摘要:配電自動化終端設(shè)備包含人機接口電路、中心監(jiān)控單元、通信終端、操作控制回路等元件,聯(lián)合使用起著智能控制設(shè)備運行和檢測設(shè)備故障的作用。廣泛應(yīng)用于電力配網(wǎng)自動化中的故障檢測分析、數(shù)據(jù)信息通信、故障自動隔離,實現(xiàn)對各相關(guān)電氣設(shè)備和線路等參數(shù)變化的智能信息采集和控制,提高電力配網(wǎng)自動化的安全性和穩(wěn)定性。同時應(yīng)用終端設(shè)備自動化控制功能,減少人力投入,節(jié)約人力資源成本,并及時預(yù)警和隔離設(shè)備故障,避免故障蔓延引發(fā)安全事故。
關(guān)鍵詞:配電自動化;電力配網(wǎng)自動化;智能控制系統(tǒng)
居民生活用電和工業(yè)用電需求不斷提升,為科學(xué)合理的分配電能,滿足不同用戶多元化需求,電力企業(yè)致力于技術(shù)革新,以實現(xiàn)電力質(zhì)量和安全的雙重保障。以配電網(wǎng)為例,電力配網(wǎng)自動化已成為必然發(fā)展趨勢,目前大部分電力企業(yè)均以完成了自動化改革,這對配電自動化終端設(shè)備提出了更高的要求,只有有效應(yīng)用終端設(shè)備并提升設(shè)備質(zhì)量,才能夠推進電力配網(wǎng)自動化建設(shè)。
1.配電自動化終端設(shè)備的構(gòu)成元件和作用
1.1人機接口電路
人機接口電路可實現(xiàn)人與計算機間的聯(lián)系,是信息傳輸?shù)目刂齐娐?,與人機交互設(shè)備共同完成信息形式的轉(zhuǎn)換和信息傳輸?shù)目刂疲潆娮詣踊K端設(shè)備在日常維護和故障檢測過程中,需要通過人機接口電路得以實現(xiàn)。電路中的電壓、電流、功率的參數(shù)發(fā)生變化時,可通過人機接口電路實時傳輸?shù)街袠兄悄芸刂葡到y(tǒng)中,人機接口電路還能夠?qū)崟r提供設(shè)備運行狀態(tài)報告,絕緣設(shè)計和預(yù)警功能設(shè)計能夠簡化配電站結(jié)構(gòu),通過終端設(shè)備的參數(shù)變化,可精準(zhǔn)的監(jiān)測到設(shè)備故障問題。
1.2中心監(jiān)控單元
中心控制單元為核心元件,集遠(yuǎn)程通信、功率運輸、模擬量輸入等多種功能于一體,通過平臺化和模塊化設(shè)計,可實現(xiàn)對設(shè)備故障的智能控制,例如:通過實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)計算相應(yīng)的運行功率,進而輸入相應(yīng)的有效模擬量,實現(xiàn)對電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程通信監(jiān)控。中心監(jiān)控單元的特有設(shè)計模式使其對配置的要求較高,在實際終端設(shè)備使用中,需注重硬件設(shè)備和軟件設(shè)備的配置質(zhì)量,使信息存儲、輸入方式、通信接口等方面均滿足實際電力配網(wǎng)自動化需求,達(dá)到最佳人工智能控制效果。
1.3通信終端
通信終端是數(shù)據(jù)信息的傳輸介質(zhì),在實際電力配網(wǎng)自動化運行中,可實時將電路中的數(shù)據(jù)信息反饋到中心監(jiān)控單元中,數(shù)據(jù)信息傳輸效率快精準(zhǔn)度高,可實現(xiàn)配電自動化終端設(shè)備和配電站之間的數(shù)據(jù)信息實時傳輸,有利于智能控制系統(tǒng)的對數(shù)據(jù)信息的自動化采集、記錄、傳輸、存儲、分析處理、指令下達(dá)等,實現(xiàn)了設(shè)備故障的遠(yuǎn)程監(jiān)測,為故障維修提供通信支持。通信終端采用光纖終端、載波終端、無線終端等太網(wǎng)連接形式,可滿足配網(wǎng)自動化需求,保障數(shù)據(jù)信息的發(fā)送質(zhì)量和時效。
1.4操作控制回路
目前人工智能還無法完全取代人工,配電自動化終端設(shè)備中人工操作開關(guān)的設(shè)定仍舊存在,在電力系統(tǒng)的整體回路控制中,人工操作的開關(guān)安裝位置、對應(yīng)控制設(shè)備部位有著明確的標(biāo)記,便于工作人員人工確定操控回路。例如:操作控制回路一般應(yīng)用與饋線自動化終端設(shè)備中,結(jié)合實際電力系統(tǒng)運行情況,通過人工控制設(shè)備開關(guān),實時掌握電力系統(tǒng)中各操控回路的開關(guān)狀態(tài),進而確保電力配網(wǎng)自動化的全部設(shè)備的正常運行。
2.配電自動化終端設(shè)備在電力配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用
2.1故障檢測分析
線路短路和單相接地是設(shè)備故障的高發(fā)原因,因此配電自動化終端設(shè)備從該方面入手,結(jié)合不同類型的故障分析技術(shù),對電路工況故障實行多元化的檢測,例如:通過保護智能控制系統(tǒng)饋線運行質(zhì)量,以及針對各類電力終端設(shè)備設(shè)定對應(yīng)程序,定期或者隨機對數(shù)據(jù)信息進行分析和檢測,以降低電網(wǎng)或者設(shè)備故障發(fā)生的概率。線路短路故障檢測分析時,可用終端傳感器監(jiān)測各設(shè)備配電終端,科學(xué)精準(zhǔn)的找出故障源。通過記錄監(jiān)測電力設(shè)備的實際運行參數(shù),啟動相應(yīng)的診斷系統(tǒng)針對性分析,將智能分析出的結(jié)果反饋給主站中樞中心監(jiān)控單元,通過預(yù)警提示和故障分析為工作人員節(jié)約故障排查時間。單相接地故障分析有利于保持電力配網(wǎng)自動化的設(shè)備實時狀態(tài),為搶修人員爭取時間,實現(xiàn)短時間內(nèi)恢復(fù)供電的目標(biāo)。例如:小范圍內(nèi)的接地故障,可通過終端設(shè)備反饋的結(jié)果自動化隔離故障點,可提供2小時的電力支持,既避免了故障的擴大蔓延縮小檢修范圍,也不影響其它周圍設(shè)備的正常運行。
2.2數(shù)據(jù)信息通信
目前通信技術(shù)借助先進的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),實現(xiàn)了單個配電子站采集和傳輸配電網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)信息的功能,通信技術(shù)在電力配網(wǎng)自動化中數(shù)據(jù)信息傳輸和故障檢測中發(fā)揮著重要作用,例如:獨立建設(shè)的配電子站需要接受和發(fā)送電力系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息,通信技術(shù)更具實際情況,在太網(wǎng)連接形式的基礎(chǔ)上,增加了接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信息到中心主站的通道數(shù)量,可多渠道實現(xiàn)中心主站和各自動化配電站間的數(shù)據(jù)信息傳輸,高效便捷精準(zhǔn)度高,實現(xiàn)了智能控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程故障分析,保障了配電網(wǎng)的安全可靠運行性能。數(shù)據(jù)信息通信在電力配網(wǎng)自動化中的廣泛應(yīng)用,可通過遠(yuǎn)程故障檢測,第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障原因、范圍、程度等信息,及時啟動機電保護機制,將設(shè)備故障影響控制在最低范圍,可有效滿足電力配網(wǎng)自動化需求,提高自動化運行質(zhì)量和效率。
2.3故障自動隔離
故障自動隔離通過終端設(shè)備中的自動開啟和閉合控制實現(xiàn),特別是饋線實現(xiàn)自動化后,對故障自動隔離提出了更高的要求,只有具備故障自動隔離功能,才能夠減少設(shè)備故障發(fā)生時,對周圍元件或者設(shè)備的不良影響。為了提高通信技術(shù)的安全可靠性,為故障自動隔離提供良好的基礎(chǔ)條件,設(shè)立了平衡網(wǎng)絡(luò)連接和電源協(xié)調(diào)的開閉所和進線裝置,在開閉所故障時,借助DUT和PLC模塊自動處理故障,在電源進線故障時,第一時間跳開斷路器,隔離故障。故障自動隔離可為配電自動化終端設(shè)備創(chuàng)立專用線路,在進線設(shè)置環(huán)節(jié)中增裝了監(jiān)控設(shè)備、斷路裝置等配置,在出現(xiàn)設(shè)置環(huán)節(jié)裝置了高抗負(fù)荷能力的自動開關(guān),科學(xué)應(yīng)用負(fù)荷開關(guān)進行誤差參數(shù)檢測,進而為評估故障類型提供科學(xué)依據(jù),便于啟動相應(yīng)的機電保護機制,同時還可提高故障絕緣效果。
結(jié)語:
科技的進步為配電自動化終端設(shè)備的建設(shè)提供了便利條件,各類終端設(shè)備元件在電力配網(wǎng)自動化中的聯(lián)合使用,為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的高效運行提供保障。針對智能控制系統(tǒng)失控問題的技術(shù)漏洞,還應(yīng)不斷創(chuàng)新研發(fā),優(yōu)化終端設(shè)備自動化運行性能,提高人工和智能控制系統(tǒng)中智能的占比,進而提升配電自動化終端設(shè)備的機械化運行水平,滿足電力配網(wǎng)自動化建設(shè)多元化需求,確保數(shù)據(jù)信息高效傳輸?shù)耐瑫r,提升故障檢測和隔離技術(shù)水平。
參考文獻:
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作者簡介:
馬騰飛 ,1990年7月,男,漢族,河北邯鄲人,本科學(xué)歷,助理工程師初級,研究方向配網(wǎng)自動化