配變監(jiān)控終端（TTU）在配電自動(dòng)化中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

張斌

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。隨著時(shí)代快速的發(fā)展，各行業(yè)都進(jìn)入到了一個(gè)全新的時(shí)代。我國(guó)的電力配網(wǎng)自動(dòng)化還處于一個(gè)發(fā)展階段，存在著很多的不足之處。通過(guò)加大對(duì)配電自動(dòng)化終端設(shè)備的研究，可以有效的完善我國(guó)的電力配網(wǎng)。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化終端;設(shè)在電力配網(wǎng)自動(dòng)化;應(yīng)用

隨著技術(shù)的進(jìn)步，智能配電網(wǎng)是未來(lái)配電網(wǎng)的發(fā)展方向。SDG技術(shù)較新，與傳統(tǒng)配電網(wǎng)具有較大區(qū)別。通過(guò)建設(shè)和完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)，將為傳統(tǒng)配電網(wǎng)向智能配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)變打下基礎(chǔ)。美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在配電自動(dòng)化方向已經(jīng)有了較深入的研究和應(yīng)用，而我國(guó)配電自動(dòng)化的起步較晚，當(dāng)前建設(shè)程度并不高。同時(shí)，由于每個(gè)地區(qū)的配電網(wǎng)的規(guī)模、環(huán)境、用戶、管理等都有所不同，對(duì)于配電自動(dòng)化最佳模式需認(rèn)真研究。本文對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)和建設(shè)方案展開(kāi)了研究，分析了配電自動(dòng)化終端配置原則，并提出分階段建設(shè)的方案，以切實(shí)提高配電自動(dòng)化的建設(shè)水平。

1配電自動(dòng)化終端的發(fā)展歷程

1.1功能方面的發(fā)展進(jìn)程

一般來(lái)說(shuō)，可將配電終端功能的發(fā)展劃分為監(jiān)控功能階段、故障診斷功能階段和面保護(hù)功能三大階段，這幾個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)的是配電遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備、集中式配電終端設(shè)備和分布式配電終端設(shè)備。在20世紀(jì)90年代初，我國(guó)一些電力自動(dòng)化企業(yè)按照配電網(wǎng)監(jiān)控的基本要求，開(kāi)始投入配電遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的研發(fā)之中，該類自動(dòng)化設(shè)備的核心技術(shù)主要從RTU轉(zhuǎn)化而來(lái)，其最為典型的功能就是“三遙”功能，但是，配電遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備尚不具備饋線自動(dòng)化功能。在步入90年代末之后，伴隨配電自動(dòng)化試點(diǎn)在全國(guó)范圍內(nèi)的開(kāi)展，整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始逐漸從利用重合器時(shí)序整定配合的模式轉(zhuǎn)變?yōu)槔灭伨€自動(dòng)化終端和通信技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行故障檢測(cè)與隔離的模式。一些電力自動(dòng)化企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行具備故障檢測(cè)與處理功能的配電終端設(shè)備的研發(fā)，從而加快實(shí)現(xiàn)集中式處理的饋線自動(dòng)化功能。進(jìn)入21世紀(jì)之后，配電終端的饋線自動(dòng)化功能開(kāi)始逐漸從集中式處理模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际教幚砟Ｊ?，具備故障檢測(cè)、隔離與處理功能的面保護(hù)技術(shù)開(kāi)始成為新的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，這種功能更加強(qiáng)大的分布式配電終端設(shè)備也在通信速度、安全性等方面提出了更加嚴(yán)格的要求。

1.2通信方式上的發(fā)展進(jìn)程

站在通信方式的角度來(lái)看，配電終端的發(fā)展主要可分為串行通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)型通信系統(tǒng)兩大階段。2001年，利用光纖以太網(wǎng)進(jìn)行通信的配電終端設(shè)備開(kāi)始面世，這就使得配電終端開(kāi)始步入網(wǎng)絡(luò)型通信系統(tǒng)的發(fā)展階段。與以往的通信方式相比，網(wǎng)絡(luò)型通信系統(tǒng)在通信速率上要高得多，而且，由于信息路由相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，便于操作，使得通信組網(wǎng)的靈活性也大大提升，這樣就為配電終端對(duì)等通信的實(shí)現(xiàn)提供了可能性，同時(shí)也為面保護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了更好的通信環(huán)境。

1.3嵌入式軟件方面的發(fā)展進(jìn)程

站在嵌入式軟件應(yīng)用的角度來(lái)看，我國(guó)配電終端的發(fā)展主要可分為中斷加循環(huán)的軟件結(jié)構(gòu)階段和應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)階段。以往的配電終端由于受到處理效率、存儲(chǔ)空間、CPU等的制約，嵌入式軟件在實(shí)際應(yīng)用中只能選擇一般的中斷加循環(huán)的處理模式。但伴隨ARM芯片以及更大位數(shù)的CPU的大面積推廣和使用，使嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟件逐漸具備了應(yīng)用條件，其在配電終端中的應(yīng)用，使得終端設(shè)備軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、響應(yīng)能力等都得到了大幅改善和提升。

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

2.1配電自動(dòng)化終端設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)

在電力配網(wǎng)自動(dòng)化過(guò)程中，一些故障問(wèn)題對(duì)在電力配網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成很大影響。其中，短路故障的危害性最大，單項(xiàng)接地故障出現(xiàn)的最為頻繁。所以配電自動(dòng)化要針對(duì)不同故障采取不同措施，對(duì)故障加以排除。主要是配電自動(dòng)化終端設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，采集數(shù)據(jù)。將得出的數(shù)據(jù)分析匯總，以達(dá)到快速判斷故障位置以及故障的性質(zhì)，為提高排除故障的效率發(fā)揮積極作用。例如，在常見(jiàn)的單相接地故障中，要進(jìn)行兩個(gè)小時(shí)的正常供電，并在兩個(gè)小時(shí)中采用合理的方法解決故障。從而保證配電網(wǎng)的正常穩(wěn)定地運(yùn)行。

2.2配電自動(dòng)化終端設(shè)備故障自動(dòng)隔離技術(shù)

配電自動(dòng)化終端設(shè)備故障自動(dòng)隔離技術(shù)，為配電自動(dòng)化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動(dòng)化的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障，能有效提高電力傳輸?shù)暮屯ㄐ畔到y(tǒng)穩(wěn)定性。一般情況下，故障自動(dòng)隔離技術(shù)運(yùn)行方式為斷路運(yùn)行，并加以匹配相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備，采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為出線設(shè)計(jì)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，能達(dá)到良好的檢測(cè)和控制效果。及時(shí)上報(bào)調(diào)控中心，發(fā)現(xiàn)故障的明確位置和故障的類型。使在電力配網(wǎng)自動(dòng)化過(guò)程中能加強(qiáng)故障處理效率。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電力行業(yè)也逐漸引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，以促進(jìn)電力領(lǐng)域的進(jìn)步。在電力配網(wǎng)的自動(dòng)化中，配電自動(dòng)化終端設(shè)備有較好的應(yīng)用，能夠有效檢測(cè)故障，實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉所故障的自動(dòng)隔離，也能夠自動(dòng)隔離故障，有效保障電力運(yùn)行的安全。

3配電自動(dòng)化終端設(shè)備的通訊技術(shù)

3.1配電終端自動(dòng)化聯(lián)調(diào)功能

將配電終端的數(shù)據(jù)分為遙信、遙測(cè)、保護(hù)遙信和保護(hù)遙測(cè)四類。根據(jù)調(diào)試規(guī)則，進(jìn)行信號(hào)上送，記錄是否調(diào)試成功。（1）遙信數(shù)據(jù)：列表中的點(diǎn)號(hào)和遙信名稱根據(jù)設(shè)備模型信息生成，每一個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備都對(duì)應(yīng)有一條記錄，狀態(tài)和時(shí)間信息從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中獲取，根據(jù)調(diào)試規(guī)則上送開(kāi)關(guān)信號(hào)。此外，將實(shí)際調(diào)試順序與開(kāi)關(guān)間隔順序作比較，可用于判斷接線是否有誤和是否漏信號(hào)，其中，間隔的順序號(hào)根據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)號(hào)從小到大依次生成，實(shí)際調(diào)試的順序號(hào)根據(jù)收到遙信變位的時(shí)間先后生成。以間隔為單位進(jìn)行調(diào)試，遙信數(shù)據(jù)的極性需人工核對(duì)。（2）遙測(cè)數(shù)據(jù)：遙測(cè)數(shù)據(jù)主要指有功、無(wú)功、電壓等所有量測(cè)信息，列表中的點(diǎn)號(hào)和遙測(cè)名稱根據(jù)設(shè)備模型信息生成，每個(gè)遙測(cè)模型對(duì)應(yīng)一條記錄，遙測(cè)值和時(shí)間信息從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中獲取。電流和電壓值根據(jù)前期定義的標(biāo)準(zhǔn)判斷數(shù)據(jù)的有效性，其他類型的遙測(cè)只要有數(shù)據(jù)上送就認(rèn)為是正確的。規(guī)定A、B、C三相電流送固定的值，用于驗(yàn)證遙測(cè)值及相序是否正確。（3）保護(hù)遙信數(shù)據(jù)：列表中的點(diǎn)號(hào)和保護(hù)遙信名稱根據(jù)設(shè)備模型信息生成，每一個(gè)保護(hù)模型都對(duì)應(yīng)有一條記錄，狀態(tài)和時(shí)間信息從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中獲取，根據(jù)調(diào)試規(guī)則，保護(hù)信號(hào)的調(diào)試要求是：合→分。

3.2規(guī)劃流程

配電自動(dòng)化終端布局與規(guī)劃是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，從規(guī)劃布局流程上來(lái)看，首先，應(yīng)當(dāng)把相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)之內(nèi)，包括所有編碼后的數(shù)據(jù)信息。其次，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定程序開(kāi)展計(jì)算工作，要求相關(guān)人員對(duì)配電終端以及開(kāi)關(guān)進(jìn)行嚴(yán)格的可靠性評(píng)估，并以此作為基本參考依據(jù)開(kāi)展適應(yīng)度計(jì)算工作，充分發(fā)揮出所有布局規(guī)劃數(shù)據(jù)的作用。再次，應(yīng)堅(jiān)持精英保留的基本原則，對(duì)相關(guān)種群進(jìn)行變異操作、分段交叉操作、選擇等，然后對(duì)符合標(biāo)準(zhǔn)條件的數(shù)據(jù)加以篩選，使之進(jìn)入下一代的種群之中。最后一步就是按照計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)結(jié)果，選擇最為適用的配電自動(dòng)化終端設(shè)備。

結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，電力資源的優(yōu)質(zhì)量提供也越發(fā)的被重視。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電力行業(yè)大力的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，以促進(jìn)電力領(lǐng)域的積極進(jìn)步。在電力配網(wǎng)的自動(dòng)化中，配電自動(dòng)化終端設(shè)備的較好應(yīng)用，不僅能夠?qū)z測(cè)故障，實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉所故障的自動(dòng)隔離、自動(dòng)隔離故障，還能夠有效保障電力運(yùn)行的安全。國(guó)家電力局也在積極強(qiáng)調(diào)配電自動(dòng)化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用作用。這也預(yù)示著，我國(guó)即將進(jìn)入一個(gè)全新的電力時(shí)代。

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