摘要：随着社会的发展，我国的智能化建设的发展也突飞猛进。配电自动化是建设智能电网的重要一环，而低压配变台区智能化是配电自动化中最重要的一部分。目前配电台区自动化水平很低，随着末端用户对供电质量和可靠性的要求不断的提高，配电台区智能化的构想越来越明朗。围绕台区实现智能化运行目标，本文研究利用现代电力电子、通讯、数据处理、软件技术，开发集多种装置数据采集处理、多回路监控保护、通讯管理、测量控制的智能测控装置，实现台区的三遥功能，成为配网运行维护管理智能化的硬件平台。目前台区管理终端（如TTU）仅具有对台区电量、电压（电能）质量管理功能、无功补偿控制功能，没有对台区的多回路进出线运行参数进行采集与监控，无法实现台区“二遥”、故障定位、台区（末端）永久性与运行性低电压的预判和台变负荷管控功能；不具备台区多种数据采集、分析、存储、传输功能，智能管控台区运行无法完成。本文以智能台区和配网运维管硬件平台建设为核心，分析了智能台区关键技术，智能台区关键技术包括配变及低压线路保护测控技术、配电变压器低压侧电缆头测温技术、配电台区无功补偿技术、配电台区三相负荷不平衡调节技术，配电台区线路故障定位技术、台区末端永久性与运行性低电压判断、配电台区运维管技术和配电台区通信自动化技术。
关键词：智能配电智能低压台区；临控系统；方案研究
引言
配电变压器和低压侧输电线路及其供给的用户群组成了配电台区。智能台区，作为直接面向电力客户的最后一个智能环节，如果能够实现高度智能、高度监测及控制，将大大提高管理效率，加强为电力客户服务的实惠度，配合智能高压输电的坚强电网架构，提高整个智能电网的运载能力，为电力客户提供高质量的电力能源。随着人们对供电质量、供电可靠性的要求越来越高，必须采用现代化的技术手段对配电台区进行智能化升级。
1在配变台区管理上普遍存在的问题
（1）台区与变电站、及变电站线路的对应关系不清晰，电力用户与台区对应关系不明确，各个台区用户的用电性质不了解。
（2）对各台区配变运行状态不了解，台区营销考核的重要指标来源不科学，技术参数大多数依靠人工采集的落后方式，特别是在较落后的广大农村地区，此问题更为突出。
（3）没有系统地形成以配变台区为考核单位的电能集抄和运行管理机制。
（4）防盗措施不力，台变被盗现象时有发生。
技术缺陷：（1）保护功能单一、功能的增加、选择困难、保护准确度低、以及保护值的整定、修订存在保护的盲区和死区。
（2）无测量台区变运行工况的电压、电流、功率等元件，更无法测量与电能质量有关的参数，如谐波含量、波形畸变系数等，不能提供对系统预测、预估所需的电参量依据。
（3）熔断器因自身结构限制适用于容量较小的台区变场合，人工就地借助专业器具操控，其合、断点距离操作人员较近，安全性差；如果台变数量较多且分散布置广时，人员操作劳动强度大，极易疲劳误操作。
（4）无法预先掌握熔断器开、合及熔芯联通信息。
（5）运行安全性依赖人工责任心；维修效果取决于人工经验及技术水平；备件种类多，备件的互换性差；对运行、维修人员水平要求高；维护工作量大，检修成本高，检修时间长。
（6）低压集抄功能缺陷。需另配集中抄表器，对台变用户表计进行有线或载波集抄。抄表数据和台变运行参数不能有机融合。
2智能低压台区异常监测及分析结果
2.1配电台区智能化系统拓扑结构
配电台区智能化系统从0.4KV低压配电站、箱变、台架配变（台区变）构成的低压配电系统整体结构出发，采用分层分布式结构模式，即：监控管理层（监控计算机系统），网络接入层（通讯/信号管理），台区变层（进线间隔、馈线间隔、无功补偿间隔、母联间隔等）、系统运行方式（电源切换）；箱变；台区变。见图2台区变智能化配电系统拓扑结构。
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（1）监控管理层
该层既可兼容原有中、高压自动化系统亦可自成系统。系统软件总体上分为三个层次：应用功能层（包含用户界面、数据库维护、定时事件）；后台功能层（包含用户操作的报文组包，报警事件和底层数据的报文的解析处理）；底层通信动态连接库。
（2）网络接入层
城区中台区配电系统如有专用光纤网，可直接接入；光纤网没有到达的地区，采用通用无线网。
（3）台区变层
由台区配电变压器和与其配套的智能电气柜（亦称智能化台区综合配电设备）、其他辅助环节组成。其中高度集成一体化的、具有智能电网特征的配电台区变配电智能终端（HV2002D-TB），其主要用于实现台区变压器与其馈（进）线的电量测量、电能计量、方式切换、状态监视、开关控制、微机保护、电击与电气火灾防控、数据统计、负荷预测、智能告警、故障诊断、电能质量分析评估、谐波抑制与无功补偿、远程抄表、网络通信等。
（4）分支箱层
完成电缆分支或分配，也可作为网络中转环节。
（5）用户层
对台区用户的电能表通过Zigbee无线方式集抄。
2.2台区线损管理
（1）异常表现部分台区线损经监测发现存在很大突变，在数月内其线损率始终异常增大，并且与之相邻其它台区线损率有明显降低趋势，个别台区线损率甚至为负值，不同台区间的线损率表现出此消彼长的情况。（2）异常成因线损异常台区中的公用变和与之对应的用户不匹配，这是因为低压载波抄表过程中会发生穿抄相邻台区表计的情况。这一问题在台区经过技术改造后普遍存在，原因为：配变台区现场用户和其配变的关系不明晰。因城镇台区的低压线路主要为地埋电缆，具有一定隐蔽性，但老台区的电缆由于其他因素没有挂设相应的标志牌，当新增公用变的各个分表提出变更要求时，则会因为缺乏健全的原始资料而无法对户表和配变隶属关系进行准确的区分。营销系统没有结合实际变动对信息进行及时更新，致使在系统中存储的信息和实际情况不相符，导致以营销系统为核心数据来源的信息采集系统出现台区线损统计误差。（3）处理方法检查并核对线损异常台区的用户及配变现有关系。采用在营销系统中存储的用户信息与已有原始资料实施核对，并在现场开展采样与核对，最后根据采样的结果对系统中不正确的信息进行更改。如果台区中用户及配变关系不确定，线路实际走向模糊不清，则可借助相应的识别装置和变压器一一核对，以此尽快处理历史问题。若没有识别装置，需按照地下电缆所设标识牌进行仔细排查，并采用掌机进行抄读（要求所用掌机必须具备载波模块），以此给出初步判断结果，必要的情况下采取停电法进行识别，从而彻底处理线损异常的实际问题。
3低压台区智能化的作用
3.1降低人员成本。采用集中智能化运维与互联网+的模式，可实现24小时远程监测，每年可节省40%的人员成本。
3.2降低隐性成本。利用预警系统和报警系统，对设备进行定期带电检测，能及时发现设备的安全隐患，并有效处理，每年至少节省30%的隐性成本。
3.3降低风险成本。通过在线监控、集中运维可建立全方位安全管理体系，在人员、设备、安全、事故处理等事件管理成本上降低运行成本。
结语
随着泛在物联网建设步伐的加快，升级改造配电网，提升电网智能化水平，将是电力发展的主要工作。为此，电力企业应通过信息和通信技术与用电技术的融合，推动用电技术进步、效率提升和组织变革，创新用电管理模式，培育电能服务新业态，全面增强电源与用户双向互动，提升电力需求侧管理智能化水平。
参考文献：
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[3]王青林，杨菲.利用负荷管理系统实现配电网线损分析[J].供用电，2016（6）：53-54.
论文作者:姜瑞鑫,于洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
标签：智能论文; 低压论文; 系统论文; 用户论文; 线损论文; 电能论文; 功能论文; 《电力设备》2019年第16期论文;