摘要:当前在现代化技术跨越式发展,城镇基础化配套设施不断发展与完善的情况下,供电企业在提升了城镇居民生产、生活用电需求量的同时,也对电力系统的运转、电力使用安全等提出了更加严格的发展要求。在此基础上,将自动化终端设备应用于智能电网的配电环节,既满足了人们日益增长的用电安全需求,也在一定程度上提升了配电系统的管理效率,为供电企业的健康发展提供了有力的保障。
关键词:短路故障;通讯技术;单相接地故障
1自动化终端在配电系统中的应用技术要点
要想实现电力系统的自动化管理,首先要将配网自动化的系统应用于供电网络的各个环节,利用系统的网络信息处理技术、数据实时传输技术、远程操控技术等手段对配电网络实现全方位的监督管理。这种管理技术的应用在提升配电线路的管理效率、保证电力使用的安全防护系数、降低设备故障发生的可能性等方面有着十分重要的影响。智能系统的应用离不开终端系统的设置,终端设备的构成包括FTU、DTU、人机接口、操作回路等部分。
首先,终端主站与设备之间的连接设备FTU与DTU。FTU是配电网运行的馈线终端,用于将数据信息传送到各终端站上,是自动化设备的重要连接设备。DTU站终端的作用是记性数据间的转化,主要时间IP数据转化为串口数据或将串口数据转化为IP数据并通过无线通讯网络进行传输的终端设备。FTU、DTU的有效应用可以对配电网的数据进行有效的采集、传输,从而实现对供电系统各环节的远程操控与实时监管,是自动化配电管理系统的基础构成。
其次是自动化终端设备的人机接口电路,该设备的主要功能是对数据信息的显示与调整。具体而言,人机接口的电路设备对配电网运行各环节的测量数据进行显示,包括测量的电压值、电流流量、运行功率等。因人机接口电路设备的测量与显示功能可以实现对配电网异常部分的数据测量、对异常数据进行自动化处理,因此,其设备的管理运行属于配电网维护检修环节的重要组成部分。
第三,中心监控设备的主要功能包括:1)对配电网故障发生区域的数据管理与分析,如对故障类型的评定、故障原因的分析等;2)将对采集、存储的配电网运转数据进行计算,得出电力运行的各时间段、区域等有功功率参数,并对其进行统计处理,为配电网的供电系统管理提供可靠的数据参考;3)通过对监控环节模拟量的输入,对电力各环节的运行情况进行评估;4)进行数据信息的远程传输,可以通过画面的实时传播对监控环节进行有效的监督、管理。当设备发生异常情况时,及时进行反馈处理。
第四,通信终端按照使用标准可以划分为载波、光纤、无线三种终端类型,通信终端可以为自动化的管理提供重要的辅助作用,作为通讯的重要媒介,通信终端可以实现双方或多方的在线沟通,便于对供电系统异常情况进行及时的反馈、处理。同时,对配电网各种运行指令的下达、信息的实时传递方面也起着重要作用。
第五,操作控制回路与电源回路。操作控制回路的主要功能是对电路工作情况进行及时的反馈,便于工作人员通过操作对该环节的电力运行状态进行合理的调整。电源回路属于控制回路的一种,主要通过对电源的控制实现对配电网整体运行的有效管理。电源回路功能包括为配电回路、自动化终端、监控设备等部件提供电源,保证配电系统即使因为故障或检修等原因出现断电情况,也不会对配电设备的正常使用造成影响。
2自动化终端在配电系统的具体应用
2.1配电系统运行故障的有效检测
自动终端管理系统可以及时有效的对配电网的运行环节出现的故障进行检测,从而确保配电系统运行的稳定性,提高供电的效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在配电网的日常运行中,最常出现的故障类型是设备短路与单相接地故障。自动终端管理系统对短路故障、接地故障的检测主要通过使用DTU与FTU端口,在故障检测结果出现时,通过DTU站终端与FTU馈线终端的数据传输检检测信息自动反馈到主站,由终端主站对监测信息进行对比分析后,对可能发生的故障区域进行确认。
在配电系统发生短路故障时,自动化系统终端应对被检测部分的设备应先进行短路电流的测试。在这一阶段,由于检测堤南路的过程与保护继电器存在差异,因此并不需要对检测技术进行选择,也没有输入跳闸信号的检测程序,对于短路故障的时间没有具体的要求,因此检测程序较为简单。在进行故障检测数据采集之后,应对故障发生的原因、设备故障的频次、故障时间等监测信息进行有效的对比分析,提升后期检修的效率,提高配电设备的使用系数。
故障检测的方式主要包括以下两种:首先,在短路的配电环节接入电流互感器,接入电路后输入二次电流检测故障部分。通过配电终端对故障环节的电流值进行确定,判断其是否在电流超过电流稳定的临界值。在进行二次电流的检测对象选定时,要以最大电流负荷值为标准。其次,采用接地方式进行故障检测时,注意使用小电阻,配电自动化终端对零序电流的数值测算,判断其是否处于整定的标准范围内,对接地故障进行分析。然而,通过保护电流交感器进行配电设备故障检修时,容易出现电流值不稳的情况,对检测的具体数值分析的准确性有着较大的影响。为此,在进行电流的具体数值测定时,可以选用饱和型、测量型等电流互感器,增强故障检测的精确度。
2.2配电自动化终端设备通讯技术
对大多数配电自动化终端通信而言,其都有分散性、多点性等特点。针对上述特点,将配电子站设置在变电所、开闭所内,从而通过子站发送附近一个区域内的配电终端的数据。作为配电子站与主站的主干通道,通常采用SDH光纤网络。对通信速率的要求不高的配电子站与配电终端的分支信道,可采用数据电台、配电载波(DLC)、电话拨号、有线、移动通信(GPRS/CDMA)、现场总线等形式。FTU对可靠性要求比较高,可采用光纤以太网或点对多点光纤通道。
光纤通信技术的不断发展和逐渐降低的光端设备成本,大部分供电企业的分支信道都选择用光纤网络。针对工程中个别大型的开闭所,由于其通信数据量较多,可以将DTU直接接入主干的SDH光纤网络,直接通信主站。由标准RS-232通信接口对配电终端相互通信。而以太网接口的终端可直接接入以太网的通道。点对多点的采样方式经常用于配电子站与配电终端间的通信,但遇到查询时访问所有的点的情况时,则访问时长就会增加,常常会影响故障信息等重要信息的上传。因此,一种比较理想的采样方式是配电终端能主动向上级主站报告异常信息,如故障信息、遥测量越限、遥信量变位等。而主站在固定的间隔时间下(如30分钟),访问配电终端,确认其是它是否工作正常,并读取各种测量数据,从而有效防止因访问点数增加而引起的访问时长增加的现象。
3 结束语
自动化终端管理技术应用到配电的各个环节中,不仅可以有效的提升配电设备的故障检测效率,还可以通过通信技术有效提升配电系统的管理效率,从而保证供电系统的正常运转。为此,相关供电单位应合理的将自动化终端技术应用于配电管理环节,结合配电的实际情况,深化自动化技术的应用范围,提升配电单位的管理效率,从而促进电力行业的健康、有序发展。
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论文作者:赵江球,邱瑛,刘洪平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/19
标签:终端论文; 故障论文; 数据论文; 设备论文; 电流论文; 环节论文; 配电网论文; 《电力设备》2017年第15期论文;