配电自动化终端设备在电力配网中的运用 郑伟轩

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:郑伟轩
[导读] 摘要: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。
        深圳市宝供供电服务有限公司  518000
        摘要: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:配电自动化;终端设备;电力配网
        一、配电自动化终端的设备构成
        (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。
        (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。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。
        (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。
        三、配电自动化终端设备在电力配网中的功能测试
        (一)系统建模
        基于IEC61850的馈线终端设备FTU的功能测试主要是在设备已接入情况下,对系统建模、馈线故障处理及遥信、遥测、遥控准确性进行测试。在系统建模时,首先需对测试网架一定的系统建模流程进行观察,并对网络拓扑、动态拓扑着色功能进行测试,达到检验模型正确性的目的。即依托已确定的测试模型,在基于IEC61850的馈线终端设备FTU端进行建模,通过改变测试网架开关开合闸状态,命令被测试设备进行网络拓扑分析、动态拓扑着色,据此确定网络拓扑分析性能。
        (二)故障处理能力
        主要是在馈线自动化终端线路模型一定的情况下,以故障处理合理科学性为对象,利用终端注入测试方式,对基于IEC61850的馈线终端设备FTU在环网柜出线故障、环网柜进线故障、变电站出口故障、主干线末端故障、环网柜母线故障等系统典型故障现象处理中表现进行测试。
        (三)遥控正确性
        主要是在选定配电自动化终端施加一电流,对基于IEC61850的馈线终端设备FTU的遥测精度、系统响应时间、分辨率进行测试。随后在选定的终端遥信端子,模拟开关位置状态,测试基于IEC61850的馈线终端设备FTU的遥信响应时间、正确率、分辨率。同理,通过基于IEC61850的馈线终端设备FTU遥控功能,控制选定备用开关、联络开关,对遥控正确性、信息传输时间进行测定。
        四、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。
        结束语
        综上所述,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。
        参考文献:
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        [2]智能电网新型配电自动化建设与改造[J].袁冬松.中国新技术新产品.2019(24)
        [3]配电自动化级差保护配合的应用[J].侯元文,张青峰,朱明嘉,卫宁,刘向东.电世界.2020(01)
        [4]配电自动化及其对通信网的需求研究分析[J].戴国庆.电子世界.2020(07)
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