配電自動化終端布局規劃方法探析

趙麗

摘要：供電企業要實現供電質量與用戶服務水平的提升，就必須實現配電自動化。作為配電自動化體系的重要組成部分，配電自動化終端在整個自動化實現過程中占據著十分關鍵的地位，因此，必須高度重視配電自動化終端的布局規劃。文章就針對配電自動化終端布局規劃方法進行了分析和研究。

關鍵詞：配電自動化終端；布局規劃；方法

配電自動化終端設備大都處于室外運行環境，與變電站自動化終端設備相比，其所處工作環境要更加惡劣。所以，配電自動化終端在防雷、防震、最佳溫度與濕度范圍等方面的要求也比較高。這就需要安排專業水平較高的人員進行配電自動化終端的布局規劃工作，這樣才能確保布局規劃方案的科學性與可行性，從而為配電自動化終端的安全穩定運行提供保障。

1 配電自動化終端的發展歷程

我國最早出現的配電自動化終端大多是從國外進口的，這種情況維持了較長一段時間。后來，伴隨我國對自動化技術研究力度的加大，國內也逐漸掌握了配電自動化終端設備研發的關鍵技術。這就使得以往完全依賴于進口的發展模式開始轉變為國內直接生產的發展模式。國產配電終端產品越來越多，其性價比也要高得多，這為供電企業的發展帶來了諸多好處。

1.1 功能方面的發展進程

一般來說，可將配電終端功能的發展劃分為監控功能階段、故障診斷功能階段和面保護功能三大階段，這幾個階段分別對應的是配電遠動設備、集中式配電終端設備和分布式配電終端設備。在20世紀90年代初，我國一些電力自動化企業按照配電網監控的基本要求，開始投入配電遠動設備的研發之中，該類自動化設備的核心技術主要從RTU轉化而來，其最為典型的功能就是“三遙”功能，但是，配電遠動設備尚不具備饋線自動化功能。在步入90年代末之后，伴隨配電自動化試點在全國范圍內的開展，整個配電自動化系統開始逐漸從利用重合器時序整定配合的模式轉變為利用饋線自動化終端和通信技術相結合進行故障檢測與隔離的模式。一些電力自動化企業已經開始進行具備故障檢測與處理功能的配電終端設備的研發，從而加快實現集中式處理的饋線自動化功能。進入21世紀之后，配電終端的饋線自動化功能開始逐漸從集中式處理模式轉變為分布式處理模式，具備故障檢測、隔離與處理功能的面保護技術開始成為新的技術發展趨勢。與此同時，這種功能更加強大的分布式配電終端設備也在通信速度、安全性等方面提出了更加嚴格的要求[1]。

1.2 通信方式上的發展進程

站在通信方式的角度來看，配電終端的發展主要可分為串行通信系統和網絡型通信系統兩大階段。2001年，利用光纖以太網進行通信的配電終端設備開始面世，這就使得配電終端開始步入網絡型通信系統的發展階段。與以往的通信方式相比，網絡型通信系統在通信速率上要高得多，而且，由于信息路由相對來說比較簡單，便于操作，使得通信組網的靈活性也大大提升，這樣就為配電終端對等通信的實現提供了可能性，同時也為面保護技術的進一步發展提供了更好的通信環境[2]。

1.3 嵌入式軟件方面的發展進程

站在嵌入式軟件應用的角度來看，我國配電終端的發展主要可分為中斷加循環的軟件結構階段和應用嵌入式實時操作系統的軟件結構階段。以往的配電終端由于受到處理效率、存儲空間、CPU等的制約，嵌入式軟件在實際應用中只能選擇一般的中斷加循環的處理模式。但伴隨ARM芯片以及更大位數的CPU的大面積推廣和使用，使嵌入式實時操作系統軟件逐漸具備了應用條件，其在配電終端中的應用，使得終端設備軟件運行的穩定性、安全性、響應能力等都得到了大幅改善和提升[3]。

2 當前配電自動化終端存在的主要問題

現階段，國內生產的配電自動化終端設備在性能與技術水平等方面都取得了前所未有的進步。然而，我們必須意識到我國配電自動化終端的發展水平與國外發達國家相比仍然存在一定的差距，而且在發展過程中尚存在諸多亟待解決的問題，具體如下：（1）一些配電自動化終端設備在進入市場之前未經過嚴格的質量檢測，這就導致許多性能不達標的設備進入到市場，這類劣質設備在實際運行過程中存在極大的安全隱患，最終給整個電力系統的穩定可靠運行造成巨大威脅。（2）大多數配電終端設備的備用電源都是蓄電池，而蓄電池本身的使用壽命就比較短，根本無法使用配電終端長期運行的需求。（3）盡管近幾年我國配電自動化終端設備運行的安全性、穩定性與可靠性都取得了一定程度的提升，但與現實需求之間仍然存在較大的差距，而且伴隨我國電力企業的不斷發展，若自動化技術不能得以及時改進，這種差距將會越來越大。（4）在配電自動化終端設備的出廠測試與現場測試方面并未出臺具體的標準與規范，這就導致上述測試工作的開展很難完全落實到位，也就難以確保配電自動化終端設備具備投入運行和使用的條件。要實現配電自動化實用性能的進一步提升，就必須在今后的工作中著力解決上述問題[4]。

3 配電自動化終端布局規劃方法

3.1 規劃流程

配電自動化終端布局與規劃是一個比較復雜的過程，從規劃布局流程上來看，首先，應當把相關數據輸入到系統之內，包括所有編碼后的數據信息。其次，應當嚴格按照標準的設定程序開展計算工作，要求相關人員對配電終端以及開關進行嚴格的可靠性評估，并以此作為基本參考依據開展適應度計算工作，充分發揮出所有布局規劃數據的作用。再次，應堅持精英保留的基本原則，對相關種群進行變異操作、分段交叉操作、選擇等，然后對符合標準條件的數據加以篩選，使之進入下一代的種群之中。最后一步就是按照計算出來的數據結果，選擇最為適用的配電自動化終端設備。

3.2 規劃原則

通常來說，配電網絡中的開關按照其作用的不同主要可劃分為聯絡的、用戶分界的、分段的以及出線的幾種類型。其中，用戶分界開關一般要求按照用戶用電需求的不同進行選擇和安裝。按照配電自動化的相關技術指導，配電自動化終端最好采用光纖通信的方式，同時，也必須注意根據實際情況選擇最為適當的配電自動化終端設備，堅持實用性與經濟性兼顧的原則[5]。

3.3 管理理念的創新

要促進配電自動化的進一步發展，不僅要求配備高水平的專業技術人員，同時也必須加強對管理人員的控制，要求管理人員必須嚴格做好自身的本職工作，將配電業務管理工作落到實處，這樣才能為配電自動化終端的科學設置與安全可靠運行提供保障，進而推動我國電力行業的深入發展[6]。

3.4 布局的進一步優化

相關人員在開展配電自動化終端布局規劃的時候，應當按照規定的終端設備參數、電網網絡結構等基本信息，選擇最佳的配電終端設備類型以及具體的安裝位置，同時還必須尤其注重一次開關設備的選擇與安裝。當前，在已經建設完工的配電網絡中進行配電自動化終端設備的安裝時，應當采用具備“三遙”功能的配電終端設備，所謂“三遙”，指的就是遙控、遙信以及遙測。只有配備具有這3種功能的設備，才能實現配電自動化終端性能的完善。對于一些新修建的線路來說，則應當依據其本身的特點開展布局優化工作[7]。

4 配電自動化終端的發展趨勢

與變電站自動化與調度自動化相比，配電自動化屬于比較年輕的一個學科門類，其發展潛力巨大，根據配電自動化終端的發展歷程，可預測下一代配電自動化終端將在下列幾大方面取得進一步創新與突破：首先，配電自動化終端將實現與一次開關設備的一體化。其次，配電自動化終端設備將朝著數字化方向發展，應用光傳感器的OCT和OPT數字配電自動化終端設備將逐漸在市場中占據主導地位。此外，光傳感器技術的不斷改進和完善，將大幅降低其應用成本，同時，應用的可靠性也將大幅提升。基于光傳感器所具備的普通傳感器所難以企及的優勢，配電自動化終端將在故障檢測上實現效率和準確性的提升，而且可以省去數模轉換的復雜流程，直接實現數字化測控終端的構建[8]。

5 結語

綜上所述，配電自動化終端對整個電力系統的穩定可靠運行來說具有重大的現實意義。現階段，隨著自動化技術的不斷改進和更新，配電自動化終端的整體性能也更加完善。但是，值得注意的是，當前我國配電自動化終端仍然存在一些問題，包括終端設備在入市之前未經過嚴格的質量檢驗、終端備用電池壽命偏短等。要實現配電自動化終端的安全可靠運行，就必須提高對其布局規劃方法的重視度，明確基本的規劃流程與規劃原則，創新管理理念，并對其布局加以優化。

[參考文獻]

[1]伊麟.探究配電自動化終端布局規劃方法[J].現代制造技術與裝備，2017（6）：173-174.

[2]崔立忠，張瑞雪，劉濤，等.復雜配電自動化系統可靠性計算及設備布局規劃[J].電力系統自動化，2017（20）：84-91.

[3]許閆，劉鑫，張妮，等.配電自動化終端布局規劃方法的分析[J].通訊世界，2017（24）：253.

[4]劉濤，郝天壯.配電自動化終端布局規劃方法[J].中國化工貿易，2017（27）：249.

[5]劉濤，郝天壯.配電自動化終端布局規劃方法[J].中國科技投資，2017（33）：137.

[6]龔羅文.探究配電自動化終端布局的規劃方法[J].電腦迷，2017（17）：197-198.

[7]朱琛.湖南大學配電自動化系統的研究與設計[D].長沙：湖南大學，2004.

[8]包金龍.一種支持智能分布式FA功能的配電終端的研究[D].濟南：山東大學，2013.