配电自动化终端设备在电力配网自动化的运用

张书旺

摘要：本文首先分析了配电自动化终端设备组成及功能，并从故障检测、信息通讯、故障自动隔离和自愈技术等方面阐述其在电力配网自动化中的运用，以此有效保证电网的安全稳定运行。

关键词：配电自动化;终端设备了;电力配电网

前言

在当前人们生活质量水平不断提升的背景下，人们对电力的需求逐渐呈现多元化趋势，这就对电力配送质量提出了较高要求，为保证电力设施的正常运转，及时发现并排除故障，需要强化配电自动化终端设备在电力配网自动化中的运用，以此提升对电力系统的监控管理，实现电力配网运行安全性，满足实际电力需求。

1 配电自动化终端设备概述及组成

配电自动化终端设备主要指的是安装在配电设备上，用于采集设备运行故障信息并对其进行自动化控制的终端设备，常用在开关站、环网柜、配电房和箱式变电站中，根据配网设备类型与故障信息采集模式的不同，可以将配电自动化终端设备分为配电房自动化终端（DTU）、架空线馈线自动化终端（FTU）、电缆型故障指示器和架空型故障指示器。FTU主要用在10KV架空线路的分段开关和联络开关上，主要工作模式分为电流型和电压时间型，DTU主要安装在常见的变电站和环网柜中，以此来对开关设备信息进行采集，识别馈线开关故障信息，并对故障排除隔离恢复供电，故障指示器常用在架空线路与电缆线路中，其中的短路故障指示器根据电缆所处环境分为户外型与户内型，分别实现对不同电缆线路的保护。常见的配电自动化终端设备主要由这几个部件组成，首先是中心监控核心元件，其中包含数据库、交换机和服务器等，能够精准检测配网设备出现的故障，经过设备功率计算后实现远程通信;其次是人机接口电路，这一设备可以精准显示终端设备的电压与电流等数据，对比正常运行信息，实现终端设备精准检测;操控回路，帮助工作人员掌握回路情况，实现回路控制;通信终端负责监控单位与通信介质之间的信息通讯，以无线信息或者光纤等方式实现信息交换;电源回路为设备提供直流元件，提升直流电源配送效率，属于设备中的备用电源，保证终端设备始终处于正常运作状态。

2 配电自动化终端设备在电力配网自动化的运用

2.1 故障检测技术

故障检测是配电自动化终端设备的主要作用，在当前配网运行中，由于外界环境因素与电路运行因素，会导致各种电力故障的出现，最常见的故障为单相接地故障，发生几率较高，严重危害配网安全稳定云顶。而配电自动化终端设备的故障检测技术，能以多种模式，精准检测故障并排除，以FTU为例，其中的电流型工作模式具有过电流保护功能和零序电流保护、两次自动重合闸功能和闭锁二次重合闸功能，电压时间型工作模式能够在失电得电情况下延时分闸，具有非遮断电流保护功能，并能够检测零序电压，切除接地故障，有效保证电缆的正常运行。终端设备在检测到故障之后，通过对配电设备实施运行状态的检测判断故障类型，并将信息传输到主站当中，确定故障发生位置与性质，采取自动化故障排除措施。对于单相接地短路故障检测技术，需要维持两个小时候以上的供电，在这段时间内采取措施排除故障，对于电流较小的接地系统内，在出现故障时，一般的接地电弧能够自主熄灭电流排除故障，加上故障检测技术的存在，可以有效保证故障排除的几率，降低单相接地故障的出现。

2.2 通信技术

通信技术是实现终端设备自动化信息交互的关键技术，由于配网设备通信具有分散的特点，数据通讯量较少，难以形成规模化的信息传输。所以目前配电自动化终端设备中的通信技术，一般在进行数据转发过程中会设置配电子战，这个信息交互中心不但承担着发送本站信息的任务，同时也可以代发附近区域中的终端信息数据，实现信息数据汇总。配电子战与主站的通道相连，形成通信主干道，以无线信息或者光纤网络SDH进行信息传输，而配电子战与配电终端形成通信分支通道，可以采用现场总线和配电载波等方式实现信息传输。目前大部分的信息传输采用的是光纤网络，并在其中加入DTU，达到大量通信数据的直接传输。

2.3 故障自动隔离技术

故障自动隔离技术能够自动识别并隔离故障，保证电力配网的安全稳定运行。此技术开展的前提为设置讲科学的安全锁，将断路装置与负荷性开关安装到开闭所进、出线中，能够提升自动化终端设备的信息传输速度与质量，保证通信系统传输效率满足自动化系统实际需求。出线开关由DTU监控，以精准的实时检测来确定故障类型与位置信息，对闭锁故障进行处理的过程中，一般不采用主站，可以以DTU的PLC功能进行远程控制处理，针对电源进线故障，如果是进线点的故障问题，那么直接可以跳开断路器形成保护动作，并自动展开备用电源合上开关，以电源回路保证开闭所的正常运行。

2.4 自愈控制技术

自愈属于智能配电系统的主要特征，以智能化判断故障类型并实现自动排除，能够解决配电网供电可靠性低和线损高的长期问题。自愈控制技术的实现主要依靠智能分布式馈线自动化配置模式，线路故障出现的时候，依靠自身自动化系统检测并获取的故障信息，对故障类型与出现位置进行精准判断，隔离故障区域，恢复非故障区域供电，将整个处理流程与结果形成信息上报总站。主要原理是利用架空线馈线自动化终端的电流型与电压时间型工作模式，對于电流型来说，能够采集三相电流、两侧三相电压与零序电流，实现电流保护与二次重合闸，以电流与电压实时数据信息作为判断故障的依据，在馈线自动化的前提下增加光纤通信，环网终端信息互相传输交互，在故障发生后直接跳开故障两侧的开关，而不需要跳开出线开关，在这样情况下，能够尽量减少停电区域，实现对电网故障的自动隔离与控制。

结束语：

在我国电力发展的过程中，要重视配电自动化终端设备的实际运用，充分将其与网络通信技术相结合，提升对故障信息的判断精准度，并结合电网改革不断更新配网设备，提升电力配网的安全稳定性。

参考文献

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