配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用
隨著我國經濟的迅速發展,人們對電力的需求越來越大,同時對電能質量與供電可靠性的要求也在不斷的增加,配電自動化也就成為配電網發展的必然趨勢。為了全方位的保證配電終端設備具有較高的自動化,必須積極做好相關工作,在智能電網建設或改造過程中對配電終端設備進行相關檢查,促進配電終端設備的自動化發展。
一、配電自動化的發展階段
配電自動化發展大致分為以下三個階段:
1、以自動化開關設備相互配合作為基礎的配電自動化,在此過程中,使用的主要設備是分段器和重合閘器等,在這個過程中,無需構建計算機系統和通信網絡。其主要功能是供電系統在運行過程中若出現故障,使用簡單邏輯運算的自動化開關設備之間的相互配合,就能實現故障隔離和區域性恢復供電,此階段自動化程度相對較低,主要是邏輯控制功能。
2、基于通訊網絡、饋線終端單元、后臺計算機的配電自動化系統,通過對此系統的合理應用,在配電網正常運行期間,可以實現對電網運行狀況的合理監控,而且也能夠通過遙控的方式,改變電網的運行方式,及時發現故障,并由調度員進行操作,隔離故障區域,并恢復故障區域供電.
3、隨著計算機、網絡、信息和軟件技術的迅速發展,出現了配電自動化系統,此系統的應用形成了配電地理信息系統、調度員仿真系統、電網SCADA系統等,最后形成了綜合自動化系統,此系統在電網運行中發揮著重要作用。而配電終端設備作為系統中的重要內容,在系統運行過程中起著重要的作用,所以應加強對其運行狀態的分析,保證整個系統運行的安全性。
二、配電自動化終端設備的組成
1、人機接口電路。它在設備中主要是對配置進行維護,并顯示出電壓、電流、功率等測量數據,從而反映出裝置所處的運行狀態,對配電終端進行了簡化設計,進而更好地整定故障檢測定值。使用這種設備設置,對促進整個設備的可靠運行具有非常重要的作用。而在一般的設備中,人機接口電路并未設置,從而需要人員進行了維護,因此它在整個配電自動化終端設備中具有提高自動化水平的作用,而且也可以降低維護成本。
2、中心監控單元。它是整個配電終端的核心組成部分,其具有多種功能,主要的功能包括有,故障檢測、有功功率參數運算、模擬量輸入、出量和通信接口的形式和數量配置問題,則根據事實的需要來進行合理的配置。
3、通信終端。一般來說,通信終端相當于通信適配器。主要采用RS232串行接口或太網接口來確保其連接和通信介質、監控單元的連接高效性,有效地優化通信終端的功能特性?;谕ㄐ磐ǖ李愋蛠韺ζ鋭澐?,它主要包括光纖、載波、無線三種終端。
4、操作控制回路。在電力配網中,操作回路看似不起眼,然它在饋線自動化終端的作用巨大。對回路的高效操作應用進行控制,其主要作用集中在饋線自動化終端設備層面。其屮控制回路的開關通過人工操作進行,能夠在第一時問反映其實際狀態,從而確保工作人員可以對設備的運行情況能夠準確把握,并且要對開關的具體狀態進動態監控。
5、電源回路。其作用主要是為整個設備提供直流電流,且能提高配電終端中不同類型的直流電源。當外部電源被中斷時,就可以采取UPS備用電源。其采用TTU方式輸入電源時,主要是在低壓側輸入,而在設計FTU的線路時,主要是采取電壓互感器提供測量電壓的取樣信號,并給整個饋線自動化終端提供電源,同時設置蓄電池,以實現不間斷供電。
三、配電終端設備的運用
在技術應用的過程中,難免會出現許多故障問題,從危害的性質來說,危害最大的故障是短路故障,而從實際發生概率上來說,發生最多的是單相接地故障,所以必須使用合理的故障檢測技術對這兩種故障進行故障排除。
1、故障檢測技術。故障檢測技術一般包含短路故障檢測技術、單相接地故障檢測技術等。短路故障檢測技術是指在遠程控制的饋線自動化系統中對故障進行監測,該技術涉及到每個配電終端,并得出各個終端的檢測結果,然后把最終的現實結果傳送到配網自動化主站,待主站接收到故障信息后,對每個配電終端的故障開始比較分析,然后確定故障所發生的具體位置,并提出排除故障的一些相應措施和解決方案。在對單相接地故障的排除時,可以先保持在1-2h的常規供電,在這期間應采取有效措施排除故障。對那些小電流的接地系統發生單相接地故障產生的電流通常不會很大,接地電弧通??梢宰孕邢?,故障也會自動消失。但絕不能放松戒備,必須采取對電路檢測優化的方式,將單相接地故障的發生率在最大程度上降到最低。
2、通信技術。在用電系統中,最為貼近生活的就是通訊技術,它是完成兩個不同地區,或兩個不同設備中信息的發送功能,在當今這個信息時代,這項技術尤為重要,總的來說它就是對數據的傳輸。配電自動化終端在通信技術中就是采取光纖技術原理,加上SDH技術上的輔助,保證總站在信息的輸入和發出的過程中,有多個不同的發送通道,日常打電話時也會用到配電自動化終端,這不僅是在生活中有了具體的實際應用,也加強了對電力的保護。
3、故障自動隔離技術。在配電自動化終端設備及相關技術中,自動隔離技術和控制技術是核心環節之一,對維護系統的穩定性和操作可靠性具有重要的意義,應加以改進和完善。建立相關的開閉所,其基本目的是為提升電力網絡數據傳輸和通訊的可靠性,并全面解決因不同電源和不同網絡連接不協調的問題。此外,進線的設計一般采用的是斷路裝置的設計形式,可以配備相應的保護監測控制裝置,出線則采用的是負荷開關。通過上述系統構件,能夠實現檢測和控制的目的,及時的發現并檢測故障,及時上報,明確故障的性質和類型。
4、配網自動化終端設備的高效應用。此方面行為在電力配網自動化系統中,可以有效地保證配電網運行的可靠性和安全性。一方面提升配電系統供電的質量和效率,另一方面提供高質量的電能給市民,從而充分滿足市民對現代供電作業中的“多元化需求”。正常運作配電自動化終端設備這一行為,其根本在于信息化系統的構建;從配電自動化終端設備所具備的優勢出發,對配電網系統內部所具備的配電網結構信息、配電網數據、與用戶數據等加以統一、高效的集中,并由此向調度控制單位傳送;它能夠有效地顯示出相關電力設備、電力配網系統安全運作的優勢所在,并對其進行更深層次的監測、控制、保護等活動。配電自動化終端裝置在電力配網自動化的實現是指用于配電網監控的饋線配電終端、中壓遠方站孔控端、開閉所遠方監控終端、配電變壓器電終端等實現。這些功能的實現,是為了實現配網設備的監控,其不僅具有遙控、遙測和遙信的功能,也有故障電流檢測、繼電保護和通信轉發等功能。
四、結語
配電自動化終端裝置在電力配網自動化的實現是指用于配電網監控的饋線配電終端、中壓遠方站孔控端、開閉所遠方監控終端、配電變壓器電終端等實現。這些功能的實現,是為了實現配網設備的監控,其不僅具有遙控、遙測和遙信的功能,也有故障電流檢測、繼電保護和通信轉發等功能。
(全芳 國網西郊供電公司 新疆省烏魯木齊市 830000)
參考文獻:
[1]劉灃萱.配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用[J].電子制作,2016.
[2]孫建春.配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用[J].通訊世界,2016
[3]史凌程配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用[]。硅谷,2017
責任編輯:蔣桂云
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