智能化低压电网远程控制系统在 低压配网快速复电的应用

张本礼

（四川省电力公司广安电业局，四川 广安 638000）

1 引言

低压配网故障能否快速复电是减少客户停电时间，提升第三方客户满意度的重要标致。如何提高低压配网监控水平，做到故障快速报告、快速诊断、快速定位、快速隔离、快速修复、快速沟通，是供电企业与用户共同关心的问题。需要我们依靠新技术、新产品及管理理念的创新。

2007-2009年配网故障类型统计，约41%的故障为低压单户故障；39%的故障为低压干线和支线故障；20%为中压线路设备故障。而导致低压干线和支线故障最主要原因是外力破坏、偷盗、产品质量原因和产品老化。为此，如何快速隔离、快速修复低压干线和支线故障，值得我们认真研究解决的重要议题。

为解决低压干线和支线故障快速隔离、快速修复和低压台区的智能控制，我局充分发挥本企业在自主创新中的主体作用，与临安亿安电力电子科技有限公司、北京机械工业自动化研究所共同合作，在分析我市农村低压配网应用问题的基础上，设计了将智能化低压电网远程控制系统应用于我市农村低压配网的方案。

2 低压配电网现状

我局目前共有农村公变台区3939个，厂矿企业台区1179个，共有用电客户557840户，其中，专变客户1106户，主要分布在深丘和山区地带，地理位置复杂，农村中小型厂家较多，并随着电力系统的规模的不断扩大，电力系统复杂程度不断提高，使得农村电网中的漏电总保护器的运行、低压线路的故障快速定位、快速查找、用户用电量的自动化抄收，电压无功优化控制等问题都越来越复杂。

到目前为止，还未有一个统一管理的智能化控制平台，特别是3939套低压台区的剩余电流保护器还处于人工管理的落后状态。往往是一用户的漏电故障造成整个台区大面积停电，农村电工有时奔波十几公里赶去排除故障，人工合闸送电。造成停电时间长，供电可靠性差，用户满意度下降。而且基层的管理人员根本无法及时监控、了解3939套台区剩余电流保护器的运行状态。

电量抄收大多数也是靠传统的手工抄表，费时、费力，准确性和及时性均得不到可靠的保证，由于基础数据不够详细、正确，造成许多管理类软件系统无法正常应用。

功率因数，电压无功优化控制都还是配电柜单个自动控制装置。只是局部的控制，无法达到整个电网的全局最优化。

3 智能化低压电网远程控制系统的组成与工作特点

智能化低压电网远程控制系统主要由EA3-2剩余电流保护器、EAZD智能控制终端（包括短信收发模块）、监控计算机（包括短信收发模块）、管理人员手机四部分构成，具体应用如图1所示。

图2

智能化低压电网远程控制系统特点可用“一个平台，五条主线，十大应用功能”来概括，见图2。

图2

一个平台：建立一个电网自动化数据的集中采集与管理的信息平台，实现了信息的集成、查询和远程控制。该平台并具有良好的功能扩展性与兼容性。

五条主线：监控计算机、智能远程控制终端，智能化集成剩余电流保护器，智能远程抄表系统和智能无功优化补偿。

十大应用功能：集控站监控、配网自动化、电网分析软件、遥控安全约束、电网安全监视、电网经济运行、电网管理、数据传输及发布、远程控制分合闸以及数据选择性入库。

EAZD智能控制终端安装于配变一侧，对剩余电流保护器状态和数据进行实时监测，当运行状态发生变化时，自动向监控计算机和管理人员手机发出报警信息，实现了对保护器运行状态的远程实时监测。县级供电局的监控计算机可对整个辖区内所有台区的剩余电流保护器运行状态、各台区用电量、无功补偿进行查询。供电所的值班电脑可对本所范围的台区进行监控、监测。

EAZD智能远程控制终端与监控计算机之间通过GSM网络通信，可覆盖线路上所有的配变，即使对分布偏远分散的配变上的保护器也可同时进行监视和指令动作。管理人员可以随时随地通过远程监控电脑或手机获取辖区低压配网的运行参数，再根据剩余电流保护器告警信息，实现远程控制剩余电流保护器的分合闸，调正设置运行参数等。

4 EAZD智能远程控制终端的工作原理和工作特点

智能远程控制终端采用GSM网络进行数据传输，主要由通信模块、计算机软件、接收和发射装置组成。能够远程控制台区剩余电流保护器的技术参数、动作值的设置和工作运行状态的查询。同时，可给远程抄表系统和智能无功补偿提供数据的传输通道，是低压配电侧实现智能电网的主体设备。管理人员可通过预设的手机或监控计算机来了解配电台区剩余电流保护器的所有工作运行状态，及时掌握运行信息和故障信息，并有效的进行控制。所有一系列的运行数据查询、设置及开、关控制全可由手机按键或电脑鼠标执行完成。

4.1 智能远程控制终端的工作特点

（1）可给予智能电表远程抄表系统、智能无功补偿控制设备提供数据传输通道。

（2）一台终端可同时监测4台剩余电流保护器的运行，当剩余电流保护器运行状态发生变化时，终端自动向监控计算机和管理人员手机发送相应告警信息。

（3）剩余电流保护器发生故障保护时，智能控制终端通过读取剩余电流保护器信息，自动向监控计算机和管理人员发送“某某故障”的告警信息，管理人员可立即通知电工巡线或查找故障。

（4）智能控制终端可通过接收监控计算机或管理人员手机信息，读取剩余电流保护器的各种信息、工作参数，设置相应剩余电流保护器的各种参数。

（5）可用管理人员手机或监控计算机发送中文短信到智能控制终端来远程控制剩余电流保护器分、合闸，并向手机或监控计算机返回“分、合闸成功或失败的相应信息”。

（6）智能控制终端接收监控计算机或管理人员手机发送的信息，更改相应台区名称，并返回相应信息。

（7）利用监控计算机存储告警信息、原因、数值和时间，并做出相应统计报表。

（8）信息发送提示，在发送短消息时，发送信息内容在LCD液晶屏上显示，当信息发送失败时，再次发送相应信息。

（9）手动输入和更改监控计算机和管理人员的手机号码，并在液晶屏上显示。

（10）可查询剩余电流保护器相关信息，并在LCD液晶屏上显示。

（11）停电防盗报警功能。因人为盗窃变压器、电缆造成停电，终端发出停电防盗告警信息。

5 EA3-2型智能化集成剩余保护器

EA3-2型智能化剩余电流保护器是将剩余电流继电器、交流接触器、断路器以及零序互感器四者的功能集于一体，并采用微电脑芯片编程控制的创新产品，其结构紧凑、安装简便，体积小。产品的适用性强，保护器动作电流，分断时间可调。采用数字化电流保护技术,可根据配电变压器容量来设定保护器的过电流保护值，从根本上解决了因超负荷而烧毁变压器的事故发生，并且，这种过电流保护技术不受环境温度的影响，消除了传统热磁式电流保护夏天要降容运行的缺陷。

在各项技术指标都符合国标的前提下，增设了触电保护功能，产品能识别被保护线路中的各种漏电、人或哺乳动物触电的波形等信号，漏电动作值额定300mA或500mA或1000mA（可根据线路状况设置），人或哺乳动物触电时不受线路漏电大小的影响，极大多数情况下，能在50mA以下跳闸保护。

由于EA3-2内置微电脑程序，产品能精确、可靠地实现过载、短路、过压、欠压、缺相、断零、剩余电流保护，自动重合一次等实用性强的功能。

保护器面盖上采用了LED数码或LCD液晶中文显示，随时能方便查阅到三相电路中每相的负荷电流值，剩余电流值和相电压。跳闸时能锁定显示跳闸的原因，并将该保护器所在台区信息及故障信息在10s以内发送到管理人员的手机上或监控计算机上。

6 远程控制系统的应用

6.1 实际应用情况

智能化低压电网远程控制系统项目在禄市供电所几个有代表性的低压台区实施了安装试运行并获成功，目前该系统已在禄市供电所全面铺开应用，效果显著。

在日常运行管理工作中，值班电工如需要了解剩余电流保护器的运行参数时，不需要赶往剩余电流保护器现场，只需用手机中文短信编辑发送：“柏木山台区3号查询信息”；智能终端收到查询指令后，读取相应3号的剩余电流保护器信息，并发送。监控计算机和值班电工手机就能收到如下信息：“柏木山台区3号保护器：B相漏电电流120mA，A相负载电流135A，B相负载电流117A，C相负载电流128A，负载电压229V”。

管理员需要远程更改漏电电流动作值时，编辑发送短信例“柏木山台区3号设置漏电电流500”；智能终端收到设置参数指令后，对相应剩余电流保护器进行参数调整、读取信息，并向预设的监控计算机和告警手机号码发送信息；当更改参数成功时，发送“柏木山台区3号保护器参数设置成功，产品型号200A，漏电电流档位500mA，负载电流档位200A，运行方式三相，分断时间500ms。”

当需要远程合闸时，编辑发送“柏木山台区3号控制合闸”；智能终端则对相应剩余电流保护器合闸控制，并读取信息判断合闸是否成功？如果合闸成功，终端向预设的监控计算机和值班电工手机号码发送如下信息：“柏木山台区3号保护器合闸成功。”如果合闸失败，终端向预设的监控计算机和告警手机号码发送如下信息：“柏木山台区3号保护器合闸失败”。

6.2 系统的使用效益

（1）企业经济效益。通过此系统的使用，禄市供电所首先降低了剩余电流保护器的运行维护费及农电工停送电人工费用开支；其次是系统试送电成功率，减少了停电时间，增加了售电量及销售收入；第三，与多功能电子表配合，可实现远程抄表及线损分析监测功能，是供电所线损管理的好帮手。

（2）社会效益。自系统应用以来，禄市供电所的低压台区供电可靠率得到了进一步提升，用户满意度提高，提升了供电企业品牌形象。供电所员工也普遍感受到此系统带来的好处，极大地减少了员工往返配电台区送电的辛劳，提高员工的劳动效率。

7 结论

智能化低压电网远程控制系统项目的实施，填补了我局低压台区剩余电流保护器在远距离监管及自动控制方面的空白。智能远程控制终端体积小重量轻、全中文显示、操作方便、实用性强，有效提高了对低压配网监测与控制的速度，实现了异地对剩余电流保护器运行的监测监控，为农村低压电网的安全稳定、可靠运行，改善供电企业的服务质量提供了保障，具有较好的经济与社会效益。下一步应在总结前段工作的基础上，加快开展普及推广工作，提高低压配网的自动化水平。

[1] 易传炳.基于GPRS/SMS的农村低压配变综合管理系统[J].湖北电力,2008(12).

[2] 蔡锐丹,许少云.GSM /GPRS通信在配电自动化系统中的应用[J].电子设计应用,2004(37).

[3] 胡永钦,易松华.农村配电远程监控系统的研制与应用[J].湖南电力,2003(6).

[4] 李家贤,纪贤宝.剩余电流保护系统及运行管理[M].中国水利水电出版社,2002.