浅析配电自动化中的应用

摘要：本文分析配电自动化系统的开放性和扩展性的基础上进行研制的配变监控终端，该终端能很好地满足实际运用中的各种需求。指出配电自动化系统管理系统，形成了一套适合我国配网国情的综合配电自动化

关键词 ：配电自动化配电监控终端管理系统

Analysis of power distribution automation application

Ye Xindi

Abstract: This paper analyses the distribution automation system and openness on the basis of the development of distribution transformer monitoring terminal, the terminal can meet the practical application needs. Pointed out that the automation system of power distribution management system, has formed a set of suitable for the distribution network of our country national condition the comprehensive automation of power distribution

Key words: distribution automation distribution monitoring terminal management system

引言

配电系统自动化是指：“利用现代通信和计算机技术，对电网在线运行的设备进行远方监视和控制的网络系统。随着城网改造的深入，配电自动化的要求越来越高．正在进入新的发展阶段。配电自动化主要用于配电网层，它充分利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。根据浙江省电力公司统一布置，2011年杭州市电力局要完成10430台公变终端（不包括建德与淳安局，不包括各县局原有已安装的公变终端）的安装投运工作，另外，到2011年底要达到50%的覆盖率指标，到2012年要完成公变终端的全覆盖工作。截止2011年11月8日，杭州市电力局今年已实际安装投运公变终端达5935台。

一、配电监测终端的作用及功能

配变监测终端是一种对变压器进行实时数据采集与控制的自动化终端设备，它可以通过通信网络与配网自动化系统相连，并上报监测的各种数据，为提高配网系统运行的性能提供科学依据。其主要功能包括以下几点

1、实时数据采集功能。可整点或定时(如15分钟等)记录变压器的三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、三相线圈温度等数据；

2、实时监测功能。能够实时监测变压器的三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、三相线圈温度等参数的变化情况，记录并统计各种参数最大值、最小值出现的时间，平均值，超标时间累计等数据，可形成配变24h负荷曲线记录；

3、数据报表及存储功能。可以按日、月统计各种数据，日统计数据和月统计数据均保存在EEPROM中。

4、实时遥信功能。具有遥信输入端口，可检测变压器高低压侧开关、有载调压开关档位等状态量。当开关状态发生变化时，记录并上报其当前状态和发生的时间；

5、数据通信和传输功能。提供与远方通信接口，定时上送各种测量和统计数据，提供远方参数设置功能和对时功能。通过主站可进行远方控制，实现遥测、遥信、遥控和遥调功能。

除了上述功能以外，作为智能化设备的TrU还应具备自诊断功能、失电数据保护功能和故障自恢复功能等。

二、配电自动化系统的组成与配变监控终端（TTU）的作用及地位

由于配网中监控设备点多面广，不可能把所有的站端监控设备直接连到配网主站上， 因此，配电自动化系统一般由主站一子站一终端三层结构组成：配网监控和管理中心层(主站)，配网监控中间层(子站)，以及配网监控终端层(FTU、TTU)。全局性的功能由主站完成，局部性的自动化功能由子站实现，终端则负责数据的采集和操作命令的执行

主站还负责全部数据、图纸的存储和管理。整个系统应支持将来用户和第三方的二次开发。实时、历史、GIS数据库应支持标准的SQL动态查询。

配电终端层主要安装在各开闭站或配变站及柱上，该层利用现代电子技术设计生产的配电设备，采集各种配电网的实时数据信息，并执行上级下发的控制命令。主要任务是负责对线路、配电室的开关、配变进行数据采集和控制，并在必要时(通讯中断)执行本身赋予的网络重构中的就地智能功能。它主要分为：FTU―― 馈线(柱上开关)控制终端，TTU――柱上配变监控终端，DTU―― 配电室监控终端。TTU 主要用于对配电变压器的运行状态进行实时监测，提供电容器自动投切功能，实现负荷侧无功的补偿，及三相电压的调节。由于电力系统市场化，用电质量将会直接影响电能价格，TTU 对于用电质量的监控作用越来重要，在配电网系统中TTU 将会取得越来越重要的作用。

三、配电自动化管理

配电自动化是建设和改造中现代化管理的重要手段，对配电系统的安全可靠运行，提高管理水平，降低损耗具有重要意义。

1、信息管理

信息管理是配电自动化系统的基本功能，信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新、紧紧跟踪配电系统状态数据库。必须是配电系统的一个完整而准确的记录，配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据；要随着配电系统的扩充加以修改。信息管理是连续进行的动态过程，信息存入、检索和处理随时都在进行着。对用于控制的信息，其精度和实时性要求很高。用于保护的信息要求精度高并且实时性好，能使保护在毫秒级时间内动作。精度不受损失，远方抄表系统是比较复杂的。响应时间对这一功能并不重要。介时，可以遥控切换用户表计中的机械记度器或固态记数器。

2、安全管理

安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小。当发生永久性故障时，首先要辨识并隔离故障线路段，重新构建配电系统，使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。当负荷密度很大时，大多数馈电线将互连起来，以使用户有备用的供电途径。对于这种配电系统，故障识别和恢复供电均可自动操作。当一条线路某段发生故障时，馈电线断路器将自动跳闸并自动重合一定次数，如果故障消失则重合成功，如果是永久性故障，馈电线断路器将再次跳开并锁定在断开位置。配电自动化系统通过对故障电流分布信息的分析，推求出故障位置，在电源已经切断的条件下，自动地打开有关的分段刀闸将故障段隔离。自动化系统重新安排运行方式，控制操作适当的刀闸和断路器，将所有非故障线路段重新接入到供电电源上去。

3、加快电网改造

按照电网的规划，优先安排增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目，优化电网结构，满足合理的变压器容载比的要求。城市配电网要实现环网结构，提高互供能力。积极采用配电自动化技术。实施环网供电，馈线自动化，缩短故障隔离时间，缩小停电范围。对已经形成的配电网络应积极合理的装设线路分段设备、重合设备。推广在线路上装设有效的故障指示仪，变电所内装设小电流接地选线装置，采用电缆故障寻址器等分散、智能型就地故障检测装置，准确并缩短查找故障点的时间。使用较好的105CV接地故障查找仪器，尽快确定故障点。大力开展10kV配电网带电作业。带电接引，处理和更换跌落开关、带电立杆紧线等作业项目推行带电作业方法，同时加强带电作业人员培训，配置工器具、带电作业车等，不断扩大带电作业项目范围。实行带电作业时，应严格执行有关规章制度，确保安全。

4、负荷控制与负荷管理

调度自动化系统的主要任务是电网的安全经济运行，而负荷的管理和控制则是配电自动化系统的主要目的。随着电力系统的发展，以往那种以限电为主要目的的负荷控制系统已经不适应当前形势，电力供应的不平衡关系已倒置，现在的问题是如何将电用好，最大限度地满足用户需要。

因此，传统的负荷控制系统应向负荷管理层次上发展，成为配电管理系统的一部分。目前许多电力局都有一套负荷控制系统，如何在新上的配电自动化系统中借用负荷控制系统的资源以及如何将负荷控制功能升级为负荷管理功能，将原有负荷控制系统的硬件设备与新的配电自动化系统有机结合，信息共享，是一个十分有意义的课题。

六、总结

随着电力工业迅速发展,同时各行业用电需求日益增加,特别是经济发展较快地区的工农业和民用负荷上升很快,配电系统及其配电设备大幅度增加,配电系统网络结构越来越复杂,控制操作及事故处理的难度也越来越大,使配电自动化系统成了配电系统运行更高的客观要求。

参考文献

1、王积荣．浅析城网建设和改造中的配电自动化系统[J]．电力系统自动化，1999，23(1)：1～ 3

2、(DL／1~14-2002)配电自动化系统功能规范

作者简介：叶辛（1983.12-） 男 汉族 本科 电气工程及其自动化专业 助理工程师

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。