自動化控制在低壓配電系統中的應用分析

李佳琴 王弢 胡敬偉 邵淵

【摘 要】本文闡述了低壓配電系統自動化控制系統的組成，詳細分析了控制系統各組成部分的主要作用，列舉了低壓配電系統中自動化控制系統的具體應用情況，提出了優化低壓配電系統自動化控制水平的幾項措施，為保證低壓配電系統的安全高效運行提供參考。

【關鍵詞】自動化控制；低壓配電系統；應用

0引言

國內的電力傳輸普遍采用低壓配電的傳輸形式，隨著經濟的不斷發展，用電量的不斷增加，低壓配電系統不斷的引進各種先進配電設備，低壓配電系統的自動化控制成了配電系統高效運行的必要保障。利用自動化控制技術，隨時監管電力系統運行情況，可有效防止低壓配電系統故障，實現電力運營過程的智能化及自動化管理，更好地保證低壓配電系統電力供應質量。

1自動控制系統組成分析

低壓配電系統的自動化控制系統借助計算機、各種儀表及網絡設備來控制低壓配電系統內工程設施的傳輸和調配，使變電站、饋線系統、配電管理系統及工控機之間協同運行，提高電力系統的運行效率，降低配電系統故障率，實現低壓配電系統的安全穩定配電。低壓配電系統的自動化控制系統有分布式及分層兩種結構，可使用串口通信方式實現自動接入，通過RS-485或DMCBUS接口與系統總線連接，將系統各模塊統一起來組成自動化控制系統。各組成部分的主要作用為：

⑴工控機

工控機在電力自動控制系統的主要作用是實現對低壓配電系統內線路與設備的檢測與控制，具有實時性、可靠性、兼容性及可擴充性的性能特點。通過對低壓配電系統重要信息的分析處理，在后臺完成對低壓配電系統的檢測、控制及系統數據的存儲等工作。同時可實現系統數據的全面管理。工控機通過人機界面進行畫面顯示，便于操作，使用遙信實現對現場詳細情況的實時監督管理，掌握配電系統運行狀況，及時發現低壓配電系統的故障隱患，提高低壓配電系統運行的穩定性。另外，工控機還有具有記錄打印功能，便于操作人員針對重要數據的掌握。

⑵數字式電力測控裝置

數字式電力測控裝置可實現對低壓配電系統功率、電壓、電流、頻率及功率因數等重要參數的測量，對電力自動控制系統開關量進行實時監視，將電力自動控制系統的耗電量控制在合理范圍內。另外，數字式電力測控裝置可通過控制電力自動控制系統繼電器，增加電力配電系統的安全性。

⑶通信網絡構架

控制系統通信網絡構架采用分層分布式樹形構架，通信網絡構架由RJ45信息插座連接器及SPTS雙絞線連接搭建，應用于抽屜式開關柜的總線集線器及通信管理。通過與現場總線（自帶通信電源）的結合，簡化網絡拓撲結構，提高控制系統的通信質量。

⑷兩級過負荷警告裝置

控制系統利用兩級過負荷警告裝置對電力自動控制系統進行控制與保護。兩級過負荷警告裝置具有專用的自檢繼電器及告警出口，便于與中央信號系統或分散控制系統（DCS）進行連接，保證系統控制裝置的有效運行。

⑸IEC61850通訊協議

IEC61850通訊協議兼容性好、帶寬高，維護簡單，電力自動控制系統采用IEC61850通訊協議，實現系統的無縫搭建，協同控制系統內的控制裝置、電力自動化儀表及外部系統組成數字化變配電系統，有效的保護配電系統的安全，實現配電系統的自動化控制。

⑹LED顯示屏

為了保證電力自動控制系統重要數據顯示的可靠性，控制系統采用高品質的LED顯示屏，具有更長的使用壽命，顯示屏在常亮時無須屏保，可以自動適應環境溫度變化。

⑺開關電源模塊

開關電源模塊給控制系統提供穩定的電流，工作電源的輸入采用國際通用標準，有過熱、過流及短路等保護功能，保證控制系統取電安全可靠。

2低壓配電電力自動控制系統中的應用

⑴檢測

電力自動控制系統便于操作，安全系數高，抗環境干擾性好。通過信號采集模擬，實現對低壓配電系統的無線監控與實時監控，達到對電力系統運行狀態的有效檢測。通過監控中心，發現系統故障，并及時做出解決方案。電力自動控制系統可通過對數據的優化，滿足用戶的不同要求。

⑵報警與控制

自動控制系統具有對低壓配電系統的報警與控制等功能，有效的檢測并排除配電系統故障，提高配電系統運行的穩定性。電力自動控制系統可實現對低壓配電系統的就地控制與遠程控制。遠程控制時，借助遠程控制保護器和斷路器維護及檢測低壓配電系統，工作人員可脫離現場進行配電系統的維護工作，大大降低了維護人員的工作量，改善工作環境，提高了勞動的安全性及勞動效率

3提高低壓配電系統自動化控制水平的措施

⑴合理選擇配電系統材料及設備

選擇低壓配電系統材料和設備時，要嚴格按相關標準挑選高品質的合格產品。由于配電系統工況環境的特殊性，配電系統的材料及設備的穩定性要求較高。選材時盡量選擇節能型材料，降低系統能耗。嘗試使用有安全證書的新型材料或高科技產品，提高配電系統的穩定性，降低系統能耗。

⑵合理建設低壓配電系統

低壓配電系統建設的科學性與合理性直接關系到系統運行效率及故障率，在操作系統建設過程中，盡可能使操作系統操作簡單化，便于系統功能正常運作，同時，為應對系統突發問題的發生，系統設有專門的快捷處理渠道。設置操作系統時，為了方便遠程操作的實現，盡量將其設置在電網中心處，操作人員可便捷地處理低壓配電系統故障問題。

⑶合理規劃電網

低壓配電系統建過程中，注意電網規劃設計，確保其設計的合理性，盡量避免使用低壓分支線路，降低輸電線路損耗，提高線路電能供應效率。電網的選址要充分考慮供電半徑的大小，盡量避免出現迂回供電或近電遠送等不合理供電方式，供電半徑越小，線路能耗越小，電能的利用率越高，配電系統自動化控制效果越好，

4結論

自動化控制系統的主要作用是保證低壓配電系統的高效、平穩運行。自動化控制系統具有預測機制，通過對低壓配電系統的遠程監控及時發現配電系統問題，并快速解決故障，降低壓配電系統運維成本，給電力企業帶來經濟效益。

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作者簡介：

李佳琴（1991.06--）；性別：女，籍貫：浙江省寧波人，學歷：本科，畢業于合肥工業大學；現有職稱：助理工程師；研究方向：電氣工程及其自動化；

（作者單位：國網浙江象山縣供電有限公司）