配網自動化中配電自動化終端設備的應用探析

單明麗 趙遠鵬

國網五家渠市供電公司 ?830013

摘要：闡述了配電自動化終端設備的應用實現方案，論述了配電自動化終端設備的功能測試方法，并對配電自動化終端設備的應用成效進行了進一步探析。

關鍵詞：配網自動化;終端設備;配電自動化

一、配網自動化中配電自動化終端設備概述

配電自動化主要指利用通信技術、現代電子技術、網絡技術、計算機技術，將離線信息、配電網實時信息、電網結構參數、用戶信息、地理信息等進行集成，建設成完整的自動化管理系統，實現配電系統平穩運轉及事故狀態下監測、保護、管控。而配電自動化終端設備主要是安裝在中壓配電網的不同類型控制單元、遠距離監測單元的統稱，具有數據通信、數據采集、數據控制等多方面功能?，F有配網自動化終端設備主要包括饋線終端、站所終端幾種，其中饋線終端主要指安裝在配電網架空線路桿塔等位置的終端，以開關為監控對象，具有遙控、遙測、遙信、饋線自動化等功能;站所終端主要安裝在配電網饋線回路的適當位置，如箱式變電站、配電室、開關站、環網柜等，以開關為監控對象，具有饋線自動化、遙控、遙測、遙信等功能。

二、配網自動化中配電自動化終端設備的應用實現方案

（一）終端選型

在整個電纜線路運行過程中，自動化終端是一個非常重要的組成部分，也是電纜線路相對薄弱的模塊。因此，做好電纜自動化終端選型，對于電纜系統安全、平穩運行，降低維護人員工作壓力具有非常重要的意義。

（二）終端建模

計算三相系統中電能量的邏輯節點可通過電流互感器邏輯節點、電壓互感器邏輯節點采集饋線線路電流、電壓信息并對電流、電壓的有效值、功率進行計算;而邏輯設備LD2主要負責饋線終端設備FTU故障監測及瞬時過電流保護。在瞬時過電流故障出現時，可根據瞬時過電流監測邏輯節點發出的瞬時過電流信號，在信息流模型支持下促使瞬時過電流監測邏輯節點與具備斷路器跳閘控制功能的邏輯節點進行信息交互，隨后由具備斷路器跳閘控制功能的邏輯節點控制斷路器跳開，實現過電流保護。

（三）模型融合

在饋線終端設備FTU模型構建完畢后，考慮到現行配電主站模型傾向于利用類的含義代替配電系統具體目標，并通過類中的屬性對具體實例的類進行識別、描述。因此，可分別對饋線終端設備各邏輯節點數據模型、配電主站量進行保護包測試。根據保護包中數據模型研究結果，尋找饋線終端設備FTU、配電主站模型間共有數據。隨后以數據節點映射的方式，將配電主站所需遙測、遙信、遙控數據從饋線終端設備FTU中轉換至配電自動化主站數據模型內。

（四）調試接入

為保證基于IEC61850的饋線終端設備FTU信息規范采集，可依據建模統一原則，對各生產商配電自動化采集終端信息的語義、類別、命名進行集中描述，降低各終端設備間交互操作難度。在信息分流后，在前期建立的基于IEC61850的饋線終端設備FTU模型中進行信息表模板配置，對IEC61970/61968進行擴展，在遙測信息及遙信信息、一次設備與二次終端設備、瞬時過電流保護信息間建立關聯。

三、配網自動化中配電自動化終端設備的功能測試

（一）系統建模

基于IEC61850的饋線終端設備FTU的功能測試主要是在設備已接入情況下，對系統建模、饋線故障處理及遙信、遙測、遙控準確性進行測試。在系統建模時，首先需對測試網架一定的系統建模流程進行觀察，并對網絡拓撲、動態拓撲著色功能進行測試，達到檢驗模型正確性的目的。即依托已確定的測試模型，在基于IEC61850的饋線終端設備FTU端進行建模，通過改變測試網架開關開合閘狀態，命令被測試設備進行網絡拓撲分析、動態拓撲著色，據此確定網絡拓撲分析性能。

（二）故障處理能力

主要是在饋線自動化終端線路模型一定的情況下，以故障處理合理科學性為對象，利用終端注入測試方式，對基于IEC61850的饋線終端設備FTU在環網柜出線故障、環網柜進線故障、變電站出口故障、主干線末端故障、環網柜母線故障等系統典型故障現象處理中表現進行測試。

（三）三遙正確性

主要是在選定配電自動化終端施加一電流，對基于IEC61850的饋線終端設備FTU的遙測精度、系統響應時間、分辨率進行測試。隨后在選定的終端遙信端子，模擬開關位置狀態，測試基于IEC61850的饋線終端設備FTU的遙信響應時間、正確率、分辨率。同理，通過基于IEC61850的饋線終端設備FTU遙控功能，控制選定備用開關、聯絡開關，對遙控正確性、信息傳輸時間進行測定。

四、配網自動化中配電自動化終端設備的應用成效分析

（一）社會效益

基于IEC61850的饋線終端設備FTU，實現了饋線自動化線路在不停止電力能源輸送狀態下的遙信、遙控、遙測，基本形成了基于終端注入的自動化管控方案，為饋線自動化帶電運行、分布式交互仿真、故障處理邏輯驗證等功能的實現提供了保障。且整個試點運行階段沒有出現停電，并實現了遠距離控制、感應、測量，減少了現場測試人員工作壓力，減少了故障停電時間及測試停電時間，社會效益較為明顯。

（二）經濟及環境效益

由于基于IEC61850的饋線終端設備FTU應用了無油、無瓷、防火防爆、質量輕、免維護、體積小的整體預制型干式自動化終端。由于附加在原電纜線路上自動化終端重量較輕，可直接在鐵塔平臺上應用，減少了電纜線路自動化終端占地面積。同時現場施工較方便，不需在現場準備大型施工工具及起吊大瓷套，也不需在現場灌注絕緣浸漬劑，實現了兩到三個施工人員一天完成一只或兩只電纜自動化終端安裝，且由于自動化終端不需額外添加油等動力能源，后期維護壓力較小，運維經濟損耗較低。

五、結束語

綜上所述，以往配電終端接入大多是通過配電自動化現場通信串口101協議、網絡104協議傳輸信息點表手段實現，具有調試工作量大、管理維護靈活度差的問題，限制了配電自動化系統大規模推廣應用、建設實現。在建立基于IEC61850的饋線終端設備FTU并將其與配電主站系統融合的基礎上，應將整體預制型干式自動化終端作為配電自動化終端設備工作電源，同步提升配電自動化終端設備運行經濟效益、環境效益及社會效益。

參考文獻

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