智能配电自动化终端电气性能检测技术研究

智能配电自动化终端电气性能检测技术研究

程谦鹏

342922198810102273 池州九华山机场 247000

摘要：近年来，我国经济不断发展，随着万物互联时代的到来，智能电网也集成了高速通信网络，通过最新的传感器和测控技术，更加经济高效地保证了电网的时效性、可靠性和安全性。针对配电自动化终端，国家电网要求在其入网专业检测、型式试验检测、业务功能安全验证和居配安装等方面进行检测。配电自动化终端具有遥测、遥信和遥控等功能，产品的检测内容包括功能、电气性能和电磁兼容等多方面的要求。

关键词：智能配电自动化；终端电气；性能检测技术；研究 

引言

随着中国经济的快速发展，日常生活中对电力的需求也逐渐提高，因此，发展配电自动化，保证配电自动化系统的可靠性是配电网发展的必然举措。然而，由于不同厂家生产的终端设备及配套软件均不统一，给系统集成带来了巨大困扰，会极大地影响配电自动化系统的稳定性。自动化技术在智能电网配电中的合理利用，电力信息技术信息系统实现统一有效管理，对电力系统各部门信息自动化领域进行分配，同时目前还要促使互联网技术以及配电网动态感知以及对应的预警机制得到有效落实。

1自动化技术的应用意义

科学技术的不断进步和快速发展，促使各种不同类型先进技术手段在实践中的整体应用范围越来越大。自动化技术近年来在各领域中的应用相对比较广泛，特别是智能配电网的不断完善和优化，促使其对应的配电效率有明显上升趋势。为了保证配电网在运行时的高效性和稳定性，需要对其中涉及到的各种不同类型数据进行有针对性的采集和利用，同时可以实现分段提取，以此来实现客观合理分析，这样才能够保证整个供电的科学性和合理性，促使供电效率以及质量得到提升。对智能电网进行构建和具体应用时，不仅是顺应时代发展要求的必要趋势，而且能够满足目前供电方面提出的个性化需求。因此要结合实际情况，保证智能配电网在运行时的稳定性和可靠性，这样才能够满足人们在日常生活以及生产的各方面提出的个性化需求。如果电网系统在运行过程中出现一系列故障问题，那么必须要对停电范围进行不断缩小处理，促使用户整体满意度得到提升。同时要加强对基层维修人员自身工作量的缓解，智能电网在设计以及具体施工过程中，要保证其能够实现科学合理的推进。只有这样，才能够保证配电自身可靠性的提升。对于智能电网当中涉及到的自动化技术手段而言，要保证自动化技术在其中合理利用，这样才能够推动我国电力事业的进步和发展。除此之外，由于自动化技术在应用时其自身具有非常明显优势，能够为电网智能配电的稳定、可持续发展提供可靠技术手段作为支持，无形当中还可以推动我国电力行业的创新发展，实现电力企业自身稳定运行的同时，实现其经济效益的最大化。

2配网自动化系统的整体架构

配网自动化系统主要以配电网的调配和运维检修为应用主体，满足配电运行维护管理、抢修管理和调度监控等功能的应用需求，同时兼顾配电网相关的其他业务的协同需求，致力于提升电网精益化的整体管理水平。二次设备通常包含配电主站、配电子站、配电远方终端和通信模块4个部分。它们由配网管理中心进行集中管控，配电主站主要负责与各个子站进行交互和通信，一般部署在地区的调度中心。配电子站安装在110kV或者35kV的变电站，主要负责与所辖区域的配电远方终端进行通信。

3智能配电网模拟测试系统

3.1电力系统模拟模块

用于短路和潮流计算，以进行稳态电力系统分析。通过在电力系统模拟模块中使用ＴＣＰ／ＩＰ协议进行通信，可实现计算电压和电流值在模块之间的快速传输。此外，该模块通过改变开关状态、电容器组开关状态、变压器抽头变比，进而改变电力系统的运行状态。

3.2系统集成模块

主要用于控制智能配电网模拟测试系统中所有模块之间的数据流。该模块通过使用事件驱动方法来执行控制，以确保硬件在环和软件在环中包含的所有模块之间的数据同步。在考虑每个事件的时间戳的同时，还将其他模块交换的数据放置在全局事件队列中。电力系统模拟模块的系统转换模型有３种状态：等待，模拟并等待，模拟。系统的输入事件集合Ｘ由各个仿真模块传输的信息组成，每条信息都包含系统集成模块分配给其的时间戳，系统的输出事件集合Ｙ为电力系统模拟模块的输出信息，它包含了电力系统中各个设备的电压和电流相量，这些输出信息将用于模拟系统中的其他模块。

3.3虚拟智能电表模块

该模块用于模拟真实智能电表，其功能包括电气测量功能和智能操控功能，例如远程断开或重连电源功能和紧急报警功能。此外，每个虚拟智能电表还通过使用通信协议，以实现与计量数据管理系统进行通信的功能。

4检测系统的搭建

4.1自动化检测流程

因为配电终端的检测数据量较大，对检测周期的要求比较严格，为了提升检测效率，需要对日常的检测工作进行梳理，建立统一的通信接口和参数定义，形成规范化检测流程，进行自动化测试，对后期数据的查询和维护也提供了必要的条件。

4.2系统硬件配置

根据标准要求检测系统一般由配电终端模拟主站、三相标准功率源、精密功率分析仪、状态量模拟器、控制执行指示器、可编程电源、低压大电流发生器系统和被测样品等组成，本次系统还配置了电能质量分析仪、示波器、数字毫秒计和电流钳等基础辅助仪器，方便后续检测更好地开展。控制原理为：控制电脑通过网络端口经过交换机与三相功率源、配电终端样品进行通信，三相功率源对配电终端施加电压、电流、功率和功率因素等模拟信号，配电终端样品接收到信号后对模数进行转换，处理后将数据保存。系统通过自动化测试软件获取配电终端样品处理后的数据，通过计算求出对应的测量误差，并将结果以报告的形式输出。

5智能配电网模拟测试系统测试

（1）计量数据管理系统通过获取智能电表发送的停电信息，向模拟系统发送停电信息。数据采集与监视控制系统通过获取重合闸信息与智能电子设备信息，向模拟系统发送设备信息。虚拟配电运行平台的配电管理系统包含２个重要功能：１）用户负载与配电变压器相关联，可以根据用户的智能电表报警信息识别每个配电变压器的状态；２）在接收到地理信息系统提供的电网数据后，配电管理系统将创建一个变压器矩阵，并根据用户智能电表的报警信息来对断线线路进行定位。断线故障的定位思路为：若当前用户智能电表进行报警，则定位与当前用户关联的配电变压器，逐级向上判断，若上一级配电变压器关联的用户智能电表未报警，则可定位断线故障处于该段配电线路之间。

（2）仿真设置。仿真设置在距离变电站３０ｋｍ处出现了配电线路断路，且仅发生Ｂ相断路。故障发生的时间戳为１４︰３０︰００。此外，在系统事件管理模块中设置了不同的故障阻抗，以测试系统对算法的灵敏度级别。

结语

综上所述，配电终端电气性能检测涉及到的检测内容较多、数据量较大，仅靠手工测试，效率较低，检测结果的准确度也会因为人工的问题存在偏差。除此之外，配电终端生产厂家比较多，考核的指标要求没有统一，检测过程中会出现很多通信匹配的问题。如何了解配电终端产品的特性，整合实验室现有资源，解决上述检测过程中可能出现的各种问题，是实现配电终端电气性能检测的重点和难点。

参考文献

[1]张文亮，刘壮志，王明俊，等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术，2009，33（13）：1-11.

[2]国家电网有限公司运维检修部.配电自动化运维技术[M].北京：中国电力出版社，2018.

[3]刘敬之，陈红艺，谭思.配网自动化系统现状的研究[J].电源技术应用，2013（7）：5.