論配電自動化工程中的幾點問題與改進策略

仝雙虎

摘 要：配電自動化系統是建筑工程項目的重要一部分，其關系到地區范圍內的供電故障修復與排除、事故現場與周邊的隔離檢測、具體的配電維修工作等等，是提升地區范圍內供電安全、確保供電質量的關鍵環節。下文中，筆者將對個人多年參與配電自動化工程管理與維護工作進行總結，分析當前國內建筑工程項目的配電自動化應用中的缺陷與問題，并提出個人的看法意見，期望為同行提供參考與學習借鑒。

關鍵詞：配電自動化；工程；改進策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.105

1 配電自動化工程的保護與控制技術

由于現實情況中，每個地區范圍內、每個建筑工程項目中的現實情況、空間結構布局各有不同，因此配電自動化工程的實現策略也需要結合具體情況，作出調整與改進，從而確定最合理、最科學的配電自動化工程方案。如果配電系統中安裝了斷路器，那么該配電自動化系統中的線路故障檢測與排除工作中，將需要斷開配電系統出口的分段器；如果配電系統的尾端產生故障情況，則配電系統的中間部分和前面部分也將受到不利的用電影響；如果配電自動化系統中同時安裝了重合器和分段器，那么二者能夠配合工作，便于線路故障的檢測與排除。

現實情況中，配電自動化工程的線路敷設并不長，并且安裝了多個開關，各級電路中的電流流經時間的計算存在難度，因此，筆者考慮到如何快速、有效地檢測到并便于排除線路故障，提出了基于互聯網信息傳播技術與數字化應用技術的配電自動化系統的設計方案，從而確保用電線路的安全與維護。該方案的具體內容如下：選擇使用線路分段器和重合器的搭配設置，實現在配電線路故障發生的時候，能夠迅速、快捷地檢測到線路故障的具體位置，并將附近線路中電閘開關跳起，斷開故障線路中的電流，從而便于技術人員實施維修、排除故障。如果配電自動化系統屬于層級式管理的電路網絡，由于不同層級之間的電路網絡不能有效連接、交互信息，那么應當在不同層級的電路網絡上安裝保證子站，由保護子站收集、分析其下屬管理電路網絡中的各項信息與數據，并分析、判斷其中是否發生故障。

配電自動化系統中，可以使用負荷開關或者重合器作為系統線路的控制開關，后者的使用特點與故障處理方式分析如下：采用數字化線路保護措施，在配電網絡中安裝分段器，用以檢測其控制范圍內的故障情況，技術人員可以依據實現情況，設定重啟器跳閘的次數，以能夠在短時間內有效清除故障。

2 配電自動化工程的控制結構分析

配電自動化系統可以應用數字保護措施，設置子站點協助系統線路故障的清除，設置主站點，從全局上檢測、處理系統故障，將配電系統線路網絡中的故障區域與其他區域隔離開，便于線路故障的維修。

3 配電自動化工程的集中控制和分布式智能控制

通常情況下，配電自動化系統工程使用兩種配電控制方法，一種是集中式控制配電，另一種是分布式智能控制配電。前者可以理解為，在檢測到配電系統線路故障后，故障信息將首先傳輸給主站點或者子站點，然后利用互聯網傳播技術，分析故障數據并得出配電系統故障的排除處理計劃，并將處理決定反饋給配電系統中心處理器，實施故障排除。后者的作用方式為，取消了主站點與子站點的數據信息傳播、隔離、開閘作用，轉而采用構建分布式配電網絡的方法，實現終端信息的傳播，并能夠從信息中檢測、判斷配電系統網絡是否存在故障、及其所在部位，并在分析判斷后，啟動開閘、并閘的處理措施，將故障區域與其他正常區域隔離開，保證其他區域穩定供電的同時，便于故障線路的維修。在部分對配電自動化工程要求較低的區域內，由于信息傳播技術的作用有限，采用后者的分布式智能控制配電，可以確保主要配電自動化系統的正常運行，同時滿足排除線路故障的維修需求。

（1）配電自動化系統的集成功能。集成功能一方面是指，利用互聯網信息傳播技術與計算機數據處理技術，將電路網絡的運行數據傳輸給配電自動化系統中心，構建起層級關聯的自動化控制系統。

（2）配電自動化系統的關聯功能。所謂的配電自動化系統關聯功能是指，在配電工程中設置交換器、路由器，實現配電自動化系統的信息化、網絡化管理，在系統中建立配電管理數據庫，用以收集、分析、處理并發送運行信息與相關數據。

（3）與變電站綜合自動化系統之間的集成。配電網自動化系統需要對變電站進行監控，而且要對變電站出線分段器進行遙測和遙信和遙控。配電網自動化系統與變電站綜合自動化系統可采用如下幾種集成方式。1）配電網自動化系統與調度SCADA實現接口，配電網自動化系統實時接收調度SCADA轉發的變電站出線的實時信息，實現變電站出線的遙測、遙信功能，并借助于地調向下轉發遙控命令。2）配電網自動化系統在子站處與變電站綜合自動化系統直接進行連接，實現遙測、遙信和遙控功能，變電站同時與兩個系統通訊。3）配電自動化系統主站直接接管對66 kV變電站的監控，所以變電站直接與配電主站通訊，由配電主站向地調SCADA轉發數據。

當變電站自動化系統是綜合自動化系統時，可以在后臺與子站局域網直接互聯，新建變電站更進一步可以將變電站的監控系統后臺與配電自動化系統的子站系統合二為一。

（4）與配變監測、工廠抄表系統的集成。配變監測和工廠抄表系統處于系統底層，監測點多，實時性要求不高。一般先在底層按小區域聯網，再通過配電監控系統主通道向主站轉發。配變監測裝置（TTU）一般可以先用RS485等現場總線互聯或用音頻電纜（雙絞線）通過專線MO-DEM互聯。可以有兩種方法向上轉發：一，通過安裝在FTU處的通訊裝置，以獨立的通道向上轉發，不與FTU打交道；二，將現場安裝的FTU作為中轉單元，它收集TTU的數據，并通過FTU通訊的主通道向上轉發。在線路上使用光纖通訊時，往往在FTU處使用多通道的光端機，它不但可以傳送FTU信息，而且可以用剩余的通道分別傳送TTU的信息、低壓抄表信息以及必要時的保護信息，這種情況下方法一更好。

綜上所述，由于我國現代化經濟建設在不斷進步與發展，人們對配電自動化工程的應用需求也逐漸增多，有關單位與管理人員應當重視配電自動化系統的設計、管理與維護，確保工業用電的安全性。

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