或監(jiān)控計(jì)算機(jī)上。

6 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用

6.1 實(shí)際應(yīng)用情況

智能化低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)項(xiàng)目在祿市供電所幾個(gè)有代表性的低壓臺區(qū)實(shí)施了安裝試運(yùn)行并獲成功，目前該系統(tǒng)已在祿市供電所全面鋪開應(yīng)用，效果顯著。

在日常運(yùn)行管理工作中，值班電工如需要了解剩余電流保護(hù)器的運(yùn)行參數(shù)時(shí)，不需要趕往剩余電流保護(hù)器現(xiàn)場，只需用手機(jī)中文短信編輯發(fā)送：“柏木山臺區(qū)3號查詢信息”；智能終端收到查詢指令后，讀取相應(yīng)3號的剩余電流保護(hù)器信息，并發(fā)送。監(jiān)控計(jì)算機(jī)和值班電工手機(jī)就能收到如下信息：“柏木山臺區(qū)3號保護(hù)器：B相漏電電流120mA，A相負(fù)載電流135A，B相負(fù)載電流117A，C相負(fù)載電流128A，負(fù)載電壓229V”。

管理員需要遠(yuǎn)程更改漏電電流動作值時(shí)，編輯發(fā)送短信例“柏木山臺區(qū)3號設(shè)置漏電電流500”；智能終端收到設(shè)置參數(shù)指令后，對相應(yīng)剩余電流保護(hù)器進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、讀取信息，并向預(yù)設(shè)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)和告警手機(jī)號碼發(fā)送信息；當(dāng)更改參數(shù)成功時(shí)，發(fā)送“柏木山臺區(qū)3號保護(hù)器參數(shù)設(shè)置成功，產(chǎn)品型號200A，漏電電流檔位500mA，負(fù)載電流檔位200A，運(yùn)行方式三相，分?jǐn)鄷r(shí)間500ms?！?/p>

當(dāng)需要遠(yuǎn)程合閘時(shí)，編輯發(fā)送“柏木山臺區(qū)3號控制合閘”；智能終端則對相應(yīng)剩余電流保護(hù)器合閘控制，并讀取信息判斷合閘是否成功？如果合閘成功，終端向預(yù)設(shè)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)和值班電工手機(jī)號碼發(fā)送如下信息：“柏木山臺區(qū)3號保護(hù)器合閘成功?！比绻祥l失敗，終端向預(yù)設(shè)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)和告警手機(jī)號碼發(fā)送如下信息：“柏木山臺區(qū)3號保護(hù)器合閘失敗”。

6.2 系統(tǒng)的使用效益

（1）企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。通過此系統(tǒng)的使用，祿市供電所首先降低了剩余電流保護(hù)器的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)及農(nóng)電工停送電人工費(fèi)用開支；其次是系統(tǒng)試送電成功率，減少了停電時(shí)間，增加了售電量及銷售收入；第三，與多功能電子表配合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表及線損分析監(jiān)測功能，是供電所線損管理的好幫手。

（2）社會效益。自系統(tǒng)應(yīng)用以來，祿市供電所的低壓臺區(qū)供電可靠率得到了進(jìn)一步提升，用戶滿意度提高，提升了供電企業(yè)品牌形象。供電所員工也普遍感受到此系統(tǒng)帶來的好處，極大地減少了員工往返配電臺區(qū)送電的辛勞，提高員工的勞動效率。

7 結(jié)論

智能化低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施，填補(bǔ)了我局低壓臺區(qū)剩余電流保護(hù)器在遠(yuǎn)距離監(jiān)管及自動控制方面的空白。智能遠(yuǎn)程控制終端體積小重量輕、全中文顯示、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)，有效提高了對低壓配網(wǎng)監(jiān)測與控制的速度，實(shí)現(xiàn)了異地對剩余電流保護(hù)器運(yùn)行的監(jiān)測監(jiān)控，為農(nóng)村低壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，改善供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量提供了保障，具有較好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。下一步應(yīng)在總結(jié)前段工作的基礎(chǔ)上，加快開展普及推廣工作，提高低壓配網(wǎng)的自動化水平。

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