探究电力配网中配电自动化终端设备的应用论文_汪建平

探究电力配网中配电自动化终端设备的应用论文_汪建平

(泰富海洋工程装备(天津)有限公司 天津 300400)

摘要:配电自动化终端设备因其自身具有高效性与实用性的优势,能够通过计算机网络与通信等技术来监测配电线路的运行状态,减少系统停电的次数,提升供电质量与电力管理效率,保证电力系统稳定安全运用,被广泛运用到电力配网中,获得支持与认可。本文主要研究了电力配网中配电自动化终端设备的应用,以供参考完善。

关键词:电力配网;配电自动化终端设备;应用

供电企业为了提高自身供电质量水平,为用电用户提供优质服务,必须努力开展配电自动化管理,将配电终端配电变压器安装与配电网监控配电馈线中,利用遥信、遥测与遥控功能来监测系统运行情况,并将故障电流转换为通信信号,上传到监控中心,向调度人员发出警告的同时,通过继电保护装置对系统进行隔离保护,直到故障排除后解除隔离指令,以实现企业电力设备的自动化管理。

1、配电自动化终端设备与技术的概述分析

1.1DSP数字处理技术

DSP数字处理技术因其自身具有数据快速处理能力,能够对高速交流进行采样,快速做出故障处理决策,被广泛应用于配电自动化终端设计中,获得认可与支持。我国当前运用的DSP数字处理技术,主要是通过和CPU进行双向读写的交流采样接口,利用DSP处理芯片对监测结果进行计算,最后通过主CPU具备人机对话和通信功能进行处理,实现管理的数字化。

1.2集中处理故障信息

电力配网受通信条件的限制和影响,不利于系统故障信息的采集与处理,降低了整体运行的效率。而在配电自动化的诊断系统中应用集中控制模式,将配电终端的信息统一集中到一个配电子站中,对采集的故障信息进行采集、分析,有利于快速找出故障区域,及时进行隔离保护,并采集有效措施来修复,以达到全部线路隔离和修复的效果。

1.3工业级芯片

在电力配网运行的过程中,配电终端的工作环境都是极为恶劣的户外环境,导致磁环境的适应效能在温度范畴和湿热试验的型式试验要求要高于常规用户使用的终端设备。因此必须在配电终端中安装工业级芯片和抗干扰设计,以保证终端设备运行的可靠性[1]。

1.4嵌入式实时多任务操作系统

为了有效提高配电终端的实时响应性能和软件性能的可靠性、可移植性,需要在设备系统中应用嵌入式实时多任务操作系统,作为软件系统的支撑平台。我国当前在配电终端中应用的嵌入式实时多任务操作系统,主要有Linux、Vx Works、Nuclear和PSOS等技术。

1.5配电终端网络化

随着网络技术的迅猛发展,在工业控制领域中,以太网得到广泛应用。并在以太网基础上,形成的配电自动化终端也逐渐变成各自动化厂家的研发模式。国内当前应用的配电终端,主要有光纤通信和配电终端的配电载波#GPRS、CDMA通信。

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1.6面保护处理

在通信条件良好的背景下,将面保护处理模式应用到配电终端中,不仅能有效地采集装置的信息,分析与判断故障点的位置,还可通过通讯采集四周线路的其他设备信号,快速将故障区域隔离。但在应用面保护处理模式前,需要依据自身信号和其他开关信息,借助通信网的对等通信机制来设置分布式处理和快速隔离故障的参数[2]。

2、电力配网中配电自动化终端设备的应用

2.1故障检测

对于故障检测,主要包括2种类型:短路故障检测与单相接地故障检测。其中短路故障检测,主要是通过远距离的馈线自动化系统对各个终端进行检测,然后将检测结果传输到配网自动化主站中,一旦主站接收到故障信息后,可实时分析比对各个配电终端的故障信息,准确找出故障点所在的区段位置,并提出故障排除建议,为调度人员的决策提供依据。而在单相接地故障的检测中,能够维持系统2h的正常供电,在2h内快速采取故障排除措施来处理。但是在小电流的接地系统中,如果发生单相接地故障,虽然故障所形成的电流较小,接地电弧可自行熄灭,但不能对此忽视,需优化电路检测模式,以减少单相接地故障发生的概率。

2.2终端设备的通信

配电子站除了需要接收单个配电子站的数据信息外,还需接收与传送邻近的配电终端设备的数据信息。因此为了确保主站有多个传输数据通道,需要在配电自动化终端设备中应用光纤网络与SDH技术,来传输配电子站与配电终端设备的数据信息,或者是通过公网、现场总线与配电载波远程检测故障,保证配电网安全稳定运行。但是若采用通信接口终端运行时,对数据信息的传输要求极高,需通过以太网络来传输数据信息[3]。例如某供电局为了确保配电自动化系统稳定安全运行,结合电力配网运行的具体情况,基于GPRS通信技术,在电力配网主站系统中有效接入馈线自动化终端与故障指示器,通过无线通讯模块接入到无线公网中,再经过专用光纤网络与主站系统连接,对系统运行状态实时监控,以隔离外界环境因素的影响,确保数据传输的安全性,从而提高系统运行的质量水平。

2.3开闭所故障自动隔离

在电力配网中应用配电自动化终端设备,建立开闭所,将开闭所进线设置成断路装置,并安装相应的监测保护装置,然后在出线中安装负荷开关,一旦发现故障后,可及时向调控中心上报,找出故障的位置与原因,以快速处理故障问题。例如为了提高供电网络的稳定性,在开闭所故障自动隔离中应用配电自动化终端设备,建立开闭所,通过断路器来控制进线,并配置保护监控装置实施保护,由负荷开关控制出线,最终集中到统一平台中由DTU监控、检测,对全部的电源进线故障进行处理,如果K1点发生故障,会出现上一级保护动作,断路器自动跳开,而进线断路器QF1检测到电源故障自动跳开后,会投切到自动备用电源中,并开启QT台,让开闭所正常供电。若K2点发生故障,断路器QF1会自行断开,而RTU会依据指令来检测故障信号,找出故障线路,并通过自身遥控功能开启Q3开关,合闸QF1,让非故障区域的供电恢复正常。

2.4快速隔离系统故障区域

在电力配网运行中,配电自动化终端的馈线自动化应用,直接关系到整个配电网自动化的效果,有利于维护配电系统的安全性与可靠性。因此必须做出进一步改进和完善,通过以下处理方式对故障进行处理。具体表现为:在通信条件较恶劣的情况下,可通过配电网自动化系统的重合器来处理短路故障,或者是集中处理配电主站与子站的FTU的故障信息,从而达到集中处理的效果。虽然上述模式的应用,能够中断故障线路上的全部非故障区域的供电,并在分钟内快速恢复供电。但是对于重要比赛的体育场、有重要活动的会议中心以及半导体集成电路制造厂等重要区域,即使是短暂的停电,都会带来巨大的经济损失,因此必须将新型的故障处理技术应用到敏感负荷区域中,缩短因故障引起的停电时间与停电范围,以提升电能质量和供电的稳定性[4]。

结束语

综上所述,在电力配网中应用配电自动化终端设备,能够缩短故障的时间,提升配网的供电能力,确保系统稳定运行。但要想提高用电效率,还需将其运用到故障检测、终端设备的通信、开闭所故障自动隔离以及快速隔离系统故障区域等范畴中,提升配电终端在电气和结构方面的匹配度,以保证系统稳定运行。

参考文献

[1]蒙禄丰.关于配电自动化终端技术的应用与发展分析[J].通讯世界,2017(3):182-183.

[2]孙建春,刘静.配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用[J].通讯世界,2015(19):78-79.

[3]黄伟.电力配网自动化中配电自动化终端设备的应用探析[J].中国新技术新产品,2016,8(14):4-5.

[4]刘竞舟.配电自动化终端设备的应用[J].中国科技博览,2014(36):384-385.

论文作者:汪建平

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/16

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