农村电网智能配电台区远程综合监控系统设计

刘 燕

国网江西省电力公司奉新县供电分公司，江西宜春 330700

农村电网智能配电台区远程综合监控系统设计

刘 燕

国网江西省电力公司奉新县供电分公司，江西宜春 330700

配电自动化是提高供电可靠性、供电质量以及供电能力，实现电网智能化的重要基础。通过对农村电网智能配电台区远程综合监控系统的功能建设进行一系列的研究分析，发现对农村电网智能配电台区实行远程综合监控的重要性及必要性。接着，对我国现阶段农村电网智能配电台区的特点、重要设备以及其远程监控终端进行分析，全面了解我国农村电网智能配电台区远程综合监控系统的设计与应用。借此平台，与各位相关研究人员进行交流讨论，实现共同进步。

农村电网；智能配电台区；远程综合监控系统

由于我国农村电网的配电变压器数量较多、极为分散等特点，极容易导致漏电、跳闸等现象的发生。这些现象的出现，在给我国农村居民的生产生活带来一系列的麻烦的同时，也不利于农电所管理工作的进行。这一问题引起了我国政府电力部门的广泛关注与高度重视。因此，近几年来，我国政府对农村的供电设备进行了大量的改良，采用电网智能配电台区远程综合监控系统对我国农村配电台区进行远程测量与控制，提高农村电网的智能化程度，为我国农村居民的生产生活提供电力保证。

1 系统功能建设

我国农村电网智能配电台区远程综合监控系统采用一系列设施设备，对农村配电台区实行远程测量与控制，提高我国农村电网的智能化水平，为我国农村居民提供更加优质的服务。其主要功能包括以下几个方面：

1）有助于完善农村电网智能配电台区的综合控制系统与信息管理系统；2）有助于对农村电网运行数据进行有效地收集，为农村电网的运行优化与规划建设提供更加充分的依据；3）通过实现对农村电网智能配电台区不漏电保护装置的远程合闸，保证不漏电装置的正常运行，从而减少因漏电装置跳闸现象而造成的一系列经济损失，保护我国农村居民的财产安全；4）降低农村电网智能配电台区变压器的烧损率；5）减少农村电网智能配电台区电容器的损坏率；6）实现农村电网智能配电台区变压器的防盗报警功能；7）实现对农村电网供电状况的远程监控与操作，克服人工操控出现的种种弊端与不足；8）有利于农村电网智能配电台区综合监控的集成化、网络化，同时，减少其操作成本。

2 农村电网智能配电台区的特点

在我国大多数农村地区,电网的运行与维护工作通常是由县供电公司的农电部门所负责的。此外，我国农村地区中，各地的农电所分别对本地区的电网配电台区进行管理，其管理范围仅限于该地区的管辖部分，具有一定的局限性。目前，我国农村电网配电台区的主要设备为配电变压器和低压综合配电柜，即JP柜。配电变压器是一种静态的电气设备，它的主要功能是将某一数值的交流电压或交流电流变成与其频率相同的另一种或另几种数值不同的电压或电流，实现对电力资源的传递与输送。低压综合配电柜，即JP柜则主要具有配电、计量、保护等一系列功能，对其进行智能化改造是实现我国农村电网配电台区自动化的关键所在。一般来说，在我国农村地区的一个农电所的管理范围内，大概存在400台终端公用配电变压器。同时，由于农村电网配电变压器的容量普遍较小，导致其出线方式比较单一。

3 农村电网智能配电台区的重要设备

我国农村电网智能配电台区的主要作用是采集、处理以及实时监控其配电变压器的一系列信息。其现场设备主要包括以下几个方面：

1）智能公用变终端。智能公用变终端是与控制中心实现通信的唯一通道。主站可以通过其向农村电网智能配电台区的其它智能装置下达控制命令与参数设置；同时，农村电网智能配电台区的所有智能装置也可以将信息通过智能公用变终端上传到主站的转发通道。此外，智能公用变终端也同时具有常规配电变压器终端的一系列功能，能够实现对配电变压器低压侧的电气量和电能量进行采集和上报。因此，智能公用变终端是农村电网智能配电台区的核心装置，具有非常重要的作用。

2）智能综合配电箱门禁系统。一般来说，对配电变压器进行控制与监视的设施设备通常被放置于综合配电箱内，因此，为保证其安全性，必须采用门禁系统对其进行相应的防范工作。智能综合配电箱门禁系统是一种包括电子门锁、门禁卡、门禁管理系统三大部分的新型综合配电箱门锁。其相对于传统的机械锁，不仅使用极为便利，而且更加安全可靠。

3）智能无功补偿电容器组。智能电容器组是由制造方将设备内部的所有电气设施与机械相连接，是集智能测控、复合开关、线路保护等模块于一体的组合体。它是一种新型的电容器组，与传统的无功补偿装置相比，具有根据电压和功能因素进行就地控制、参与区域调节、支持远程操作等一系列优点。

4）智能剩余电流动作保护装置。它是一种新型的剩余电流动作保护装置，集漏电保护器和断路器的功能于一体，具有自感剩余电流、支持远程操作等一系列优点，可以有效地防止电气火灾、电气设施设备损坏等现象的发生，保护我国农村居民的人身及财产安全。

5）变压器状态及环境变量检测。它可以对配电变压器状态以及运行环境数据进行有效地采集。

4 农村电网智能配电台区远程监控终端

4.1农村电网智能配电台区远程监控终端硬件设施

农村电网智能配电台区远程监控终端硬件设施主要包括以下4个部分：

1）电源部分。为保证农村电网智能配电台区远程监控系统在单相失电甚至双相失电的情况下，仍可实现正常运用。监控终端的电源一般直接从380V采取。为实现在三相失去电源的情况下，系统仍可进行操作，发送关键数据，其供电部分配置电池和自动充电切换功能。

2）输入、输出部分。农村电网智能配电台区远程监控终端的输入、输出部分主要包括模拟量的输入、开关量的输入以及开关量的输出等。根据现阶段我国农村电网智能配电台区一进三出的输出特点，监控终端模拟量设置了3路交流电压输入、13路交流电流输入，其中进线设1路剩余电流输入，由16位精度的A/D芯片对其实现数字化。

3）控制器部分。该部分是系统的核心计算与逻辑处理单元部分，主要采用ARM Cortex M3处理器与TI 28系列DSP处理器对其进行双处理架构。其中ARM Cortex M3处理器主要是实现系统的通信与管理功能。而TI28系列DSP处理器则主要是对系统进行计算与保护工作。

4）通信模块。终端网络接口设置主要包括1路GPRS，1路电力载波等设施设备。

4.2农村电网智能配电台区远程监控终端软件设施

农村电网智能配电台区远程监控终端软件采用UC/ OSII操作系统，使用抢占式实时系统，实现对其任务的调度与切换。其可以将系统的各种功能划分为多个任务，并给所划分的每一个任务都分配一个优先等级，而且，高优先等级可以抢占 低优先等级的CPU时间。

5 结论

针对目前我国农村电网存在的问题，我国相关部门采用电网智能配电台区远程综合监控系统对其进行有效地解决。综合功能的监控终端、低成本的公网通信以及适度性能的主站系统配合智能保护与控制开关能够有效降低农村电网配电台区配电自动化的建设成本，保证我国农村电力系统的顺利运行，从而给我国农村居民提供更加优质的电力服务。

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1674-6708（2016）171-0098-02

刘燕，国网江西省电力公司奉新县供电分公司。