嵇传文
国网黑龙江佳木斯市郊区电业局有限公司,黑龙江154002
摘要:随着各领域的发展越来越好,对电量的需求越来越大,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。
关键词:配网自动化;配电自动化终端设备;应用
引言
配网自动化终端设备是属于电力配网自动化中重要的组成技术之一。这项技术直接决定了电力配网自动化水平,也是预示着电力系统实现自动化的标志之一,对于电力配网中的电缆系统维护和自动检测工作也能起到至关重要的促进作用。
1配电自动化终端的设备构成
1.1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。
1.2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。
2配电自动化终端设备的发展现状
从目前我国电力行业的发展情况来看,由于城市化建设不断加快和建设规模的不断扩大,城市电网的建设水平也不断提升,对电能的需求也不断增长,能是配电网的建设规模也持续的发展。配电自动化发展当前主要分为三个阶段:(1)主要是以配电自动化终端设备的开关设备为主的配电自动化;(2)通过计算机系统和通信网络的构建,以及馈线终端单元所组成的配电自动化构成;(3)通过计算机网络信息软件技术所建立和操控的配电自动化系统。而当前我国电力配网的自动化建设正处于第三阶段。在信息技术高速发展的推动下,配电自动化系统的功能也不断完善,在当前的配电自动化技术中,配电自动化系统。融合配电地理信息系统和调度监控系统,以及电网的实时检测系统。这些自动化系统技术的应用。有效地增强了电力系统型的稳定性和运行状态的实施的实时分析,从根本上提高了电力系统运行的安全性,也增强了其技术性维护的效率。
3配网自动化中配电自动化终端设备的应用实现方案
3.1终端选型
在整个电缆线路运行过程中,自动化终端是一个非常重要的组成部分,也是电缆线路相对薄弱的模块。因此,做好电缆自动化终端选型,对于电缆系统安全、平稳运行,降低维护人员工作压力具有非常重要的意义。本质上自动化终端是指装配到电缆线路末端的设备,可保证与电力网络或其他用电设备电气连接稳定性。
3.2终端建模
依据IEC61850协议要求,可面向对象搭建数据对象自描述的建模方法,可将真实物理设备抽象化为对应变电站设备功能库,保障IED互操作效率。
以馈线自动化中核心设备馈线终端设备FTU为例,可根据一次设备连接、配电主站数据交换需求,从功能层面入手,将馈线终端设备FTU划分为两个逻辑设备,分别为LD1、LD2,利用逻辑节点物理设备LPHD表示馈线终端设备FTU的公共数据,初步实现过电流保护、遥信、遥控、遥测等任务。其中逻辑设备LD1中逻辑节点零表示该设备公共数据可以实现馈线终端设备FTU遥信、遥测功能。其他逻辑节点可用于表示电流互感器、三相系统电能量计算、电压互感器。其中,计算三相系统中电能量的逻辑节点可通过电流互感器逻辑节点、电压互感器逻辑节点采集馈线线路电流、电压信息并对电流、电压的有效值、功率进行计算;而逻辑设备LD2主要负责馈线终端设备FTU故障监测及瞬时过电流保护。在瞬时过电流故障出现时,可根据瞬时过电流监测逻辑节点发出的瞬时过电流信号,在信息流模型支持下促使瞬时过电流监测逻辑节点与具备断路器跳闸控制功能的逻辑节点进行信息交互,随后由具备断路器跳闸控制功能的逻辑节点控制断路器跳开,实现过电流保护。
3.3模型融合
在馈线终端设备FTU模型构建完毕后,考虑到现行配电主站模型倾向于利用类的含义代替配电系统具体目标,并通过类中的属性对具体实例的类进行识别、描述。因此,可分别对馈线终端设备各逻辑节点数据模型、配电主站量进行保护包测试。根据保护包中数据模型研究结果,寻找馈线终端设备FTU、配电主站模型间共有数据。随后以数据节点映射的方式,将配电主站所需遥测、遥信、遥控数据从馈线终端设备FTU中转换至配电自动化主站数据模型内。考虑到馈线终端设备FTU中终端设备地层数据占比较大,与配电自动化主站调度运行需求不相符,因此,可在主站模型中将从馈线终端设备FTU结构模型中映射而来的与设备相关联的保护包数据、量测包数据融合。具体融合时,可以利用数据模型的文档格式,构建以CIM模型的数据节点内容、数据节点结构为标准的中间转换模型。随后将馈线终端设备FTU相关节点数据映射至中间转换模型节点中,获得具备遥信、遥信、遥控功能的自适应信息点表模板(含自生成遥测、遥信、遥控名称及相应点号,所连接前置机量测系数、通道信息、网络描述数据)。整个映射过程可经过中间转换模型将馈线终端设备FTU采集数据写入配电自动化主站数据库完成信息传输。
4配电自动化终端设备的实际应用情况分析
4.1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。
4.2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。
结语
电力配网的自动化水平和配电自动化终端设备的应用是电力行业发展乃至时代发展的必然趋势,自动化技术的应用和自动化水平的提升也代表着现代技术在国家建设以及人类科学技术文明延续中的重要组成,如能够真正满足人民生活、经济生产、国家建设中对电力能源的需求。
参考文献
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