配电自动化终端布局规划方法探析

赵丽

摘要：供电企业要实现供电质量与用户服务水平的提升，就必须实现配电自动化。作为配电自动化体系的重要组成部分，配电自动化终端在整个自动化实现过程中占据着十分关键的地位，因此，必须高度重视配电自动化终端的布局规划。文章就针对配电自动化终端布局规划方法进行了分析和研究。

关键词：配电自动化终端；布局规划；方法

配电自动化终端设备大都处于室外运行环境，与变电站自动化终端设备相比，其所处工作环境要更加恶劣。所以，配电自动化终端在防雷、防震、最佳温度与湿度范围等方面的要求也比较高。这就需要安排专业水平较高的人员进行配电自动化终端的布局规划工作，这样才能确保布局规划方案的科学性与可行性，从而为配电自动化终端的安全稳定运行提供保障。

1 配电自动化终端的发展歷程

我国最早出现的配电自动化终端大多是从国外进口的，这种情况维持了较长一段时间。后来，伴随我国对自动化技术研究力度的加大，国内也逐渐掌握了配电自动化终端设备研发的关键技术。这就使得以往完全依赖于进口的发展模式开始转变为国内直接生产的发展模式。国产配电终端产品越来越多，其性价比也要高得多，这为供电企业的发展带来了诸多好处。

1.1 功能方面的发展进程

一般来说，可将配电终端功能的发展划分为监控功能阶段、故障诊断功能阶段和面保护功能三大阶段，这几个阶段分别对应的是配电远动设备、集中式配电终端设备和分布式配电终端设备。在20世纪90年代初，我国一些电力自动化企业按照配电网监控的基本要求，开始投入配电远动设备的研发之中，该类自动化设备的核心技术主要从RTU转化而来，其最为典型的功能就是“三遥”功能，但是，配电远动设备尚不具备馈线自动化功能。在步入90年代末之后，伴随配电自动化试点在全国范围内的开展，整个配电自动化系统开始逐渐从利用重合器时序整定配合的模式转变为利用馈线自动化终端和通信技术相结合进行故障检测与隔离的模式。一些电力自动化企业已经开始进行具备故障检测与处理功能的配电终端设备的研发，从而加快实现集中式处理的馈线自动化功能。进入21世纪之后，配电终端的馈线自动化功能开始逐渐从集中式处理模式转变为分布式处理模式，具备故障检测、隔离与处理功能的面保护技术开始成为新的技术发展趋势。与此同时，这种功能更加强大的分布式配电终端设备也在通信速度、安全性等方面提出了更加严格的要求[1]。

1.2 通信方式上的发展进程

站在通信方式的角度来看，配电终端的发展主要可分为串行通信系统和网络型通信系统两大阶段。2001年，利用光纤以太网进行通信的配电终端设备开始面世，这就使得配电终端开始步入网络型通信系统的发展阶段。与以往的通信方式相比，网络型通信系统在通信速率上要高得多，而且，由于信息路由相对来说比较简单，便于操作，使得通信组网的灵活性也大大提升，这样就为配电终端对等通信的实现提供了可能性，同时也为面保护技术的进一步发展提供了更好的通信环境[2]。

1.3 嵌入式软件方面的发展进程

站在嵌入式软件应用的角度来看，我国配电终端的发展主要可分为中断加循环的软件结构阶段和应用嵌入式实时操作系统的软件结构阶段。以往的配电终端由于受到处理效率、存储空间、CPU等的制约，嵌入式软件在实际应用中只能选择一般的中断加循环的处理模式。但伴随ARM芯片以及更大位数的CPU的大面积推广和使用，使嵌入式实时操作系统软件逐渐具备了应用条件，其在配电终端中的应用，使得终端设备软件运行的稳定性、安全性、响应能力等都得到了大幅改善和提升[3]。

2 当前配电自动化终端存在的主要问题

现阶段，国内生产的配电自动化终端设备在性能与技术水平等方面都取得了前所未有的进步。然而，我们必须意识到我国配电自动化终端的发展水平与国外发达国家相比仍然存在一定的差距，而且在发展过程中尚存在诸多亟待解决的问题，具体如下：（1）一些配电自动化终端设备在进入市场之前未经过严格的质量检测，这就导致许多性能不达标的设备进入到市场，这类劣质设备在实际运行过程中存在极大的安全隐患，最终给整个电力系统的稳定可靠运行造成巨大威胁。（2）大多数配电终端设备的备用电源都是蓄电池，而蓄电池本身的使用寿命就比较短，根本无法使用配电终端长期运行的需求。（3）尽管近几年我国配电自动化终端设备运行的安全性、稳定性与可靠性都取得了一定程度的提升，但与现实需求之间仍然存在较大的差距，而且伴随我国电力企业的不断发展，若自动化技术不能得以及时改进，这种差距将会越来越大。（4）在配电自动化终端设备的出厂测试与现场测试方面并未出台具体的标准与规范，这就导致上述测试工作的开展很难完全落实到位，也就难以确保配电自动化终端设备具备投入运行和使用的条件。要实现配电自动化实用性能的进一步提升，就必须在今后的工作中着力解决上述问题[4]。

3 配电自动化终端布局规划方法

3.1 规划流程

配电自动化终端布局与规划是一个比较复杂的过程，从规划布局流程上来看，首先，应当把相关数据输入到系统之内，包括所有编码后的数据信息。其次，应当严格按照标准的设定程序开展计算工作，要求相关人员对配电终端以及开关进行严格的可靠性评估，并以此作为基本参考依据开展适应度计算工作，充分发挥出所有布局规划数据的作用。再次，应坚持精英保留的基本原则，对相关种群进行变异操作、分段交叉操作、选择等，然后对符合标准条件的数据加以筛选，使之进入下一代的种群之中。最后一步就是按照计算出来的数据结果，选择最为适用的配电自动化终端设备。

3.2 规划原则

通常来说，配电网络中的开关按照其作用的不同主要可划分为联络的、用户分界的、分段的以及出线的几种类型。其中，用户分界开关一般要求按照用户用电需求的不同进行选择和安装。按照配电自动化的相关技术指导，配电自动化终端最好采用光纤通信的方式，同时，也必须注意根据实际情况选择最为适当的配电自动化终端设备，坚持实用性与经济性兼顾的原则[5]。

3.3 管理理念的创新

要促进配电自动化的进一步发展，不仅要求配备高水平的专业技术人员，同时也必须加强对管理人员的控制，要求管理人员必须严格做好自身的本职工作，将配电业务管理工作落到实处，这样才能为配电自动化终端的科学设置与安全可靠运行提供保障，进而推动我国电力行业的深入发展[6]。

3.4 布局的进一步优化

相关人员在开展配电自动化终端布局规划的时候，应当按照规定的终端设备参数、电网网络结构等基本信息，选择最佳的配电终端设备类型以及具体的安装位置，同时还必须尤其注重一次开关设备的选择与安装。当前，在已经建设完工的配电网络中进行配电自动化终端设备的安装时，应当采用具备“三遥”功能的配电终端设备，所谓“三遥”，指的就是遥控、遥信以及遥测。只有配备具有这3种功能的设备，才能实现配电自动化终端性能的完善。对于一些新修建的线路来说，则应当依据其本身的特点开展布局优化工作[7]。

4 配电自动化终端的发展趋势

与变电站自动化与调度自动化相比，配电自动化属于比较年轻的一个学科门类，其发展潜力巨大，根据配电自动化终端的发展历程，可预测下一代配电自动化终端将在下列几大方面取得进一步创新与突破：首先，配电自动化终端将实现与一次开关设备的一体化。其次，配电自动化终端设备将朝着数字化方向发展，应用光传感器的OCT和OPT数字配电自动化终端设备将逐渐在市场中占据主导地位。此外，光传感器技术的不断改进和完善，将大幅降低其应用成本，同时，应用的可靠性也将大幅提升。基于光传感器所具备的普通传感器所难以企及的优势，配电自动化终端将在故障检测上实现效率和准确性的提升，而且可以省去数模轉换的复杂流程，直接实现数字化测控终端的构建[8]。

5 结语

综上所述，配电自动化终端对整个电力系统的稳定可靠运行来说具有重大的现实意义。现阶段，随着自动化技术的不断改进和更新，配电自动化终端的整体性能也更加完善。但是，值得注意的是，当前我国配电自动化终端仍然存在一些问题，包括终端设备在入市之前未经过严格的质量检验、终端备用电池寿命偏短等。要实现配电自动化终端的安全可靠运行，就必须提高对其布局规划方法的重视度，明确基本的规划流程与规划原则，创新管理理念，并对其布局加以优化。

[参考文献]

[1]伊麟.探究配电自动化终端布局规划方法[J].现代制造技术与装备，2017（6）：173-174.

[2]崔立忠，张瑞雪，刘涛，等.复杂配电自动化系统可靠性计算及设备布局规划[J].电力系统自动化，2017（20）：84-91.

[3]许闫，刘鑫，张妮，等.配电自动化终端布局规划方法的分析[J].通讯世界，2017（24）：253.

[4]刘涛，郝天壮.配电自动化终端布局规划方法[J].中国化工贸易，2017（27）：249.

[5]刘涛，郝天壮.配电自动化终端布局规划方法[J].中国科技投资，2017（33）：137.

[6]龚罗文.探究配电自动化终端布局的规划方法[J].电脑迷，2017（17）：197-198.

[7]朱琛.湖南大学配电自动化系统的研究与设计[D].长沙：湖南大学，2004.

[8]包金龙.一种支持智能分布式FA功能的配电终端的研究[D].济南：山东大学，2013.