自动化控制在低压配电系统中的应用分析

李佳琴 王弢 胡敬伟 邵渊

【摘 要】本文阐述了低压配电系统自动化控制系统的组成，详细分析了控制系统各组成部分的主要作用，列举了低压配电系统中自动化控制系统的具体应用情况，提出了优化低压配电系统自动化控制水平的几项措施，为保证低压配电系统的安全高效运行提供参考。

【关键词】自动化控制；低压配电系统；应用

0引言

国内的电力传输普遍采用低压配电的傳输形式，随着经济的不断发展，用电量的不断增加，低压配电系统不断的引进各种先进配电设备，低压配电系统的自动化控制成了配电系统高效运行的必要保障。利用自动化控制技术，随时监管电力系统运行情况，可有效防止低压配电系统故障，实现电力运营过程的智能化及自动化管理，更好地保证低压配电系统电力供应质量。

1自动控制系统组成分析

低压配电系统的自动化控制系统借助计算机、各种仪表及网络设备来控制低压配电系统内工程设施的传输和调配，使变电站、馈线系统、配电管理系统及工控机之间协同运行，提高电力系统的运行效率，降低配电系统故障率，实现低压配电系统的安全稳定配电。低压配电系统的自动化控制系统有分布式及分层两种结构，可使用串口通信方式实现自动接入，通过RS-485或DMCBUS接口与系统总线连接，将系统各模块统一起来组成自动化控制系统。各组成部分的主要作用为：

⑴工控机

工控机在电力自动控制系统的主要作用是实现对低压配电系统内线路与设备的检测与控制，具有实时性、可靠性、兼容性及可扩充性的性能特点。通过对低压配电系统重要信息的分析处理，在后台完成对低压配电系统的检测、控制及系统数据的存储等工作。同时可实现系统数据的全面管理。工控机通过人机界面进行画面显示，便于操作，使用遥信实现对现场详细情况的实时监督管理，掌握配电系统运行状况，及时发现低压配电系统的故障隐患，提高低压配电系统运行的稳定性。另外，工控机还有具有记录打印功能，便于操作人员针对重要数据的掌握。

⑵数字式电力测控装置

数字式电力测控装置可实现对低压配电系统功率、电压、电流、频率及功率因数等重要参数的测量，对电力自动控制系统开关量进行实时监视，将电力自动控制系统的耗电量控制在合理范围内。另外，数字式电力测控装置可通过控制电力自动控制系统继电器，增加电力配电系统的安全性。

⑶通信网络构架

控制系统通信网络构架采用分层分布式树形构架，通信网络构架由RJ45信息插座连接器及SPTS双绞线连接搭建，应用于抽屉式开关柜的总线集线器及通信管理。通过与现场总线（自带通信电源）的结合，简化网络拓扑结构，提高控制系统的通信质量。

⑷两级过负荷警告装置

控制系统利用两级过负荷警告装置对电力自动控制系统进行控制与保护。两级过负荷警告装置具有专用的自检继电器及告警出口，便于与中央信号系统或分散控制系统（DCS）进行连接，保证系统控制装置的有效运行。

⑸IEC61850通讯协议

IEC61850通讯协议兼容性好、带宽高，维护简单，电力自动控制系统采用IEC61850通讯协议，实现系统的无缝搭建，协同控制系统内的控制装置、电力自动化仪表及外部系统组成数字化变配电系统，有效的保护配电系统的安全，实现配电系统的自动化控制。

⑹LED显示屏

为了保证电力自动控制系统重要数据显示的可靠性，控制系统采用高品质的LED显示屏，具有更长的使用寿命，显示屏在常亮时无须屏保，可以自动适应环境温度变化。

⑺开关电源模块

开关电源模块给控制系统提供稳定的电流，工作电源的输入采用国际通用标准，有过热、过流及短路等保护功能，保证控制系统取电安全可靠。

2低压配电电力自动控制系统中的应用

⑴检测

电力自动控制系统便于操作，安全系数高，抗环境干扰性好。通过信号采集模拟，实现对低压配电系统的无线监控与实时监控，达到对电力系统运行状态的有效检测。通过监控中心，发现系统故障，并及时做出解决方案。电力自动控制系统可通过对数据的优化，满足用户的不同要求。

⑵报警与控制

自动控制系统具有对低压配电系统的报警与控制等功能，有效的检测并排除配电系统故障，提高配电系统运行的稳定性。电力自动控制系统可实现对低压配电系统的就地控制与远程控制。远程控制时，借助远程控制保护器和断路器维护及检测低压配电系统，工作人员可脱离现场进行配电系统的维护工作，大大降低了维护人员的工作量，改善工作环境，提高了劳动的安全性及劳动效率

3提高低压配电系统自动化控制水平的措施

⑴合理选择配电系统材料及设备

选择低压配电系统材料和设备时，要严格按相关标准挑选高品质的合格产品。由于配电系统工况环境的特殊性，配电系统的材料及设备的稳定性要求较高。选材时尽量选择节能型材料，降低系统能耗。尝试使用有安全证书的新型材料或高科技产品，提高配电系统的稳定性，降低系统能耗。

⑵合理建设低压配电系统

低压配电系统建设的科学性与合理性直接关系到系统运行效率及故障率，在操作系统建设过程中，尽可能使操作系统操作简单化，便于系统功能正常运作，同时，为应对系统突发问题的发生，系统设有专门的快捷处理渠道。设置操作系统时，为了方便远程操作的实现，尽量将其设置在电网中心处，操作人员可便捷地处理低压配电系统故障问题。

⑶合理规划电网

低压配电系统建过程中，注意电网规划设计，确保其设计的合理性，尽量避免使用低压分支线路，降低输电线路损耗，提高线路电能供应效率。电网的选址要充分考虑供电半径的大小，尽量避免出现迂回供电或近电远送等不合理供电方式，供电半径越小，线路能耗越小，电能的利用率越高，配电系统自动化控制效果越好，

4结论

自动化控制系统的主要作用是保证低压配电系统的高效、平稳运行。自动化控制系统具有预测机制，通过对低压配电系统的远程监控及时发现配电系统问题，并快速解决故障，降低压配电系统运维成本，给电力企业带来经济效益。

参考文献：

[1]曾纯贤.电力自动控制在低压配电系统中的应用[J].中国设备工程，2018（07）：194-195.

[2]易梦雄.电力自动控制在低压配电系统中的运用[J].重庆电力高等专科学校学报，2017，22（06）：33-35.

[3]周佺，胡慧.电力自动控制在低压配电系统中的应用探析[J].黑龙江科技信息，2016（33）：28.

[4]白阳.试析电力自动控制在低压配电系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（06）：145.

作者简介：

李佳琴（1991.06--）；性别：女，籍贯：浙江省宁波人，学历：本科，毕业于合肥工业大学；现有职称：助理工程师；研究方向：电气工程及其自动化；

（作者单位：国网浙江象山县供电有限公司）