摘要:配电自动化终端设备是实现配电自动化的基础环节,有效的保障了电力系统实施智能化和自动化技术,配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用,实现了配电网设备的遥测、遥信和遥控等功能。本文对配电终端设备进行了全面的分析,探讨了配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用。
关键词:配电自动化;终端设备;应用
1 配电终端设备综述
配电自动化终端是用于配电网的各种远方监测、控制单元的总称。简称配电终端。配电终端工作于开闭所、配电所、环网柜、分支箱、柱上开关和配电变压器处,是配电网自动化系统的基本单元,采集、监测配电网的各种实时、准实时信息,对配电设备进行调节控制。
配电终端设备可以分为:开闭所、环网柜监控终端,简称DTU;配电柱上开关监控终端,简称FTU;配电变电站的微机远动终端装置,简称RTU;以及配电变压器远方终端,简称TTU。
配电自动化终端是自动化系统和一次设备联结的接口,它主要用于配电变压器、断路器、分段开关以及环网柜等其他设备的监视和控制,与馈线主站进行通信,并积极提供配电系统运行控制及管理所需的数据,执行的是主站对配电设备的控制调节指令,以此来实现馈线自动化的各项功能。
从实质上来说配电自动化终端不但是自动化系统和一次设备连接的接口,同时它也是远方终端和继电保护之间的一种自动化终端,它包含了五个构成部分,第一个是人机接口电路,这种接口电路主要是起配置维护的作用,能够有效的显示功率、电流等相关的测量数据。第二个是中心监控单元,这是整个配电终端设备的核心所在,中心监控单元拥有较多的功能,其主要功能包含了故障检测、模拟量输入以及远程通信等等。第三个是通信终端,也可以将其称为通信适配器,这种终端主要是用以太网接口进行连接的接口,也可以利用RS232串行接口进行连接,以此来达到通信介质和监控单元的有效连接。第四个是操作控制回路,它主要是用在环网柜监控终端DTU和柱上开关监控终端FTU,是一种人工操作开关的。最后一个是电源回路,这主要是为了提供直流电源,并且它能够提高不同种类直流电源于配电终端的电路中,一般使用电压互感器在提供电压测量取样信号的同时为自动化终端供电,并且应配备蓄电池,用以在线路停电时能为终端供电。
2 配电自动化终端设备的构建要素
2.1 入机接口电路
这种接口电路主要是起着配置维护的作用,可以显示功率、电流和电压等测量数据,其他反映装置运行状态的信息为简化配电终端的设计,主要对故障检测定值整定,以及对其他运行参数整定。这样的电路设置可以提高整个装置运行的可靠性。在部分地方的配电终端设备上,则没有入机接口电路,这些地方大多依靠维护人员来解决配置维护的问题。
2.2中心监控单元
中心监控单元是整个配电终端的核心组成部分,中心监控单元拥有诸多的功能,主要的功能包括有:正常情况下电压、电流采集,故障检测、有功功率参数运算、模拟量输入、远程通信等等。就目前的市场的形式而言,一些较为主流的配电终端,其大多采用平台化或是模块化的设计,对于中心监控单元的输入、出量,通信接口的形式和数量配置,则按照事实的需要来进行合理的配置。
2.3通信终端
通信终端也称作通信适配器,这种终端是用以太网接口进行连接的接口,也可以运用RS232 串行接口来进行连接,从而达到通信介质和监控单元的有效连接,实现通信的具体功能。按照通信通道的种类来划分的话,通信终端可以分为无线终端、光纤终端、载波终端等。
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2.4操作控制回路
对于控制回路的应用,其主要用在馈线自动化终端,这种控制回路有人工操作开关的设置,并且能够有效显示其开关的位置,便于工作人员及时、准确获悉开关所处的状态。
2.5电源回路
电源回路主要是为设备运行提供直流电源。其能够提高不同种类直流电源于配电终端的电路中,对于DTU外部输入电源的自用电源出现了中断的情况,那么则可以运用UPS来提供备用电源。对于TTU的电源输入方式,则采用自配电变压器低压侧输出。在FTU的线路设计上,线路一般不会采用专用的220V交流电源,大多是使用电压互感器来提供电压测量取样信号,从而为馈线自动化终端进行供电。对于馈线自动化终端的电源而言,设备本身应配置有蓄电池,这是为了保证停电时能对终端不间断供电,也是为了给开关的操作电源提供电力,保证在线路停电时也能够运用电力。
3 配电自动化终端设备在电力配网中的应用
3.1故障检测分析技术
在进行电力配网自动化的建设过程中,应用配电自动化设备终端能够有效的提高系统的故障检测与分析能力,配电自动化终端设备有着多元化的故障检测技术及故障分析技术,其中,最为常见的技术类型主要以短路故障分析技术和单相接地故障分析技术为主。其在设备中的作用,是负责保护自动化系统中馈线的运行质量。并对各个终端设备进行定期的检测和分析。另外短路故障分析技术还可以将设备的运行参数进行有效的分析,并在第一时间内将分析结果反馈给主站中心,以便于工作人员可以准确的判断出设备故障位置,找出故障成因。而单相接地故障分析技术可以在保持设备故障现状的同时,延长维修人员的维修时间,其可以有效避免设备出现供电中断的现象,并在最短时间内彻底排除设备故障,从根本上确保自动化终端设备的良好运行。
3.2通讯技术
配电自动化终端设备通讯技术的应用有效的实现了对配电网实时数据的有效传递,在运行过程中利用独立的配电子站能够实现信息数据的有效接受与发送。因此在实际的应用中通讯技术一直是电力工作人员所引以为重的工作内容。但在其运用过程中,一定要掌握配电子站的使用特征,其只对周围终端设备的数据信息进行接受或发送,而对本站的数据信息则不予以配合。通过独立的配电子站所接受和发送的数据信息,可以在一定程度上完善数据传输流程,并能协调配电子站与配电终端设备之间的关系,实现两者间的资源共享。
3.3故障自动隔离技术
故障自动隔离技术是整个配网自动化系统中极为重要的一个环节,通过故障自动隔离技术其能够实现对系统的及时处理,全面维护配电系统的安全。因此,为了更好的保证电力网络数据传输的安全性和可靠性,还需建立相应的开闭所,通过开闭所来协调电源与网络连接之间出现的各种问题。另外在进线设计时,除了采用断路装置的设计形式,还要在线路中配置相应的监测控制系统,而对于出线设计则采用抗负荷能力强的开关进行协调。这样才能使其形成一个完整的自动化系统,从而更好的检测、隔离和控制设备故障,找出具体的故障位置和成因,为确保电力系统的正常运行提供有利的条件。
4 结语
综上所述,由于我国的配电自动化处于发展初期,在各方面还存在着一定的不足,因此相关部门必须要加大对配电自动化的研究,将信息化技术充分的利用与配电终端设备中,全方位保证人民群众的根本利益。
参考文献
[1]史凌程.配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用[J].硅谷,2014(11):111-112.
[2]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(07):24-25.
论文作者:王欣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签:终端论文; 终端设备论文; 故障论文; 接口论文; 通信论文; 设备论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第31期论文;