基于智能配電房的建設方案研究

吳觀龍

摘? 要：在整個配網系統中，智能配電房處于關鍵和核心地位，首先介紹了智能配電房的總體建設思路，然后對內部每一個系統與設備的建設提出了具體的方案。以此來推動并實現配電房的智能化運行。

關鍵詞：智能化配電房;建設;思路;方案

中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）26-0121-02

Abstract： In the whole distribution network system， the intelligent distribution room is in the key and core position. Firstly， the overall construction idea of the intelligent distribution room is introduced， and then the concrete scheme for the construction of each internal system and equipment is put forward， in order to promote and realize the intelligent operation of the distribution room.

Keywords： intelligent distribution room; construction; idea; scheme

前言

近年來，隨著現代智能技術、自動化技術的發展，配電房建設也正在朝著智能化方向發展，一些先進的智能技術、自動化技術等被持續運用到配電房建設中，支持著配電房的安全、高效運行，從而提高了配電系統的運行質量。

1 智能配電房建設的總體思路

根據配網設備與網絡等的建設現狀，來將智能技術、自動化技術應用于配電房建設中，則要重點從以下方面加以考慮：（1）科學分段設置主干線的配電房，這樣才能讓不同配電房服務各自的范圍，控制停電規模。（2）主線開關負責遠程控制，從而提高主線路故障處理效率。（3）配電房自動化技術的應用，必須有效地預防系統功能過于單一、局部系統之間無法有效連接所造成的信息無法分享交流的現象。（4）自動化設備必須達到一定的性價比，而且要發揮實用價值，也能兼具開放式的系統集成功能。（5）模塊化設計，其中要確保便于檢修、而且要控制設備體積，方便通訊人員對其進行維護、檢修。（6）自動化設備必須達到設備狀態檢修的相關規定。智能化配電房的建設最終應該形成健全完善的系統，例如：主站、監控系統、一次設備監測系統、通訊與電源系統等，而且要從自動化角度出發，達到故障的自動化識別與解除，提高故障解除效率，確保設備高效管理。實際的配電房要具備以下功能：配電SCADA功能，監測主網接地故障，主站定位故障，監測并定位配網短路故障，配電房的視頻監控、門禁管理，配電房環境監測等。

2 智能配電房建設的具體措施

智能配電房的建設要本著智能化的目標，支持并實現配網的自動化運行，而且要確保配網與設備能夠經久耐用，高效預警設備故障，而且能夠及時定位并處理故障，以此來達到配網設備的高效管理。

2.1 配網綜合主站建設

創建SCADA系統，安全防護系統、門禁管控系統、環境監測系統、一次設備狀態監測系統，這些都應該成為配網綜合主站不可或缺的組成部分。

2.2 通訊系統建設與實現

通訊組網主要選擇光纖通訊模式，將配電房充當光纖通訊主干，適合各種通訊模式與線路的連接。此通訊終端適合GPRS進行通信，此通訊適合圖像、數據等的傳遞，終端也適合RS485總線，為智能傳感器的連接創造便利條件。終端與主站同樣適合以太網的連接，可以將IP攝像機連接其中。將OLT設備裝配至變電站，各個配電室也都配設OUN裝置，如圖1所示：

圖1 通訊接入層結構

OUN裝置輔助配網終端DTU、變壓器等的優化運行，DVR、IP語音系統、門禁系統等則能接入通訊系統。

2.3 配網電氣監控的建設

要達到對配網的遙測、遙信與遙控等目的，能夠有效地監測配網的短路故障、接地故障等，而且能夠利用主站來定位故障，對線路的負荷電流、變壓器負荷、開關狀態等實施動態監測。具體將DTU（配電監控終端設備）安裝在配電房，此設備選擇模塊化設計模式，具體包括：CPU板，通訊控制板、遙控接口板等不同的功能模塊搭建而成，結合現場條件可以機動性地調節。同時，DTU也能允許不同的通訊方式介入，例如：載波通訊、無線通訊等，實際的DTU主要包括兩種方式，具體為：

2.3.1 集中式DTU

主要為集中組屏，依賴一個屏來有效監控整個配電房內部線路，此設備圍繞八條線路展開監控，具體監控對象：全電壓、全電流、開關狀態等，具體可以根據配電房內線路的數量來決定DTU設備的配置數。

2.3.2 分散式DTU

此設備主要配設于開關柜內，圍繞一條線路實施全面監測，例如：電壓、電流、開關狀態等。通常每個分散式DTU覆蓋三個電壓、三個電流、一條線路開關的分合操作。此類型的DTU單元要和通訊管理設備同步運行來監控配電房。

2.4 饋線自動化建設

憑借主站來有效地定位系統故障，并遠距離地隔除故障，能夠及時地解除故障，提高故障處理效率。達到遠距離的控制，達到非故障區段的及時恢復供電，有效控制故障停電時長。遠距離控制操作，控制運行人員的操作時長和次數，從而減輕人為的工作負擔。

2.5 配電房安防建設

利用IP錄像、拍照等功能，減少DVR錄像機的使用，控制配電房的整體建設成本，支持系統的安全、穩定運行，而且減輕運行與維護的負擔，配電房開啟時，工作人員可以通過拍照來了解其內外情況，并上傳通訊共享界面，遠距離監測站房內部人員是否規范操作，以及一些重要設備是否安全、穩定地運行，其他的消防報警圖片等也能及時地傳輸，以此來動態掌握配電房的安全防護狀態。IP攝像機能夠利用以太網同網絡單元設備聯系起來，借助EPON方案同主站連接，在途徑所對應的專門的IP同攝像頭之間進行信息的通訊傳輸，而且要視頻性地監督、控制。其中IP攝像頭中設置了不同的IP地址，能夠實現多項功能同時運行，也就是說主站既能便于監控攝像頭的運行，又能同DTU終端之間正常傳輸信號。DTU收集到了配電房門的相關信號，例如：消防警報信號、其他危害性信號時，則可以利用網絡朝著IP攝像頭來傳輸相關命令。

2.6 變壓器優化運行方案

將優化設備配設于配電房，以此來達到變壓器的高效、安全運行，優化設備則應結合具體需要來動態進入與退出，而且要將SCADA主站中連接優化設備，此優化設備的具體優勢功能為：（1）根據運行狀態，針對性優化。圍繞配電房內部的各個變壓器的實際工作狀態、運行條件等來對應提出適合的算法，圍繞不同情況來對應安排運行模式。（2）變壓器監測與運行的集成優化。動態監督不同變壓器一次壓側電氣參數，從而達到電氣監測的目標，也要結合運行優化方法來自動化投切變壓器，這一操作之前需要分析其安全運行的條件，而且要結合實際需要來單獨實施優化運行。（3）與開關柜同步運行，動態收集開關的電流、電壓等數據，并對應供應一個輸出接口，一般來說可以將兩臺以上的變壓器安裝于配電房。

2.7 后備電源系統建設方案

對于智能化配電房來說，其后備電源系統可以參照直流屏供電方案來建設，不能獨自創設直流屏，將后備電源系統和DTU一體化，此后備電源系統具體涵蓋：電池管理單元、逆變器等，以下為系統結構框架：

常規供電模式下，外圍電源傳輸電能，途徑電池管理單元，對應支持開關的控制、操作性電源，而且要經逆變器向網絡設施、視頻相關用電設備供應電能，外圍的電源也能對應向電池組提供電能，外圍電源失去電能供應時，則需要電池組途徑管理單元來接續，從而朝開關回路、用電設備等提供電能。

2.8 智能門禁系統建設

將此智能化門禁系統配設于配電房，從而達到對其監督、巡視，此系統具體包括：遠程控制器、電鎖、IC讀卡器等設備，此系統選擇一體化智能監控主機，再經所嵌入的通訊模塊與有線光纖等來動態監督、控制內部門禁系統、安防系統等進行動態監督。門禁與巡檢等則具體涵蓋：遠程開門、門禁管控、巡檢等項目，其中所獲得的巡檢數據一般通過列表的方式呈現出來，能夠清晰地顯現在電子地圖。

3 結束語

智能技術應用于配電房，有效地建設了智能配電房，其中融入了SCADA系統、門禁系統以及環境監測系統等，這一系統的建設有效地提高了配電房的智能化運行水平，能夠為配網提供更加智能化、高質量的服務，從而提高配網的安全運行水平與運行效率。

參考文獻：

[1]南方電網標準設計與典型造價V2.0[Z].

[2]劉振亞.智能電網技術[M].中國電力出版社，2010.

[3]吳國良，張憲法.配電網自動化系統應用技術問答[M].中國電力出版社，2005.

[4]劉忠，謝亮.居住區配電房智能運行系統的研究與實踐[J].江蘇機電工程，2013（2）：50-53.

[5]陳杰.基于RFID的配電房安全系統設計與實現[D].浙江工業大學，2016.

[6]黃院芳.供電高可靠性示范區配電自動化系統建設研究與應用[D].華南理工大學，2017.