电力配网中配电自动化终端设备的应用吴智俏

电力配网中配电自动化终端设备的应用吴智俏

吴智俏

吴智俏

（广东电网有限责任公司湛江吴川供电局524500）

摘要：近些年来，随着我国国民经济的快速增长以及社会生产力的不断提升，生产、生活等各方面对于电力能源的需求也随之增大。为此，电力部门在智能电网方面加大了建设力度，通过提升电网自动化水平，确保电力供应更加稳定、安全、可靠。在此过程中，配电自动化终端设备作为电力配网建设中至关重要的一部分，对其合理应用能够实现对电力配网的有效监控与信息传输。因此，不断完善配电自动化终端技术，对于提升电力配网自动化水平意义重大。本文从配电自动化终端设备的构成元件入手，论述了其在电力配网中的具体应用，希望能够为我国电力配网自动化发展提供一些理论支持。

关键词：配电自动化；电力配网；应用

1配电自动化终端设备的构成元件及其作用

1.1人机接口电路

人机接口这一元件主要是为了保证配电系统整体的资源配置与维护工作，能够使系统设备中电流、电压与功率等数据资源进行精准化显示，以便将设备的运行状态做出良好证明。在自动终端设备中将人机接口安装上，能够实现整体电力设备的良好运行状态与质量，是减少维修和保养成本，提升电力配网整体系统自动化效果的重要组件。

1.2中心监控单元

这一元件是设备中最为核心的构件，能够实现设备故障的精准化检测，而且能够对设备运行的功率做出详细检测与计算，通过模拟量的有效输入，能够实现设备的远程化通讯功效。但是因为中心监控单元这一构件，其设计方式是通过平台化与模拟化的设计方式为主，因此，在其实际的操作与控制过程中，对其输入、接口与储存等方面的配置还需进一步通过技术完善实现优化，以保证设备的高效率与稳定自动化运行状态。

1.3通信终端

配电自动终端设备中，通信终端这一元件是设备中不可缺少的重要组成构件，这一构件以太网为其接口连接，只负责通讯信息介质与其监控单元之间的信息资源快速通讯。在通常情况下，通信终端有三种体现类型：无线类、光纤类以及载波类等，在整个设备中占有重要的地位。

1.4操控回路

这一构件的主要作用是在馈线自动终端进行实现的，在设备的整体控制线路中，不仅仅设置了一种人工的操作按钮，还对开关的部分作出了明确标识，以方便相关工作人员对开关位置的观察与检测，并对具体的回路控制形态进行明确。

1.5电源回路

电源回路在整个设备中主要是为设备运行提供一整套直流电流，能够使得构件内部的直流电源使用性能提升，一旦外部电源被切断，可以通过UPS备用电源进行设备运行恢复，在电源的回路使用TTU方法进行设备电源的提供时，主要是通过设备低压侧进行电源输入，在FTU的线路设计中，则是利用电压互感器进行电压的测量与取样，然后为整体的馈线自动终端进行电源提供，同时还要进行蓄电池等配件的配置，才能够有效保证设备的运行不间断。

1.6馈线远方终端

此终端设备是自动化终端设备的类别之一，其主要工作任务是对设备的断路器以及电压器进行实时监测与控制，时刻与馈线的总线进行联系，将电网的检测结果上报给总站，在总站任务质量的下发之后，进行命令的接受并迅速对子站任务进行下达。

1.7配电变压器的远方终端

对电路线的箱式变压器工作状态进行实时监控，因此此类变压器是直接对用户产生作用的，配电变压的远方终端主要是为用户产生一种较为安全与稳定的电流，以提升用户的用电质量。

2配电自动化终端设备在电力配网的应用

配电终端技术涵盖了配电自动化终端设备故障检测技术、配电自动化终端设备通讯技术、配电自动化终端设备故障自动隔离技术。

2.1配电自动化终端设备故障检测技术

在现场最常发生的故障是短路故障，特别是单相接地故障发生的几率是很高的，这种故障对配电网带来很大的危害。通过配电终端（主要指DTU、FTU）能可靠检测和处理这两种故障类型。在采用远方遥控模式的馈线自动化系统中，各配电终端检测到短路故障信息，将其报告到配网自动化主站（或配电子站），而等待主站对各配电终端的故障检测进行比较后，最后确认故障发生的区段。短路故障检测技术只要能够检测出有短路电流的出现，不用像保护继电器那样具有选择性。也不需要输出跳闸信号，不严格要求故障检测时间，故分析判断采样数据、可靠地检测故障情况有较充分的时间。按常规的做法，接入保护电流互感器（TA）的二次电流的配电终端检测短路电流，是通过判断线路电流是否超过整定值，而躲过最大负荷电流值是电流整定值的选择原则。在采用小电阻接地方式的系统中，配电终端通过判断零序电流是否超过整定值，来检测是否发生单相接地短路的情况。由于保护电流互感器的动态范围较大，因而会导致电流测量精度不高。特别是当线路负荷较小的时候，往往出现测量电流接近于零值的情况，这种情况将导致不能有效地监视负荷电流的变化。建议使用饱和型电流互感器或者测量电流互感器，这种设备可以对故障检测与测量精度都有效果，发展趋势良好。

2.2配电自动化终端设备通讯技术

对大多数配电自动化终端通信而言，其都有分散性、多点性等特点。针对上述特点，将配电子站设置在变电所、开闭所内，从而通过子站发送附近一个区域内的配电终端的数据。作为配电子站与主站的主干通道，通常采用SDH光纤网络。对通信速率的要求不高的配电子站与配电终端的分支信道，可采用数据电台、配电载波（DLC）、电话拨号、有线、移动通信（GPRS/CDMA）、现场总线等形式。FTU对可靠性要求比较高，可采用光纤以太网或点对多点光纤通道。光纤通信技术的不断发展和逐渐降低的光端设备成本，大部分供电企业的分支信道都选择用光纤网络。针对工程中个别大型的开闭所，由于其通信数据量较多，可以将DTU直接接入主干的SDH光纤网络，直接通信主站。由标准RS-232通信接口对配电终端相互通信。而以太网接口的终端可直接接入以太网的通道。点对多点的采样方式经常用于配电子站与配电终端间的通信，但遇到查询时访问所有的点的情况时，则访问时长就会增加，常常会影响故障信息等重要信息的上传。因此，一种比较理想的采样方式是配电终端能主动向上级主站报告异常信息，如故障信息、遥测量越限、遥信量变位等。而主站在固定的间隔时间下（如30分钟），访问配电终端，确认其是它是否工作正常，并读取各种测量数据。这种方法能够有效防止因访问点数增加而引起的访问时长增加的现象。

2.3配电自动化终端设备故障自动隔离技术

馈线自动化（FeederAutomation，FA）作为配网自动化系统的一个核心功能，其故障处理（定位、隔离、恢复供电）的速度与可靠性对配网自动化的实施效果有直接的影响。馈线自动化系统常规处理短路故障的常见方法有两种：（1）集中处理配电主站或子站与FTU间的故障，实现的集中智能模式；（2）在没有通信时，将配合有保护功能的重合器和分段器的时序，来触发重合器模式。这两种模式能够中断故障线路上的所有非故障区段的供电，一般在分钟内即可快速恢复供电的时间。对于一些重要的敏感负荷，如有重要比赛的体育场、半导体集成电路制造厂、有重要活动的会议中心等，即使是很短暂停电，也会造成不良社会影响和严重的经济损失。因此应该在敏感负荷区域采用新型的故障处理技术，最大限度减少故障引起的停电时间和停电范围，从而提高电能质量与供电可靠性。

3结束语：

为提升我国电力系统的稳定性，满足社会生产、生活对于电力能源供应的多元化需求，电力部门必须在电力系统的运行中加强配电自动化建设。而配网自动化终端设备是电力配网的重要组成部分，确保对其应用的高效性与科学性，对于电力系统稳定运行有着至关重要的现实意义，能够在很大程度上带动我国电力自动化水平的提升。

参考文献：

[1]陈婷.电力配网自动化中配电自动化终端设备的应用.科技创新与应用.2016.34.219.

[2]李翔.配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用.电子制作.2016.15.28.29.

[3]孙建春，刘静.配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用.通讯世界.2015.19.78.79.