摘要：针对农村地区配电网的智能配变在末端进行相位识别时存在着识别精度低、检测不准确等问题，本文提出了基于配变监测终端在台区末端进行相位识别技术的研究方案，实践证明，该方案通过配变监测终端可以及时掌握现场及周边的电压、电流、功率等数据和运行状态，也有利于提升停电事故判断的精准性，并且还能够实时将采集到的数据通过网络实现信息共享，由此实现对配电网的动态管理。

关键词：配变监测；台区末端；相位识别

1 引言

随着经济发展和人民生活水平不断提高，农村地区居民用电负荷也在不断增加，为了能够解决农村居民生活用电水平提高带来的用电负荷增长速度快等问题，将要求供电企业对配变进行智能化改造，由此通过实时监测的方式改善用户用电体验、提高供电质量。本文在分析配变运行过程中所存在问题之后，提出了一种基于配变监测终端在台区末端进行相位识别技术研究方案，旨在为提高配变正常运行水平提供有效支撑。

2 农村配电网络现状

农村配电网是指以供电线路为主要组成，包括主变、配电变压器、低压配电箱等电力设备。农村地区用电负荷在未来的发展历程中还将会出现增长速度快、配电设备损耗快、运行管理困难等现象，并且其中存在的电压不稳定、开关频繁跳闸等也将直接影响城乡居民用电质量，从而导致农村居民出现对供电质量不满意问题。针对农村用户所存在的这种用电问题，需要对配变监测系统进行智能化改造，以此使其能够通过先进的信息技术对配变运行状态进行实时监测。根据实际需求，对配变进行智能化改造需要将信息采集终端安装在配变台区末端终端处，其中配变台区终端由供电厂家按照采集到的配变运行状态信息以及各终端采集到的数据进行实时更新，并且通过采集数据对配电网结构形成科学分析、对配变运行状态提供全面支撑。

3 基于配变监测终端在台区末端进行相位识别的设计方案

3.1 故障诊断

配变监测终端主要包括开关柜、SF6气体保护装置、配变运行状态信息采集装置和故障诊断模块。其中开关柜是配变运行状态信息采集装置，将开关柜内部压力、温度、气体等参数测量值和用户报警器发送的数据进行隔离，从而避免用户报警器误报警。开关柜具有故障诊断、安全警示、防误报警、保护等功能；SF6气体保护装置提供保护，可有效避免故障点误报警。故障诊断模块主要实现两个功能：一是采集历史数据并将数据发送给故障诊断模块，二是故障诊断模块处理异常数据以供分析。一般故障报警信息为用户报故障时所提供的信息，故障检测数据通过 SQL Server数据库进行提取处理；线路检测装置、变压器等开关设备有正常时，并不会影响客户正常供电；如果有用户报警器发出异常信号，需及时处理。

3.2 相位识别

配变监测终端采用智能采样装置采集配变侧负荷电流、电压和频率的相位信号，将配变监测终端采集到的配电电流、电压等信息通过时序分析软件对采集到的数据进行分析处理。而后将配变监测终端采集到的数据与智能采集到的其他数据进行比较，从不同时间、不同角度采集图像分别进行相位分析结果。最后再通过分析不同位置的数据特征，采用数学模型对数据进行特征提取和模型运算。

3.3 负荷检测

负荷监测装置可以实时监测配电变压器内的各断路器开合情况，并记录报警信息和记录数据。其中，电流采样值与故障报警值对应，与负荷电流进行比较，并给出故障类别等；为用户提供线路负荷曲线图，期间可根据不同用户实时负荷数据，对故障点发出预警，同时报警装置发出相应声音。负荷监测功能可以对线路故障点提前预防和排除、提高供电可靠性、降低停电损失，提高客户满意度。

3.4 配电监测终端的安装及数据接入

为了提高配电设备运行的可靠性，保证采集终端工作的稳定性、可靠性及有效性，应将配变监测终端安装在智能电表位置。由于配变站内的配变站上有大量设备，因此可以将监测终端安装在配电变压器上，并将故障开关安装于用户报警器的末端位置。在对开关柜进行绝缘化改造时，需要对电源、接地总线分别进行断路和分断操作，并且需要确保各回路均连接良好。同时，设备与主控装置也应完成可靠地通信。对于非负荷型（即负荷在一定范围内）配变监测终端与主变连接时需要进行接地隔离，以防止故障点误报警后引起更大故障。对低压部分采取加装接地线隔离的方法防止故障点误报警。

4 配电系统配变相位识别

配电系统对负荷的动态调节，并不需要频繁的开关柜，而是在配电变压器和配电网的两端分别通过相位传感器检测相电压和相电流。期间配变监控终端与相应配电变压器相连，而后将此信息实时反馈给控制系统和供电企业以及设备管理部门进行处理。系统采集到数据后，会自动对配变中继电机、发电机有功功率进行计算，确定故障点所在位置，并根据相关理论进行分析判断，以确保有针对性地消除故障点。如果对配变正常运行状况判断不正确的话，会出现配变跳闸现象，进而影响供电质量。

4.1 系统结构

配变监控终端由安装在配变开关柜中的红外感应器、电感、电容和开关等组成。配变监控终端与所采集到的数据都会经过处理后，实时显示在配电网络数据系统中。配变监控终端主要包括数据采集模块、通信接口模块等，数据采集所需数据后可在智能微机软件平台上进行处理，然后将处理后形成图像发送至主服务器。

4.2 信号处理

在实际工作中，将不同功率的配电变压器对应的相电压和相电流进行检测。首先对配变本身进行检测并记录相位，然后根据相关参数的调整，而后再通过对配电变压器两端电压进行处理确定当前相位。若相电压高于某一数值时，说明线路故障或配变设备存在故障等情况。此时由于传感器的误差也有可能导致输出电压出现较大的变化。为了准确识别配变两侧对应区域的相电压和相电流，需要将两次测量到的数据取平均值，然后由计算机自动将数据进行统计，并将统计结果与对应数据的对应率大于0.7作为标准误差范围。若超出此范围则需进行相位识别处理。

4.3 参数检测和算法结果

检测到配变参数后，应用基于配变监测终端和相应变压器的配变进行相位识别。采集数据经过配变主设备处理后上传到配电数据处理系统平台进行处理，经过处理后的数据可根据实际应用场景对相应配变进行分类。为了实现对配电网的快速处理以及分析配电系统中其他方面问题，需要对配变的一些参数进行检测。其中电压为检测配变变压器与配电网电位差的测量就是检测配变的电流与相位。

结束语

本文介绍的相位识别方法，其主要通过改变采集终端的电压值，确定台区末端的高压线路是否存在电压、电流不平衡现象。因此可以有效地利用各种电压值之间相同位置时，系统的计算结果比较准确，也可以确定各设备运行状况，并且也能够有效识别判断故障问题，而后通过针对性检修尽快地恢复供电，由此可见，基于配变监测终端在台区末端进行相位识别具有良好的应用价值。

参考文献

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