摘 要：智能電網(wǎng)的發(fā)展對配電網(wǎng)自動化水平要求越來越高，配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)中的應(yīng)用狀況，直接決定著配電網(wǎng)自動化水平的高低。文章深入探討了配電自動化終端設(shè)備的構(gòu)成，并分析其在電力配網(wǎng)的應(yīng)用情況。通過對上述問題的研究，促進(jìn)配電網(wǎng)終端設(shè)備應(yīng)用技術(shù)的增強(qiáng)，提高了配電網(wǎng)的自動化水平。

關(guān)鍵詞：配電自動化終端設(shè)備；電力配網(wǎng)；應(yīng)用分析

引言

電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動化中重要的環(huán)節(jié)，其采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等手段對配電線路進(jìn)行監(jiān)測，并優(yōu)化配電網(wǎng)的管理技術(shù)。利用該項(xiàng)技術(shù)能夠提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性，減少停電次數(shù)，提高供電質(zhì)量和電力管理的效率。

在配電網(wǎng)正常運(yùn)行的狀況下，配電網(wǎng)自動化通過建設(shè)電力配網(wǎng)的運(yùn)行工況，并優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行方式；當(dāng)配電網(wǎng)運(yùn)行異常時(shí)，配電網(wǎng)自動化能夠迅速查出故障區(qū)域及異常情況，從而快速隔離故障區(qū)域，并快速恢復(fù)非故障區(qū)域的正常供電，減少停電面積；還能根據(jù)配電網(wǎng)電壓合理的調(diào)節(jié)無功負(fù)載和電壓水平，改善供電質(zhì)量，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。因此，配電網(wǎng)自動化是電力配網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)代化的必然趨勢[1]。

配電自動化終端設(shè)備主要安裝于電力網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，比如：配電變壓器、配電站等饋線自動化設(shè)備（FTU），入機(jī)接口電路，電源回路等部分。文章首先闡述配電自動化終端設(shè)備的組成和功能，并對其中核心技術(shù)加以分析，以促進(jìn)配電自動化技術(shù)的改善。

1 配電自動化終端設(shè)備的構(gòu)成

構(gòu)成配電自動化終端設(shè)備主要有配電自動化系統(tǒng)底層的饋線終端FTU和站終端DTU，它們是用于實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主站與設(shè)備之間的連接，以實(shí)現(xiàn)在配電過程中數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程控制的功能。除此之外，還有人機(jī)接口電路、中心監(jiān)控單元、通信終端、操作控制回路以及電源回路。

人機(jī)接口電路主要用于維護(hù)設(shè)備相關(guān)配置，如將測量的電壓、電流及功率等數(shù)據(jù)顯示出來。還能對設(shè)備故障進(jìn)行定值檢測及對設(shè)備中的部分運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整等功能。中心監(jiān)控單元是整個(gè)配網(wǎng)自動化終端設(shè)備的核心組成單元，其具有諸多功能：故障區(qū)域和類型檢測、有功功率參數(shù)計(jì)算、模擬量輸入、遠(yuǎn)程通訊等功能[2]。通信終端能夠有效連接控制單元的通信介質(zhì)、進(jìn)行通信。由通信通道的種類被封為載波終端、光纖終端及無線終端。操作控制回路能及時(shí)使工作人員了解現(xiàn)場線路開關(guān)的狀況。電源回路是用于對控制回路、設(shè)備終端及通信設(shè)備提供不間斷電源、直流電源或逆變電源燈，防止線路停電后，設(shè)備失效的情況。

2 配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)的應(yīng)用

配電終端技術(shù)涵蓋了配電自動化終端設(shè)備故障檢測技術(shù)、配電自動化終端設(shè)備通訊技術(shù)、配電自動化終端設(shè)備故障自動隔離技術(shù)。

2.1 配電自動化終端設(shè)備故障檢測技術(shù)

在現(xiàn)場最常發(fā)生的故障是短路故障，特別是單相接地故障發(fā)生的幾率是很高的，這種故障對配電網(wǎng)帶來很大的危害。通過配電終端（主要指DTU、FTU）能可靠檢測和處理這兩種故障類型。在采用遠(yuǎn)方遙控模式的饋線自動化系統(tǒng)中，各配電終端檢測到短路故障信息，將其報(bào)告到配網(wǎng)自動化主站（或配電子站），而等待主站對各配電終端的故障檢測進(jìn)行比較后，最后確認(rèn)故障發(fā)生的區(qū)段。

短路故障檢測技術(shù)只要能夠檢測出有短路電流的出現(xiàn)，不用像保護(hù)繼電器那樣具有選擇性。也不需要輸出跳閘信號，不嚴(yán)格要求故障檢測時(shí)間，故分析判斷采樣數(shù)據(jù)、可靠地檢測故障情況有較充分的時(shí)間。按常規(guī)的做法，接入保護(hù)電流互感器（TA）的二次電流的配電終端檢測短路電流，是通過判斷線路電流是否超過整定值，而躲過最大負(fù)荷電流值是電流整定值的選擇原則。在采用小電阻接地方式的系統(tǒng)中，配電終端通過判斷零序電流是否超過整定值，來檢測是否發(fā)生單相接地短路的情況。由于保護(hù)電流互感器的動態(tài)范圍較大，因而會導(dǎo)致電流測量精度不高。特別是當(dāng)線路負(fù)荷較小的時(shí)候，往往出現(xiàn)測量電流接近于零值的情況，這種情況將導(dǎo)致不能有效地監(jiān)視負(fù)荷電流的變化。建議使用飽和型電流互感器或者測量電流互感器，這種設(shè)備可以對故障檢測與測量精度都有效果，發(fā)展趨勢良好。

2.2 配電自動化終端設(shè)備通訊技術(shù)

對大多數(shù)配電自動化終端通信而言，其都有分散性、多點(diǎn)性等特點(diǎn)。針對上述特點(diǎn)，將配電子站設(shè)置在變電所、開閉所內(nèi)，從而通過子站發(fā)送附近一個(gè)區(qū)域內(nèi)的配電終端的數(shù)據(jù)。作為配電子站與主站的主干通道，通常采用SDH光纖網(wǎng)絡(luò)。對通信速率的要求不高的配電子站與配電終端的分支信道，可采用數(shù)據(jù)電臺、配電載波（DLC）、電話撥號、有線、移動通信（GPRS/CDMA）、現(xiàn)場總線等形式。FTU對可靠性要求比較高，可采用光纖以太網(wǎng)或點(diǎn)對多點(diǎn)光纖通道。光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展和逐漸降低的光端設(shè)備成本，大部分供電企業(yè)的分支信道都選擇用光纖網(wǎng)絡(luò)。針對工程中個(gè)別大型的開閉所，由于其通信數(shù)據(jù)量較多，可以將DTU直接接入主干的SDH光纖網(wǎng)絡(luò)，直接通信主站。由標(biāo)準(zhǔn)RS-232通信接口對配電終端相互通信。而以太網(wǎng)接口的終端可直接接入以太網(wǎng)的通道[3]。

點(diǎn)對多點(diǎn)的采樣方式經(jīng)常用于配電子站與配電終端間的通信，但遇到查詢時(shí)訪問所有的點(diǎn)的情況時(shí)，則訪問時(shí)長就會增加，常常會影響故障信息等重要信息的上傳。因此，一種比較理想的采樣方式是配電終端能主動向上級主站報(bào)告異常信息，如故障信息、遙測量越限、遙信量變位等。而主站在固定的間隔時(shí)間下（如30分鐘），訪問配電終端，確認(rèn)其是它是否工作正常，并讀取各種測量數(shù)據(jù)。這種方法能夠有效防止因訪問點(diǎn)數(shù)增加而引起的訪問時(shí)長增加的現(xiàn)象。

2.3 配電自動化終端設(shè)備故障自動隔離技術(shù)

饋線自動化（FeederAutomation，F(xiàn)A）作為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的一個(gè)核心功能，其故障處理（定位、隔離、恢復(fù)供電）的速度與可靠性對配網(wǎng)自動化的實(shí)施效果有直接的影響。饋線自動化系統(tǒng)常規(guī)處理短路故障的常見方法有兩種：

（1）集中處理配電主站或子站與FTU間的故障，實(shí)現(xiàn)的集中智能模式；（2）在沒有通信時(shí)，將配合有保護(hù)功能的重合器和分段器的時(shí)序，來觸發(fā)重合器模式。這兩種模式能夠中斷故障線路上的所有非故障區(qū)段的供電，一般在分鐘內(nèi)即可快速恢復(fù)供電的時(shí)間。對于一些重要的敏感負(fù)荷，如有重要比賽的體育場、半導(dǎo)體集成電路制造廠、有重要活動的會議中心等，即使是很短暫停電，也會造成不良社會影響和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此應(yīng)該在敏感負(fù)荷區(qū)域采用新型的故障處理技術(shù)，最大限度減少故障引起的停電時(shí)間和停電范圍，從而提高電能質(zhì)量與供電可靠性。

3 結(jié)束語

文章研究配電網(wǎng)自動化終端設(shè)備在配電網(wǎng)自動化應(yīng)用，并深入探討了相關(guān)終端設(shè)備的組成、功能和核心技術(shù)。以供相關(guān)人員進(jìn)行參考，以便促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、完善不足，增強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的可操作性和實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉灃萱.配電自動化終端設(shè)備在配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用[J].電子制作，2013.

[2]孫建春.配電自動化終端設(shè)備在配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用[J].通訊世界，2015.

[3]宋士通.配電自動化終端設(shè)備及其應(yīng)用[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003.