配电自动化终端设备在电力配网中的运用

配电自动化终端设备在电力配网中的运用

侯俊卿

内蒙古电力（集团）有限责任公司乌兰察布电业局察右前旗供电分局 内蒙古自治区乌兰察布市 012200

  摘要：近年来，经济快速发展，电力行业发展迅速，各行各业对电量的需求量猛增，尤其是工业用电的增幅巨大，为充分满足社会用电需求量增加这一问题，我国电力企业应该积极建设，提高产电量。除此之外，电力企业还应该安全生产，保证电力质量和配电安全。电力自动化配网是电力企业最新研究的方向，可提高配电质量，保证配电安全。

关键词：配电自动化；终端设备；电力配网；运用

  引言
  随着配电网的建设，越来越多的智能终端被应用到配电网的各个业务环节中，从而实现电网运行的“坚强可靠、经济环保、灵活互动、友好开放”。然而，智能终端为电力企业带来更高效的生产效率和更舒适的用户体验的同时，也带来了新的安全隐患。研究表明，智能终端呈现出分布广、种类多、接入方式复杂和统一防护困难等特点，容易遭受病毒、木马、系统漏洞和匿名访问等安全攻击，存在“一点突破，影响全网”的风险，对以物理防护为主的电网安全防御体系带来了挑战。针对智能终端接入配电网后产生的安全问题，本文通过对配电终端进行渗透测试，分析总结智能终端存在的安全风险，并给出安全防护建议。

一、电力配网中配电自动化终端设备概述
  配电自动化主要指利用通信技术、现代电子技术、网络技术、计算机技术，将离线信息、配电网实时信息、电网结构参数、用户信息、地理信息等进行集成，建设成完整的自动化管理系统，实现配电系统平稳运转及事故状态下监测、保护、管控。而配电自动化终端设备主要是安装在中压配电网的不同类型控制单元、远距离监测单元的统称，具有数据通信、数据采集、数据控制等多方面功能。现有配网自动化终端设备主要包括馈线终端、站所终端几种，其中馈线终端主要指安装在配电网架空线路杆塔等位置的终端，以开关为监控对象，具有遥控、遥测、遥信、馈线自动化等功能；站所终端主要安装在配电网馈线回路的适当位置，如箱式变电站、配电室、开关站、环网柜等，以开关为监控对象，具有馈线自动化、遥控、遥测、遥信等功能。

二、配电自动化的发展阶段
  配电自动化发展大致分为以下三个阶段：（1）以自动化开关设备相互配合作为基础的配电自动化，该过程使用的主要设备为分段器和重合闸器等，该过程中，不需要构建计算机系统和通信网络。 主要功能是供电系统在运行过程中如果出现故障， 利用带简单逻辑运算的自动化开关设备之间的相互配合，实现故障隔离和区域性恢复供电，该阶段自动化程度相对较低，主要是逻辑控制功能。（2）基于通讯网络 、馈线终端单元 、后台计算机的配电自动化系统， 通过对该系统的合理应用， 在配电网正常运行期间，能够实现对电网运行状况的合理监控，同时可以通过遥控的方式，对电网的运行方式进行改变，及时察觉故障，并且由调度员进行操作，隔离故障区域，恢复故障区域供电。（3）随着计算机 、网络 、信息 、软件技术的快速发展 ，出现了配电自动化系统，该系统的应用形成了配电地理信息系统、调度员仿真系统、电网 SCADA 系统等，最终形成了综合自动化系统，该系统在电网运行中发挥着重要作用。 而配电终端设备作为该系统中一项重要内容， 其在系统运行过程中发挥着重要作用，因此要加强对其运行状态的分析，确保整个系统运行的安全性。

三、配电自动化终端设备在电力配网中的运用
  3.1检测故障
  检测故障的技术有很多，通常采用的是单相接地和短路故障的检测技术。短路故障的检测技术，主要用来检测远控馈线的自动化系统内出现的故障，通过检测各终端设备、搜集有关资料，及时将检测结果上报到主站中心，通过分析各配电终端出现故障的类型，确定故障发生位置与故障性质，从而及时采取措施排除。单相接地的检测技术，需要保持至少两个小时的正常供电，在两小时内马上采取措施排除故障。在一些电流较小的接地系统内，假如出现单相接地的故障，则产生电流通常较小，一般接地电弧能自行熄灭，所以也能自行消失。不过也不能忽视这类故障，要积极优化电路检测，从而降低出现单相接地类型的故障。
  3.2终端选型
  在整个电缆线路运行过程中，自动化终端是一个非常重要的组成部分，也是电缆线路相对薄弱的模块。因此，做好电缆自动化终端选型，对于电缆系统安全、平稳运行，降低维护人员工作压力具有非常重要的意义。本质上自动化终端是指装配到电缆线路末端的设备，可保证与电力网络或其他用电设备电气连接稳定性。以110.0kW电缆自动化终端选型为例，现阶段在电缆线路中应用较广泛的自动化终端为整体预制型干式、复合套管式，前者主要是利用硅橡胶制造，将绝缘层、防雨裙、应力锥进行了一次性整体注射成型，不仅可保证终端表面优良的机械性能、电气性能（抗紫外线、憎水性、抗漏痕、抗老化性、耐污性能、耐电蚀性能突出），且体积较小、部件较少、安装较为便捷（伞裙厚而方向灵活），对周边环境无污染，无爆炸、燃烧风险；而后者外绝缘由环氧玻璃纤维管、硅橡胶伞裙复合而成，经应力锥注射硅橡胶硫化成固定形状，内部填充料为绝缘浇注并配置了密封圈，具有较为突出的防污闪特性，但安装时耗材较大，后期维护难度较大，不适用于配网自动化电缆线路中配电自动化终端选配，基于此可优先选择整体预制型干式自动化终端设备。

  3.3开闭所故障的自动隔离应用
  建立开闭所的目的主要是保证供电网络稳定性与可靠性，同时联络不同电源。开闭所的进线一般使用的是断路器，并配置了保护监护的装置；开闭所出线则采取负荷开关。DTU 监控出线开关，监控主要是实时检测，从而及时发现和上报故障信息。在处理开闭所故障时，可以不应用主站，而是 DTU 中的 PLC 功能对故障进行处理，实施本地控制方案。在处理电源进线故障方面，假如进线点出现了故障，会出现保护动作，也就是跳开断路器。进线断路器在跳开后，会自动开展自投备用电源，同时合上开关，恢复开闭所的正常供电。
  3.4快速隔离故障
  电力配网自动化中，起关键核心作用的是馈线自动化，其处理故障的速度与可靠性，对电力配网自动化整体效果有重要影响。馈线自动化处理故障通常的情况包括：①馈线自动化在不具备通信条件的时候，能利用重合器模式对短路故障进行处理，一般情况下重合器模式是重合器时序和分段器（具备保护功能）相配合来处理故障；②馈线自动化能利用 FTU 和配电主站实施集中化智能模式，也能利用FTU 和配电子站的集中化智能模式对短路故障进行处理。这两种智能模式都是短路故障的有效处理方法，不过也会造成故障线路和非故障区段全部中断供电，中断供电后恢复正常供电要几分钟时间。

结束语：

  电力配网的自动化水平和配电自动化终端设备的应用是电力行业发展乃至时代发展的必然趋势，自动化技术的应用和自动化水平的提升也代表着现代技术在国家建设以及人类科学技术文明延续中的重要组成，如能够真正满足人民生活、经济生产、国家建设中对电力能源的需求。只有不断增强电力配网自动化终端设备的应用才能够推动电力行业得到快速的发展，所以，电力企业必须要重视配电自动化终端设备在电力配网自动化中的应用，不断的针对其技术性和先进性进行研究分析，借鉴国外先进的技术经验，不断完善配电自动化终端设备，以期能够实现电力配网自动化运行的安全性与稳定性。从根本上提高用户用电的体验。此外，相关技术人员也必须要不断地加强配电自动化终端设备运行的稳定性和维护水平，从根本上保证自动化终端设备能够促进电力系统安全运行，进而实现电力行业的稳定发展。

  参考文献:
［1］赵海．配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用探讨［J］．通讯世界，2019，26(11):266-267．