电器智能化技术在配电网自动化中的应用

2016-03-14央兴德

大科技 2016年35期

关键词：子站电器配电

央兴德

（中国电建集团贵州工程公司贵州贵阳 550000）

电器智能化技术在配电网自动化中的应用

央兴德

（中国电建集团贵州工程公司贵州贵阳 550000）

随着科学技术的发展，电器智能化水平逐渐提高，将其应用于配电网自动化系统中，能够有效提升配电网智能化水平。对此，本文首先对配电网自动化系统进行了介绍，然后对智能电器关键技术进行了分析，并对电器智能化技术在配电网自动化中的应用进行了详细探究。

配电网自动化；电器智能化技术；应用

1 引言

随着人们对于电器的使用功能要求逐渐提高，电器智能化水平也越来越高。电器应用基础是电力系统，因此，对电器智能化技术在配电网自动化中的应用进行详细探究具有十分重要的现实意义。

2 配电网自动化系统构成

2.1 中心主站系统

在配电网自动化系统中，中心主站系统的主要作用是对各个子站系统进行管理和调配，其应用功能体现在以下三点：①SCADA功能，即数据采集与监视控制功能，具体体现在信息处理、配电事件处理、数据标志、系统运行控制等方面；②DA功能，即配电自动化功能，具体体现在对故障进行自动诊断、隔离以及对故障线路重构方面；③DMS功能，即配电管理系统功能，具体体现在网络数据分析、符合管理、电压安全分析等方面。

2.2 中间子站系统

中间子站系统即为变电站子站系统，中间子站系统的软件平台是由多个任务操作系统所构成的，为了保证配电自动化系统的正常运行，必须确保中间子站系统的安全性和可靠性。子站系统杂实际运行过程总，不仅能够进行数据处理、监控和控制，而且还能够对故障进行检测、定位和处理。在配电网中，监控设备有很多，各个监控终端设备无法全部与主站建立有效连接，因此，需要划分级层，具体而言，可以在主站与各个设备之间建立中间子站系统，对监控数据进行集中处理，并完成信息交流。

2.3 终端装置系统

在配电网中，终端装置系统的功能有很多种，其应用特点主要体现在以下几个方面：①自动检验；②接口灵活，能够有效适应多种通信模式；③体积小、抗干扰能力强，应用可靠性较高；④其备用电源的耐高温能力较强，在高温条件下也具有较高的稳定性。在终端装置系统的实际运行过程中，要求终端设备具有较高的可靠性，应用灵活，同时还要求配电房开关能耗低，并具有较高的安全性。终端装置系统具有备录波功能，通过利用备录波功能，能够准确反馈故障发生点，并为配电自动化系系统建立数据库，为故障检修人员提供重要的参考依据。

3 智能化电器关键技术

3.1 信息感知技术

智能化电器功能的实现基础是能够对现场数据进行采集和数字化处理，这就要求能够确定特征参量，同时还需要对参量感知技术进行详细分析。电力设备为了获得相关信息，必须对电网线路中的点亮进行监测。随着科学技术的发展，新型电量传感技术以及数字化光电互感器已经逐渐得到广泛应用，其能够对信号进行数字化处理，而且还能够通过光纤进行信号传导，另外，还可以通过合成器对所收集的信号在总线系统中进行传递，这就便于终端设备获得数字化信息数据。另外，电器的绝缘水平也是其进行自诊断的关键，通常情况下，在智能电器的实际运行过程中，需要对绝缘泄露电量以及局部放电进行测量，而这就需要先进、高效的传感技术。

3.2 智能诊断技术

为了保障智能电器运行可靠性，必须利用数字化技术以及智能化技术对电器进行状态检测。在智能电器实际运行过程中，容易受到各类因素的影响，在获得状态信号数据后，还需要采取有效措施发现故障发生位置，明确故障发生原因。智能化电器的优劣主要体现在其绝缘性能以及机械性能这两个方面，其绝缘性以及机械性能够为故障诊断提供基础，在智能化电器的实际运行过程中，其故障发生位置以及故障性质等之间具有复杂联系，对此，必须结合实际情况采用智能化技术对故障信息进行识别和处理。

3.3 智能操作技术

在智能化电器中，开关电器是一种十分重要的电力装备，传统开关电器在安装完成后，其操作运动也即固定下来，并且运动特性不会受到外界环境因素的影响。由于智能化开关电器的触头系统运动特性能够对开关的关合与分断功能产生较大影响，因此，在不同工况下，其具有不同的运动特性，对此，必须对不同工况下，智能化开关电器的运动特性进行仔细研究，从而实现开关电器的智能操作。智能操作技术主要体现在两个方面，即开关电弧理论以及智能操作方法。在智能开关电器实际运行过程中，电弧燃烧和熄灭过程会对其应用性能产生较大影响，因此，为了提升智能操作水平，必须对不同工况下电弧燃弧过程与触头运动之间的关系进行详细探究。

3.4 网络化信息交互技术

在配电自动系统中，信息交互网络是十分中的纽带，同时也是促进智能电器功能得到延伸的基础。通过信息技术和网络技术，能够将各类电器进行有效连接，从而形成连接各类电力设备信息的网络。现如今，很多通信网络结构并不是为电力系统功能而设计的，在实际应用过程中，无法满足系统的所有要求，对此，应该加强不同应用环境下电力系统的网络架构和通信协议，更好的适应用电系统实际需要。

4 电器智能化技术在配电网自动化中的应用

4.1 基于配电系统的电器智能化通信技术

智能化电器与传统电器设备或者元件智能化电器相比，其具有较良好的通信功能，通过应用这一性能，能够实现电器与变电站自动化系统、电器与变电站微机监控系统以及电器与配电网自动化系统的RTU设备之间实现信息的双向流通。在电气智能化通信功能的实际应用过程中，智能化电器不仅能够向RTU设备以及智能化电器系统传输被控对象的保护整定值，并对系统运行数据以及故障信息进行有效传递，同时，其还能够将电气的实际运行状态信息传递至系统中。另外，RTU设备以及智能化电器系统也能够向智能化电器传递操作指令，从而能够及时调整或者变更智能电器的整定值。需要注意的是，在配电网自动化系统中，如果采用现场总线，则智能电器也应该与配电网自动化系统采用相同信号的总线，这样才能保证信息传递的流畅性和有效性。

4.2 配电自动化的为电器智能化提供硬件条件

无论是常规电器还是智能化电器，为了确保其能够发挥使用效益，必须保证其应用功能的安全性，而这就需要稳定的电力供应，在智能电器实际应用过程中，如果缺少稳定的电力供应，则无法其正常使用。将智能电器应用于配电网自动化系统中，通过配电网自动化系统，能够为智能电器提供重要的硬件条件，另外，配电网自动化系统能够划分配电区域，从而为智能电器的应用提供稳定的电力供应。在此过程中，智能电器能够根据配电网自动化系统对智能电器的功能进行区域划分，与此同时，还可以对各个分区的功能实现情况进行监控和维护，从而保障系统的正常运行。

4.3 提升配电自动化系统可靠性

在智能电器的实际运行过程中，如果配电自动化系统外部存在干扰，则会对智能电器的实际运行效果造成不良影响，导致智能定期运行水平降低。对此，可以在智能化电器中设置稳定电源，从而避免电器设备在实际运行过程中受到外界因素的干扰，保障其正常运行。另外，在对系统外部干扰进行处理时，还可以充分应用分立元件与常规交流、直流稳压系统中的选择开关电源，提高智能电器运行质量。

4.4 智能电器可以提高系统经济效益

通过应用智能电器设备，配电网自动化系统能够结合区域实际情况，对电网进行科学合理的布置，这样不仅能够选择最科学合理的配电线路路径，而且还能够避免不必要的线路布设，减少浪费现象。除此以外，在配电网自动化系统的运行和管理过程中，一般是由专业的检修人员采用巡查的方式，对各个线路的实际运行情况进行检查，在此过程中，需要耗费大量的人力和物力，而且采用人工巡查的方式，不可避免的会出现错误，对此，通过应用智能电器，促进电网自动化发展，系统可以实现自动检查线路运行情况，不仅能够有效提升检修效率，而且还能够对故障发生位置进行准确定位，大大降低运维成本。