配电自动化终端设备在电力配网中的运用探讨

张勤

摘 要：随着智能电网的不断向前发展，当前迫切需要相关人员提高配电网自动化水平。一般而言，配电自动化终端设备在电力配网中的实际应用会对配电网自动化水平产生直接影响。此外，配电自动化终端设备的合理化应用也是电网楼宇自动化的重要环节之一，合理使用自动化终端设备可以控制电力网络，完成信息传递工作。文章详细分析配电自动化终端设备的构成，分析其在电力配网的应用情况，希望通过对上述问题的研究，促進配电网终端设备的应用，提高配电网的自动化水平。

关键词：配电自动化;终端设备;电力配网;自动化应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）11-071-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.11.024

随着我国经济社会的不断发展和人民生活水平的迅速提高，各行各业对电量的需求量猛增。终端设备及相关自动化技术手段在我国配电网自动化建设中广泛应用，使配电网企业可以管理运行状态，进行实时监控、数据分析，利用自动化技术对设备进行远程操作联网、配电智能化等，不断提高电网配电的可靠性。我国电力企业不断采取有效措施，改革其内部各项工作，进一步提高对电力质量及安全的重视力度，电力配网自动化逐渐成为当前电力企业发展的重要方向。为实现这一目标，必须根据配电工作的实际情况，加大配电自动化终端设备的应用力度，有效提高配电效率，为满足社会用电需求保驾护航。

1 配电网自动化终端设备的结构特点

1.1 配电网主站的建设

主站是配电网智能化建设的主要枢纽，其稳定运行与否直接影响配电网自动化的实现。因此，在评估配网主站配置时，必须考虑配置是否符合当前配网的特点、需求，以及是否能够稳定运行。在建设主站和各变电站之间，可以实现瞬时故障充电、通过通讯网络分析、各变电站故障排除等功能，以保证运行中的用电稳定、自动配电网，以及提高故障解决率。因此，主站建设对于配电网的自动化具有重要意义。

FTU（自动供电站）和DTU（站用终端站）作为配电终端结构的关键元件，主要用于配电网自动化系统之间的站与设备之间的连接以及获取与配电相关的信息，实现配电网络的自动化。配电自动化终端设备可通过运营中心与站点配电设备连接系统进行控制，及时分析设备与配电系统的能源分配相关数据并进行调整，提高自动化生产管理水平。

1.2 中心监控单元

中心监控单元是配电自动化终端设备的重要组成部分之一，整个配电自动化终端设备是在中心监控单元的作用下发挥功能的。为满足配电功能的各项需求，人们在该单元中集成远程通信功能、功率输送功能、模拟量输入等多种功能模块。从当前我国配电网自动化终端设计工作的实际水准看，设计人员要在遵循国家规范的基础上以平台化、模块化的方式有效设计该单元。

1.3 入机接口电路

入机接口电路可以保障配电网自动化终端设备的运行质量，保障配电自动化终端设备在实际应用时实时反映电流电压等各项参数的有效信息，维护其他各类设备的稳定运行。在利用配电自动化终端设备监督并管理其他各类电力设备的实际使用状态的过程中，一旦发现其他各类设备出现异常，可以及时预警，并自动采取有效措施隔离故障，尽可能地避免因故障导致电力网络出现更大的问题。

1.4 操作控制回路

一般来说，操作控制回路通常应用于馈线自动化终端，由于技术限制，需要人工操作，结合配电工作的实际情况，掌握开关的实际状态，对于整个设备的正常运行具有非常重要的意义。

尽管操作回路在电力配网中看似不起眼，但是在馈线自动化终端具有十分重要的作用。对回路的高效操作应用加以控制，能够第一时间体现出内容和具体位置，保证工作人员及时掌控并实时监控其开关状态。

1.5 通信控制

经过多年的发展，通信终端主要包括光纤终端、载波终端、无线终端三大类型。当前，从配电自动化控制终端的运行情况考虑，通信终端一般采取太网连接形式，通过通信终端作用的合理发挥，使监控单元与通信介质密切联系[1]。

1.6 电源回路

自动化终端设备中的各项电源电路在应用中承担的任务较为重要，这些设备主要用于给用电客户提供直流电力，可以在最大程度上保障配电自动化终端设备电路内部的电源类型，并满足客户需求。当根据需要连接到外部电源时，可以通过发挥UPS作用启用预备电源，从而保障电力的供应。1TrU模式给各类用电设备供电时，主要是通过电路设备的低压输入端进行的，通过电压互感器获得电压的信号，将这些信号用于集成给料机的自动化终端供电。

为保障供电可靠性还要为其配备蓄电池，只有这样，才能保障终端设备的供电质量。馈电线自动化终端供电设备在使用中由于其本身结构特点，要为其配置一定的能量活动，从而更好地布置电池，防止电源在使用中发生中断。

2 配电自动化终端设备的应用

2.1 通信技术的应用

配电网自动化终端设备具有一系列优势及突出性能，在我国电力配网自动化应用中发挥着不可替代的重要作用。配电网自动化终端设备具备非常强大的数据传输功能，可以快速传递相关数据信息，并根据自身实际需求，在接收各类信息的过程中促进信息收发效率。

随着科技的不断进步，各类高新科技持续涌现，通信技术中的光纤技术得到了持续优化。结合该项技术的实际应用特点，将其与SDH技术有机结合，可以在配电自动化终端及配电主站或子站之间更加高效便捷地传输数据信息，最大程度地提高信息传输效率，为电力网络的故障监测工作保驾护航。通过该项技术，电力企业的相关工作人员可以远距离监测电网运行的实际状态，第一时间将故障信息反馈给工作人员，确保在最短时间内解决故障，将电力故障的影响控制在最小的范围内。

配网自动化工作中，为保障配网工作效率，一般对数据传输及通信的要求都极为严格。为满足配网自动化工作的实际需求，工作人员应结合配网自动化工作的具体情况，采取有效方式充分发挥太网作用，通过太网快速传输各类数据，保障信息传输质量，满足自动化需求，提高电力配网自动化的实际使用效率。配电网自动化终端通信技术如图1所示。通过这一方式，不仅可以使电力传输工作更加高效快捷，而且可以防止电力在传输过程中出现安全事故。

2.2 故障监测技术的应用

当前，国内各行各业对于电能的需求量持续扩大，对我国电力系统的正常稳定运行造成了极大的压力，电力网络在经历过长时间的使用后一些组成部件或者是电力设施难免会发生故障。这种情况不仅会降低攻击电效率以及电能质量，而且会给人们的正常活动造成阻碍，甚至造成巨大的经济损失。对于配电自动化终端设备的故障检测技术，主要是配电网接地和单回路故障检测技术。配电网故障识别的工作内容主要是实时自动检测配电终端设备的故障，并利用通信技术及时向中心站报告，提高配电网运行过程中的故障排除效率和能源供应的可靠性。

为保障电力运送质量，电力企业应在电力配网自动化运行的过程中加大高新技术引入力度，及时发现电力配网在实际应用中的故障。从当前国内电力网络在应用中出现的故障不难发现，大多数配电网故障都是由于短路引发的。为降低电网在实际应用中发生故障的概率，电力企业应从以下两个方面展开相关维护工作：

首先，在检测短路故障的过程中，工作人员应把握检修工作要点，在检修工作中做到有的放矢。一般而言，检修工作的重点是检测远控馈线自动化系统，为保障检测质量，在检测时深入细致分析具体检测结果，发现导致故障产生的根本原因，大致定位故障可能出现的位置，从而为后续电力配网自动化设备对短路故障的判断、隔离及自愈提供科学依据，提高维修工作效率[2]。

其次，在利用故障研判技术检测单相接地故障的过程中，由于单相接地故障本身的一系列特性可以为当地居民提供2小时左右的电力支持，且不会对维修工作产生不良影响。一般而言，该项故障产生的电流较小，为保障维修工作人员的人身安全，应采取电路检测优化方式，确保保障维修工作的实际应用效果，提高配网自动化水平。在检测及维修工作中，如果工作人员遇到一些接地故障，要根据实际情况采取其他故障排除措施，防止电力网络出现其他类型的故障，避免增加维修难度。

2.3 故障自动隔离技术的应用

随着人们对电能的需求量及质量持续提高，传统的电力传输方式无法满足人们的实际用电需求。在这种情况下，电力企业应持续革新配网调控技术，对电力配網的安全运行提供必要的保障。持续提高电力配网的自动化水平，加大对各类配网自动化终端的重视力度并对其不断强化，使其充分发挥作用[3]。

配电网自动化终端设备的技术含量较高，集多种优异功能于一体，故障自动隔离技术是非常重要的核心技术，如图2所示，结合电力配网工作的实际需求，将其应用到电力配网的自动化应用中，可以保障配电网络一旦发生故障不会波及其他部位。全面减少故障给人们日常用电造成的影响，有效保护其他相关的自动化设备，不但可以有效提高各类设备的运行稳定性，而且能够极大地降低电力企业需要投入到电力配网中的维护成本，从而提高电力企业的经济效益。在该项技术的具体应用中，为保障应用效果，高效安全地传输各类电力数据，电力企业相关工作人员要为各项电力网络数据搭建开闭锁。只有这样，才能更好地找到电源与网络连接之间存在的问题，进一步降低数据网络在传输过程当中出现故障的概率。

应用配电网自动化终端故障自动隔离技术隔离相关故障的过程中，隔离效果之所以能够得到保障，最重要的原因是由于各类终端设备当中拥有自动开闭功能。尤其是采取一系列措施使得馈线实现自动化之后，故障隔离技术变得愈加重要，只有隔离配网在实际应用中产生的故障，才能减少故障对其他区域逐渐破坏，保障电力分配的稳定性[4]。

2.4 配网自动化终端设备的高效应用

结合实际使用需求为配电网配备一些必要的终端设备，可以充分提高终端设备的使用效率，进一步保障配电网运行的可靠性。通过此种方式，不仅可以全面提高配电系统的送电质量，还能为市民提供更为优质的电力，全面满足用电客户在用电中对电力提出的多样化需求。正常运行中的配电自动化，终端设备的行为是构建计算机化系统的基础，从配电自动化终端设备的优势，配电网结构信息，配电网数据，数据与用户等统一高效地集中在配电网系统内，并从那里传输到调度控制单元，可以显示相关电气设备、电能分配系统安全运行的位置，以及更深层次的监测、控制、保护等活动。

3 结语

综上所述，配网自动化终端设备是属于电力配网自动化中重要技术之一，配电自动化终端设备的应用能够从根本上改变电力行业服务水平，推动服务质量、服务效率实现突破。同时，要紧跟技术演进，不断更新和修改配电网自动化技术，提高相关人员的技能水平，保障用电市民和企业的生命安全，进一步推动我国电网配电自动化的发展和进步。电力企业应进一步加大对配网自动化终端设备的重视力度，加大配电网络建设和电力生产技术的突破创新，保证电力质量和配电安全[5]。

参考文献

[1] 刘皓璐，邵建伟，王雪，等.基于数字孪生的配电自动化终端设备状态评价与故障预判[EB/OL].电网技术，2021-06-28.

[2] 郑贵林，康亮.基于ARM Cortex—M7内核的配电自动化终端设计[J].仪表技术与传感器，2020（11）：28-32.

[3] 胡大朋.配网自动化中配电自动化终端设备的应用探析[J].电力设备管理，2020（10）：63-65.

[4] 柳磊.自动化终端在电力网的应用分析[J].电子技术（上海），2020，49（9）：104-105.

[5] 马占军，买合布拜·肖开提，魏乐.自动化终端设备在电力网的应用[J].集成电路应用，2020，37（9）：116-117.