配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用探討

張兩鑫

摘 要：隨著近年來國家對電力行業建設的大力支持，以及人們生產生活對電力需求的不斷增加，使電力行業的發展既面臨著巨大的機遇，也面臨著巨大的挑戰，科學技術的不斷發展是我國電力企業實現配網自動化并進行優化的重要基礎保障。本文簡要分析探討配電自動化終端設備在電力配網自動化中的應用。

關鍵詞：配電自動化；終端設備；電力配網

隨著經濟的發展、社會的進步，人們對于用電需求越來越大。為了更好的為人們提供優質供電服務，提高電力配網的自動化水平，提升電力配網的運行穩定和安全，就顯得尤為重要。為了實現電力配網的運行穩定和安全，需相關電力企業對電網設備加強檢查和維護。其中配電自動化終端設備是一種目前較為先進的智能化配網設備，電力企業通過配電自動化終端設備可以更好完成對整個電力設備進行檢測和管理，保障電力系統的安全穩定運行。

一、配電自動化終端設備的基本組成

配電自動化終端設備由以下五部分組成：第一部分是人機接口電路；第二部分是中心監控單元；第三部分通信終端；第四部分是操作控制回路；第五部分是電源回路。此外，位于配電自動化終端設備底層的饋線終端（FTU）和站所終端（DYU）也是其中的關鍵，其可將整個通信網自動化系統主站與各個設備間進行連接，并收集和傳輸整個配電自動化終端設備的相關數據。

（一）人機接口電路

人機接口電路主要是針對配電終端進行配置和維護，包括設定設備的主要運行參數，例如故障檢測定值等（包括實時顯示主要測量數據），例如電流、電壓、功率等數據（包括實時顯示其他相關裝置的運行狀態信息）。人機接口電路是一種簡化后的配電終端設計，可以提高配電自動化終端設備運行的安全性能。但由于之前的配電自動化終端設備沒有選擇安裝人機接口電路，只能通過技術人員來進行維修，需耗費大量人力和時間；因此，使用人機接口電路既可促進電力配網自動化的進步，又能減少配電自動化終端設備的維護成本。

（二）中心監控單元

中心監控單元是配電自動化終端設備最核心的組成部分。可起到及時檢修設備故障、核算設備有功功率參數、精確輸入設備模擬量、采集開關量輸入信號、精確控制輸出量、實現遠程通信等作用。目前，應用較多的還是平臺化、模塊化的設計，其輸入量和輸出量、通信接口的形式和數量都需根據實際情況來進行配置。

（三）通信終端

通信終端又被稱為通信適配器。主要是用來和以太網接口進行連接，確保通信接口和中心監控單元可以保持高效的通信狀態。按照不同的連接通信通道類型，可以將通信終端分為以下四類：無線終端，載波終端，光纖終端，調制解調器。

（四）操作控制回路

操作控制回路主要應用在饋線自動化終端內，在操作回路內設置人工控制開關，在出現故障時，使工作人員可以第一時間快速按動開關。

（五）電源回路

電源回路的主要功能是提供各種滯留電源給配電終端電路。如果外部電源出現中斷，那么就可以考慮啟動UPS備用電源，TTU的電源輸入可以從配電變壓器的低壓側進行輸出；另外，多數情況下線路上未設有專用220V交流電源，所以在進行電壓測量取樣信號時，可使用電壓互感器為FTU供電，因FTU電源都應有蓄電池配備，這樣就可以實現在線路發生停電的情況下自身持續供電。

二、配電自動化終端設備在電力配網自動化的應用

（一）故障檢測技術和故障分析技術在配網自動化中的應用

在電力配網自動化中，應用較為廣泛的是配電自動化終端設備的故障檢測技術以及和故障分析技術。常見的技術類型主要有兩種：①一是短路故障分析技術。故障檢測技術的使用主要是為了在自動化系統中的饋線運行可以保持正常，并減少故障的發生。使用故障檢測技術，針對配電自動化終端設備進行定期的檢測和分析后，再將檢測和分析的數據進行收集并加以分析，然后再傳送到主站中心，主站中心再詳細分析各級配電自動化終端設備的故障類型，確定發生故障的具體位置和故障的具體性質，然后再針對性進行故障排除。②二是單相接地故障分析。如果是單相接地故障，需先將設備維持正常供電2小時以上，然后再在有限的時間內對故障進行檢查分析并排除。如果是接地系統發生小電流故障（大多數是電流非常小的單相接地故障），接地弧會在一段時間后自己熄滅，針對小電流故障不能因其故障小而報以輕視的態度，同樣需謹慎對待及時排除。

（二）通訊技術在電力配網自動化中的應用

在配電自動化終端設備中，相關技術人員需借助于單個的配電子站來完成相關數據的接收和發送工作。且配電子站只能收集周圍一定區域內終端設備的相關數據和信息并且完成傳輸，但無法收集配電子站本站的有效數據和信息。在這種情況下，相關技術人員需使用SDH技術和光纖網絡技術來進行主站相關數據和信息的收集，針對配電子站和配電終端設備之間完成相關數據和信息的接收和傳輸技術手段就是配電自動化終端設備通訊技術。

（三）故障自動隔離技術在電力配網自動化中的應用

在配電自動化終端設備中一旦出現故障，那么配電自動化故障自動隔離技術就顯得尤其重要了。它是整個配電自動化終端設備的技術中十分關鍵的環節，可以對配電系統起到維護作用，確保配電系統保持安全可靠的運行狀態。

但我國目前現有的配電自動化終端設備故障自動隔離技術并不是非常完善，需要進一步進行改進和優化，為了將電力網絡數據進行及將相關數據進行可靠的傳輸，需要電力企業建立開閉所，并針對不同電源、不同網絡連接而出現的一系列故障問題采取相應措施。針對進線設計，在多數情況下會通過利用斷路裝置的設計形式，然后在斷路裝置中安裝對應的保護監測控制裝置。針對出線設計，多數情況下使用負荷的開關協調。

通過科學合理的方式將這些系統構建好，可及時發現故障并進行實時監測，能在最短的時間內明確故障類型和性質，然后針對性上報相關部門，起到對電力配網的實時監測和控制。應用PLC功能和DTU功能可以對開閉所進行遠方監測和控制，可以對中壓進行進一步遠方掌控，針對配電運輸可以實現遠距離運輸，更好地分析解決開閉所出現的故障。針對電源線發生故障，如果要進行故障分析和處理的話，可以先在關鍵節點的位置設置保護動作，這樣出現故障的時候就會第一時間啟動保護動作，跳開斷路器。如果斷路器檢測到配電自動化設備發生壓力失控的故障，那么斷路器內部會自動把電源斷開，等到排除故障以后，斷路器又會自動恢復正常供電。

結語：

綜上所述，配電自動化設備針對電力配網中的故障類型分析和故障解決都可以起到積極地作用，所以要在實際操作中不斷地完善關于配電自動化終端設備的技術，增強相關技術的操作性和可行性，加強配電自動化終端設備在電力配網自動化中的應用，進而提升電力配網自動化的水平。

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