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电力配网中配电自动化终端设备的运用分析

2020-11-17 281 上传者：管理员

摘要：随着我国社会经济的快速发展，各行各业对电量的需求量猛增，尤其是工业用电的增幅巨大，为充分满足社会用电需求量增加这一问题，我国电力企业应该积极建设，提高产电量。除此之外，电力企业还应该安全生产，保证电力质量和配电安全。电力自动化配网是电力企业最新研究的方向，可提高配电质量，保证配电安全。本文研究配电自动化终端设备在电力配网中的应用。

关键词：
电力企业
电力配网
运用
配电安全
配电自动化终端设备
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一、配电自动化终端的设备构成

要想实现电网配电自动化、智能化，就需要做好配电主站的建设工作。配电自动化终端就是配电网实现自动化管理的重要设备，所以其系统构成十分重要，应保证主站可控制其余设备，对其余设备的运行状况进行监控，如果系统故障，可实现自动监测、自动处理。配电自动化终端主要包括人机接口电路、中心监控单元、终端通信系统、控制操作回路以及电源回路五部分，本文选取其中三种进行详细讲解。

(一)中心监控单元

中心监控单元是整个配电自动化系统最重要的模块之一，可保证系统稳定运行。中心监控单元由两部分组成，分别是操控配电系统和有效监管系统，这两个单元可实现对整个系统设备的运行状态进行检测，检测系统故障，保障系统稳定运行。依据系统功能分析中心监控单元，可将其分为三个功能模块，包括故障监测模块、远程通信模块以及计算功率参数模块。为保证系统运行，应该建立良好的远程通信设施，所以应该积极完善通信接口以及输入、输出端口。

(二)人机接口电路

人机接口电路的设计也是配电系统中较为重要的部分，可让系统管理人员对系统进行控制，便于管理人员协调维护系统设备，保证系统稳定运行。在实际运行过程中系统会通过人接接口电路向人类显示系统数据，如系统电压、电伏、电流、功率等参数，系统通过设备运行参数向管理人员展现系统运行状态，保证系统运行安全。管理人员通过操作可通过人机接口电路向系统传达指令，为系统运行提供大量数据支持，这可帮助设计人员简化配电设备的设计工作。配电自动化设备拥有人机接口系统提高整个设备的自动化水平，降低运营成本，提高运营效率。

(三)通信终端设计

在进行配电自动化系统的通信终端设计时，以太网发挥重要作用，保证系统之间通信流畅，可让系统的通信载体与监控设备逐步建立连接，提高系统的通信效率和通信安全。本文配电自动化终端设备的通信终端在应用的过程中主要利用串行和以太网接口保证通信终端与载体的连接。在该设备中，通信终端一般与中央监控单元一同运行，然后不断优化系统的通信功能。

(四)操作控制回路

对于控制回路的使用，其主要应用于馈线自动化终端，这种类型的控制回路设有人工操作的开关，并且可以很好的显示其开关的具体位置，方便相关工作人员能及时且准确的了解开关正处于的状态。

(五)电源回路

电源回路的主要功能是可以为电力电网提供直流电源，在配电终端的电路中，其能够提升不同类型的直流电源，对于外部输入电源中的自用电源，一旦出现了中断的状况时，那么就可以直接运用uPS来提供备用的电源。针对TTu的电源输入方法，可以采取自配电变压器低压侧输出的方法。在FTu的线路设计上，其线路在通常的情况下不会使用专门的220V交流电源，大多数是使用电压互感器来给电压测量提供取样的信号，进而可以为自动化终端提供供电需求。针对馈线自动化终端的电源来说，在电源的配置中，其蓄电池的布置是很重要的，这种配置是为了确保能24h供电，同时也可以给开关的操作电源提供所需的电力，以确保在线路停电的时候能够及时的使电力正常运行。

二、配电自动化终端设备在电力配网中的应用

(一)故障检测技术

在自动化配电网系统中，配电自动化终端最重要的应用就是故障检测技术。在配电网实际工作过程中，会有多种因素影响设备的正常运转，导致设备故障。配电系统故障较多，且很多故障会对系统运行造成巨大影响，所以需要不断更新检测技术，提高故障检测质量和效率。如系统中出现短路故障时，如果不能及时发现处理，系统电流会增大，对设备运行造成巨大影响，严重情况还会造成设备损坏。在配电自动化终端中，中央监控单元可对系统设备的运行状态进行监控，并且根据系统设备参数判断设备是否出现故障，继而帮助工作人员排除设备故障。工作人员应用配电自动化终端可对系统故障进行在线检测和故障隔离，将故障信息通过通信通道传输到人机接口电路中，让工作人员能够快速了解系统故障原因，及时派遣工作人员维修。如系统发生单相接地故障，维修人员应该对电路检测形式进行优化，并用先进的检测技术对数据实时监测、实时分析，争取利用最短的时间找到系统故障，并对其及时处理，恢复系统正常运营。

(二)故障隔离技术

为保证配电网自动系统能够更好的运行，工作人员应该不断应用新技术，然后对配电设备性能进行强化，达到隔离故障的作用。故障隔离技术也是配电网自动化终端的重要技术，可保证系统安全运营。该技术主要利用配电终端设备的自动开闭功能。在出现系统故障时，利用该功能可实现对故障的有效处理，并将故障隔离，避免影响其余系统运营。在配电自动化终端设备的进线端存在断路装置、故障监测装置和控制设备，如果系统出现故障会触发该装置，实现故障隔离。为更好的检测系统故障，在设备出线部位还存在一个负荷开关，从而对故障有效监测，提高隔离效果。

(三)通信技术与终端通信技术

当前的配电自动化终端设备中的通信技术，在通常情况下，是使用单个的配电站来完成信息数据之间的接收与传输工作。在一方面，配电子站需要及时的接收所在站点的信息数据，同时还需要对站点附近配电自动化终端设备的信息数据，开展对应的接收与发送工作。在另一个方面，要适当、及时的增大其主站这边数据传输的通道数量，可以利用SDH技术与光纤网络技术的高质量功能，实施配电自动化终端设备和配电子站两者之间信息数据的有效传输。其配电自动化终端设备的通信技术，可以采用配电载波、现场总线以及公网等通信技术。在较远距离对已有故障进行检查分析的过程中，可以最大程度上确保电力配网运行的安全性以及可靠性。除此之外，在使用通信接口终端的过程中，相关工作人员还需要科学的连接以太网络接口以用来进行数据信息之间的传递工作，从而有效的提高数据信息的传输效率与质量，为实现我国配网自动化的稳定发展奠定了基础。

终端通信技术主要借助于光纤技术，从而实现接受和发送数据信息的功能。通信终端在完成系统通信的过程中充分应用光纤技术和SDH技术将通信传输信道分割，然后利用不同信道传输各类信息，这两种技术在现场总线控制、配电载波通信发挥巨大作用，可实现系统的电力故障检测，提高系统安全性。随着时代的发展，人民对系统通信的要求增强，所以还可借助以太网实现系统数据传输，提高系统通信能力，提高管理水平。

三、配电自动化终端设备应用在电力配网中的优势

科学合理的应用配电自动化终端设备，造电网自动化系统运行的实际过程中，可以有效的提高其安全性，同时也能保证其数据传输的准确性。这样不仅可以提高电能输送过程中的效率与质量，同时也能为广大人民提供高质量的电能，充分的满足了人们对现代化供电设备所产生的多方面需求。

四、配电自动化终端设备的实际应用情况分析

由上文所述，配电自动化终端设备在电力配电系统中具有故障监测、故障隔离与终端通信等重要作用，本文选取某地配电自动化终端设备在电力配电系统中的应用，阐述其具体应用情况。本次选取的电力配电自动化系统完全按照“主站+配网自动化终端”两层结构进行设计。该系统为充分应对今后发展的需求，还能将其扩展为“主站+配网子站+配网自动化终端”结构，保证电力配电系统安全运行。该系统时钟采用主从式时钟系统，主站系统连接其余子系统主要通过信息交互总线进行。

(一)主站应用情况

某地新建的电力配网自动化系统的主站由服务器、工作站、交换机以及安全防护设备组成。在该系统中，主站具有重要作用，其主要可实现配网监测管理、信息交互集成以及配网GIS等功能。由于配电自动化系统十分重要，所以需要保证其运行安全，应在安全防护设备中进行信息交互工作。电力配网自动化系统共有25个功能模块，其主要包括操作系统、诊断软件、运行管理软件、权限管理、状态监控、停电风险分析等。

(二)通信应用情况

该系统的通信方式主要包括两种，一种是调度数据网，即配电主站到变电站的通信网技术，另一种是EPIN技术，变电站到配网终端之间的通信网络技术。配电主站到变电站的通信主要是通过构建MSTP网络实现的，MSTP网络主要是在SDH光纤传输网络中构建的，在变电站中增加OLT设备，然后构建SDHMSTP网络汇集OLT设备释放的10kv配电站点信息，最后将信息继续传输。变电站与配电终端之间的通信网主要依靠EPON技术实现。EPON是现代光纤专网技术，该技术具有较好的可靠性和延展性，通过应用该技术可实现“三遥”通信，提升通信质量和通信效率。

五、结语

在电力自动化配网系统中，配电自动化设备发挥重要作用，可实现对系统设备的运行状态进行监控，可实现人机交流，提高系统的自动化水平，保证系统安全运行。自动化设备在企业配电现场中大量应用，可减少人力成本，保证施工安全，提高生产效率。

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