電力自動控制在低壓配電系統中的應用

夏明麗

（安徽博微智能電氣有限公司，安徽 合肥 230088）

1 電力自動化控制系統構成

當前，電力自動化控制系統主要由工控機設備、數字式電力測控設備、多功能電力儀表設備、DMC-NP有源總線集結器、RS232轉RS-485模塊和6MOXA多串口卡設備6大模塊構成，同時還設有SCADA-NT監控系統、音箱設備以及報表打印機設備等。

1.1 工控機設備

工控機設備在電力自動化系統中占據著不可替代的作用。精準處理信息后，實時測得數據后臺監管與掌控——數據的精準測量、數據的妥善保存等；實現對記錄信息的打印與顯像，并在后臺完成對運行系統狀態的分析與評估；利用遙信功能實現對問題的早發現、早處理，有效降低了因事故造成停電的幾率；利用遙控技術科學調整負荷，優化系統的運行過程[1]。

1.2 數字式電力測控設備

常用的數字式電力測控設備為DMC231型號，可以有效實施對低壓配電系統的監測過程與后續管控，持續監測電流與電壓、功率與功率因數、有功或無功電度參數，甚至實現了對開關量的整體監測與控制；無論何種原因導致的兩級負荷超載，系統可以自動報警；實現對繼電器出口的控制，并實現應答通信功能，確保配電系統運行過程更具安全性、可靠性、經濟性和高效性。

1.3 多功能電力儀表設備

該設備在自動控制系統中體現出超強功能，如實現了可編程測量功能、能夠進行數據顯示、實現數字通信功能、達成電能脈沖變送與輸出功能，并可以對電量實施測量，完成對電能計量過程、實現數據信息的顯示、完成數據的精準采集以及達成數據信息的高效傳輸，充分滿足了配網自動化的運行需求。在MODBUS-RTU通信協議的助力下，可實現多樣化數據信息的線路傳輸，并以字節位的方式進行傳輸，將所有測量參數妥善納入儀表內的電量信息庫，利用儀表數字通信接口訪問數據信息，獲取數據信息。此外，可結合實際需求對儀表有針對地重置程序，實現配電系統中具有實際效能的參數與儀表參數高度一致。

1.4 DMC-NP有源總線集結器

該設備體現出通信電源補給功能，是基于DMC-N總線集結器實現的，可在DMCBUS現場且需要總線程遠距離傳輸時發揮巨大效能，或者運用于DMCBUS現場總線對接外部系統時，作用等同于通信電源。DMC-N總線集結器使用較頻繁的情況是輔助DMC系列產品實現通信網絡的拓展，以“單元化”模式應對低壓抽屜式開關柜內全部DMC系列產品的網絡連接問題，凸顯出該通信網絡多樣化優勢——更靈活、更便捷、更可靠。

1.5 RS232轉RS-485模塊

串口通信是電力自動控制系統中常用的數據傳輸方法之一，主旨在于實現計算機間或計算機與外部設備的數據發送與接收。新配電室中，低壓柜ABB開關最初使用的通信方式為RS232方式，但是當該柜與自動化監控中心的間距超過20 m后，原有的RS232通信方式無法滿足此距離的通信傳輸需求，需要接口轉換器進行輔助，完成串口與總線系統之間的數據交換。此時，需要接入RS232轉RS-485接口轉換器。

1.6 6MOXA多串口卡設備

6MOXA多串口卡設備屬于可分配多個串/并行端口，為終端設備的連接提供服務，而多數終端都屬于它的服務對象——將它與主機達成通信連接。當計算機設備需要與多個外部設備連接時，可以利用多用戶卡實現，拓展計算機設備的串口或并口，因此將其形象地命名為串并口擴展卡。該設備的優勢在于傳輸速率高，同時體現出極佳的穩定性。除滿足電力行業需求外，它還被廣泛運用于銀行、金融、工控等諸多領域，屬于計算機多用戶通信控制系統不可或缺的硬件構成部分。新配備的低壓柜SCADA-NT集成化監控系統利用MOXA生產的RS-485/422通信四串口卡。MOXA多串口卡具有光電隔離保護效果，用于滿足自動控制設備的數據流供給。RS-485數據控制模式體現出靈活的可選性，便于操作，同時滿足了高速通信的需求，擺脫了傳統的通信束縛，實現了通信設備效能的最大化。

2 電力自動控制在低壓配電系統中的應用優勢

將電力自動控制技術運用于低壓配電系統，可以體現出諸多優勢，確保低壓配電系統可以更穩定、更安全運行。

第一，電力自動控制系統能夠體現出超強的電力故障分析能力，并提供精度極高的測量數據。換言之，當運行的配電系統突發運行故障時，電力自動控制系統可以及時準確地判斷出導致故障發生的問題根源和故障發生的位置，有效節省了故障排查時間，可及時恢復供電，保障了企業的經濟效益。此外，電力自動控制系統還能精確測量出電壓、電流產生的不平衡率，為電力系統的安全、穩定運行提供了環境。

第二，構建科學的通信網絡構架。維持電力自動控制系統正常運行的通信網絡構架，通常會選用分層分樹的構架模式，同時會將通信管理模塊運用于系統，最大限度地簡化系統的復雜結構——拓撲結構，提升網絡通信質量。

第三，電力自動控制系統運用于低壓配電系統時，還能體現出超強的自檢能力。因為電力自動控制系統中設置了自檢系統，可以實現對低壓配電系統運行過程的有效控制與全方位保護，確保低壓配電系統的運行過程更穩定、更安全。當低壓配電系統在正常運行過程中偶發故障時，電力自動控制系統中的自檢系統會發出報警，并自行開始對低壓配線系統進行故障排查，并準確提示導致故障發生的位置與數據分析。根據自動系統的提示，可以明顯縮短故障排查工作人員的故障排查時間，避免因不明故障原因而必須實施的全面故障排查過程，有效縮短了系統維修時間，節省了人力、物力的投入。

3 電力自動控制在低壓配電系統中的應用

電力自動控制運用于低壓配電系統時，除確保系統運行安全的同時，還能實現簡潔的操作。此過程中需充分激活系統通信功能，實現高效的信息采集過程，以實現對配電系統運行過程的高效監管。同時，應注重數據監督、數據測試、數據收集以及數據儲存工作，最終實現對數據的優化和對低壓配電系統的管控。

3.1 發揮工控機、電力測控裝置的最大效能

電力自動控制運用于低壓配電系統時，為實現控制系統效能的最大化，需要對通信信息實施科學分析和高效處理，確保系統運行中獲取和分析的數據信息具有實際意義，發揮工控機的最大效能。與此同時，可視化顯像數據信息，實現對電力系統運行情況的可用評估。需要特別指出的是，在節約電能、確保控制系統穩定高效的過程中，應科學監測與管控低壓配電系統運行情況的電能消耗情況[2]。

3.2 通信網絡架構

自動控制運用于低壓配電系統時，需要自動控制具備較高水準的通信網絡構架——分層形式的網絡構架。此過程中，利用網絡構架實現對抽屜式開關柜的通信管理。同時，要求網絡構架與現場總線間建立連接，實現對網絡拓撲結構的優化，凸顯結構簡捷性的同時，提升通信質量。電力通信常用網絡架構如圖1所示。

圖1 電力通信網絡架構

3.3 配備LED顯示屏與電源模塊

電力自動控制運用于低電壓配電系統時，應配備與之高度相符的LED顯示屏與電源模塊，這是助力自動控制系統功能高效發揮的基礎。所以，LED顯示屏與電源開關配備的要點在于，確保LED顯示屏可以與自動控制系統的運行高度契合，并實現自動控制模式。常規情況下，當電力自動控制系統確保LED顯示屏、電源模塊正常運行時，會利用柜內取電的模式為其運行提供動力。LED顯示屏智能的實時顯示功能，可以為工作人員的信息采集提供極大便利，及時發現問題、處理問題，提升故障維修效率。

4 電力自動控制運用于低壓配電系統中的有力保障

通過論述可以發現，電力自動控制對低壓配電系統具有多維度效能，因此對它的有力保障必不可少。

4.1 擇優選擇材料

電力自動控制運用于低壓配電系統時，控制系統功能的有效發揮離不開多方面的保障措施。其中，材料選擇屬于對其效能發揮的有力保障之一。在進行材料選擇時應注重擇優選擇原則，除考慮材料的合理性外，還應考慮材料的自身性能，確保材料滿足電力自動化控制設備的運行，體現節能性，同時降低因材料不當而引發設備損耗的幾率。此外，優先選擇可用的新型材料，利用新型材料的優勢實施對配電變電器的必要改造，實現降耗提效的目的。

4.2 操作系統的合理建設

操作系統的合理建設屬于有力保障之一，對電力系統的運行情況起到關鍵性作用。操作系統的合理建設以系統的操作便捷性為主旨，從而妥善處理低壓配電系統在運行過程中的突發問題。同時，出于遠程操作便利性的考慮，適合將操作系統設置于電網的中心位置。

4.3 對電網進行智能規劃

對電網的智能規劃同樣屬于確保低壓配電系統發揮工作效能的有力保障，在凸顯智能化的電網規劃中能夠高效運用低壓分支線路，明顯降低對其的使用數量，降低線路損耗問題的發生概率，有效提升電力傳輸效率。

5 結 論

綜上所述，電力自動控制運用于低壓配電系統過程，應該基于實際需求出發，充分利用工控機、電力測控裝置的效能，設置科學的通信網絡架構，配備LED顯示屏與電源模塊，充分發揮電力自動控制在低壓配電系統的應用效能，并從材料、操作系統、電網規劃3個視角論述了對該運行模式的有力保障，為電力行業的穩健發展奠定了基礎。