试论电力配网自动化中配电自动化终端设备的应用论文_吕志伟

摘要:本文首先介绍电力配网自动化发展以及配电自动化终端设备组成,然后重点探究新技术新设备的具体应用。希望该论文分析能加快智能配电网自动化步伐,提高配电自动化终端设备利用率和管理水平。

关键词:电力配网自动化;配电自动化;终端设备;应用

1概述

1.1电力配网自动化发展阶段

电力配网自动化发展主要经历三个阶段,各阶段发展情况介绍如表1所示。

表 1 电力配网自动化三阶段发展情况

1.2配电自动化终端基本组成

●数据采集与处理:

遥信、遥测、遥控数据处理、事件顺序记录和统计。

●故障检测及故障判别功能:

具有零序过流过压、线路过负荷、线路三相过电流等检测功能。

●保护及故障录波功能

配电终端(FTU或DTU)具有速断保护、零序过流过压、过负荷等保护;故障录波功能将为故障后分析提供数据。

●定值远方或当地召唤及修改

支持主站召唤配电终端固有参数、整定值,支持主站远程修改的运行参数和保护定值;拥有参数设定、工况显示、系统诊断等维护功能。

●设备自诊断及自恢复功能

具有上电及软件自恢复功能,能定期对内部重要的芯片进行检测;监视终端主要板卡、后备电源的状态,故障时能传送告警信息。

●通信和数据转发

终端有多个RS232口和RS485口,多个以太网接口;支持多种通信规约如IEC104/101规约等规约,通过无线网、光纤、载波等方式,实现数据转发。

●安全加密认证

采用了国家电网公司配电终端专用的安全芯片,支持国密SM1,SM2,SM3算法的对称与非对称加密功能;支持双向非对称认证、密钥更新、签名认证、数据加密保护、终端证书管理功能。

●电源管理

为适应配网多样化的供电模式,具有AC220V/DC48V/DC24V等电压输入、电源监视和失电保护功能、充放电管理。

2 配电自动化终端设备具体应用

2.1应用于故障诊断的分布式智能自愈终端

分布式智能自愈终端是面向能源互联网的电网免疫助手,通过实时运行监测和分布协同分析控制,使电网具有自主智能分析决策能力,实现运行状态调节、风险识别与预防、故障诊断与保护等功能,提升能源互联网运行状态管控和安全防御控制能力。

这种终端具有边缘计算、硬件平台化、100MHZ采样频率、微秒级的计算能力以及功耗低等技术和性能优势,在功能上有运行状态感知与风险识别,还具有全类型故障诊断能力,分布式故障保护控制功能,从而实现电网故障类型的快速诊断,准确的故障位置,并针对性制定故障处理策略,快速隔离故障,保护和恢复供电,以及安全隐患的在线识别和预防调节、负荷和环境变化的优化控制和自适应调整,大大提高电网运行稳定性。

2.2台区智能终端的应用

台区智能终端是台区能源管家,基于自主知识产权、国产化芯片为核心研制,以“ 硬件平台化、软件APP化”为技术路线,基于通用硬件资源平台,通过APP以软件定义方式实现业务功能,支持业务快速部署及便捷扩展,以APP方式实现各单位技术资源优势互补。

该终端采用边缘计算,本地数据聚合,实现数据的结构化输出,数据就地分析、存储,本地决断,快速响应;通过容器技术部署APP,容器与主系统相互隔离,确保整机安全和稳定性;台区智能终端具有丰富的接口,通过电力线载波、微功率无线、RS485等接口,对台区与低压用户用电信息、剩余电流动作保护器、分支箱或配电箱、电能质量、无功补偿装置、三相不平衡调节装置、分布式电源接入等设备进行监测,对台区充电设备、储能设备接入管理。

2.3一二次融合技术在配电智能柱上开关的应用

随着电子式传感器、保护测控一体化、配电设备接口防护、设备状态评估诊断、配电设备供电电源配套等关键技术在一次开关设备上的应用,配电终端与其进行深度融合,使一二次融合配电设备在更加智能化、小型化、集成化,提升设备的可靠性和运维的便捷性,也符合物联网对大量接入设备的要求。

利用泛在电力物联网中先进的智能感知和边缘计算技术,支持电量采集、就地型馈线自动化、单相接地故障就地检测和隔离等功能,解决配电自动化故障隔离、接地故障查找等问题;而物联网技术的各种传感器应用,包括绝缘(SF6浓度、局部放电信号检测)、温度和机械等状态传感器,通过配电智能终端的边缘计算,实现对配电设备绝缘、导电、机械等性能的在线诊断,发现设备隐患和故障,实施故障预警,支撑状态检修工作的开展;从而,进一步提高配电设备的运行可靠性,缩短维修时间,减少人、财、物的投入。

2.4注意事项

配电网作为能源互联网建设的主战场,配电终端作为配电物联网技术路线“云、管、边、端”中的重要环节之一,将起到至关重要的作用,配电终端将更加智能化、接口标准化、功能模块化、运维简易化,这些变化对配电自动化运维、配电网调度以及配电线路运维等智能配电网相关专业人员的技能水平、创新能力等提出了新的挑战,在这种情况下,智能配电网相关专业人员需要尽快适应这一转变,从而满足现场工作水平提高的需要。

3 结论

综上所述,现如今,我国实践电力配网自动化的时间较短,泛在物联网的建设刚刚起步,要想大大提高配电自动化终端设备安全稳定性,应全面了解终端设备组成结构,作用,为后续掌握运行维护技术,对配电自动化智能终端设备应用范围扩大有重要意义;同时,这对电力配网自动化系统运行质量优化、运行效率提高都有积极推动作用。

参考文献:

[1]张明.配电自动化终端设备信息标准化接入方法研究[J].电工技术,2016(03):62-65.

[2]林紫清.配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用探讨[J].科技展望,2016,26(05):96.

论文作者:吕志伟

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年23期

论文发表时间:2020/5/8

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