光电技术的智能配电终端在配电线路上的运用

赵乾+王翰斌

摘 要：在电网中，配电质量关系着用户对电能的使用情况，为此在实际中如何保证配电的稳定性是电力系统在发展中需要重点关注的部分之一。目前在现代科学技术及信息技术不断发展的影响下，电力系统在实际中也逐渐向着智能化的方向发展，智能化配电终端作为配电系统中重要的部分对配电执行管理有着极为重要的作用，而光电技术的智能配电终端在实际中可以发挥出其所具备的高效、快速的通讯传输等功能，进而提高配电的效率，使其在实际应用中更加稳定。

关键词：光电技术；智能配电终端；配电线路

智能电网一直是我国电力系统发展的重要方向，而光电技术作为一种使用较为广泛的通讯传输技术，其也逐渐涉及到电力系统中。目前在电力系统智能配电终端中主要采用的是数字化的采集方式，因此其通讯水平总体来说达不到高效、标准的规范式电波通讯要求，其传输效率及传输量根据现今配电网发展要求来说仍然较低，为此本文对光电技术的智能配电终端进行了研究及分析，根据其特点指出了智能配电终端在配电线路上应用的优势，并详细的分析了其功能及内容，以此来对其进行更好的应用。

一、应用背景

目前我国电子式互感器随着IEC60044与IEC61850标准的出台在高压网上已经成功大范围应用，得到了良好的效果。智能配电网作为智能电网的重要组成部分，承载着提高供电可靠性、优化配电网经济运行、提升资产管理水平、便于分布式能源友好接入、提供高品质电能等责任。因此全国各电力公司积极响应国家号召，全面开展智能配电网的基础建设。在此期间，电力公司对于一款“适应智能配电网特征的新型传感技术产品”的呼声越来越高。而国外智能配电网的建设起步较早，已经有一批成熟的产品得到成功应用，目前可靠性和传输容量较好的应为光电测量技术的产品。2002年磁光玻璃的光电互感器产品问世以来，已经成功应用于配电自动化项目中，实际运行时间超过10多年，产品技术的先进性、运行的稳定性、可靠性都得到了市场的有力验证。

二、系统特点

以光电技术为核心，具有技术先进、扩展性强和性价比高的特点，可以为电力行业用户提供快速、高效、低成本的综合产品方案。产品类型涵盖户外整机，户内整机，前端设备等，整机集多种功能模块为一体，功能强大，应用场合广泛，能全面应用于36kV及以下的所有电压等级，全面满足国家配网自动化终端技术规范中的各项要求。

1、实现36kV及以下中压架空网配电自动化

实现36kV及以下中压架空网配电自动化的核心设备，设备采用基于法拉第磁光效应的光电技术，集遥测、遥信、遥控、通信及电源管理等功能于一体，可完全取代传统CT+FTU的组合方式。除架空线路外，产品同时也可用于公变、专变等场所，实现对设备状态、线路电压、电流以及故障等信息量的实时监测与开关量的远方控制。

2、实现36kV及以下中压电缆网配电自动化

实现36kV及以下中压电缆网配电自动化的核心设备，设备采用基于法拉第磁光效应的光电技术，集遥测、遥信、遥控、通信及电源管理等功能于一体，可完全取代传统CT+DTU的组合方式。产品可安装于变电站、配电室、环网柜、开关房、开闭所、综合房等场所，实现对设备状态、线路电压、电流以及故障等信息量的实时监测与开关量的远方控制。

3、实现36kV及以下电压等级配电自动化

实现36kV及以下电压等级配电自动化的核心设备，设备采用基于法拉第磁光效应的光电技术，可应用在电缆网、架空网等多种环境，完全取代传统CT与其它DTU、FTU等配电终端产品配套使用，共同实现三遥等功能。

三、功能与优势

1、新型光传感技术，引领未来电流互感器发展方向

随着时代的发展和技术的进步，传统基于法拉第电磁感应原理的互感器技术已无法满足智能电网、数字化变电站的建设需求。而新兴的电子式互感器代表着互感器传感精确化、传输光纤化、输出数字化、数据共享化、设备小型化的发展趋势，具有传统测量技术无可比拟的优势，真正契合了智能电网的发展需要。而这其中，基于法拉第磁光效应的电子式电流互感器由于其全绝缘结构、无源工作以及对于交直流测量的通用性等一系列突出优势，更使其引领着未来电流互感器技术的最终发展方向。

2、宽量程、高精度，为高级应用奠定坚实基础

应用法拉第磁光效应原理设计、制造光电产品具有量程宽、不饱和的优点，不仅在能够测量正常负荷电流，更可测量高达20kA的故障电流，全量程的测量精度均优于1%，为故障的监测分析提供了详实的数据依据。

3、安装维护便利，推动配网自动化建设步伐

在全国配网自动化轰轰烈烈开展的大背景下，如何实现以最小的工程量、最短的停电时间以及最少的投资来实现对现有一次系统的自动化改造成为首要问题。而传统电流互感器由于其铁芯结构和二次不能开路运行造成施工改造与维护必须长时间停电，严重降低了供电的可靠性。

4、短路故障测距，提高供电系统可靠性

配电系统在应用中其一旦发生故障问题就需要对区域内配电线路进行全面的检修工作，这在实际中无疑增大了配电系统的不稳定因素。而光电技术的智能配电终端应用可以有效的提升故障问题检修效率，在最短的时间内对故障部分进行定位，进而确定其短路故障就的发生因素，其在实际中所应用的特点为光电技术产品可依据其测量的故障瞬时电流及电压值，通过欧姆定律，精确计算出系统短路阻抗及线路电抗，在线路电抗率已知的情况下就可准确得到短路故障点距离。这一功能可以为电力运行人员，提供快速的线路故障定位信息。缩小故障排查范围、快速恢复供电，不仅增加了电力企业和用户的经济效益同时也大幅增加了电力企业的社会效益。

5、環保价值高

在现有的配电终端中其互感器多数是采用铁芯来制成的，为此需要对其应用材料进行开发及冶炼，而在这个过程中，必然会出现资源的消耗及加工污染。而采用光电技术的智能配电终端可以有效的降低能源消耗量，再加上其在运次运行的过程中不会产生系统能源大量耗费的情况，进而达到环保的目的。

结语：光电技术作为一种精度高、量程宽的通讯传输技术，其在实际中的应用可以满足配电线路在实际的工作运行中对智能配电终端的要求，同时其在应用中所具备的优势可以提高配电效率。以上全面、深入的分析了光电技术的智能配电终端的性能及应用优势，但是在实际中此项技术在配电线路上的应用仍然处于初步发展的阶段，为此必须要对其进行更深层次的研究及探索，从而使其在配电网中的使用技术可以得到完善，使此项技术可以得到良好的应用及推广。

参考文献：

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