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

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.