電力系統(tǒng)站所終端的設(shè)計與應(yīng)用研究

王國亭 王湘濤 余順行

【摘 ?要】傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)沒有安裝站所終端（distribution terminal unit，簡稱DTU），在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候需要電力人員進行現(xiàn)場的檢查和維修工作，這給電力人員的工作帶來困難，尤其遇到天氣狀況惡劣的時候，更是增加了電力人員的工作強度。而將站所終端安裝在電力系統(tǒng)之后，有效完成了遠程監(jiān)控和狀態(tài)監(jiān)測工作，降低了電力人員的工作難度，提高電力系統(tǒng)的安全性，本文針對電力系統(tǒng)站所終端的設(shè)計和應(yīng)用進行討論，旨在為站所終端的應(yīng)用提出一些建議。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);站所終端;設(shè)計與應(yīng)用研究

引言

在經(jīng)濟得到蓬勃發(fā)展的當(dāng)今社會，科學(xué)技術(shù)的進步給人們的生活帶來很大的便利，具體到電力方面，則表現(xiàn)為智能電網(wǎng)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)的廣泛使用。研究電力系統(tǒng)站所終端是一項利國利民的事情，應(yīng)當(dāng)在各方的支持下不斷推進，在技術(shù)上繼續(xù)取得突破。

一、電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀中期開始，我國的電力系統(tǒng)開始走向自動化道路，發(fā)展態(tài)勢良好，其主要表現(xiàn)為將電力系統(tǒng)與計算機技術(shù)相互結(jié)合。電力系統(tǒng)的自動化主要包括電網(wǎng)調(diào)度和配電網(wǎng)絡(luò)的自動化。前者是利用計算機技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進行快速搜集、分析和處理，對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，確保其可靠運行。而配電網(wǎng)絡(luò)則主要通過對數(shù)據(jù)信息的快速傳輸而對電力系統(tǒng)實施系統(tǒng)化的管理。

電力系統(tǒng)中站所終端的設(shè)計和應(yīng)用則解決了其各類問題，與計算機、遠程監(jiān)控等技術(shù)相結(jié)合，對開閉所、配電室等電力系統(tǒng)進行信息采集、處理和實時監(jiān)測，以提高供電的可靠性。

二、站所終端概述

站所終端的作用，主要是對電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備進行自動化遠程監(jiān)控，自動故障檢測和識別功能，與配電網(wǎng)自動化主站和子站系統(tǒng)配合，實現(xiàn)多條線路的測量控制、隔離故障區(qū)域并且恢復(fù)非故障區(qū)域供電，從而提高供電可靠性和配網(wǎng)的智能化。

主要有兩種基本功能，即對電力系統(tǒng)中的開關(guān)進行模擬量的采集和控制，對遠程系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測。站所終端主要由主控電路、采集電路兩部分組成。通過對采集數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，使變電站之間的數(shù)據(jù)信息的有效傳遞。站所終端在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，可以通過手動或自動兩種方式進行復(fù)歸。

站所終端中的硬件電路，主要包括主控電路與采集電路兩個部分。采用STM32F207高性能網(wǎng)絡(luò)型MCU嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，在站所終端正常運行的時候，最高運行頻率可達120MHz。此外，硬件系統(tǒng)設(shè)計存儲器，利用網(wǎng)絡(luò)接口擴展功能。

采集電路則采用了ADE7878芯片，該芯片采用ARM加ASIC方案，利用 ARM 高 速高性能的控制功能和ADE7878芯片專用DSP的數(shù)字信號處理能力，簡化了電路設(shè)計，同時增加電力信息數(shù)據(jù)輸出量。

站所終端中的軟件程序設(shè)計是通訊和監(jiān)測功能可靠實現(xiàn)的關(guān)鍵。主要由主控板、采集板兩個程序構(gòu)成。在進行通訊工作時，根據(jù)電力數(shù)據(jù)和通信需要，在主控板安裝FREERTOS操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)在時效性和穩(wěn)定性上優(yōu)勢顯著，可對電力通訊進行實時操作，功能比較全面，具有數(shù)據(jù)管理、存儲、記錄等功能。主控板在電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時，可自行檢測與恢復(fù)，對電氣設(shè)備工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控。

三、站所終端的應(yīng)用

將站所終端安裝在傳統(tǒng)的開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站等處，以完成遙信、遙測、遙控和饋線自動化功能。

與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)操作相比，站所終端具有眾多優(yōu)勢。首先，對于電力系統(tǒng)中的故障情況能夠及時進行判斷并發(fā)送相應(yīng)指令。例如，在雷雨天氣中，線路易受到天氣影響而造成接地、短路等故障。傳統(tǒng)處理方式需要被發(fā)現(xiàn)之后聯(lián)系電力工作人員，信息傳遞速度慢，影響供電恢復(fù)進度。而電力系統(tǒng)中信息互通之后，任何站點出現(xiàn)異常情況時，都可以及時的進行信息傳遞，并對該區(qū)域做出判斷等。其次，在站所終端安裝后，電力系統(tǒng)的管理呈現(xiàn)出規(guī)范化的狀態(tài)，各個工作環(huán)節(jié)的運行有條不紊，提高工作效率。

四、結(jié)束語

隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，市場上對供電的可靠性越來越高。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)弊端很多，無法滿足供電可靠性要求。隨著我國電力系統(tǒng)自動化水平逐步提高，越來越多站所終端投入使用，市場應(yīng)用前景可觀。通過電力研究人員繼續(xù)更新并完善技術(shù)，以達到加快電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)，既為電力行業(yè)帶來良好的效益，也為人們的生活帶來更大的便利。

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（作者單位：平高集團智能電氣有限公司）