配电终端自动化检测系统的设计与应用

曾瑞江 李玎 阮超 夏雨

摘  要：配电终端是配电自动化实现的根本保障，发挥着实现配电网数据采集、遥信、故障测试、通信传递、定位等多种作用。本文阐述了展开研究的意义，同时分别从设计与应用的角度出发对配电终端自动化检测系统进行了研究，希望促进终端持续快速发展。

关键词：配电终端;自动化检测系统;系统设计

中图分类号：TM76;TN967.1      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）19-0044-03

Abstract：Distribution terminal is the fundamental guarantee for the realization of distribution automation，and plays a variety of roles such as data collection，remote signal，fault test，communication transmission and positioning of distribution network. This paper expounds the significance of carrying out the research，and studies the distribution terminal automatic detection system from the perspective of design and application respectively，hoping to promote the continuous and rapid development of the terminal.

Keywords：distribution terminal;automatic detection system;system design

0  引  言

當前我国的电力行业智能配电终端检测系统，已经随着科技水平的整体提升获得了长足的进步，配电终端是输配电系统的最后步骤，配电终端系统的智能程度与输电质量、稳定性息息相关。配电终端自动化还具有优化供电质量、保障供电安全、增强供电能力的特点，探究其自动化检测系统设计与应用具有现实意义。

1  研究配电终端自动化检测系统的意义

配电终端自动化有助于避免人力资源的浪费，提高对变电站进行指导的有效性，提高供配电系统建设质量与速度。具体来讲，自动化检测系统主要是由计算机程序以及自动化设备所构成，该检测系统受到刺激或者接收到相关信号后会产生感应，同时把相应的信息输送到计算机终端，再由计算机进行处理。计算机通过逐级管理接收到的信息，保障供配电系统安全可靠运行。为了确保配电终端自动化检测系统充分发挥作用，应当从人员专业水平、现有应用技术以及供配电系统设计等方面进行研究，全面提高系统建设水平，促进变电站发展。而本文所探究的配电终端自动化检测系统的设计与应用是从系统自身出发，从内、外部对系统进行分析，对于不断改良升级系统、满足市场需求具有重要意义[1]。

2  配电终端自动化检测系统的设计探究

2.1  自动化检测系统顶层设计

根据配电网自动化相关文件要求，同时从有关部门对部分终端机进行的测试可知，电压、电流即使级别有所不同，但均能够在同一时间由程控三相功率源输出。功率源具有灵活调节电流、电压、相位的功能，且运行十分可靠，稳定性、精准度均较高，该系统在传输信息数据时，通常会应用稳定的电压、电流、终端，其中包括遥感信息、遥测信息、检定信息等。

2.2  自动化检测系统硬件设计

上位机是指安装有配电终端自动化检测系统的计算机设备，它是自动化系统的控制与交互终端，在系统运行过程中具有控制信号流、提供人机交互等功能。

与此同时，三相标准源设备具有对比检测对象标准的功能，它输出数值的正确性直接作用于自动化检测系统全局，直接影响自动化检测效果。因此，做好三相标准源设备的设计工作对于实现配电终端自动化检测系统应用目标十分重要。在通常情况下，为了提升三相标准源设备输出信号的正确性与可靠性，一般会采取闭环矢量控制技术对其展开设计，且该技术的主要参数包括以下三项：第一，输出0～300V相电压以及0～24A相电流，加上2～31次谐波;第二，具有模拟仿真配电网故障的功能;第三，三相功率输出正确概率可达0.05%，相位输出正确度为0.05°，电压以及电流输出正确度是0.05%，频率处于35～75Hz区间中。

如图1所示，在顶层设计下，本文所述闭环矢量控制技术下的三相标准源由波形源、矢量采样、信号处理以及多路高精度功放四个模块组成。具体运行步骤如下：波形源下设6路信号源，将信号输送到功放模块对其功率进行放大，这部分信号等待在输出终端输出，此时矢量采样模块对已放大信号进行采样，随后将其传输到处理模块加以分析处理，若其满足输出条件则允许输出，若不满足则将其发送至功放模块，再次循环上述步骤，直至其满足要求。

2.3  自动化检测系统软件设计

系统软件需要与系统硬件相配合，通过二者结合能够发挥自动化检测的功能。实现信息录入、控制通信、处理分析信息等功能，能够针对多台终端进行检测与管理，保障配电终端安全可靠。

本文所阐述的系统软件设计包含六大模块，具体如下：其一，用户管理模块，对访问者权限、账号信息、测试项目权限进行分析与处理，实现维护与分配;其二，系统管理模块，包括设置参数、环境因素、硬件接口以及检测设备等;其三，采样信息管理模块，管理送检单位、型号以及终端的信息管理工作;其四，方案管理模块，根据自动化检测系统终端类型创设与之相应的测试方案;其五，检测工作模块，针对检测对象、检测方案开展测试工作，兼具自动检测与手工检测两种方法，能够针对数据的有效程度进行审核;其六，检测报告模块，具备查询检测结果与打印报表的作用。系统软件发挥着基于互联网平台实现协同操作、线上数据管理、数据输出输入以及无网状态自动检测的作用[2]。

2.4  自动化检测系统检测流程

根据配电终端功能及其性能检测要求，自动化检测系统能够向检测对象输出交流、直流标准源，以及多路开出、遥控信号，还能够收到检测对象的SOE（即对事件的状态变化所用时间展开自动记录，主要作用是根据时间的顺序对发生事故时相关自动装置、开关以及继电保护装置等进行排队）、开出信号等数据，进而完成对检测对象的自动检测。本系统还能够在复杂环境下或者出现故障的状态下针对相关环境进行模拟检测，辅助故障高效、快速解决，实现项目测试的逻辑功能。

具体来讲，针对配电终端的功能、性能测试一般步骤如下：第一，输入检测对象信息，包括单元、型号、终端、遥控、遥信等相关信息，以及遥测对象情况、SOE分辨率、额定电压电流等;第二，针对检测要求，选择并创建相关检测方案，包括测试项目、相关参数、检测条件等;第三，选择检测对象终端、检测信息形成流水号，形成设计具体方案，并制作检测列表;第四，依照检测方案、内容，将检测对象与检测系统相连，开始检测工作;第五，自动化检测系统遵循检测任务清单对检测对象展开检测工作，进行逐个检测;第六，在检测过程中检测系统生成并记录相关数据，加以计算和辨析，形成检测结果，存储到数据库;第七，检测结束后，检测人员根据数据进行分析并得出结论;第八，自动化检测系统按照特定模板生成相应的检测报告。

3  配电终端自动化检测系统的应用探究

3.1  检测系统应用效果

本文所述检测系统用于某变电站供配电现场检测检测项目及其结果如表1所示，通过分析检测流程与检测结果发现，自动化检测系统开展检测工作时运行稳定，且检测数据精确。将其与检测对象相连并设定好检测项目、方案后，该系统能够实现自动化检测，全面检测设备的运行情况，极大缓解了检测人员的工作压力，解放了检测人员劳动力，同时缩短了检测时间。此外，自动化检测系统还具备检测项目齐全的优势，扩大了检测范围，能够获取更加全面、准确的数据，现阶段，配电终端自动化检测系统已经开始在电力行业中逐渐得到普及和应用。

3.2  检测系统应用优势

自动化检测系统应用优势主要体现在告警与测量两方面，具体来讲，在告警方面，第一，内容齐全，内含100种以上告警方式，对于供配电设备主回路、分支回路等能够实现全局检测以及预警，检测范围大，包括电压、电流、功率、频率、温度、谐波等;第二，效率高，告警时间不会超过100ms，且针对支路回路的告警时间不超过1s，高效的告警有助于相关人士及时采取处理措施，保障系统运行稳定;第三，操作简便，检测系统控制设备以及辅助控制设备使用网线相连，包括通讯、电源等，便于沟通操作，另外，还能够结合实际应用环境独创接线方法，便于使用者操作。

在测量方面，第一，针对回路数，能够同时测量的电压、电流，测量数据高于50万，具有强大的测量功能;第二，针对谐波，能够精准测量谐波含量及畸变率;第三，针对数值，能够保证测量的电压、电流、功率等数值准确，具有广阔的应用前景。

3.3  检测系统应用展望

3.3.1  智能化与先进化发展

自动化检测未来会朝着更加智能、综合的方向发展，在配电终端愈加先进、智能的今天，自动化检测系统也必将随之发展，趋于智能化，智能化离不开互联网的广泛应用，而互联网的信息共享特点又会促进自动化检测发展，使其具备更加丰富的信息数据资料，及时检测到相关问题，形成报表并提出处理方案，以实现配电终端的稳定安全，避免不必要的经济损失，同时，结合智能化技术对检测数据进行快速处理，对设备运行状态进行自动监管，可以进一步解放劳动力，提高经济效益。

3.3.2  集成化与综合化发展

集成化与综合化是未来自动化检测系统发展的又一趋势，能够对采集到的信息进行统一处理，同时整合系统功能，提高自动化检测的经济效益。另外，需要更加专业的自动化技术人员对系统所涉具体数据信息进行集成处理，以满足最广泛的用户需求[3]。

3.3.3  现代化技术广泛应用

未来配电终端也会越来越高级、完善，现代化技术有助于提高自动化检测的水平，能够满足自动化检测的创新发展，对于更好地保障配电终端电流、电压稳定，提高供电安全，更好地服务于用户具有积极意义。为此，有必要着眼于当代新型技术，不断提高自动化检测水平。

4  结  论

新时期，配电终端应用越来越多，终端产品类型愈加丰富，但其质量参差不齐，传统检测技术效率较低，难以完全达到检测要求，因此有必要探究开发基于终端的自动化检测方法。本文从设计与应用的角度出发，设计了基于硬件、软件、流程的检测方法，同时针对其应用进行了探究。

参考文献：

[1] 谢宝江，张军达，陈鑫，等.配电终端自动检定系统设计与应用 [J].电器与能效管理技术，2019（1）：33-38.

[2] 熊峰.电力供配电系统自动化控制发展趋势 [J].中国新技术新产品，2018（20）：14-15.

[3] 郑玲玲.配电网可靠性与配电终端的优化配置 [D].郑州：郑州大学，2015.

作者简介：曾瑞江（1979.07-），男，汉族，广东兴宁人，高级工程师，毕业于华南理工大学，硕士，主要研究方向：配电自动化技术、电网二次设备检测技术;李玎（1983.03-），女，汉族，山东五莲人，高级工程师，毕业于华南理工大学，硕士，主要研究方向：電网二次设备检测、电能质量监测与治理;阮超（1993.09-），男，汉族，安徽长丰人，中级工程师，毕业于安徽建筑大学，本科，主要研究方向：配网自动化、电能质量综合治理、智能巡检;夏雨（1988.03-），男，汉族，安徽寿县人，工程师，毕业于华东理工大学，本科，主要研究方向：配网自动化、配电自动化终端检测。