配电自动化系统的实用设计

2019-11-30秦孝来

电子技术与软件工程 2019年7期

文/秦孝来

随着社会建设脚步的加快，社会智能化已经是一种必然性的发展潮流与方向，配电系统不但与我们的日常生活息息相关，也与各种生产活动关系密切，因此配电自动化系统的出现也是自然的。一个国家的建设工作与科技发展离不开电力的充分供应，而科技决定了该国家的软实力与国际市场竞争力，所以可以说电力的供应效率本质上决定了其发展道路的走向。配电自动化迎合了当代对配电系统的各种要求而产生，相对于传统的电力分配而言，其更加的稳定、快捷、高效。电力与用户的直接联系就是配电系统，所以更要保证其安全性与自我监测的工作效率。配电自动化系统的投入使用，会大大减少人力投入，节约人工成本，并且降低了人为性失误的发生率；同时智能化的配电系统将用户与系统充分联系起来，保持良好的人机沟通，为配电系统的发展提供了一定的有利因素。本文将在配电自动化系统的详细设计实践方面展开论述。

1 配电自动化系统实用设计的总体要求

1.1 规范性

任何投入使用的配电系统的设置与器件，都需要保证其完全满足国家标准与行业设定标准值。标口要符合各行设定的规范接口规约；特殊通讯规约必须以文本形式提出详细要求。对电力企业的要求如上严苛，对于用电企业的要求同样如此，客户要选择服务口碑与配电系统质量过关的企业，要严肃对待任何一项选择，以保证之后的配电系统建设不会发生不可挽回性失误。

1.2 规律的分层设计

不只是配电自动化系统设计方面，对于所有的配电系统而言，设计使用都需要考虑到其所在地对整个系统的限制以及系统对环境的各方面影响。合理科学的规划配电系统的建设，考虑周到，积极与各部门进行沟通，才能使整个配电自动化系统设计更加体验良好。

1.3 灵活的开放设计

配电自动化系统中较为突出的就是人机交流良好，智能化的设计使客户端的反馈能够及时完整地传送到控制端，从而对现有的系统进行改良，使整个系统更加的灵活开放。

1.4 独立的保护设计

与客户端交流密切的配电自动化系统必须拥有一整套成熟独立的自我保护系统。其中包括随时监测、发现问题、及时警告以及自我修复功能。并且整个设计都应该与其他工作层面独立起来，防止保护机制被其他不良因素影响。

1.5 稳定的运行要求

当代配电自动化系统也要拥有良好稳定的抗外界干扰的功能。对于随时可能出现的有害干扰因素，配电系统不能因其轻易地失去工作能力，否则将会造成较大危害，大大浪费资源，降低了整体系统的工作效率。

2 配电自动化系统的实用设计方案

目前我国在配电自动化系统的设计为分层运作。主要分为三个层面：主站层、子站层和终端控制设备层三部门，三者之间通过光纤通讯方式实现数据互通。

2.1 主站层

主站层的任务是收集整个配电自动化系统的数据，并对其进行分类、储存与共享。各个分部的各类数据都将传输到主站层，然后通过分析计算后再反馈到相应的部门，以此保持整个系统的良好沟通，保证了配电工作的稳定与高效管理，使其工作在最佳状态。同时主站层也时刻关注整个系统的运行维护工作，因而更好更快捷地保障整个系统的正常运作。

2.2 子站层

子站层作为分布在各部位的总管理层，所具有的功能更为详细复杂，主要有随时检测仪器设备、调整仪器的各项数据、采集各类数据、对各分支进行细致管理与监测等。主站层的数据主要来于子站层的汇总，同时主站层反馈来的数据由子站层反馈到管理分支处。

2.3 终端控制设备层

终端控制设备层是整个系统的精良设备汇总处，其通过各类传感器的配合工作，将变压器、开关柜等一次设备的运行状态、数据反馈、故障监控及时反映给监控端。具体的设备包括配电变压器检测单元 TTU、馈线终端单元 FTU 和配电终端单元 DTU。

3 对于一次设备的具体要求

配电网一次设备主要包括变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器等器件，为了保证整个系统运作的稳定性与安全性，这些设备都需要满足一定的要求。要求如下：

（1）考虑到该器件的使用较为频繁，且维护起来并不是很方便的特点，我们更多地优先选择电动无油、操作简单、方便快捷的设备器件，以避免高频的维修工作。

（2）一次设备不是独立存在的，而是与终端配电层有所联系的，因此在安装一次设备时，要为终端设备所需的位置、接口等作出充分预留。

（3）需要获取终端的配电电源时，一定要安装电压互感器或电流互感器，且其容量要满足终端配电运行与开关操作的需求。

（4）任何情况下都要考虑出现问题时的后备设置，因此我们在配电网内设置了终端配电用的后备电源，以在电源出现问题时第一时间得到后备能源支持，防止出现大面积负面影响，且绝对保证在此情况下后备电源可以坚持运作一段时间，并与开关充分合作。

（5）多用模块化设备，而不一味地采用整体化设计。这样的分区设备设置，有利于部分部件升级与改良，且不互相影响，提高了整体的运作效率，降低了故障发生率与负面影响范围。

4 配电自动化系统的维护

整体配电自动化系统的安全稳定运行，并不是只依靠内部的器件设置，更多的依靠于外部人为的监管与维护。主要方式为日常常规巡视与定期维护保养。分配一定的人员，在指定时间点对相关电网部位进行巡视与检查，例如清扫外部垃圾、添加润滑油等促进配件，且要求巡视人员具有一定的相关专业知识；另一方面，定期对整个配电网络进行检修与维护，结合主站中的数据收集与分析，按照标准进行维护工作。