配電自動化終端技術分析

馬立 陶磊

【摘要】本文主要探討了配電自動化終端技術，論述了配電自動化的相關問題，集中分析了配電自動化終端技術的要點和需要注意的地方，以期可以提高配電自動化終端技術水平。

【關鍵詞】配電自動化；終端技術

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

一、前言

近年來，隨著配電自動化技術的不斷發展，配電自動化終端技術也在進步，因此，分析配電自動化終端技術是非常有必要的工作，這是提高配電自動化水平的必要前提。

二、電力系統自動化概述

1、電力系統自動化的概念。電力系統自動化是通過應用多種能夠實施自動檢測、決策和控制的裝置,通過信號系統和數據信息傳輸系統對電力系統的各個部分和整體進行遠程監測和控制,來保證整個電力系統的安全、穩定、高效運行,提供優質的供電服務。電力系統自動化控制技術的應用主要是保證電力系統各個生產、供電環節的安全、穩定、高效,實現整個系統經濟效能的增加以及生產成本的降低。

配電自動化技術利用計算機和網絡技術、單機片技術等，在電力系統中構建一個具有自動化智能化運行管理系統的技術體系。配電自動化技術和多數的自動化技術是一樣的，主要就是對電力信息進行自動化處理與識別，并在中心控制裝置與終端裝置之間完成數據傳輸，進而實現對整個電力系統的智能化控制。與傳統的控制系統相比，自動化控制可以利用計算機的計算與控制優勢，實現對復雜電網的智能化控制，其包括了電子、通訊、計算機、網絡等技術，在這些技術措施不斷發展的推動下，配電自動化技術也隨之不斷提升。在自動化技術應用中，其構建自動化系統發展有多高階段，首先是基于自動化開關的協同配合；其次是利用通信系統完成計算機網絡構建與饋線單元自動化；最后是整體自動化的實施。目前自動化系統已經可以分為饋線自動化、變電自動化、配電管理自動化、用戶自動化等。

2、電力系統自動化的構成。

一是電力系統調度的自動化,是當前電力系統中發展最快的技術領域,這一技術主要是進行相關數據的采集和監控,為自動化實現提供基礎條件,調度的自動化是為電力系統運行提供決策來實現電站的綜合自動化。電力系統調動自動化是整個電力系統自動化的關鍵,對整個電力系統自動化的質量有著決定性的影響。

二是變電站的自動化,變電站的自動化是利用現代電子計算機和網絡技術、通信技術以及信息處理技術等對傳統的變電站實現二次設備,達到整個變電站的運行能夠處于科學統一的協調管理之下,來保證變電站運行的安全穩定與高效,提高運營效益,提供可靠的供電服務。

三是配電網的自動化,傳統的配電網只能通過工人手動的操作進行控制,而在上個世紀90年代在科技的促進下具有獨立功能的孤島自動化技術開始應用到電力系統中,近年來,該項技術在現代網絡信息技術的推動下越發完善,發展成為以信息技術為基礎的配電網自動化技術,配電網的自動化通過大量的智能終端和通信技術以及先進的后臺軟件,在實現資源有效利用上具有顯著的效果。我國目前的配電網設置情況不同,應當在改造時分期分批進行,逐步實現配電資源的綜合利用。

三、配電終端的基本構成和功能

饋線自動化終端簡稱FTU，其是一種接口，是把自動化系統和一次設備連接的接口，饋線自動化終端有多種應用，其主要運用在無功補償電容器、配電系統變壓器、斷路器等上面。這種終端是為了實現與饋線主站的通信，為了更好地對配電系統的控制，以及在控制管理中提供其所需求的數據，并且由執行主站對配電設備給出控制調節指令，從而完成饋線的各項功能，以期實現自動化。從實質上來講，饋線自動化終端不僅是自動化系統和一次設備連接的接口，也是遠方終端和繼電保護之間的一種自動化終端。其包含通信接口終端、饋線自動化控制器等。這種配電終端有五個個部分構成，其構成如下：

1、入機接口電路，這種接口電路主要是起著配置維護的作用，可以顯示功率、電流和電壓等測量數據，其他反映裝置運行狀態的信息為簡化配電終端的設計，主要對故障檢測定值整定，以及對其他運行參數整定。這樣的電路設置可以提高整個裝置運行的可靠性。在部分地方的配電終端設備上，則沒有入機接口電路，這些地方大多依靠維護人員來解決配置維護的問題。

2、中心監控單元，中心監控單元是整個配電終端的核心組成部分，中心監控單元擁有諸多的功能，主要的功能包括有：故障檢測、有功功率參數運算、模擬量輸入、遠程通信等等。就目前的市場的形式而言，一些較為主流的配電終端，其大多采用平臺化或是模塊化的設計，對于中心監控單元的輸入、出量和通信接口的形式和數量配置問題，則按照事實的需要來進行合理的配置。

3、通信終端，通信終端也稱作通信適配器，這種終端是用以太網接口進行連接的接口，也可以運用RS232串行接口來進行連接，從而達到通信介質和監控單元的有效連接，實現通信的具體功能。按照通信通道的種類來劃分的話，通信終端可以分為無線終端、光纖終端、載波終端等。

4、操作控制回路，對于從左控制回路的應用，其主要用在饋線自動化終端，這種控制回路有人工操作開關的設置，并且能夠有效顯示其開關的位置，便于工作人員及時、準確獲悉開關所處于的狀態。

5、電源回路，電源回路主要是為了提供直流電源，其能夠提高不同種類直流電源于配電終端的電路中，對于DTU外部輸入電源的自用電源出現了中斷的情況，那么則可以運用UPS來提供備用電源。對于TTU的電源輸入方式，則采用自配電變壓器低壓側輸出。在FTU的線路設計上，線路一般不會采用專用的220V交流電源，大多是使用電壓互感器來提供電壓測量取樣信號，從而為饋線自動化終端進行供電。對于饋線自動化終端的電源而言，電源的配置應有蓄電池的布置，這樣的配置是為了保證不間斷供電，也是為了給開關的操作電源提供電力，保證在線路停電時也能夠運用電力。

四、配電自動化終端遙測功能驗收的相關要點

配電自動化終端遙測功能要求在開關柜側采集三相交流電壓、電流。要求的技術指標有：

1、電壓輸入標稱值:100V/220V，50Hz；

2、電流輸入標稱值:5A/1A；

3、電壓電流采樣精度:0.5級；

4、有功、無功采樣精度:1.0級；

5、在標稱輸入值時，每一回路的功率消耗小于0.5VA；

6、短期過量交流輸入電流施加標稱值的2000%（標稱值為5A），持續時間小于1秒，配電終端應工作正常。1000%（標稱值為5A），持續時間為10S，200%過量交流輸入電流施加值可連續工作。

7、短期過量交流輸入電壓施加標稱值的150%（標稱值為220V），配電終端可連續工作，并工作正常。

對于配電自動化終端遙測功能的驗收，我們也采取一看、二測兩個步驟進行。

一看：查看開關柜的電流端子排是否有三相CT二次引線，是否與至DTU的引出線相序相對應，連接是否可靠。查看PT柜的電壓端子排是否有三相PT二次引線，是否與至DTU的引出線相序相對應，連接是否可靠。DTU顯示屏上查看相對應開關柜的電流定值是否設好。

二測：即測試相關間隔遙測回路是否正確連通，具體步驟如下：

1、做好安全措施。這是測試的安全保障工作，根據CT二次側不能開路，PT二次側不能短路的原則，將開關柜的電流端子排內三相CT二次引線可靠短接，將PT柜的電壓端子排內三相PT二次引線抽出并做好絕緣措施。

2、二次端子加壓加流進行測試。利用繼電保護測試儀在開關柜的電流端子排引出側施加試驗電流，在PT柜的電壓端子排引出側施加試驗電壓，在DTU顯示屏上查看相對應開關柜的電流、PT柜的電壓是否達標。

3、告警測試。利用繼電保護測試儀對開關柜施加超過其定值的電流，在DTU顯示屏上查看相對應開關柜是否有過流告警標志。

4、恢復安全措施。將開關柜的電流端子排內三相CT二次引線的短接片去掉，將PT柜的三相PT二次引線去掉絕緣重新接入電壓端子排，并確認接觸可靠。

五、結束語

綜上所述，配電自動化終端技術的發展進步離不開深入的分析和研究，所以，今后必須要更加深入的探討配電自動化終端技術的相關問題，提高配電自動化終端技術水平。

【參考文獻】

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