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摘要：配电自动化系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术、将配电网在线、离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，配电自动化是一项跨部门、跨专业的系统工程，影响其实用化运行的因素较多，涉及到多个环节，供电企业各项配网业务均依赖高水平实用化运行的配电自动化系统提供支撑。因此，配电自动化系统的实用化运维技术将是供电企业今后一项重要的工作。
关键词：配电自动化；实用化；运维；
一、配电自动化系统实用化运维工作有序开展
1.树立科学化管理目标，提高“三遥”率。电网企业在实际管理过程中：①首要任务就是要树立一个满足自身发展和运维工作的目标，把目标作为企业和人员的发展导向，保证运维工作有序开展。②建立在目标基础上，企业要注意“三遥”问题，保证“三遥”效率，掌握“三遥”利弊，结合配电系统的实际地区建设情况，对其进行定位，结合不同种类电力系统结构，结合其供电特点展开统计工作，依据地区实际情况，在配电网体系明确一个主要关键点，把高级应用增加到配电网系统中，避免随意修改现象发生。高级应用在配电网自动化系统中应用，满足配电网实际运作需要，但是为了保证高级应用合理性，实现企业经济发展目标，需要加以关注电网在改造和建设施工时，不同设备的检测和勘查，确保现场可以实现高级应用目标，结合现场实际需要，设置高级应用类型，保证财务支出合理性。结合电网信息总量，构建满足自身发展主站，信息和数据数量和主站类型选择。
2.增加对遥控操作关注，避免分工混乱的事件发生对当下配电网系统运作情况继续分析和研究，发现其存在一个较大问题，工作人员在遥控操作时较为谨慎，遥控操作专业性不高，降低了运维效率。就遥控操作来说，在实际操作时，需要保证对其展开快捷操作，才能保证操作时效性。为了保证遥控操作合理性，在配电建设和改造时，对各个部门明确分工，保证不同界面工作人员之间及时交流和沟通，了解电力调度工作流程，使配电系统进一步融入系统，增加自动化操作运作效率。
二、采取的技术措施及应用效果
图 电源电路原理图
1.采用穿心式TA的供电系统。为解决外接TV取电方式影响设备维护检修，增加设备改造费用和施工停电时间的问题，该系统不用配置TV，也无需改变原环网柜的结构和电气特性，可满足开闭所DTU、通讯装置及操作机构的供电需求。（1）系统介绍.采用穿心式TA的供电系统利用互感器原理将部分高压导线上的能量转换成电能输出，主要包括供电用的互感器和智能电源口拍。原TA取电技术难以实现在输电线路较大的电流范围内平稳地输出功率：输电线路电流较小时，取电装置输出功率不足；输电线路电流较大时，取电装置输出功率过高导致发热严重。而采用穿心式TA的供电系统满足：导线电流较小时，可以输出足够大的功率；导线电流超过额定电流，甚至短路的情况下，装置能可靠工作；长期工作在低热耗状态。该系统的8只TA安装在开闭所内电缆终端接头上，采用MCU（Micro Control Unit）智能控制，提取的功率能够满足开闭所DTU、通讯装置及操作机构的连续24h供电需求，此外，具备备用电池组管理等功能，备用电源在主电源系统失电后，可保证主监控模块运行8 h。该系统单只TA输出电压24 VDC，输出电流为1A，当一次电流达到20 A以上，单只TA的输出功率超过5 w，8只TA叠加后，功率超过30 w，可满足低谷时段终端的供电要求。智能控制模块配置稳压控制电路，采用微控制器进行采样监测，智能控制多路TA的投切，适应多种运行工况。电源电路包括：整流电路、稳压控制电路（核心电路）、旁路电路（受MCU控制）、MCU检测和控制电路。电源电路原理图如图所示。
（2）现场应用效果.现场检验得知：输出电流为15～500 A时，该系统整机可稳定、有效提供电压为30 V，功率约为20w的电源输出；取电互感器在MCU的智能管理下，稳定工作在接近于最大功耗，并保持合理的热耗状态。目前，首台采用该技术实施改造的三遥开闭所已正式投运，测试结果显示该设备运行正常，可满足三遥供电需求。与原来的外接TV取电相比，采用穿心式TA的供电系统不会影响开闭所的整体绝缘性能；不存在因保险熔断需要停电更换的情况，运行可靠性较高；TA不并接在开闭所母排上，摇测电缆三相绝缘电阻值时不受影响。因此，该系统已经基本达到了预期目的，成功解决了外接TV取电方式带来的各种问题。
2.新型架空自动化终端电源取电装置。随着对故障指示器功能、通信实时性、取电装置可靠性的要求越来越高，部分故障指示器已实现二遥功能，遥测上传需要终端实时在线，传统电源方案已无法满足要求。南宁局配电自动化课题组与北京科锐配电自动化股份有限公司共同研发的新型架空自动化终端电源取电装置，可解决传统电源取电方法存在的弊端。该装置实现为小功率配网自动化终端提供不间断、稳定的工作电源，可取代目前广泛使用的TA和太阳能电池取电装置，具有成本低、安装简单、可靠性高等特点。（1）装置功能及结构。新型架空自动化终端电源取电装置为自动化装置提供交流电源，同时为终端上传电压遥测值提供一次电压测量输出。装置电源输入：10 kV相线与大地之间（单相输入相对地电压为5 773 V）；电源输出：平均输出功率不小于1 W，输出最高电压为20V AC。该装置利用电压互感器原理，完成线路电压转换取电，成本较电磁式电压互感器低，安装成本和施工难度低，一个抱箍即可将其固定在水泥杆上。该装置的结构示意图如图所示。
图 终端电源取电装置结构设计图
（2）现场应用效果.装置现场应用安装示意图如图1所示。新型架空线自动化终端电源取电装置是弥补架空一遥取电不足而研发的。该装置比太阳能电池板取电可靠性高，但柱上取电装置的维护成本有待研究。现场测量1台取电装置发现，该装置输出电压维持在15 v左右，相当于1个铅酸蓄电池的输出，已经满足终端监测故障信号及与主站通信使用，特别是在下雨天和线路负荷较低时，该装置均能稳定提供电源，目前该台终端上线正常。
图1终端电源取电装置现场安装效果示意图
3.修改通信规约及加强一遥供电。初期配电自动化试点项目，由于受周边环境和技术条件限制，带通信功能的面板型故障指示器普遍采用双取电TA加大电容方式获取工作电源，带通信功能的架空线型故障指示器采用太阳能电池板加大电容方式获取工作电源，故障指示器设定为每15min上报1次状态信息。但以上2种方式易受工作电源和通信方式影响，造成设备供电不足，无法按时上送状态信息，终端上线率不高。建设初期，装置通信规约采用101非平衡式，终端上线情况见表1。
经分析，故障指示器上线率不高的原因主要是通信方式设置为终端每15 min上送1次状态信息，这使得设备功耗大。如遇到夜间线路负载电流小或阴雨天气情况，终端容易因供电不足造成无法按时上送状态信息。对此，提出以下应对措施：（1）调整故障指示器工作模式，由原来每15 min主动上报1次，调整为采用101平衡式规约的故障触发上报和每天定时上线方式，降低设备功耗，通信规约改为101平衡式后终端上线情况见表2。根据表2数据可知，通过修改通信规约，降低了设备功耗，终端上线率得到较大提高。目前已经完成397台终端装置的通信规约修改工作，今后投运的终端装置的通讯规约均按此设置。
（2）后备电源采用内嵌超级储能电容或锂电池方式。此外，加强后备电源的检测工作，确保在失去主电源后，终端工作时间不小于10 min，以保障故障信息的传输。
参考文献：
[1]武华.智能电网建设中的技术和设备.电气制造，2012.
[2]李波.配电自动化实用化关键技术及其进展[J].科技与企业，2013.
[3]王承成.配电自动化系统通信方式的研究[J].安徽电力，2014.
论文作者:崔宇红,张东霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：终端论文; 装置论文; 电源论文; 规约论文; 指示器论文; 工作论文; 通信论文; 《电力设备》2017年第27期论文;