配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用

摘要：隨著經濟的快速發展，用戶對供電質量和可靠性的要求越來越高。配電自動化系統利用現代計算機、通信技術和網絡技術，實現中壓配電網運行的自動化，有效地提高供電質量和生產管理效率。本文對配電自動化終端設備及其在電力配網自動化的應用進行分析。

關鍵詞：配電自動化終端設備;電力配網自動化;應用

1配電自動化終端設備結構

1.1中心監控單元

像模擬量輸入與開關量輸入信號的采集，故障檢測，電壓、電流、有功功率等運行參數的計算，控制量的輸出、遠程通信等都是其包括的主要功能。配電自動化終端目前的采用的形式是平臺化、模塊化的輸出量和通信接口形式設計，根據實際需要擴展和配置數量。

1.2人機接口電路

在簡單配置維護配電自動化終端的時候可以使用人機接口，可以整定主要運行參數，可以對電壓、電流、功率等測量數據進行顯示，其他裝置的運行狀態信息可以得到反映。為達到設計更簡化，裝置的可靠性得到提高的目的，有很多沒有人機接口模塊的配電自動化終端，配置維護的時候就需要維護人員通過便攜式PC進行。

1.3操作控制回路

控制回路主要是通過操縱回路上的各種開關將饋線自動化終端設備體現出來，而且在整個過程中能夠將人工操作開關的內容、范圍以及位置信息等反饋出來，使得相關的操作人員能夠在較短的時間內找到人工操作開關的入口，并且實時地監控開關的狀態。

1.4通信終端

通信終端又被叫做通信配適器，可以通過監控單元的以太網接口或者RS232串行接口連接，來達到連接監控單元和配網自動化通信介質的目的。不同的類型的通信設備通道的連接，分有光纖終端、無線終端、調制解調器（用于模擬通道）、載波終端等不同的通信終端。

2配電自動化終端設備在電力配網自動化中的應用

2.1配電網自動化終端通信技術的應用

配電自動化終端與主站系統間的信息交互都是通過通信系統完成的，必須有穩定可靠的通信系統，才能實現配電自動化的功能。由于配電自動化系統的終端設備具有多點、分散，單臺設備的數據量小，實時性要求不同的特點，應根據當地環境和經濟條件確定合理的通信方式。為減少投資、優化通道結構，通常采用一個配電子站轉發附近一個區域內配電自動化終端的數據，配電子站一般設置在變電所、開閉所內。配電子站與主站的通道是主干通道，一般采用實時性強的光纖網絡。配電子站與配電自動化終端之間的通道是分支通道，對通信速率要求比較低，可采用有線電纜、配電載波（DLC）、現場總線、數據電臺、電話撥號、移動通信（GPRS/CDMA）等多種形式。實際應用中，對可靠性要求較高的FTU可采用點對多點光纖通道，對于通信數據量比較大的大型開閉所，DTU可接入主干光纖網絡與主站直接通信。

2.2故障診斷與檢修技術

配電自動化終端設備在運行過程中所產生的故障的數量和種類是非常多的，從整體上來說，這些故障可以分為兩大類，第一是短路故障的檢測技術，第二是單相接地的故障檢測技術。無論是哪一種故障類型發生在電力系統的實際運行過程中，系統均可以將故障信息和故障數據傳輸到主站的位置，然后，操作人員可以通過主站收集的故障信息進行故障位置的診斷，這樣可以減少排除故障診斷的時間，提高工作效率。但是當整個系統發生第二類的故障也就是單相接地的故障時，整個電路還可以繼續供電兩個小時，但是需要工作人員在這兩個小時內完成故障的排除和檢修工作，此外，一些小型的故障發生雖然僅僅產生一些較小的電流，但是這些現象也必須引起工作人員的注意，及時做好故障的診斷和排除工作，使得整個配電網更加的安全與穩定。

2.3配電自動化終端的故障自動隔離技術的應用

自動隔離技術是保證配電自動化終端設備的關鍵性技術，能夠保障整個電力配電系統的安全。在具體的操作過程中，開閉所需要采用短路裝置形式的進線，而且監測保護裝置也需要同時開展，而從出線的這一角度來說，負荷開關的作用能夠使得整個系統在檢測到故障后將故障信息上報到調控中心，這樣有助于工作人員根據數據信息來分析故障的類型，并且采取有效的處理措施，能夠實現不完全依靠主站的作用，僅僅利用PLC和DTU的功能就可以完成隔離作用。

3應用實踐分析

某供電局配網自動化按照“系統主站+配網自動化終端”兩層結構進行建設，同時為了滿足今后發展需要，能夠靈活擴展為“系統主站+配網子站+配網自動化終端”三層結構，廠站時鐘采用統一的主從式時鐘系統、系統對時采用網絡NTP方式，主站系統通過信息交互總線與其它系統互連，實現信息共享和應用集成。主站到終端的通信方式：骨干層通過調度數據網實現主站到變電站通信，接入層采用EPON技術實現變電站到配網終端之間的通信。

3.1主站概況

配網自動化主站系統由21臺服務器、23臺工作站、12臺交換機、14臺安全防護設備等組成。主站系統主要實現配網監測與管理、信息交互與集成、配網GIS等應用功能，按照“電力系統二次安全防護”有關規定，配網自動化系統部署在安全區一，IEB總線服務器部署在安全區二、地理信息系統（GIS）在安全區三，所有應用系統可通過安全防護設備進行信息交互。

3.2配電主站到變電站骨干層通信網

配電主站到變電站的通信采用包供原西門子或華為SDH傳輸網絡，在SDH傳輸網絡基礎上構建MSTP網絡承載本次工程變電站至主站的信息傳輸。變電站新增OLT設備（SDH設備需增加以太網板用于連接新上OLT設備），主站至變電站的配網通信網絡采用供電局原有SDH光纖傳輸網，組建SDHMSTP網絡用于承載變電站OLT匯集的10kV配電站點信息。

3.3變電站到配電終端接入層通信網

變電站至配電終端的通信方式有光纖專網、無線專網、無線公網、配電線載波等。本次工程變電站至配電終端的通信網建設優先選擇實時可靠性高、擴展性好的EPON光纖專網技術實現重要的站點的“三遙”通信，采用無線公網方式實現其余站點的“兩遙”通信至主站端。

3.4配電自動化終端（DTU、FTU等）分區域配置方案

首先選擇各分區的配電自動化故障處理模式。對于電纜線路，故障處理模式以集中型三遙為主，輔以二遙方案;對于架空線路，故障處理模式以就地型為主（市中心城區采用集中型）;對于電纜、架空線混合線路，市中心城區采用集中型，其他區域的混合線路若以架空線為主體則采用就地型、若以電纜為主體則采用集中型。

3.5實施預期

通過配電自動化項目的建設，解決了建設區域配網調度“盲調”問題;有利于進一步提高設備利用率，實現配電經濟運行;提高電網供電可靠性，改善電能質量;提高故障信息集成化，增強配網應急搶修能力;提高勞動生產率，緩解結構性缺員的矛盾;提高供電條件及電力服務質量，客戶滿意率明顯提高。

4結語

配電自動化終端作為配電自動化的重要組成部分，其開發和應用能有效地縮小電力線路故障范圍，提高配網的供電能力和用電效率，增強電網運行的可靠性和穩定性。配電自動化終端技術伴隨著計算機技術和通信技術的發展，將會逐步成熟，并進一步向高可靠性、多功能、組合式、小型化、低功耗、低成本、免維護方向發展，將會在我國配電網絡智能化建設中起到舉足輕重的作用。

參考文獻

[1]配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用探討[J].趙海.通訊世界.2019（11）

[2]配網自動化在電力系統中的應用[J].張楠，楊友良.南方農機.2019（08）

作者介紹：

朱劍峰（1978.12.13），性別：男;籍貫：福建莆田;民族：漢;學歷：本科;職稱：高級工程師;職務：二次配電運檢;研究方向：配電自動化。ABABA748-0F4E-4CB9-9F28-7A566BC706D1