農村電網智能配電臺區遠程綜合監控系統設計

劉 燕

國網江西省電力公司奉新縣供電分公司，江西宜春 330700

農村電網智能配電臺區遠程綜合監控系統設計

劉 燕

國網江西省電力公司奉新縣供電分公司，江西宜春 330700

配電自動化是提高供電可靠性、供電質量以及供電能力，實現電網智能化的重要基礎。通過對農村電網智能配電臺區遠程綜合監控系統的功能建設進行一系列的研究分析，發現對農村電網智能配電臺區實行遠程綜合監控的重要性及必要性。接著，對我國現階段農村電網智能配電臺區的特點、重要設備以及其遠程監控終端進行分析，全面了解我國農村電網智能配電臺區遠程綜合監控系統的設計與應用。借此平臺，與各位相關研究人員進行交流討論，實現共同進步。

農村電網；智能配電臺區；遠程綜合監控系統

由于我國農村電網的配電變壓器數量較多、極為分散等特點，極容易導致漏電、跳閘等現象的發生。這些現象的出現，在給我國農村居民的生產生活帶來一系列的麻煩的同時，也不利于農電所管理工作的進行。這一問題引起了我國政府電力部門的廣泛關注與高度重視。因此，近幾年來，我國政府對農村的供電設備進行了大量的改良，采用電網智能配電臺區遠程綜合監控系統對我國農村配電臺區進行遠程測量與控制，提高農村電網的智能化程度，為我國農村居民的生產生活提供電力保證。

1 系統功能建設

我國農村電網智能配電臺區遠程綜合監控系統采用一系列設施設備，對農村配電臺區實行遠程測量與控制，提高我國農村電網的智能化水平，為我國農村居民提供更加優質的服務。其主要功能包括以下幾個方面：

1）有助于完善農村電網智能配電臺區的綜合控制系統與信息管理系統；2）有助于對農村電網運行數據進行有效地收集，為農村電網的運行優化與規劃建設提供更加充分的依據；3）通過實現對農村電網智能配電臺區不漏電保護裝置的遠程合閘，保證不漏電裝置的正常運行，從而減少因漏電裝置跳閘現象而造成的一系列經濟損失，保護我國農村居民的財產安全；4）降低農村電網智能配電臺區變壓器的燒損率；5）減少農村電網智能配電臺區電容器的損壞率；6）實現農村電網智能配電臺區變壓器的防盜報警功能；7）實現對農村電網供電狀況的遠程監控與操作，克服人工操控出現的種種弊端與不足；8）有利于農村電網智能配電臺區綜合監控的集成化、網絡化，同時，減少其操作成本。

2 農村電網智能配電臺區的特點

在我國大多數農村地區,電網的運行與維護工作通常是由縣供電公司的農電部門所負責的。此外，我國農村地區中，各地的農電所分別對本地區的電網配電臺區進行管理，其管理范圍僅限于該地區的管轄部分，具有一定的局限性。目前，我國農村電網配電臺區的主要設備為配電變壓器和低壓綜合配電柜，即JP柜。配電變壓器是一種靜態的電氣設備，它的主要功能是將某一數值的交流電壓或交流電流變成與其頻率相同的另一種或另幾種數值不同的電壓或電流，實現對電力資源的傳遞與輸送。低壓綜合配電柜，即JP柜則主要具有配電、計量、保護等一系列功能，對其進行智能化改造是實現我國農村電網配電臺區自動化的關鍵所在。一般來說，在我國農村地區的一個農電所的管理范圍內，大概存在400臺終端公用配電變壓器。同時，由于農村電網配電變壓器的容量普遍較小，導致其出線方式比較單一。

3 農村電網智能配電臺區的重要設備

我國農村電網智能配電臺區的主要作用是采集、處理以及實時監控其配電變壓器的一系列信息。其現場設備主要包括以下幾個方面：

1）智能公用變終端。智能公用變終端是與控制中心實現通信的唯一通道。主站可以通過其向農村電網智能配電臺區的其它智能裝置下達控制命令與參數設置；同時，農村電網智能配電臺區的所有智能裝置也可以將信息通過智能公用變終端上傳到主站的轉發通道。此外，智能公用變終端也同時具有常規配電變壓器終端的一系列功能，能夠實現對配電變壓器低壓側的電氣量和電能量進行采集和上報。因此，智能公用變終端是農村電網智能配電臺區的核心裝置，具有非常重要的作用。

2）智能綜合配電箱門禁系統。一般來說，對配電變壓器進行控制與監視的設施設備通常被放置于綜合配電箱內，因此，為保證其安全性，必須采用門禁系統對其進行相應的防范工作。智能綜合配電箱門禁系統是一種包括電子門鎖、門禁卡、門禁管理系統三大部分的新型綜合配電箱門鎖。其相對于傳統的機械鎖，不僅使用極為便利，而且更加安全可靠。

3）智能無功補償電容器組。智能電容器組是由制造方將設備內部的所有電氣設施與機械相連接，是集智能測控、復合開關、線路保護等模塊于一體的組合體。它是一種新型的電容器組，與傳統的無功補償裝置相比，具有根據電壓和功能因素進行就地控制、參與區域調節、支持遠程操作等一系列優點。

4）智能剩余電流動作保護裝置。它是一種新型的剩余電流動作保護裝置，集漏電保護器和斷路器的功能于一體，具有自感剩余電流、支持遠程操作等一系列優點，可以有效地防止電氣火災、電氣設施設備損壞等現象的發生，保護我國農村居民的人身及財產安全。

5）變壓器狀態及環境變量檢測。它可以對配電變壓器狀態以及運行環境數據進行有效地采集。

4 農村電網智能配電臺區遠程監控終端

4.1農村電網智能配電臺區遠程監控終端硬件設施

農村電網智能配電臺區遠程監控終端硬件設施主要包括以下4個部分：

1）電源部分。為保證農村電網智能配電臺區遠程監控系統在單相失電甚至雙相失電的情況下，仍可實現正常運用。監控終端的電源一般直接從380V采取。為實現在三相失去電源的情況下，系統仍可進行操作，發送關鍵數據，其供電部分配置電池和自動充電切換功能。

2）輸入、輸出部分。農村電網智能配電臺區遠程監控終端的輸入、輸出部分主要包括模擬量的輸入、開關量的輸入以及開關量的輸出等。根據現階段我國農村電網智能配電臺區一進三出的輸出特點，監控終端模擬量設置了3路交流電壓輸入、13路交流電流輸入，其中進線設1路剩余電流輸入，由16位精度的A/D芯片對其實現數字化。

3）控制器部分。該部分是系統的核心計算與邏輯處理單元部分，主要采用ARM Cortex M3處理器與TI 28系列DSP處理器對其進行雙處理架構。其中ARM Cortex M3處理器主要是實現系統的通信與管理功能。而TI28系列DSP處理器則主要是對系統進行計算與保護工作。

4）通信模塊。終端網絡接口設置主要包括1路GPRS，1路電力載波等設施設備。

4.2農村電網智能配電臺區遠程監控終端軟件設施

農村電網智能配電臺區遠程監控終端軟件采用UC/ OSII操作系統，使用搶占式實時系統，實現對其任務的調度與切換。其可以將系統的各種功能劃分為多個任務，并給所劃分的每一個任務都分配一個優先等級，而且，高優先等級可以搶占 低優先等級的CPU時間。

5 結論

針對目前我國農村電網存在的問題，我國相關部門采用電網智能配電臺區遠程綜合監控系統對其進行有效地解決。綜合功能的監控終端、低成本的公網通信以及適度性能的主站系統配合智能保護與控制開關能夠有效降低農村電網配電臺區配電自動化的建設成本，保證我國農村電力系統的順利運行，從而給我國農村居民提供更加優質的電力服務。

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TM7

A

1674-6708（2016）171-0098-02

劉燕，國網江西省電力公司奉新縣供電分公司。