配網(wǎng)自動化中配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用探析

單明麗 趙遠(yuǎn)鵬

國網(wǎng)五家渠市供電公司 ?830013

摘要：闡述了配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方案，論述了配電自動化終端設(shè)備的功能測試方法，并對配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用成效進(jìn)行了進(jìn)一步探析。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;終端設(shè)備;配電自動化

一、配網(wǎng)自動化中配電自動化終端設(shè)備概述

配電自動化主要指利用通信技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，將離線信息、配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、用戶信息、地理信息等進(jìn)行集成，建設(shè)成完整的自動化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)及事故狀態(tài)下監(jiān)測、保護(hù)、管控。而配電自動化終端設(shè)備主要是安裝在中壓配電網(wǎng)的不同類型控制單元、遠(yuǎn)距離監(jiān)測單元的統(tǒng)稱，具有數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)控制等多方面功能。現(xiàn)有配網(wǎng)自動化終端設(shè)備主要包括饋線終端、站所終端幾種，其中饋線終端主要指安裝在配電網(wǎng)架空線路桿塔等位置的終端，以開關(guān)為監(jiān)控對象，具有遙控、遙測、遙信、饋線自動化等功能;站所終端主要安裝在配電網(wǎng)饋線回路的適當(dāng)位置，如箱式變電站、配電室、開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜等，以開關(guān)為監(jiān)控對象，具有饋線自動化、遙控、遙測、遙信等功能。

二、配網(wǎng)自動化中配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方案

（一）終端選型

在整個(gè)電纜線路運(yùn)行過程中，自動化終端是一個(gè)非常重要的組成部分，也是電纜線路相對薄弱的模塊。因此，做好電纜自動化終端選型，對于電纜系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行，降低維護(hù)人員工作壓力具有非常重要的意義。

（二）終端建模

計(jì)算三相系統(tǒng)中電能量的邏輯節(jié)點(diǎn)可通過電流互感器邏輯節(jié)點(diǎn)、電壓互感器邏輯節(jié)點(diǎn)采集饋線線路電流、電壓信息并對電流、電壓的有效值、功率進(jìn)行計(jì)算;而邏輯設(shè)備LD2主要負(fù)責(zé)饋線終端設(shè)備FTU故障監(jiān)測及瞬時(shí)過電流保護(hù)。在瞬時(shí)過電流故障出現(xiàn)時(shí)，可根據(jù)瞬時(shí)過電流監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)發(fā)出的瞬時(shí)過電流信號，在信息流模型支持下促使瞬時(shí)過電流監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)與具備斷路器跳閘控制功能的邏輯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息交互，隨后由具備斷路器跳閘控制功能的邏輯節(jié)點(diǎn)控制斷路器跳開，實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。

（三）模型融合

在饋線終端設(shè)備FTU模型構(gòu)建完畢后，考慮到現(xiàn)行配電主站模型傾向于利用類的含義代替配電系統(tǒng)具體目標(biāo)，并通過類中的屬性對具體實(shí)例的類進(jìn)行識別、描述。因此，可分別對饋線終端設(shè)備各邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)模型、配電主站量進(jìn)行保護(hù)包測試。根據(jù)保護(hù)包中數(shù)據(jù)模型研究結(jié)果，尋找饋線終端設(shè)備FTU、配電主站模型間共有數(shù)據(jù)。隨后以數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)映射的方式，將配電主站所需遙測、遙信、遙控?cái)?shù)據(jù)從饋線終端設(shè)備FTU中轉(zhuǎn)換至配電自動化主站數(shù)據(jù)模型內(nèi)。

（四）調(diào)試接入

為保證基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU信息規(guī)范采集，可依據(jù)建模統(tǒng)一原則，對各生產(chǎn)商配電自動化采集終端信息的語義、類別、命名進(jìn)行集中描述，降低各終端設(shè)備間交互操作難度。在信息分流后，在前期建立的基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU模型中進(jìn)行信息表模板配置，對IEC61970/61968進(jìn)行擴(kuò)展，在遙測信息及遙信信息、一次設(shè)備與二次終端設(shè)備、瞬時(shí)過電流保護(hù)信息間建立關(guān)聯(lián)。

三、配網(wǎng)自動化中配電自動化終端設(shè)備的功能測試

（一）系統(tǒng)建模

基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU的功能測試主要是在設(shè)備已接入情況下，對系統(tǒng)建模、饋線故障處理及遙信、遙測、遙控準(zhǔn)確性進(jìn)行測試。在系統(tǒng)建模時(shí)，首先需對測試網(wǎng)架一定的系統(tǒng)建模流程進(jìn)行觀察，并對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、動態(tài)拓?fù)渲δ苓M(jìn)行測試，達(dá)到檢驗(yàn)?zāi)Ｐ驼_性的目的。即依托已確定的測試模型，在基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU端進(jìn)行建模，通過改變測試網(wǎng)架開關(guān)開合閘狀態(tài)，命令被測試設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥討B(tài)拓?fù)渲瑩?jù)此確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲂阅堋?/p>

（二）故障處理能力

主要是在饋線自動化終端線路模型一定的情況下，以故障處理合理科學(xué)性為對象，利用終端注入測試方式，對基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU在環(huán)網(wǎng)柜出線故障、環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線故障、變電站出口故障、主干線末端故障、環(huán)網(wǎng)柜母線故障等系統(tǒng)典型故障現(xiàn)象處理中表現(xiàn)進(jìn)行測試。

（三）三遙正確性

主要是在選定配電自動化終端施加一電流，對基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU的遙測精度、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、分辨率進(jìn)行測試。隨后在選定的終端遙信端子，模擬開關(guān)位置狀態(tài)，測試基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU的遙信響應(yīng)時(shí)間、正確率、分辨率。同理，通過基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU遙控功能，控制選定備用開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)，對遙控正確性、信息傳輸時(shí)間進(jìn)行測定。

四、配網(wǎng)自動化中配電自動化終端設(shè)備的應(yīng)用成效分析

（一）社會效益

基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU，實(shí)現(xiàn)了饋線自動化線路在不停止電力能源輸送狀態(tài)下的遙信、遙控、遙測，基本形成了基于終端注入的自動化管控方案，為饋線自動化帶電運(yùn)行、分布式交互仿真、故障處理邏輯驗(yàn)證等功能的實(shí)現(xiàn)提供了保障。且整個(gè)試點(diǎn)運(yùn)行階段沒有出現(xiàn)停電，并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離控制、感應(yīng)、測量，減少了現(xiàn)場測試人員工作壓力，減少了故障停電時(shí)間及測試停電時(shí)間，社會效益較為明顯。

（二）經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益

由于基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU應(yīng)用了無油、無瓷、防火防爆、質(zhì)量輕、免維護(hù)、體積小的整體預(yù)制型干式自動化終端。由于附加在原電纜線路上自動化終端重量較輕，可直接在鐵塔平臺上應(yīng)用，減少了電纜線路自動化終端占地面積。同時(shí)現(xiàn)場施工較方便，不需在現(xiàn)場準(zhǔn)備大型施工工具及起吊大瓷套，也不需在現(xiàn)場灌注絕緣浸漬劑，實(shí)現(xiàn)了兩到三個(gè)施工人員一天完成一只或兩只電纜自動化終端安裝，且由于自動化終端不需額外添加油等動力能源，后期維護(hù)壓力較小，運(yùn)維經(jīng)濟(jì)損耗較低。

五、結(jié)束語

綜上所述，以往配電終端接入大多是通過配電自動化現(xiàn)場通信串口101協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)104協(xié)議傳輸信息點(diǎn)表手段實(shí)現(xiàn)，具有調(diào)試工作量大、管理維護(hù)靈活度差的問題，限制了配電自動化系統(tǒng)大規(guī)模推廣應(yīng)用、建設(shè)實(shí)現(xiàn)。在建立基于IEC61850的饋線終端設(shè)備FTU并將其與配電主站系統(tǒng)融合的基礎(chǔ)上，應(yīng)將整體預(yù)制型干式自動化終端作為配電自動化終端設(shè)備工作電源，同步提升配電自動化終端設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會效益。

參考文獻(xiàn)

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