电力自动控制系统在低压配电系统中的应用研究

蒋镇宇，王榆

(国网江苏省电力有限公司海门市供电分公司，江苏 海门 226100)

0 引言

现代输电系统大部分都是应用低压配电来进行电力传输的，其能够充分满足民众对电力的使用需要，对整体能源供应情况进行检测，建立起全面自动能源管理系统智能控制低压配电。电力自动控制应用于低压配电系统中，如果出现电源故障，能够及时检测到并修复，且电源管理中也会自动检查，如此，不但能节省人力、物力资源，还能降低能耗，一举多得。

1 电力自动控制系统分析

电力自动控制系统是电力行业不可或缺的系统，一般用于自动化管理，其主要由工控机、数字化电力测控、电力仪表等部分组成，都具有各自不可替代的作用。简单而言，电力自动控制有分布和分层两结构划分，低压配电系统应用，可借助串口通信，来保证信息的可靠输送，有效控制低压配电系统。

1.1 工控机

该结构的功能主要是依靠处理信息，在后台控制、测量、存盘保存现场数据；依靠将打印记录下来和显示出画面，来实现系统运行分析；通过遥信，及时发现故障缺漏，避免因为事故而长时间停电；以遥控的方式，来对负荷进行科学调节配置，保证运行顺畅[1]。

1.2 数字测控装置

数字测控装置的用途在于对低压配电系统电流、电压、功率值进行测量，并测试频率，严格监控电力控制系统不同开关量，假如负荷量不符合要求，立刻报警，提示相关人员来进行维修处理。此外，数字电力测试系统能管控继电设备出口和设备，保证系统的安全性。

1.3 多功能电力仪表

多功能仪表能精确测量电量、电能，保证准确测量结果，实现自动化配网。依靠现场仪表显示来确保通讯接口的可用性，保障电力自动控制系统数据的高效率传输。LED现场显示，供给串行异步半双工RS-485通信接口，应用MODBUS—RTU通信协议，以通信线路为基础，各数据信息通畅传输。以每字节的位传输方式：1个起始位、8个数据位(奇偶校验位)、1个停止位(有奇偶校验位时)或者2个停止位(无奇偶校验位时)。仪表内电量信息表里保存有所有测量参数，借助仪表数字通信接口，便能够对这些数据进行采集和访问。也可分析实际需要，对仪表进行重编，统一配电系统需求参数和仪表参数[2]。

1.4 DMC—NP纵向设备

该设备是基于原纵向集结设备发展起来的，新增电源补给功能，能够和现场总线远距离传输。在现场总线与设备直接相连的时候，能够取代DMC—M管理模块，供给电源。DMC—NP总线集结设备的传输方式是透明的，主要采用DMC产品，极大程度拓展通行网络，依靠单元化处理方式来实现开关柜所有产品网络连接，开关柜是低压电抽屉式，通信网络灵活度更高，可靠性强。

1.5 模块的转换

计算机与计算机间，计算机与设备间的数据传输都被归属于同一串口通信技术，用来实现数据、信息的发送接收。处于新型配电室内部的低压柜内的ABB开关，是通过RS232方式来通信的。不过，自动控制中心与低压柜间的距离一般>20 m，因此传输实际要求难以通过这一通信方式来达到。需要依靠接口转换设备，RS232接口与总线间数据转换。

2 电力自动控制系统在低压配电系统中的应用

2.1 发挥工控机、测控装置功用

低压配电系统中电力自动控制的应用，须对通信信息予以关注，着重处理、搜集数据信息，并结合显示出的画面来完成电力控制系统情况评估、分析工作。以电力测控装置连续测量低压配电系统三向回路电流、电压、功率等参数，保证各个开关量处于监视中，两级过负荷越限警告，保证整个配电系统能够安全、可靠、经济、高效的运作[3]。

2.2 通信网络架构把控

低压配电系统中电力自动控制的应用，要把控好通信网络架构，以分层方式建立网络架构。一般在抽屉式开关柜中选择分层树形通信网络，有总线集线器、通信管理模块，加上通信电源自带的现场总线，能实现网络拓扑结构的简化，通信质量也得到优化，通常优选RJ45与SPT5双绞线，安装简单，维护轻松。设置时，自建继电器的出口要能与中央型号系统实现稳定连接，且保护与控制装置须安全高效运作。此外，对网络架构进行设计时，需考虑IEC61850协议，该协议具有多项优势，如高带宽、维护简单、兼容性优、成熟技术支撑等，还十分有影响力，能够将DMC231和中高压系统保护控制装置更好地联合，从而建立起整体数字化变配电系统。在该系统基础上，考虑与外部系统的连接方法。以IEC61850协议来数字化、智能

化改变电力自动控制，让其在低压配电系统中的作用得到最大优化。

2.3 选择适宜LED显示屏和电源模块

在对LED显示屏与电源模块进行挑选时，要确保LED显示屏能适应电力自动控制系统的需要，与液晶显示屏LCD相比，LED这一图形显示屏有着更长的寿命，且不需要屏保来保持常亮，有更广的温度范围，也不用调节对比度来对环境温度进行适应，可视距离约10 m，以其，指针式仪表可被真正取代[4]。LED显示可以反映系统实际情况，维修人员通过查看LED显示屏，可以更好地发现系统存在的问题，从而保证系统维修的高效率。

3 电力自动控制系统应用于低压配电系统的保障措施

为有效监控低压配电系统运行，实现有效预警和控制，保证电力系统稳定安全运作，降低故障发生概率，需要采取可靠的保障措施，主要分为以下方面。

1)材料优化选择。材料选择的时候要考虑合理性和性能是否良好，以保证在使用过程中降低设备的损耗，发挥节能效果，材料选择的时候可以考虑新型材料，对配电变压器进行节能改造，最大程度降低消耗，实现节能性。

2)操作系统完善。管理者需要参考系统运行的现实情况，建设符合实际需求的自动化控制框架，保证操作的有效性，提升配电项目的完整性。操作系统对于电力自动控制系统的应用十分重要，在建设完善的过程中，要突出简便性，依靠简便性操作系统来简化操作，以更简单地处理低压配电系统运行故障问题。另外，可将操作系统放在电网的中心位置，使远程操作更简便。

3)电网合理规划。低压配电系统应用电力自动控制系统，对电网进行合理的规划，可以降低低压分支线路运用，避免线路过多的损耗。合理规划电网，还能保证电能供应无忧，使近电远送等问题得到切实解决。另外，合理规划电网可减少供电过程的损耗，满足电网区域民众供电需要。

4 结语

电力自动控制在低压配电系统中的应用，能自动发现和排除电力系统故障，提高系统故障排查维修效率。电力自动控制系统能够实现智能化和自动化，更好地满足民众的供电需求，在应用过程中，要发挥工控机、电力测控装置作用，把控通信网络架构，及科学选择LED显示屏和电源模块，并通过材料优化选择，操作系统完善，电网合理规划等措施来保障低压配电系统运作的稳定、安全，降低损耗。