电力自动控制在低压配电系统中的应用

夏明丽

（安徽博微智能电气有限公司，安徽 合肥 230088）

1 电力自动化控制系统构成

当前，电力自动化控制系统主要由工控机设备、数字式电力测控设备、多功能电力仪表设备、DMC-NP有源总线集结器、RS232转RS-485模块和6MOXA多串口卡设备6大模块构成，同时还设有SCADA-NT监控系统、音箱设备以及报表打印机设备等。

1.1 工控机设备

工控机设备在电力自动化系统中占据着不可替代的作用。精准处理信息后，实时测得数据后台监管与掌控——数据的精准测量、数据的妥善保存等；实现对记录信息的打印与显像，并在后台完成对运行系统状态的分析与评估；利用遥信功能实现对问题的早发现、早处理，有效降低了因事故造成停电的几率；利用遥控技术科学调整负荷，优化系统的运行过程[1]。

1.2 数字式电力测控设备

常用的数字式电力测控设备为DMC231型号，可以有效实施对低压配电系统的监测过程与后续管控，持续监测电流与电压、功率与功率因数、有功或无功电度参数，甚至实现了对开关量的整体监测与控制；无论何种原因导致的两级负荷超载，系统可以自动报警；实现对继电器出口的控制，并实现应答通信功能，确保配电系统运行过程更具安全性、可靠性、经济性和高效性。

1.3 多功能电力仪表设备

该设备在自动控制系统中体现出超强功能，如实现了可编程测量功能、能够进行数据显示、实现数字通信功能、达成电能脉冲变送与输出功能，并可以对电量实施测量，完成对电能计量过程、实现数据信息的显示、完成数据的精准采集以及达成数据信息的高效传输，充分满足了配网自动化的运行需求。在MODBUS-RTU通信协议的助力下，可实现多样化数据信息的线路传输，并以字节位的方式进行传输，将所有测量参数妥善纳入仪表内的电量信息库，利用仪表数字通信接口访问数据信息，获取数据信息。此外，可结合实际需求对仪表有针对地重置程序，实现配电系统中具有实际效能的参数与仪表参数高度一致。

1.4 DMC-NP有源总线集结器

该设备体现出通信电源补给功能，是基于DMC-N总线集结器实现的，可在DMCBUS现场且需要总线程远距离传输时发挥巨大效能，或者运用于DMCBUS现场总线对接外部系统时，作用等同于通信电源。DMC-N总线集结器使用较频繁的情况是辅助DMC系列产品实现通信网络的拓展，以“单元化”模式应对低压抽屉式开关柜内全部DMC系列产品的网络连接问题，凸显出该通信网络多样化优势——更灵活、更便捷、更可靠。

1.5 RS232转RS-485模块

串口通信是电力自动控制系统中常用的数据传输方法之一，主旨在于实现计算机间或计算机与外部设备的数据发送与接收。新配电室中，低压柜ABB开关最初使用的通信方式为RS232方式，但是当该柜与自动化监控中心的间距超过20 m后，原有的RS232通信方式无法满足此距离的通信传输需求，需要接口转换器进行辅助，完成串口与总线系统之间的数据交换。此时，需要接入RS232转RS-485接口转换器。

1.6 6MOXA多串口卡设备

6MOXA多串口卡设备属于可分配多个串/并行端口，为终端设备的连接提供服务，而多数终端都属于它的服务对象——将它与主机达成通信连接。当计算机设备需要与多个外部设备连接时，可以利用多用户卡实现，拓展计算机设备的串口或并口，因此将其形象地命名为串并口扩展卡。该设备的优势在于传输速率高，同时体现出极佳的稳定性。除满足电力行业需求外，它还被广泛运用于银行、金融、工控等诸多领域，属于计算机多用户通信控制系统不可或缺的硬件构成部分。新配备的低压柜SCADA-NT集成化监控系统利用MOXA生产的RS-485/422通信四串口卡。MOXA多串口卡具有光电隔离保护效果，用于满足自动控制设备的数据流供给。RS-485数据控制模式体现出灵活的可选性，便于操作，同时满足了高速通信的需求，摆脱了传统的通信束缚，实现了通信设备效能的最大化。

2 电力自动控制在低压配电系统中的应用优势

将电力自动控制技术运用于低压配电系统，可以体现出诸多优势，确保低压配电系统可以更稳定、更安全运行。

第一，电力自动控制系统能够体现出超强的电力故障分析能力，并提供精度极高的测量数据。换言之，当运行的配电系统突发运行故障时，电力自动控制系统可以及时准确地判断出导致故障发生的问题根源和故障发生的位置，有效节省了故障排查时间，可及时恢复供电，保障了企业的经济效益。此外，电力自动控制系统还能精确测量出电压、电流产生的不平衡率，为电力系统的安全、稳定运行提供了环境。

第二，构建科学的通信网络构架。维持电力自动控制系统正常运行的通信网络构架，通常会选用分层分树的构架模式，同时会将通信管理模块运用于系统，最大限度地简化系统的复杂结构——拓扑结构，提升网络通信质量。

第三，电力自动控制系统运用于低压配电系统时，还能体现出超强的自检能力。因为电力自动控制系统中设置了自检系统，可以实现对低压配电系统运行过程的有效控制与全方位保护，确保低压配电系统的运行过程更稳定、更安全。当低压配电系统在正常运行过程中偶发故障时，电力自动控制系统中的自检系统会发出报警，并自行开始对低压配线系统进行故障排查，并准确提示导致故障发生的位置与数据分析。根据自动系统的提示，可以明显缩短故障排查工作人员的故障排查时间，避免因不明故障原因而必须实施的全面故障排查过程，有效缩短了系统维修时间，节省了人力、物力的投入。

3 电力自动控制在低压配电系统中的应用

电力自动控制运用于低压配电系统时，除确保系统运行安全的同时，还能实现简洁的操作。此过程中需充分激活系统通信功能，实现高效的信息采集过程，以实现对配电系统运行过程的高效监管。同时，应注重数据监督、数据测试、数据收集以及数据储存工作，最终实现对数据的优化和对低压配电系统的管控。

3.1 发挥工控机、电力测控装置的最大效能

电力自动控制运用于低压配电系统时，为实现控制系统效能的最大化，需要对通信信息实施科学分析和高效处理，确保系统运行中获取和分析的数据信息具有实际意义，发挥工控机的最大效能。与此同时，可视化显像数据信息，实现对电力系统运行情况的可用评估。需要特别指出的是，在节约电能、确保控制系统稳定高效的过程中，应科学监测与管控低压配电系统运行情况的电能消耗情况[2]。

3.2 通信网络架构

自动控制运用于低压配电系统时，需要自动控制具备较高水准的通信网络构架——分层形式的网络构架。此过程中，利用网络构架实现对抽屉式开关柜的通信管理。同时，要求网络构架与现场总线间建立连接，实现对网络拓扑结构的优化，凸显结构简捷性的同时，提升通信质量。电力通信常用网络架构如图1所示。

图1 电力通信网络架构

3.3 配备LED显示屏与电源模块

电力自动控制运用于低电压配电系统时，应配备与之高度相符的LED显示屏与电源模块，这是助力自动控制系统功能高效发挥的基础。所以，LED显示屏与电源开关配备的要点在于，确保LED显示屏可以与自动控制系统的运行高度契合，并实现自动控制模式。常规情况下，当电力自动控制系统确保LED显示屏、电源模块正常运行时，会利用柜内取电的模式为其运行提供动力。LED显示屏智能的实时显示功能，可以为工作人员的信息采集提供极大便利，及时发现问题、处理问题，提升故障维修效率。

4 电力自动控制运用于低压配电系统中的有力保障

通过论述可以发现，电力自动控制对低压配电系统具有多维度效能，因此对它的有力保障必不可少。

4.1 择优选择材料

电力自动控制运用于低压配电系统时，控制系统功能的有效发挥离不开多方面的保障措施。其中，材料选择属于对其效能发挥的有力保障之一。在进行材料选择时应注重择优选择原则，除考虑材料的合理性外，还应考虑材料的自身性能，确保材料满足电力自动化控制设备的运行，体现节能性，同时降低因材料不当而引发设备损耗的几率。此外，优先选择可用的新型材料，利用新型材料的优势实施对配电变电器的必要改造，实现降耗提效的目的。

4.2 操作系统的合理建设

操作系统的合理建设属于有力保障之一，对电力系统的运行情况起到关键性作用。操作系统的合理建设以系统的操作便捷性为主旨，从而妥善处理低压配电系统在运行过程中的突发问题。同时，出于远程操作便利性的考虑，适合将操作系统设置于电网的中心位置。

4.3 对电网进行智能规划

对电网的智能规划同样属于确保低压配电系统发挥工作效能的有力保障，在凸显智能化的电网规划中能够高效运用低压分支线路，明显降低对其的使用数量，降低线路损耗问题的发生概率，有效提升电力传输效率。

5 结 论

综上所述，电力自动控制运用于低压配电系统过程，应该基于实际需求出发，充分利用工控机、电力测控装置的效能，设置科学的通信网络架构，配备LED显示屏与电源模块，充分发挥电力自动控制在低压配电系统的应用效能，并从材料、操作系统、电网规划3个视角论述了对该运行模式的有力保障，为电力行业的稳健发展奠定了基础。