配電終端自動化檢測系統的設計與應用

曾瑞江 李玎 阮超 夏雨

摘? 要：配電終端是配電自動化實現的根本保障，發揮著實現配電網數據采集、遙信、故障測試、通信傳遞、定位等多種作用。本文闡述了展開研究的意義，同時分別從設計與應用的角度出發對配電終端自動化檢測系統進行了研究，希望促進終端持續快速發展。

關鍵詞：配電終端;自動化檢測系統;系統設計

中圖分類號：TM76;TN967.1? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）19-0044-03

Abstract：Distribution terminal is the fundamental guarantee for the realization of distribution automation，and plays a variety of roles such as data collection，remote signal，fault test，communication transmission and positioning of distribution network. This paper expounds the significance of carrying out the research，and studies the distribution terminal automatic detection system from the perspective of design and application respectively，hoping to promote the continuous and rapid development of the terminal.

Keywords：distribution terminal;automatic detection system;system design

0? 引? 言

當前我國的電力行業智能配電終端檢測系統，已經隨著科技水平的整體提升獲得了長足的進步，配電終端是輸配電系統的最后步驟，配電終端系統的智能程度與輸電質量、穩定性息息相關。配電終端自動化還具有優化供電質量、保障供電安全、增強供電能力的特點，探究其自動化檢測系統設計與應用具有現實意義。

1? 研究配電終端自動化檢測系統的意義

配電終端自動化有助于避免人力資源的浪費，提高對變電站進行指導的有效性，提高供配電系統建設質量與速度。具體來講，自動化檢測系統主要是由計算機程序以及自動化設備所構成，該檢測系統受到刺激或者接收到相關信號后會產生感應，同時把相應的信息輸送到計算機終端，再由計算機進行處理。計算機通過逐級管理接收到的信息，保障供配電系統安全可靠運行。為了確保配電終端自動化檢測系統充分發揮作用，應當從人員專業水平、現有應用技術以及供配電系統設計等方面進行研究，全面提高系統建設水平，促進變電站發展。而本文所探究的配電終端自動化檢測系統的設計與應用是從系統自身出發，從內、外部對系統進行分析，對于不斷改良升級系統、滿足市場需求具有重要意義[1]。

2? 配電終端自動化檢測系統的設計探究

2.1? 自動化檢測系統頂層設計

根據配電網自動化相關文件要求，同時從有關部門對部分終端機進行的測試可知，電壓、電流即使級別有所不同，但均能夠在同一時間由程控三相功率源輸出。功率源具有靈活調節電流、電壓、相位的功能，且運行十分可靠，穩定性、精準度均較高，該系統在傳輸信息數據時，通常會應用穩定的電壓、電流、終端，其中包括遙感信息、遙測信息、檢定信息等。

2.2? 自動化檢測系統硬件設計

上位機是指安裝有配電終端自動化檢測系統的計算機設備，它是自動化系統的控制與交互終端，在系統運行過程中具有控制信號流、提供人機交互等功能。

與此同時，三相標準源設備具有對比檢測對象標準的功能，它輸出數值的正確性直接作用于自動化檢測系統全局，直接影響自動化檢測效果。因此，做好三相標準源設備的設計工作對于實現配電終端自動化檢測系統應用目標十分重要。在通常情況下，為了提升三相標準源設備輸出信號的正確性與可靠性，一般會采取閉環矢量控制技術對其展開設計，且該技術的主要參數包括以下三項：第一，輸出0～300V相電壓以及0～24A相電流，加上2～31次諧波;第二，具有模擬仿真配電網故障的功能;第三，三相功率輸出正確概率可達0.05%，相位輸出正確度為0.05°，電壓以及電流輸出正確度是0.05%，頻率處于35～75Hz區間中。

如圖1所示，在頂層設計下，本文所述閉環矢量控制技術下的三相標準源由波形源、矢量采樣、信號處理以及多路高精度功放四個模塊組成。具體運行步驟如下：波形源下設6路信號源，將信號輸送到功放模塊對其功率進行放大，這部分信號等待在輸出終端輸出，此時矢量采樣模塊對已放大信號進行采樣，隨后將其傳輸到處理模塊加以分析處理，若其滿足輸出條件則允許輸出，若不滿足則將其發送至功放模塊，再次循環上述步驟，直至其滿足要求。

2.3? 自動化檢測系統軟件設計

系統軟件需要與系統硬件相配合，通過二者結合能夠發揮自動化檢測的功能。實現信息錄入、控制通信、處理分析信息等功能，能夠針對多臺終端進行檢測與管理，保障配電終端安全可靠。

本文所闡述的系統軟件設計包含六大模塊，具體如下：其一，用戶管理模塊，對訪問者權限、賬號信息、測試項目權限進行分析與處理，實現維護與分配;其二，系統管理模塊，包括設置參數、環境因素、硬件接口以及檢測設備等;其三，采樣信息管理模塊，管理送檢單位、型號以及終端的信息管理工作;其四，方案管理模塊，根據自動化檢測系統終端類型創設與之相應的測試方案;其五，檢測工作模塊，針對檢測對象、檢測方案開展測試工作，兼具自動檢測與手工檢測兩種方法，能夠針對數據的有效程度進行審核;其六，檢測報告模塊，具備查詢檢測結果與打印報表的作用。系統軟件發揮著基于互聯網平臺實現協同操作、線上數據管理、數據輸出輸入以及無網狀態自動檢測的作用[2]。

2.4? 自動化檢測系統檢測流程

根據配電終端功能及其性能檢測要求，自動化檢測系統能夠向檢測對象輸出交流、直流標準源，以及多路開出、遙控信號，還能夠收到檢測對象的SOE（即對事件的狀態變化所用時間展開自動記錄，主要作用是根據時間的順序對發生事故時相關自動裝置、開關以及繼電保護裝置等進行排隊）、開出信號等數據，進而完成對檢測對象的自動檢測。本系統還能夠在復雜環境下或者出現故障的狀態下針對相關環境進行模擬檢測，輔助故障高效、快速解決，實現項目測試的邏輯功能。

具體來講，針對配電終端的功能、性能測試一般步驟如下：第一，輸入檢測對象信息，包括單元、型號、終端、遙控、遙信等相關信息，以及遙測對象情況、SOE分辨率、額定電壓電流等;第二，針對檢測要求，選擇并創建相關檢測方案，包括測試項目、相關參數、檢測條件等;第三，選擇檢測對象終端、檢測信息形成流水號，形成設計具體方案，并制作檢測列表;第四，依照檢測方案、內容，將檢測對象與檢測系統相連，開始檢測工作;第五，自動化檢測系統遵循檢測任務清單對檢測對象展開檢測工作，進行逐個檢測;第六，在檢測過程中檢測系統生成并記錄相關數據，加以計算和辨析，形成檢測結果，存儲到數據庫;第七，檢測結束后，檢測人員根據數據進行分析并得出結論;第八，自動化檢測系統按照特定模板生成相應的檢測報告。

3? 配電終端自動化檢測系統的應用探究

3.1? 檢測系統應用效果

本文所述檢測系統用于某變電站供配電現場檢測檢測項目及其結果如表1所示，通過分析檢測流程與檢測結果發現，自動化檢測系統開展檢測工作時運行穩定，且檢測數據精確。將其與檢測對象相連并設定好檢測項目、方案后，該系統能夠實現自動化檢測，全面檢測設備的運行情況，極大緩解了檢測人員的工作壓力，解放了檢測人員勞動力，同時縮短了檢測時間。此外，自動化檢測系統還具備檢測項目齊全的優勢，擴大了檢測范圍，能夠獲取更加全面、準確的數據，現階段，配電終端自動化檢測系統已經開始在電力行業中逐漸得到普及和應用。

3.2? 檢測系統應用優勢

自動化檢測系統應用優勢主要體現在告警與測量兩方面，具體來講，在告警方面，第一，內容齊全，內含100種以上告警方式，對于供配電設備主回路、分支回路等能夠實現全局檢測以及預警，檢測范圍大，包括電壓、電流、功率、頻率、溫度、諧波等;第二，效率高，告警時間不會超過100ms，且針對支路回路的告警時間不超過1s，高效的告警有助于相關人士及時采取處理措施，保障系統運行穩定;第三，操作簡便，檢測系統控制設備以及輔助控制設備使用網線相連，包括通訊、電源等，便于溝通操作，另外，還能夠結合實際應用環境獨創接線方法，便于使用者操作。

在測量方面，第一，針對回路數，能夠同時測量的電壓、電流，測量數據高于50萬，具有強大的測量功能;第二，針對諧波，能夠精準測量諧波含量及畸變率;第三，針對數值，能夠保證測量的電壓、電流、功率等數值準確，具有廣闊的應用前景。

3.3? 檢測系統應用展望

3.3.1? 智能化與先進化發展

自動化檢測未來會朝著更加智能、綜合的方向發展，在配電終端愈加先進、智能的今天，自動化檢測系統也必將隨之發展，趨于智能化，智能化離不開互聯網的廣泛應用，而互聯網的信息共享特點又會促進自動化檢測發展，使其具備更加豐富的信息數據資料，及時檢測到相關問題，形成報表并提出處理方案，以實現配電終端的穩定安全，避免不必要的經濟損失，同時，結合智能化技術對檢測數據進行快速處理，對設備運行狀態進行自動監管，可以進一步解放勞動力，提高經濟效益。

3.3.2? 集成化與綜合化發展

集成化與綜合化是未來自動化檢測系統發展的又一趨勢，能夠對采集到的信息進行統一處理，同時整合系統功能，提高自動化檢測的經濟效益。另外，需要更加專業的自動化技術人員對系統所涉具體數據信息進行集成處理，以滿足最廣泛的用戶需求[3]。

3.3.3? 現代化技術廣泛應用

未來配電終端也會越來越高級、完善，現代化技術有助于提高自動化檢測的水平，能夠滿足自動化檢測的創新發展，對于更好地保障配電終端電流、電壓穩定，提高供電安全，更好地服務于用戶具有積極意義。為此，有必要著眼于當代新型技術，不斷提高自動化檢測水平。

4? 結? 論

新時期，配電終端應用越來越多，終端產品類型愈加豐富，但其質量參差不齊，傳統檢測技術效率較低，難以完全達到檢測要求，因此有必要探究開發基于終端的自動化檢測方法。本文從設計與應用的角度出發，設計了基于硬件、軟件、流程的檢測方法，同時針對其應用進行了探究。

參考文獻：

[1] 謝寶江，張軍達，陳鑫，等.配電終端自動檢定系統設計與應用 [J].電器與能效管理技術，2019（1）：33-38.

[2] 熊峰.電力供配電系統自動化控制發展趨勢 [J].中國新技術新產品，2018（20）：14-15.

[3] 鄭玲玲.配電網可靠性與配電終端的優化配置 [D].鄭州：鄭州大學，2015.

作者簡介：曾瑞江（1979.07-），男，漢族，廣東興寧人，高級工程師，畢業于華南理工大學，碩士，主要研究方向：配電自動化技術、電網二次設備檢測技術;李玎（1983.03-），女，漢族，山東五蓮人，高級工程師，畢業于華南理工大學，碩士，主要研究方向：電網二次設備檢測、電能質量監測與治理;阮超（1993.09-），男，漢族，安徽長豐人，中級工程師，畢業于安徽建筑大學，本科，主要研究方向：配網自動化、電能質量綜合治理、智能巡檢;夏雨（1988.03-），男，漢族，安徽壽縣人，工程師，畢業于華東理工大學，本科，主要研究方向：配網自動化、配電自動化終端檢測。