宋俊文
摘 要:智能配電網自愈系統(tǒng)的應用,是我國電網未來發(fā)展的必然趨勢。而在智能配電網自愈系統(tǒng)中,應用自動化控制技術,能夠有效提高智能配電網自愈系統(tǒng)工作運行的效率?;诖?,文章將對智能配電網自愈系統(tǒng)自動化控制技術進行分析研究。
關鍵詞:智能配電網;自愈系統(tǒng);自動化控制技術;分析研究
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A
在智能配電網中,自愈系統(tǒng)是其主要的組成部分,而自愈控制也是智能配電網最為主要的一個特征。智能配電網的自愈系統(tǒng)不僅能夠提高監(jiān)控配電網的效率,而且也給予了配電網一定的自我修復能力[1]。近年來,我國智能配電網的自愈系統(tǒng)逐漸發(fā)展完善。而將自動化控制技術應用在智能配電網中,能夠有效地提高智能配電網的自愈水平,提高電網的供電質量。因此,文章對智能配電網自愈系統(tǒng)的自動化控制技術進行分析研究,有著現實的價值和意義。
1 智能配電網自愈概念
配電網自愈的相關概念,最早出現于1999年,在美國電科院與美國能源部啟動的“復雜交互系統(tǒng)”聯合研究計劃中被提及。在這之后,美國開始將配電網自愈作為一個主要的研究內容。研究電網自愈技術,能夠有效地保障電網安全可靠運行,并且能夠幫助提高電網的供電質量,有著巨大的研究價值與意義。
電網的自愈是指,電網能夠在無人為或少人為干預的情況下,利用自身先進的監(jiān)控手段與技術,對電網運行狀態(tài)進行實時而連續(xù)的評估與診斷,及時迅速地發(fā)現電網工作中存在的問題與隱患,并第一時間進行處理和解決。電網的自愈系統(tǒng)能夠在電網出現故障問題時,迅速解決故障問題,從而將供電事故的影響降至最小,減少電網用戶的損失,保證電網運行的穩(wěn)定性和供電質量。從智能配電網自愈系統(tǒng)的含義與內容角度進行分析,電網的自愈系統(tǒng)并不是一個全新的概念內容,諸如繼電保護與安全自動裝置等,都屬于電網自愈系統(tǒng)中的一個部分。但是自愈系統(tǒng)并不完全是繼電保護裝置或是安全自動裝置,而是其發(fā)展創(chuàng)新的成果。智能配電網自愈系統(tǒng)的研究與推廣應用,對于保障電網運行安全,提升供電質量,具有十分重要的意義與作用[2]。
2 智能配電網自愈系統(tǒng)自動化控制技術分析
智能配電網自愈系統(tǒng)自動化控制技術在實際的應用中,涵蓋了諸多領域的新技術,是集中了計算機硬件、軟件、智能裝置等多種領域的綜合控制技術。本節(jié)將闡述分析智能配電網自愈系統(tǒng)自動化控制技術。
2.1 電網在線監(jiān)測技術
電網在線監(jiān)測技術包括電氣量監(jiān)測以及非電氣量監(jiān)測兩個方面。電氣量監(jiān)測主要是對配電網設備中的電流、電壓、功率等設備運行狀態(tài)數據量進行監(jiān)控,而非電氣量監(jiān)測則包括電氣設備中介質壓力、流量、溫度等方面因素的監(jiān)測。對電網關鍵設備進行監(jiān)測,是智能配電網自愈系統(tǒng)應用自動化控制技術的一個重要基礎。電網的故障問題往往來自于電力設備的故障問題,因此對電力設備進行監(jiān)測,能夠及時地發(fā)現電網運行中存在的隱患問題。
2.2 高級測量技術
高級測量技術是自動抄表技術的進一步發(fā)展與優(yōu)化,不僅能夠實現電能的自動采集、分析與收費,還能夠實現電能數據的雙向傳輸,將電能數據進行在線的傳輸與儲存,并將相關數據信息傳輸至電網控制中心以及電網用戶的電表中。典型的高級測量系統(tǒng)一般由智能表收集、數據收集單元、回程傳輸單元、通信網絡以及數據管理系統(tǒng)等組成,高級測量技術能夠幫助自動控制系統(tǒng)實現對電網電表以及用戶用電的智能自動控制與統(tǒng)計,從而優(yōu)化電網的供電配置。
2.3 配電網快速仿真與模擬技術
快速仿真與模擬技術(Fast Simulation and Modeling,FSM)是自動化控制技術在智能配電網自愈系統(tǒng)中應用的數字化基礎與數字化支撐。在智能配電網的自愈系統(tǒng)中,快速仿真與模擬技術,能夠給予電網自愈系統(tǒng)一定的幫助,并促使自愈系統(tǒng)形成一個軟件平臺。智能配電網的相關操作與管理人員能夠借助這一軟件平臺,獲得管理與決策方面的支持。從實際應用的角度進行分析,快速仿真與模擬技術是智能配電網的大腦,能夠準確而高效地對智能配電網的運行狀態(tài)進行分析與診斷,從而自動或是輔助電力系統(tǒng)相關人員作出正確的決策與操作。除此之外,快速仿真與模擬技術還能夠顯著地提升電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,連續(xù)而不間斷地為智能配電網運行提供預測、預防與控制功能。
2.4 高級配電自動化技術
高級配電自動化技術(Advanced Distribution Automation,ADA)是智能配電網自愈系統(tǒng)自動化控制技術最核心的一個技術,也是智能配電網自愈系統(tǒng)運行的技術關鍵。當前,我國智能配電網自愈系統(tǒng)應用ADA已經趨近成熟,具有良好的應用空間與潛力,且有著以下幾個方面的優(yōu)點優(yōu)勢:第一,ADA技術的應用,能夠顯著提高智能配電網自愈系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及供電的可靠性,通過自動化,實現智能配電網的智能控制。第二,ADA技術的應用,能夠提高電網的配電效率、資源管理水平與電能質量。最后,ADA技術的應用,能夠通過自動化技術實現對配電資源的高效分配。
實際上,ADA包含一系列獨立的應用程序和功能,要想更好地發(fā)揮高級配電自動化技術的作用,就需要具備如下內容:先進的電力電子技術,如新型傳感與測量技術、故障定位技術、故障隔離與網絡重構技術、快速仿真與模擬技術、企業(yè)集成總線技術、大面積停電恢復技術等;通訊與控制設施,其不僅實現對配電網設備運行狀態(tài)的有效控制,將控制信息傳輸至控制中心,而且還事關電網抵抗風險能力的大小,為配電網的安全、高效運行奠定良好的基礎;所有可控的配電設備,既可以提高設備的整體性能,而且也可以確保自動化功能的順利實現;配電網快速建模過程中所采用的實時仿真系統(tǒng),以實現對故障區(qū)域的快速構建和模擬,既能夠節(jié)省故障的診斷和處理時間,而且還可以提高系統(tǒng)的運行效率。
2.5 配電網重構技術
在智能配電網中有著大量的常閉開關以及少量的常開開關,而網絡重構技術就是通過開關的控制,調整開關的閉合狀態(tài),實現配電網運行方式重構的一種技術。配電網重構技術能夠使配電網處于一個良好的運行狀態(tài),在配電網出現故障時及時重構配電網絡,恢復供電,提高配電網供電的可靠性,從而實現配電網的自愈。同時,配電網重構技術能夠降低配電網絡在長時間運行中的電能損耗,也能夠平衡電網負荷。配電網重構技術僅僅是智能配電網自愈系統(tǒng)自動化控制技術的一部分,能夠幫助提高自愈系統(tǒng)工作的效果。
2.6 微電網技術
微電網技術涉及到諸多領域的技術,如集成通信技術、高級傳感與測量技術、高級能量管理技術等。微電網技術是這些技術的綜合融合應用。集成通信技術能夠幫助微電網實現相互之間的信息交換,從而提高電網配電與供電的效率。高級傳感與測量技術能夠實現電能數據的高效準確收集、采集,并能夠輔助進行智能微電網的診斷工作,緩解電網電力堵塞問題。高級能量管理技術則能夠為電網自愈系統(tǒng)的工作提供具體的相關數據與信息,幫助自愈系統(tǒng)更加迅速地發(fā)現電網中存在的故障和問題。
2.7 先進設備技術
先進設備技術是自動化控制技術應用在智能配電網自愈系統(tǒng)中的關鍵基礎,包括電力電子技術、超導電力技術以及新型儲能技術等。先進設備技術能夠為自動化控制技術的實際應用提供設備層面的應用基礎,提高自動化控制技術在配電網自愈系統(tǒng)中應用的效果。電力電子技術能夠將新型的電力電子器件應用于配電網中,提高配電網性能。超導電力技術能夠降低輸電的損耗,降低電網中的電磁污染情況。新型儲能技術則能夠幫助配電網實現自愈。
3 智能配電網自愈系統(tǒng)自動化控制技術特點
當前智能配電網自愈系統(tǒng)應用自動化控制技術,有著以下幾個特點:第一,技術創(chuàng)新性特點。在進入新世紀后,我國電力事業(yè)相關技術不斷創(chuàng)新發(fā)展進步,極大地帶動了電力事業(yè)的發(fā)展,而自動化控制技術的一個顯著特點就是,其是在原有技術上進行創(chuàng)新更新的產物。第二,功能融合性特點。自動化控制技術在電網自愈系統(tǒng)中的應用涉及到諸多領域,而自動化技術就是在多種技術融合發(fā)展下形成的。第三,管理整體性特點。智能配電網自愈系統(tǒng)應用自動化控制技術,能夠實現配電網供電的智能化與自動化,從而實現管理的整體性,做到電網全方位管理,如表1所示。
4 結語
我國智能配電網自愈系統(tǒng)應用自動化控制系統(tǒng),能夠顯著提高自愈系統(tǒng)運行的效率與質量水平。文章對此進行分析研究,希望能夠幫助提高自動化控制技術在智能配電網自愈系統(tǒng)中應用的效果與水平,解決其中存在的實際問題。
參考文獻
[1] 劉健,芮駿,張志華,等.智能接地配電系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2018(08):23-25.
[2] 程宏波,康嘉斌,王勛,等.一種基于容錯思想的智能配電網自愈控制方法[J].電工電能新技術,2018(04):42-44.