智能化低壓電網遠程控制系統在 低壓配網快速復電的應用

張本禮

（四川省電力公司廣安電業局，四川 廣安 638000）

1 引言

低壓配網故障能否快速復電是減少客戶停電時間，提升第三方客戶滿意度的重要標致。如何提高低壓配網監控水平，做到故障快速報告、快速診斷、快速定位、快速隔離、快速修復、快速溝通，是供電企業與用戶共同關心的問題。需要我們依靠新技術、新產品及管理理念的創新。

2007-2009年配網故障類型統計，約41%的故障為低壓單戶故障；39%的故障為低壓干線和支線故障；20%為中壓線路設備故障。而導致低壓干線和支線故障最主要原因是外力破壞、偷盜、產品質量原因和產品老化。為此，如何快速隔離、快速修復低壓干線和支線故障，值得我們認真研究解決的重要議題。

為解決低壓干線和支線故障快速隔離、快速修復和低壓臺區的智能控制，我局充分發揮本企業在自主創新中的主體作用，與臨安億安電力電子科技有限公司、北京機械工業自動化研究所共同合作，在分析我市農村低壓配網應用問題的基礎上，設計了將智能化低壓電網遠程控制系統應用于我市農村低壓配網的方案。

2 低壓配電網現狀

我局目前共有農村公變臺區3939個，廠礦企業臺區1179個，共有用電客戶557840戶，其中，專變客戶1106戶，主要分布在深丘和山區地帶，地理位置復雜，農村中小型廠家較多，并隨著電力系統的規模的不斷擴大，電力系統復雜程度不斷提高，使得農村電網中的漏電總保護器的運行、低壓線路的故障快速定位、快速查找、用戶用電量的自動化抄收，電壓無功優化控制等問題都越來越復雜。

到目前為止，還未有一個統一管理的智能化控制平臺，特別是3939套低壓臺區的剩余電流保護器還處于人工管理的落后狀態。往往是一用戶的漏電故障造成整個臺區大面積停電，農村電工有時奔波十幾公里趕去排除故障，人工合閘送電。造成停電時間長，供電可靠性差，用戶滿意度下降。而且基層的管理人員根本無法及時監控、了解3939套臺區剩余電流保護器的運行狀態。

電量抄收大多數也是靠傳統的手工抄表，費時、費力，準確性和及時性均得不到可靠的保證，由于基礎數據不夠詳細、正確，造成許多管理類軟件系統無法正常應用。

功率因數，電壓無功優化控制都還是配電柜單個自動控制裝置。只是局部的控制，無法達到整個電網的全局最優化。

3 智能化低壓電網遠程控制系統的組成與工作特點

智能化低壓電網遠程控制系統主要由EA3-2剩余電流保護器、EAZD智能控制終端（包括短信收發模塊）、監控計算機（包括短信收發模塊）、管理人員手機四部分構成，具體應用如圖1所示。

圖2

智能化低壓電網遠程控制系統特點可用“一個平臺，五條主線，十大應用功能”來概括，見圖2。

圖2

一個平臺：建立一個電網自動化數據的集中采集與管理的信息平臺，實現了信息的集成、查詢和遠程控制。該平臺并具有良好的功能擴展性與兼容性。

五條主線：監控計算機、智能遠程控制終端，智能化集成剩余電流保護器，智能遠程抄表系統和智能無功優化補償。

十大應用功能：集控站監控、配網自動化、電網分析軟件、遙控安全約束、電網安全監視、電網經濟運行、電網管理、數據傳輸及發布、遠程控制分合閘以及數據選擇性入庫。

EAZD智能控制終端安裝于配變一側，對剩余電流保護器狀態和數據進行實時監測，當運行狀態發生變化時，自動向監控計算機和管理人員手機發出報警信息，實現了對保護器運行狀態的遠程實時監測。縣級供電局的監控計算機可對整個轄區內所有臺區的剩余電流保護器運行狀態、各臺區用電量、無功補償進行查詢。供電所的值班電腦可對本所范圍的臺區進行監控、監測。

EAZD智能遠程控制終端與監控計算機之間通過GSM網絡通信，可覆蓋線路上所有的配變，即使對分布偏遠分散的配變上的保護器也可同時進行監視和指令動作。管理人員可以隨時隨地通過遠程監控電腦或手機獲取轄區低壓配網的運行參數，再根據剩余電流保護器告警信息，實現遠程控制剩余電流保護器的分合閘，調正設置運行參數等。

4 EAZD智能遠程控制終端的工作原理和工作特點

智能遠程控制終端采用GSM網絡進行數據傳輸，主要由通信模塊、計算機軟件、接收和發射裝置組成。能夠遠程控制臺區剩余電流保護器的技術參數、動作值的設置和工作運行狀態的查詢。同時，可給遠程抄表系統和智能無功補償提供數據的傳輸通道，是低壓配電側實現智能電網的主體設備。管理人員可通過預設的手機或監控計算機來了解配電臺區剩余電流保護器的所有工作運行狀態，及時掌握運行信息和故障信息，并有效的進行控制。所有一系列的運行數據查詢、設置及開、關控制全可由手機按鍵或電腦鼠標執行完成。

4.1 智能遠程控制終端的工作特點

（1）可給予智能電表遠程抄表系統、智能無功補償控制設備提供數據傳輸通道。

（2）一臺終端可同時監測4臺剩余電流保護器的運行，當剩余電流保護器運行狀態發生變化時，終端自動向監控計算機和管理人員手機發送相應告警信息。

（3）剩余電流保護器發生故障保護時，智能控制終端通過讀取剩余電流保護器信息，自動向監控計算機和管理人員發送“某某故障”的告警信息，管理人員可立即通知電工巡線或查找故障。

（4）智能控制終端可通過接收監控計算機或管理人員手機信息，讀取剩余電流保護器的各種信息、工作參數，設置相應剩余電流保護器的各種參數。

（5）可用管理人員手機或監控計算機發送中文短信到智能控制終端來遠程控制剩余電流保護器分、合閘，并向手機或監控計算機返回“分、合閘成功或失敗的相應信息”。

（6）智能控制終端接收監控計算機或管理人員手機發送的信息，更改相應臺區名稱，并返回相應信息。

（7）利用監控計算機存儲告警信息、原因、數值和時間，并做出相應統計報表。

（8）信息發送提示，在發送短消息時，發送信息內容在LCD液晶屏上顯示，當信息發送失敗時，再次發送相應信息。

（9）手動輸入和更改監控計算機和管理人員的手機號碼，并在液晶屏上顯示。

（10）可查詢剩余電流保護器相關信息，并在LCD液晶屏上顯示。

（11）停電防盜報警功能。因人為盜竊變壓器、電纜造成停電，終端發出停電防盜告警信息。

5 EA3-2型智能化集成剩余保護器

EA3-2型智能化剩余電流保護器是將剩余電流繼電器、交流接觸器、斷路器以及零序互感器四者的功能集于一體，并采用微電腦芯片編程控制的創新產品，其結構緊湊、安裝簡便，體積小。產品的適用性強，保護器動作電流，分斷時間可調。采用數字化電流保護技術,可根據配電變壓器容量來設定保護器的過電流保護值，從根本上解決了因超負荷而燒毀變壓器的事故發生，并且，這種過電流保護技術不受環境溫度的影響，消除了傳統熱磁式電流保護夏天要降容運行的缺陷。

在各項技術指標都符合國標的前提下，增設了觸電保護功能，產品能識別被保護線路中的各種漏電、人或哺乳動物觸電的波形等信號，漏電動作值額定300mA或500mA或1000mA（可根據線路狀況設置），人或哺乳動物觸電時不受線路漏電大小的影響，極大多數情況下，能在50mA以下跳閘保護。

由于EA3-2內置微電腦程序，產品能精確、可靠地實現過載、短路、過壓、欠壓、缺相、斷零、剩余電流保護，自動重合一次等實用性強的功能。

保護器面蓋上采用了LED數碼或LCD液晶中文顯示，隨時能方便查閱到三相電路中每相的負荷電流值，剩余電流值和相電壓。跳閘時能鎖定顯示跳閘的原因，并將該保護器所在臺區信息及故障信息在10s以內發送到管理人員的手機上或監控計算機上。

6 遠程控制系統的應用

6.1 實際應用情況

智能化低壓電網遠程控制系統項目在祿市供電所幾個有代表性的低壓臺區實施了安裝試運行并獲成功，目前該系統已在祿市供電所全面鋪開應用，效果顯著。

在日常運行管理工作中，值班電工如需要了解剩余電流保護器的運行參數時，不需要趕往剩余電流保護器現場，只需用手機中文短信編輯發送：“柏木山臺區3號查詢信息”；智能終端收到查詢指令后，讀取相應3號的剩余電流保護器信息，并發送。監控計算機和值班電工手機就能收到如下信息：“柏木山臺區3號保護器：B相漏電電流120mA，A相負載電流135A，B相負載電流117A，C相負載電流128A，負載電壓229V”。

管理員需要遠程更改漏電電流動作值時，編輯發送短信例“柏木山臺區3號設置漏電電流500”；智能終端收到設置參數指令后，對相應剩余電流保護器進行參數調整、讀取信息，并向預設的監控計算機和告警手機號碼發送信息；當更改參數成功時，發送“柏木山臺區3號保護器參數設置成功，產品型號200A，漏電電流檔位500mA，負載電流檔位200A，運行方式三相，分斷時間500ms。”

當需要遠程合閘時，編輯發送“柏木山臺區3號控制合閘”；智能終端則對相應剩余電流保護器合閘控制，并讀取信息判斷合閘是否成功？如果合閘成功，終端向預設的監控計算機和值班電工手機號碼發送如下信息：“柏木山臺區3號保護器合閘成功。”如果合閘失敗，終端向預設的監控計算機和告警手機號碼發送如下信息：“柏木山臺區3號保護器合閘失敗”。

6.2 系統的使用效益

（1）企業經濟效益。通過此系統的使用，祿市供電所首先降低了剩余電流保護器的運行維護費及農電工停送電人工費用開支；其次是系統試送電成功率，減少了停電時間，增加了售電量及銷售收入；第三，與多功能電子表配合，可實現遠程抄表及線損分析監測功能，是供電所線損管理的好幫手。

（2）社會效益。自系統應用以來，祿市供電所的低壓臺區供電可靠率得到了進一步提升，用戶滿意度提高，提升了供電企業品牌形象。供電所員工也普遍感受到此系統帶來的好處，極大地減少了員工往返配電臺區送電的辛勞，提高員工的勞動效率。

7 結論

智能化低壓電網遠程控制系統項目的實施，填補了我局低壓臺區剩余電流保護器在遠距離監管及自動控制方面的空白。智能遠程控制終端體積小重量輕、全中文顯示、操作方便、實用性強，有效提高了對低壓配網監測與控制的速度，實現了異地對剩余電流保護器運行的監測監控，為農村低壓電網的安全穩定、可靠運行，改善供電企業的服務質量提供了保障，具有較好的經濟與社會效益。下一步應在總結前段工作的基礎上，加快開展普及推廣工作，提高低壓配網的自動化水平。

[1] 易傳炳.基于GPRS/SMS的農村低壓配變綜合管理系統[J].湖北電力,2008(12).

[2] 蔡銳丹,許少云.GSM /GPRS通信在配電自動化系統中的應用[J].電子設計應用,2004(37).

[3] 胡永欽,易松華.農村配電遠程監控系統的研制與應用[J].湖南電力,2003(6).

[4] 李家賢,紀賢寶.剩余電流保護系統及運行管理[M].中國水利水電出版社,2002.