分析电力自动控制在低压配电系统中的应用

分析电力自动控制在低压配电系统中的应用

安渭娟冯向辉董涛

安渭娟冯向辉董涛

陕西陕焦化工有限公司陕西渭南711712

摘要：电力自动控制装置主要应用在1千伏低压配电系统中，可以实现自由切换两个电源的负载电路，在主电源发生问题后，可以自动转换电压，并且在解除故障后可以返回电源电压。低压配电系统最重要的负载设备，必须安装电力自动控制装置，例如消防用电等。本文详细分析了电力自动控制的优势，提出了电力自动控制系统的组成部分与要求，希望为实现供电模式改革提供帮助。

关键词：电力自动化；低压配电；远程控制

电力自动控制基于互联网技术，采用网络设计，主要负责构建面向对象的分层、分布式结构。使用计算机技术、继电保护、自动控制、人机工程、现场总线、通信技术，实现三相回路连续监视、测量、控制、通信，并可以为低压配电系统添加打印统计报表、声音警报、远程操作等功能。为了开创供电管理新模式，为远程智能化供电机房发展提供良好基础，与传统供电模式相比，电力自动控制系统降低了人员工作量，有效减少人力资源消耗，而且供电可靠性也有很大提升，使供电质量得以优化，提高低压配电系统的工作效率。

一、自动化系统组成部分与作用

（一）系统组成

电力自动控制系统主要包括工控机、数字电力测控设备、多功能仪表盘、ABB通信模板、RS242-RS-495模块、DMC-CP总线集结设备、SCADA监控设备、音箱、打印机等设备。系统可以划分为分布、分层结构，测控装置与电力仪表采用串口作为通信方式，并且与自动化控制系统连接，使用RS-495或DMC总线连接。

（二）工控机

电力自动控制系统中的工控机可以实现的功能包括：处理收集到的信息数据，并且通过后台控制实现现场数据控制、保存、测量；通过画面直接显示或者打印机打印出记录，实时进行系统运行情况分析；通过遥感操作可以及时发现或处理突发事故，减少因事故导致造成的停电时间；通过遥感操作合理分配符合，使低压配电系统运行效果得到优化。

（三）数字电力测控设备

DMC242数字电力测控设备，对实现低压配电系统的三相回路全面控制有很大作用。三相回路电流、功率、电压、频率、有无功电度等具体参数的测量，各项运行开关的监视、配电设备两级超负荷警告、继电器出口控制与应答通信能力，可以有效提高配电系统运行安全性，使低压配电系统更加安全、经济、高效。使用数字电力测控设备，具有以下特点：

1.高精度分析

通过精确有效的测量数据，可以更加精准的计算出非线性负荷，完善的故障分析功能，可以统计不平衡率、极值范围、2-32次谐波分析等，充分满足电力节能与安全的发展要求。

2.通信网络构架

数字电力测控设备采用了分层分布树形通信网络结构，在抽屉开关柜上的效果十分优秀。在应用总线集线器与通信管理模块上，与自带通信电源总线完美连接，极大的优化了网络拓扑结构，使通信质量得到有效提高。物理性质上采取RJ45与SPT5作为连接双绞线，极大的提高了安装便捷度，而且后期维护也更加方便。

3.高级自检能力

本系统支持两级超负荷警报，采用保护控制功能优异的装置作为自检设备，而且可以通过专用出口继电器与站内中央系统连接，警报信号直达DCS或中央信号系统，确保控制与保护装置的运行有效性。

4.国际标准IEC协议

本系统使用IEC61850协议，可以提供带宽更高、维护方便、兼容性强等成熟的技术优势，而且IEC61850协议是国际上影响力最大的标准协议，可以使DMC242与中高压系统的结合更加紧密，形成保护与控制结合的高水准数字化系统。

5.标准外部系统接口

DMC242采用一体化数字配电系统，在此基础上，也需要考虑与外部DCS、BA、PLC系统的连接。连接方式采用通信连接ETHERNTE、RS495-RTU与5-22mA的直流信号相互连接，采用继电器作为接点信号。

6.高分辨率LED图形显示器

与传统的LCD显示器相比，高分辨率的LED显示器使用寿命更长，而且屏幕可以长亮，温度范围适合，并不需要通过调节对比度适应温度变化，最大可视距离可达10m，可以取代指针式仪表盘。

7.通用工作电源输入

采用国际通用的开关电源模块（90-270VAC），适用于任何范围的供电，即可以通过柜内电压回路供电，也可以根据设计要求选择直流电源，以此提高供电的可靠性能。

二、SCADA监控保护系统作用

（一）数据服务器

数据服务器是SCADA系统的执行程序，主要负责数据接收与通信转发，可以为其他软件提供历史与实施的数据。在数据服务器中，可以直接查看设备通信情况，并且监视设备通信报文，通过实施信息与历史数据的管理工作，可以使人与设备的结合更加完美。根据标准通信口可以自动添加通信报文监测，其主要功能就是为了监视通信的原始报文数据，为了方便后期调试，报文窗口使用16进制数据模式与ASCII字符模式作为报文的转换功能，可以随时结束或继续。红色作为下发数据，绿色作为上传数据，通过两种报文模式，可以有效提高数据服务器使用效果。

（二）系统组态软件

系统组件软件属于SCADA开展项目的基础，该软件可以完成单元创建、通信口配置、模拟开关量、电度、SOE事件、人员操作等运行参数的管理设置。系统中包括：时钟、事件、口令、数据库、负荷时段、值班表、HMI菜单与画面推动程序，通过可视化设计，搭配鼠标操作风格，使复杂的系统管理更加方便。有效提高低压配电系统运行效率。

（三）图片组态软件

图片组态软件主要工作是为了设计专用人机界面，大量实时界面、报表数据统计、工程图纸设计等工作，都需要在图片组态软件中完成。本软件使用可视化作为设计方法，并且与Windows操作系统接近，可以针对性的进行对象化图形设计，通过鼠标拖拉的灵活性与高效率的编辑方案，可以使编制电力自动控制系统更加快速，效率也有极大提升。

（四）人机界面

人机界面主要通过图片组态软件设计而成，程序设计的核心内容就是便利的用户操作界面，所以设计阶段，对软件界面的便捷程度有着极大的要求，扩展性能强，使用十分方便。程序主界面可以分成九大独立操作界面，其中包括中心配电系统图、中心通信系统图、电压显示图、电流棒图、实时负荷曲线图、标准运行报表、开关运行状态、客服联系通道、返回主界面这九大部分，可以根据用户需求决定使用过程。在主界面使用鼠标点击图标，可以直接弹出对应部分，使操作更加方便。

三、结语：

在电力自动控制投入运行后，低压配电系统稳定性得到有效提升，保护动作的反应也更加可靠，通过计算机自动化技术，实现了技术上的管理，使系统操作更加便捷、稳定，为保障供电安全性提供了帮助。自动保护系统将成为电力系统未来的重点发展方向，随着供电稳定性的重要程度不断增加，未来10kV以上的电网中也将普及自动保护监控系统，为我国电网发展提供更多帮助。

参考文献：

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