電器智能化技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

央興德

（中國電建集團(tuán)貴州工程公司 貴州貴陽 550000）

電器智能化技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

央興德

（中國電建集團(tuán)貴州工程公司 貴州貴陽 550000）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電器智能化水平逐漸提高，將其應(yīng)用于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，能夠有效提升配電網(wǎng)智能化水平。對(duì)此，本文首先對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，然后對(duì)智能電器關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，并對(duì)電器智能化技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探究。

配電網(wǎng)自動(dòng)化；電器智能化技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

隨著人們對(duì)于電器的使用功能要求逐漸提高，電器智能化水平也越來越高。電器應(yīng)用基礎(chǔ)是電力系統(tǒng)，因此，對(duì)電器智能化技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 中心主站系統(tǒng)

在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，中心主站系統(tǒng)的主要作用是對(duì)各個(gè)子站系統(tǒng)進(jìn)行管理和調(diào)配，其應(yīng)用功能體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：①SCADA功能，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制功能，具體體現(xiàn)在信息處理、配電事件處理、數(shù)據(jù)標(biāo)志、系統(tǒng)運(yùn)行控制等方面；②DA功能，即配電自動(dòng)化功能，具體體現(xiàn)在對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)診斷、隔離以及對(duì)故障線路重構(gòu)方面；③DMS功能，即配電管理系統(tǒng)功能，具體體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析、符合管理、電壓安全分析等方面。

2.2 中間子站系統(tǒng)

中間子站系統(tǒng)即為變電站子站系統(tǒng)，中間子站系統(tǒng)的軟件平臺(tái)是由多個(gè)任務(wù)操作系統(tǒng)所構(gòu)成的，為了保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須確保中間子站系統(tǒng)的安全性和可靠性。子站系統(tǒng)雜實(shí)際運(yùn)行過程總，不僅能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)控和控制，而且還能夠?qū)收线M(jìn)行檢測、定位和處理。在配電網(wǎng)中，監(jiān)控設(shè)備有很多，各個(gè)監(jiān)控終端設(shè)備無法全部與主站建立有效連接，因此，需要?jiǎng)澐旨?jí)層，具體而言，可以在主站與各個(gè)設(shè)備之間建立中間子站系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，并完成信息交流。

2.3 終端裝置系統(tǒng)

在配電網(wǎng)中，終端裝置系統(tǒng)的功能有很多種，其應(yīng)用特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①自動(dòng)檢驗(yàn)；②接口靈活，能夠有效適應(yīng)多種通信模式；③體積小、抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用可靠性較高；④其備用電源的耐高溫能力較強(qiáng)，在高溫條件下也具有較高的穩(wěn)定性。在終端裝置系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，要求終端設(shè)備具有較高的可靠性，應(yīng)用靈活，同時(shí)還要求配電房開關(guān)能耗低，并具有較高的安全性。終端裝置系統(tǒng)具有備錄波功能，通過利用備錄波功能，能夠準(zhǔn)確反饋故障發(fā)生點(diǎn)，并為配電自動(dòng)化系系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫，為故障檢修人員提供重要的參考依據(jù)。

3 智能化電器關(guān)鍵技術(shù)

3.1 信息感知技術(shù)

智能化電器功能的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是能夠?qū)ΜF(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和數(shù)字化處理，這就要求能夠確定特征參量，同時(shí)還需要對(duì)參量感知技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。電力設(shè)備為了獲得相關(guān)信息，必須對(duì)電網(wǎng)線路中的點(diǎn)亮進(jìn)行監(jiān)測。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型電量傳感技術(shù)以及數(shù)字化光電互感器已經(jīng)逐漸得到廣泛應(yīng)用，其能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，而且還能夠通過光纖進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo)，另外，還可以通過合成器對(duì)所收集的信號(hào)在總線系統(tǒng)中進(jìn)行傳遞，這就便于終端設(shè)備獲得數(shù)字化信息數(shù)據(jù)。另外，電器的絕緣水平也是其進(jìn)行自診斷的關(guān)鍵，通常情況下，在智能電器的實(shí)際運(yùn)行過程中，需要對(duì)絕緣泄露電量以及局部放電進(jìn)行測量，而這就需要先進(jìn)、高效的傳感技術(shù)。

3.2 智能診斷技術(shù)

為了保障智能電器運(yùn)行可靠性，必須利用數(shù)字化技術(shù)以及智能化技術(shù)對(duì)電器進(jìn)行狀態(tài)檢測。在智能電器實(shí)際運(yùn)行過程中，容易受到各類因素的影響，在獲得狀態(tài)信號(hào)數(shù)據(jù)后，還需要采取有效措施發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生位置，明確故障發(fā)生原因。智能化電器的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在其絕緣性能以及機(jī)械性能這兩個(gè)方面，其絕緣性以及機(jī)械性能夠?yàn)楣收显\斷提供基礎(chǔ)，在智能化電器的實(shí)際運(yùn)行過程中，其故障發(fā)生位置以及故障性質(zhì)等之間具有復(fù)雜聯(lián)系，對(duì)此，必須結(jié)合實(shí)際情況采用智能化技術(shù)對(duì)故障信息進(jìn)行識(shí)別和處理。

3.3 智能操作技術(shù)

在智能化電器中，開關(guān)電器是一種十分重要的電力裝備，傳統(tǒng)開關(guān)電器在安裝完成后，其操作運(yùn)動(dòng)也即固定下來，并且運(yùn)動(dòng)特性不會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響。由于智能化開關(guān)電器的觸頭系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性能夠?qū)﹂_關(guān)的關(guān)合與分?jǐn)喙δ墚a(chǎn)生較大影響，因此，在不同工況下，其具有不同的運(yùn)動(dòng)特性，對(duì)此，必須對(duì)不同工況下，智能化開關(guān)電器的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行仔細(xì)研究，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)電器的智能操作。智能操作技術(shù)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即開關(guān)電弧理論以及智能操作方法。在智能開關(guān)電器實(shí)際運(yùn)行過程中，電弧燃燒和熄滅過程會(huì)對(duì)其應(yīng)用性能產(chǎn)生較大影響，因此，為了提升智能操作水平，必須對(duì)不同工況下電弧燃弧過程與觸頭運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)探究。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化信息交互技術(shù)

在配電自動(dòng)系統(tǒng)中，信息交互網(wǎng)絡(luò)是十分中的紐帶，同時(shí)也是促進(jìn)智能電器功能得到延伸的基礎(chǔ)。通過信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)⒏黝愲娖鬟M(jìn)行有效連接，從而形成連接各類電力設(shè)備信息的網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)如今，很多通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不是為電力系統(tǒng)功能而設(shè)計(jì)的，在實(shí)際應(yīng)用過程中，無法滿足系統(tǒng)的所有要求，對(duì)此，應(yīng)該加強(qiáng)不同應(yīng)用環(huán)境下電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信協(xié)議，更好的適應(yīng)用電系統(tǒng)實(shí)際需要。

4 電器智能化技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

4.1 基于配電系統(tǒng)的電器智能化通信技術(shù)

智能化電器與傳統(tǒng)電器設(shè)備或者元件智能化電器相比，其具有較良好的通信功能，通過應(yīng)用這一性能，能夠?qū)崿F(xiàn)電器與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、電器與變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及電器與配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的RTU設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)信息的雙向流通。在電氣智能化通信功能的實(shí)際應(yīng)用過程中，智能化電器不僅能夠向RTU設(shè)備以及智能化電器系統(tǒng)傳輸被控對(duì)象的保護(hù)整定值，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及故障信息進(jìn)行有效傳遞，同時(shí)，其還能夠?qū)㈦姎獾膶?shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息傳遞至系統(tǒng)中。另外，RTU設(shè)備以及智能化電器系統(tǒng)也能夠向智能化電器傳遞操作指令，從而能夠及時(shí)調(diào)整或者變更智能電器的整定值。需要注意的是，在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，如果采用現(xiàn)場總線，則智能電器也應(yīng)該與配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用相同信號(hào)的總線，這樣才能保證信息傳遞的流暢性和有效性。

4.2 配電自動(dòng)化的為電器智能化提供硬件條件

無論是常規(guī)電器還是智能化電器，為了確保其能夠發(fā)揮使用效益，必須保證其應(yīng)用功能的安全性，而這就需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)，在智能電器實(shí)際應(yīng)用過程中，如果缺少穩(wěn)定的電力供應(yīng)，則無法其正常使用。將智能電器應(yīng)用于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，通過配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠?yàn)橹悄茈娖魈峁┲匾挠布l件，另外，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠劃分配電區(qū)域，從而為智能電器的應(yīng)用提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。在此過程中，智能電器能夠根據(jù)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)智能電器的功能進(jìn)行區(qū)域劃分，與此同時(shí)，還可以對(duì)各個(gè)分區(qū)的功能實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)，從而保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.3 提升配電自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性

在智能電器的實(shí)際運(yùn)行過程中，如果配電自動(dòng)化系統(tǒng)外部存在干擾，則會(huì)對(duì)智能電器的實(shí)際運(yùn)行效果造成不良影響，導(dǎo)致智能定期運(yùn)行水平降低。對(duì)此，可以在智能化電器中設(shè)置穩(wěn)定電源，從而避免電器設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中受到外界因素的干擾，保障其正常運(yùn)行。另外，在對(duì)系統(tǒng)外部干擾進(jìn)行處理時(shí)，還可以充分應(yīng)用分立元件與常規(guī)交流、直流穩(wěn)壓系統(tǒng)中的選擇開關(guān)電源，提高智能電器運(yùn)行質(zhì)量。

4.4 智能電器可以提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益

通過應(yīng)用智能電器設(shè)備，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)合理的布置，這樣不僅能夠選擇最科學(xué)合理的配電線路路徑，而且還能夠避免不必要的線路布設(shè)，減少浪費(fèi)現(xiàn)象。除此以外，在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和管理過程中，一般是由專業(yè)的檢修人員采用巡查的方式，對(duì)各個(gè)線路的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，在此過程中，需要耗費(fèi)大量的人力和物力，而且采用人工巡查的方式，不可避免的會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)此，通過應(yīng)用智能電器，促進(jìn)電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢查線路運(yùn)行情況，不僅能夠有效提升檢修效率，而且還能夠?qū)收习l(fā)生位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，大大降低運(yùn)維成本。

5 結(jié)語

綜上所述，新時(shí)期，在電網(wǎng)建設(shè)中，已經(jīng)逐漸推廣并應(yīng)用智能化技術(shù)，其中，電器智能化是電器發(fā)展的重要趨勢。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過程中，需要投入大量資源，而將智能電器應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)中能夠獲得較好的發(fā)展，值得推廣和應(yīng)用。

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1004-7344（2016）35-0069-02

2016-12-2