配電自動化終端設備在電力配網中的運用

李光亮 束聰

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，各行各業對電量的需求量猛增，尤其是工業用電的增幅巨大，為充分滿足社會用電需求量增加這一問題，我國電力企業應該積極建設，提高產電量。除此之外，電力企業還應該安全生產，保證電力質量和配電安全。電力自動化配網是電力企業最新研究的方向，可提高配電質量，保證配電安全。本文研究配電自動化終端設備在電力配網中的應用。

關鍵詞：配電自動化終端設備;電力配網;運用

一、配電自動化終端的設備構成

要想實現電網配電自動化、智能化，就需要做好配電主站的建設工作。配電自動化終端就是配電網實現自動化管理的重要設備，所以其系統構成十分重要，應保證主站可控制其余設備，對其余設備的運行狀況進行監控，如果系統故障，可實現自動監測、自動處理。配電自動化終端主要包括人機接口電路、中心監控單元、終端通信系統、控制操作回路以及電源回路五部分，本文選取其中三種進行詳細講解。

（一）中心監控單元

中心監控單元是整個配電自動化系統最重要的模塊之一，可保證系統穩定運行。中心監控單元由兩部分組成，分別是操控配電系統和有效監管系統，這兩個單元可實現對整個系統設備的運行狀態進行檢測，檢測系統故障，保障系統穩定運行。依據系統功能分析中心監控單元，可將其分為三個功能模塊，包括故障監測模塊、遠程通信模塊以及計算功率參數模塊。為保證系統運行，應該建立良好的遠程通信設施，所以應該積極完善通信接口以及輸入、輸出端口。

（二）人機接口電路

人機接口電路的設計也是配電系統中較為重要的部分，可讓系統管理人員對系統進行控制，便于管理人員協調維護系統設備，保證系統穩定運行。在實際運行過程中系統會通過人接接口電路向人類顯示系統數據，如系統電壓、電伏、電流、功率等參數，系統通過設備運行參數向管理人員展現系統運行狀態，保證系統運行安全。管理人員通過操作可通過人機接口電路向系統傳達指令，為系統運行提供大量數據支持，這可幫助設計人員簡化配電設備的設計工作。配電自動化設備擁有人機接口系統提高整個設備的自動化水平，降低運營成本，提高運營效率。

（三）通信終端設計

在進行配電自動化系統的通信終端設計時，以太網發揮重要作用，保證系統之間通信流暢，可讓系統的通信載體與監控設備逐步建立連接，提高系統的通信效率和通信安全。本文配電自動化終端設備的通信終端在應用的過程中主要利用串行和以太網接口保證通信終端與載體的連接。在該設備中，通信終端一般與中央監控單元一同運行，然后不斷優化系統的通信功能。

（四）操作控制回路

對于控制回路的使用，其主要應用于饋線自動化終端，這種類型的控制回路設有人工操作的開關，并且可以很好的顯示其開關的具體位置，方便相關工作人員能及時且準確的了解開關正處于的狀態。

（五）電源回路

電源回路的主要功能是可以為電力電網提供直流電源，在配電終端的電路中，其能夠提升不同類型的直流電源，對于外部輸入電源中的自用電源，一旦出現了中斷的狀況時，那么就可以直接運用uPS來提供備用的電源。針對TTu的電源輸入方法，可以采取自配電變壓器低壓側輸出的方法。在FTu的線路設計上，其線路在通常的情況下不會使用專門的220V交流電源，大多數是使用電壓互感器來給電壓測量提供取樣的信號，進而可以為自動化終端提供供電需求。針對饋線自動化終端的電源來說，在電源的配置中，其蓄電池的布置是很重要的，這種配置是為了確保能24h供電，同時也可以給開關的操作電源提供所需的電力，以確保在線路停電的時候能夠及時的使電力正常運行。

二、配電自動化終端設備在電力配網中的應用

（一）故障檢測技術

在自動化配電網系統中，配電自動化終端最重要的應用就是故障檢測技術。在配電網實際工作過程中，會有多種因素影響設備的正常運轉，導致設備故障。配電系統故障較多，且很多故障會對系統運行造成巨大影響，所以需要不斷更新檢測技術，提高故障檢測質量和效率。如系統中出現短路故障時，如果不能及時發現處理，系統電流會增大，對設備運行造成巨大影響，嚴重情況還會造成設備損壞。在配電自動化終端中，中央監控單元可對系統設備的運行狀態進行監控，并且根據系統設備參數判斷設備是否出現故障，繼而幫助工作人員排除設備故障。工作人員應用配電自動化終端可對系統故障進行在線檢測和故障隔離，將故障信息通過通信通道傳輸到人機接口電路中，讓工作人員能夠快速了解系統故障原因，及時派遣工作人員維修。如系統發生單相接地故障，維修人員應該對電路檢測形式進行優化，并用先進的檢測技術對數據實時監測、實時分析，爭取利用最短的時間找到系統故障，并對其及時處理，恢復系統正常運營。

（二）故障隔離技術

為保證配電網自動系統能夠更好的運行，工作人員應該不斷應用新技術，然后對配電設備性能進行強化，達到隔離故障的作用。故障隔離技術也是配電網自動化終端的重要技術，可保證系統安全運營。該技術主要利用配電終端設備的自動開閉功能。在出現系統故障時，利用該功能可實現對故障的有效處理，并將故障隔離，避免影響其余系統運營。在配電自動化終端設備的進線端存在斷路裝置、故障監測裝置和控制設備，如果系統出現故障會觸發該裝置，實現故障隔離。為更好的檢測系統故障，在設備出線部位還存在一個負荷開關，從而對故障有效監測，提高隔離效果。

（三）通信技術與終端通信技術

當前的配電自動化終端設備中的通信技術，在通常情況下，是使用單個的配電站來完成信息數據之間的接收與傳輸工作。在一方面，配電子站需要及時的接收所在站點的信息數據，同時還需要對站點附近配電自動化終端設備的信息數據，開展對應的接收與發送工作。在另一個方面，要適當、及時的增大其主站這邊數據傳輸的通道數量，可以利用SDH技術與光纖網絡技術的高質量功能，實施配電自動化終端設備和配電子站兩者之間信息數據的有效傳輸。其配電自動化終端設備的通信技術，可以采用配電載波、現場總線以及公網等通信技術。在較遠距離對已有故障進行檢查分析的過程中，可以最大程度上確保電力配網運行的安全性以及可靠性。除此之外，在使用通信接口終端的過程中，相關工作人員還需要科學的連接以太網絡接口以用來進行數據信息之間的傳遞工作，從而有效的提高數據信息的傳輸效率與質量，為實現我國配網自動化的穩定發展奠定了基礎。

終端通信技術主要借助于光纖技術，從而實現接受和發送數據信息的功能。通信終端在完成系統通信的過程中充分應用光纖技術和SDH技術將通信傳輸信道分割，然后利用不同信道傳輸各類信息，這兩種技術在現場總線控制、配電載波通信發揮巨大作用，可實現系統的電力故障檢測，提高系統安全性。隨著時代的發展，人民對系統通信的要求增強，所以還可借助以太網實現系統數據傳輸，提高系統通信能力，提高管理水平。

三、配電自動化終端設備應用在電力配網中的優勢

科學合理的應用配電自動化終端設備，造電網自動化系統運行的實際過程中，可以有效的提高其安全性，同時也能保證其數據傳輸的準確性。這樣不僅可以提高電能輸送過程中的效率與質量，同時也能為廣大人民提供高質量的電能，充分的滿足了人們對現代化供電設備所產生的多方面需求。

四、配電自動化終端設備的實際應用情況分析

由上文所述，配電自動化終端設備在電力配電系統中具有故障監測、故障隔離與終端通信等重要作用，本文選取某地配電自動化終端設備在電力配電系統中的應用，闡述其具體應用情況。本次選取的電力配電自動化系統完全按照“主站+配網自動化終端”兩層結構進行設計。該系統為充分應對今后發展的需求，還能將其擴展為“主站+配網子站+配網自動化終端”結構，保證電力配電系統安全運行。該系統時鐘采用主從式時鐘系統，主站系統連接其余子系統主要通過信息交互總線進行。

（一）主站應用情況

某地新建的電力配網自動化系統的主站由服務器、工作站、交換機以及安全防護設備組成。在該系統中，主站具有重要作用，其主要可實現配網監測管理、信息交互集成以及配網GIS等功能。由于配電自動化系統十分重要，所以需要保證其運行安全，應在安全防護設備中進行信息交互工作。電力配網自動化系統共有25個功能模塊，其主要包括操作系統、診斷軟件、運行管理軟件、權限管理、狀態監控、停電風險分析等。

（二）通信應用情況

該系統的通信方式主要包括兩種，一種是調度數據網，即配電主站到變電站的通信網技術，另一種是EPIN技術，變電站到配網終端之間的通信網絡技術。配電主站到變電站的通信主要是通過構建MSTP網絡實現的，MSTP網絡主要是在SDH光纖傳輸網絡中構建的，在變電站中增加OLT設備，然后構建SDH MSTP網絡匯集OLT設備釋放的10kv配電站點信息，最后將信息繼續傳輸。變電站與配電終端之間的通信網主要依靠EPON技術實現。EPON是現代光纖專網技術，該技術具有較好的可靠性和延展性，通過應用該技術可實現“三遙”通信，提升通信質量和通信效率。

五、結語

在電力自動化配網系統中，配電自動化設備發揮重要作用，可實現對系統設備的運行狀態進行監控，可實現人機交流，提高系統的自動化水平，保證系統安全運行。自動化設備在企業配電現場中大量應用，可減少人力成本，保證施工安全，提高生產效率。

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