配電自動(dòng)化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)用

張書(shū)旺

摘要：本文首先分析了配電自動(dòng)化終端設(shè)備組成及功能，并從故障檢測(cè)、信息通訊、故障自動(dòng)隔離和自愈技術(shù)等方面闡述其在電力配網(wǎng)自動(dòng)化中的運(yùn)用，以此有效保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化;終端設(shè)備了;電力配電網(wǎng)

前言

在當(dāng)前人們生活質(zhì)量水平不斷提升的背景下，人們對(duì)電力的需求逐漸呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，這就對(duì)電力配送質(zhì)量提出了較高要求，為保證電力設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障，需要強(qiáng)化配電自動(dòng)化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動(dòng)化中的運(yùn)用，以此提升對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)電力配網(wǎng)運(yùn)行安全性，滿足實(shí)際電力需求。

1 配電自動(dòng)化終端設(shè)備概述及組成

配電自動(dòng)化終端設(shè)備主要指的是安裝在配電設(shè)備上，用于采集設(shè)備運(yùn)行故障信息并對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化控制的終端設(shè)備，常用在開(kāi)關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜、配電房和箱式變電站中，根據(jù)配網(wǎng)設(shè)備類(lèi)型與故障信息采集模式的不同，可以將配電自動(dòng)化終端設(shè)備分為配電房自動(dòng)化終端（DTU）、架空線饋線自動(dòng)化終端（FTU）、電纜型故障指示器和架空型故障指示器。FTU主要用在10KV架空線路的分段開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)上，主要工作模式分為電流型和電壓時(shí)間型，DTU主要安裝在常見(jiàn)的變電站和環(huán)網(wǎng)柜中，以此來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備信息進(jìn)行采集，識(shí)別饋線開(kāi)關(guān)故障信息，并對(duì)故障排除隔離恢復(fù)供電，故障指示器常用在架空線路與電纜線路中，其中的短路故障指示器根據(jù)電纜所處環(huán)境分為戶外型與戶內(nèi)型，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電纜線路的保護(hù)。常見(jiàn)的配電自動(dòng)化終端設(shè)備主要由這幾個(gè)部件組成，首先是中心監(jiān)控核心元件，其中包含數(shù)據(jù)庫(kù)、交換機(jī)和服務(wù)器等，能夠精準(zhǔn)檢測(cè)配網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)的故障，經(jīng)過(guò)設(shè)備功率計(jì)算后實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信;其次是人機(jī)接口電路，這一設(shè)備可以精準(zhǔn)顯示終端設(shè)備的電壓與電流等數(shù)據(jù)，對(duì)比正常運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備精準(zhǔn)檢測(cè);操控回路，幫助工作人員掌握回路情況，實(shí)現(xiàn)回路控制;通信終端負(fù)責(zé)監(jiān)控單位與通信介質(zhì)之間的信息通訊，以無(wú)線信息或者光纖等方式實(shí)現(xiàn)信息交換;電源回路為設(shè)備提供直流元件，提升直流電源配送效率，屬于設(shè)備中的備用電源，保證終端設(shè)備始終處于正常運(yùn)作狀態(tài)。

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

2.1 故障檢測(cè)技術(shù)

故障檢測(cè)是配電自動(dòng)化終端設(shè)備的主要作用，在當(dāng)前配網(wǎng)運(yùn)行中，由于外界環(huán)境因素與電路運(yùn)行因素，會(huì)導(dǎo)致各種電力故障的出現(xiàn)，最常見(jiàn)的故障為單相接地故障，發(fā)生幾率較高，嚴(yán)重危害配網(wǎng)安全穩(wěn)定云頂。而配電自動(dòng)化終端設(shè)備的故障檢測(cè)技術(shù)，能以多種模式，精準(zhǔn)檢測(cè)故障并排除，以FTU為例，其中的電流型工作模式具有過(guò)電流保護(hù)功能和零序電流保護(hù)、兩次自動(dòng)重合閘功能和閉鎖二次重合閘功能，電壓時(shí)間型工作模式能夠在失電得電情況下延時(shí)分閘，具有非遮斷電流保護(hù)功能，并能夠檢測(cè)零序電壓，切除接地故障，有效保證電纜的正常運(yùn)行。終端設(shè)備在檢測(cè)到故障之后，通過(guò)對(duì)配電設(shè)備實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)判斷故障類(lèi)型，并將信息傳輸?shù)街髡井?dāng)中，確定故障發(fā)生位置與性質(zhì)，采取自動(dòng)化故障排除措施。對(duì)于單相接地短路故障檢測(cè)技術(shù)，需要維持兩個(gè)小時(shí)候以上的供電，在這段時(shí)間內(nèi)采取措施排除故障，對(duì)于電流較小的接地系統(tǒng)內(nèi)，在出現(xiàn)故障時(shí)，一般的接地電弧能夠自主熄滅電流排除故障，加上故障檢測(cè)技術(shù)的存在，可以有效保證故障排除的幾率，降低單相接地故障的出現(xiàn)。

2.2 通信技術(shù)

通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備自動(dòng)化信息交互的關(guān)鍵技術(shù)，由于配網(wǎng)設(shè)備通信具有分散的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)通訊量較少，難以形成規(guī)模化的信息傳輸。所以目前配電自動(dòng)化終端設(shè)備中的通信技術(shù)，一般在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中會(huì)設(shè)置配電子戰(zhàn)，這個(gè)信息交互中心不但承擔(dān)著發(fā)送本站信息的任務(wù)，同時(shí)也可以代發(fā)附近區(qū)域中的終端信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)匯總。配電子戰(zhàn)與主站的通道相連，形成通信主干道，以無(wú)線信息或者光纖網(wǎng)絡(luò)SDH進(jìn)行信息傳輸，而配電子戰(zhàn)與配電終端形成通信分支通道，可以采用現(xiàn)場(chǎng)總線和配電載波等方式實(shí)現(xiàn)信息傳輸。目前大部分的信息傳輸采用的是光纖網(wǎng)絡(luò)，并在其中加入DTU，達(dá)到大量通信數(shù)據(jù)的直接傳輸。

2.3 故障自動(dòng)隔離技術(shù)

故障自動(dòng)隔離技術(shù)能夠自動(dòng)識(shí)別并隔離故障，保證電力配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。此技術(shù)開(kāi)展的前提為設(shè)置講科學(xué)的安全鎖，將斷路裝置與負(fù)荷性開(kāi)關(guān)安裝到開(kāi)閉所進(jìn)、出線中，能夠提升自動(dòng)化終端設(shè)備的信息傳輸速度與質(zhì)量，保證通信系統(tǒng)傳輸效率滿足自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際需求。出線開(kāi)關(guān)由DTU監(jiān)控，以精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)檢測(cè)來(lái)確定故障類(lèi)型與位置信息，對(duì)閉鎖故障進(jìn)行處理的過(guò)程中，一般不采用主站，可以以DTU的PLC功能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制處理，針對(duì)電源進(jìn)線故障，如果是進(jìn)線點(diǎn)的故障問(wèn)題，那么直接可以跳開(kāi)斷路器形成保護(hù)動(dòng)作，并自動(dòng)展開(kāi)備用電源合上開(kāi)關(guān)，以電源回路保證開(kāi)閉所的正常運(yùn)行。

2.4 自愈控制技術(shù)

自愈屬于智能配電系統(tǒng)的主要特征，以智能化判斷故障類(lèi)型并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排除，能夠解決配電網(wǎng)供電可靠性低和線損高的長(zhǎng)期問(wèn)題。自愈控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要依靠智能分布式饋線自動(dòng)化配置模式，線路故障出現(xiàn)的時(shí)候，依靠自身自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)并獲取的故障信息，對(duì)故障類(lèi)型與出現(xiàn)位置進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域供電，將整個(gè)處理流程與結(jié)果形成信息上報(bào)總站。主要原理是利用架空線饋線自動(dòng)化終端的電流型與電壓時(shí)間型工作模式，對(duì)于電流型來(lái)說(shuō)，能夠采集三相電流、兩側(cè)三相電壓與零序電流，實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)與二次重合閘，以電流與電壓實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息作為判斷故障的依據(jù)，在饋線自動(dòng)化的前提下增加光纖通信，環(huán)網(wǎng)終端信息互相傳輸交互，在故障發(fā)生后直接跳開(kāi)故障兩側(cè)的開(kāi)關(guān)，而不需要跳開(kāi)出線開(kāi)關(guān)，在這樣情況下，能夠盡量減少停電區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)故障的自動(dòng)隔離與控制。

結(jié)束語(yǔ)：

在我國(guó)電力發(fā)展的過(guò)程中，要重視配電自動(dòng)化終端設(shè)備的實(shí)際運(yùn)用，充分將其與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，提升對(duì)故障信息的判斷精準(zhǔn)度，并結(jié)合電網(wǎng)改革不斷更新配網(wǎng)設(shè)備，提升電力配網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]胡大朋. 配網(wǎng)自動(dòng)化中配電自動(dòng)化終端設(shè)備的應(yīng)用探析[J]. 電力設(shè)備管理，2020，No.49（10）：65-67.

[2]陳灼光. 配電自動(dòng)化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用效果觀察[J]. 科技資訊，2019，017（029）：26-27.

[3]丁飛. 配電自動(dòng)化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)中的實(shí)踐[J]. 科學(xué)與財(cái)富，2019，（019）：99.