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        智能電網(wǎng)建設(shè)與農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)研究

        2021-02-17 08:38:22趙敘亮
        裝備維修技術(shù) 2021年43期
        關(guān)鍵詞:農(nóng)村電網(wǎng)智能電網(wǎng)建設(shè)

        趙敘亮

        摘 要:農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加速,讓電力在農(nóng)村地區(qū)得以實(shí)現(xiàn)真正普及。而智能電網(wǎng)的興起,讓群眾對(duì)供電質(zhì)量提出了更高的要求,農(nóng)村地區(qū)供電電網(wǎng)所存在的問(wèn)題也亟須解決。本文將對(duì)電網(wǎng)現(xiàn)狀和建設(shè)與改造升級(jí)之間的關(guān)系進(jìn)行探討,并制定一套農(nóng)村電網(wǎng)的智能化改造方案。

        關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);建設(shè);農(nóng)村電網(wǎng);改造升級(jí)

        引言:科技的發(fā)展讓人們提出了更高的供電質(zhì)量要求,智能電網(wǎng)的出現(xiàn)使得電力企業(yè)能夠更好地為用戶提供高質(zhì)量的電力需求。農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)的智能化改造,能對(duì)農(nóng)村地區(qū)的供電進(jìn)行更深層次的優(yōu)化,同時(shí)還能夠解決目前農(nóng)村電網(wǎng)所存在的多種問(wèn)題。

        1電網(wǎng)發(fā)展特點(diǎn)和現(xiàn)狀

        1.1智能電網(wǎng)特點(diǎn)

        智能電網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中可即時(shí)對(duì)實(shí)際狀況進(jìn)行監(jiān)控,在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生異常情況時(shí)能夠及時(shí)報(bào)警,使維修人員能夠制定與之對(duì)應(yīng)的維修方式,讓電網(wǎng)系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

        在智能電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí),能夠?qū)ψ陨碓诟鱾€(gè)時(shí)段的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)記錄,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)給予優(yōu)化改進(jìn)。除此之外,因?yàn)槟芗磿r(shí)對(duì)電路系統(tǒng)運(yùn)作狀況進(jìn)行監(jiān)控,能通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行和檢修工作制定更為合適的方案,從而提升電網(wǎng)的使用壽命,并對(duì)電網(wǎng)運(yùn)作成本作出有效控制,使電力企業(yè)能夠在收益上得到最大保障[1]。

        1.2農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)狀

        目前,對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)而言,其存在諸多的問(wèn)題,具體表現(xiàn)在以下幾方面,一是,結(jié)構(gòu)不夠科學(xué)、線路不符合標(biāo)準(zhǔn)要求、無(wú)功明顯不足、負(fù)荷率處于較低的水平,并且在均衡方面也存在不足。

        由于在許多農(nóng)村地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,低壓網(wǎng)絡(luò)較長(zhǎng),導(dǎo)致供電所半徑擴(kuò)大,配電器和變壓器也的負(fù)荷中心亦存在偏移的狀況;而因低壓電網(wǎng)質(zhì)量上的不達(dá)標(biāo),線路較長(zhǎng)且導(dǎo)線前端更小,使得電線負(fù)荷較重,導(dǎo)致供電線路交叉,從而在安全上埋下隱患。

        農(nóng)村許多地區(qū)在線路搭建上多為對(duì)低壓線路的的私搭亂建,該違規(guī)行為往往會(huì)發(fā)生諸如使用廢舊導(dǎo)線、分匝接線等不合理現(xiàn)象,并導(dǎo)致多種不安全因素,易發(fā)生漏電事故。

        盡管農(nóng)村地區(qū)有很多感應(yīng)電動(dòng)機(jī),其和變壓器都需要一定的無(wú)功,但在當(dāng)今,農(nóng)村電網(wǎng)對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償方面依舊處于一個(gè)較為落后的水平,因此功率因數(shù)較低,線路末端電壓相對(duì)更低。

        此外,農(nóng)村地區(qū)對(duì)于電力的用途主要為照明,故許多配電箱容器較大的變壓器在運(yùn)行狀況上多為處于空載狀態(tài),導(dǎo)致負(fù)荷率低下,從而加大電路損耗。由于部分地區(qū)負(fù)荷不平衡,造成零線有著較大的電流,使得損耗不斷增加,外加許多地區(qū)的電路存在亂接的現(xiàn)象,大大提高了損耗程度[2]。

        2智能電網(wǎng)建設(shè)與農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)

        2.1電網(wǎng)改造的關(guān)鍵

        我國(guó)城市化進(jìn)程的逐步推進(jìn),加快了農(nóng)村現(xiàn)代化的進(jìn)程,許多城市的發(fā)展獲得飛速提升,農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和電網(wǎng)得到顯著的發(fā)展成就。

        當(dāng)下,我國(guó)對(duì)農(nóng)村地區(qū)的電網(wǎng)改造工作加大了投入力度,而智能電網(wǎng)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)改造工作帶來(lái)新的理論依據(jù),故智能化是農(nóng)村電網(wǎng)改造的重要方向。

        2.2電網(wǎng)升級(jí)的依靠

        在實(shí)際進(jìn)行過(guò)程中,農(nóng)村電網(wǎng)對(duì)于智能電網(wǎng)有著依賴(lài)性。而農(nóng)村電網(wǎng)系統(tǒng)存在線損率高、電壓合格率偏低、電網(wǎng)系統(tǒng)可靠性較低以及資源利用率較低,同時(shí)還存在諸如電路線損率較大、無(wú)功補(bǔ)償措施缺乏、變壓器工作負(fù)荷過(guò)大等問(wèn)題。

        上述問(wèn)題都會(huì)對(duì)農(nóng)村供電系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生影響,同時(shí)也降低能源的使用效率。若要及時(shí)將問(wèn)題有效解決,需要將工作真正落到實(shí)處,而智能電網(wǎng)技術(shù)是農(nóng)村電網(wǎng)改造的依據(jù)。因此,在對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行改造升級(jí)工作時(shí),需加大對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)智能建設(shè)的投入,建設(shè)完善的農(nóng)村電力系統(tǒng),使得農(nóng)村也能夠與城市地區(qū)一樣獲得高質(zhì)量的供電服務(wù)。

        3農(nóng)村電網(wǎng)智能化改造方案

        3.1設(shè)計(jì)要求

        在建設(shè)農(nóng)村智能電網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)程中,需強(qiáng)調(diào)其系統(tǒng)集成參數(shù)測(cè)定、數(shù)據(jù)通信、電路保護(hù)等功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)償無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、諧波畸變和電壓波動(dòng)的消除等功能,以達(dá)成農(nóng)村電網(wǎng)信息的全覆蓋。

        一方面,在對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造時(shí),需強(qiáng)調(diào)箱式變電站在電力系統(tǒng)中的主體地位,加大對(duì)新型智能箱變?cè)O(shè)施的研制和應(yīng)用力度,并根據(jù)不同建設(shè)方案進(jìn)行優(yōu)化;另一方面,電網(wǎng)系統(tǒng)智能設(shè)備應(yīng)具有對(duì)數(shù)據(jù)的采集、異常情況的報(bào)警、運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)記錄、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、無(wú)人值班監(jiān)控和饋線保護(hù)等功能。

        3.2可行性分析

        所謂電網(wǎng)智能化,主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面的智能,包含了自動(dòng)化、互動(dòng)化、信息化等特性,在管理方面體現(xiàn)對(duì)信息處理和反饋的及時(shí)性,以達(dá)到電路管理智能化的需求。農(nóng)村電網(wǎng)智能化改造升級(jí),需借助電網(wǎng)智能化的技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)電網(wǎng)的基礎(chǔ)配置和管理進(jìn)行完善,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)的現(xiàn)代化、智能化的轉(zhuǎn)換,并探討對(duì)電網(wǎng)改造技術(shù)的可行性。

        傳統(tǒng)農(nóng)村電網(wǎng)系統(tǒng)因建設(shè)時(shí)間較久、技術(shù)水平落后,線路設(shè)計(jì)也存在不科學(xué)之處,導(dǎo)致變電站在運(yùn)行時(shí)電壓偏低,影響到線路末端用戶的電力使用體驗(yàn)。而對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用,電網(wǎng)線路末端的電感裝置將會(huì)實(shí)時(shí)反饋電壓數(shù)據(jù)信息,并通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)行電壓使線路末端的電壓水平始終保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

        農(nóng)村電網(wǎng)智能化的主要特性還有對(duì)數(shù)據(jù)信息的融合,通過(guò)對(duì)變電站、線路數(shù)據(jù)和傳感裝置的活用,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)數(shù)據(jù)的整體對(duì)接,完成對(duì)電網(wǎng)的智能化管理。

        根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)點(diǎn)較為零散的特點(diǎn),還需對(duì)智能計(jì)量通信技術(shù)的運(yùn)用,以充分發(fā)揮信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì),通過(guò)對(duì)各種類(lèi)型數(shù)據(jù)的整理,結(jié)合需求控制相應(yīng)系統(tǒng),通過(guò)雙向通信監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的調(diào)控。

        現(xiàn)代電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理是農(nóng)村電網(wǎng)管理的重要內(nèi)容之一。通過(guò)智能化管理技術(shù),可依賴(lài)各種傳感技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)電能供應(yīng)的智能調(diào)節(jié)和對(duì)電力異常狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)檢測(cè),避免線路因超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致設(shè)施損壞,以提升農(nóng)村電網(wǎng)管理的安全和高效。

        3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        智能電網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為站控層、通信層、間隔層和設(shè)備層。站控層設(shè)施包含上級(jí)監(jiān)控中心和通信管理機(jī),通信層連接站控層和間隔層,間隔層包括智能數(shù)顯表、智能電能表、溫度采集器、智能斷路器、球形攝像頭等,設(shè)備層包含開(kāi)關(guān)柜、智能箱式變電站等。

        其中,除間隔層的球形攝像頭是戶外設(shè)置外,其余設(shè)備均安置于各支路開(kāi)關(guān)的裝置之中。在功能上,智能電能表、智能數(shù)顯表、智能斷路器、溫度采集器以及球形攝像頭,在系統(tǒng)中發(fā)揮系統(tǒng)信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)和監(jiān)控功能,并借助各種智能設(shè)備之間的銜接,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)作信息的管理及遠(yuǎn)程傳輸反饋信息和標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議下的區(qū)域信息共享。

        在智能化的電網(wǎng)系統(tǒng)中,通訊層的主要作用就是將各種智能設(shè)備串聯(lián)在一起,以實(shí)現(xiàn)間隔層與站控層之間的信息交換。通訊層所使用的通信端口一般通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,通過(guò)光纖數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)大容量的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信,并可降低在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中的外部干擾,為智能數(shù)據(jù)的傳輸提供穩(wěn)定性方面的保障。

        站控層所使用的自動(dòng)化軟件包括數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、異常狀況反饋、實(shí)時(shí)記錄、遠(yuǎn)程遙控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等眾多功能,同時(shí)做到與無(wú)人值班變電站進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接,使得農(nóng)村電網(wǎng)的智能化具備更為高效的應(yīng)用,并在各項(xiàng)功能之間的銜接與應(yīng)用中,使得電網(wǎng)能夠進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程設(shè)置、修改和控制,并完成對(duì)動(dòng)態(tài)管理的全面實(shí)施。

        3.4通訊聯(lián)絡(luò)技術(shù)

        以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電網(wǎng)智能化改造,擁有設(shè)備科技水平、通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和遠(yuǎn)程控制功能等傳統(tǒng)電網(wǎng)所不具備的優(yōu)勢(shì)。而通信技術(shù)作為電網(wǎng)智能化改造升級(jí)的關(guān)鍵核心,更需要對(duì)其進(jìn)行全面的設(shè)計(jì),將智能箱式變電站、支路配電箱、集裝電表箱和用戶智能電表進(jìn)行連接,從而構(gòu)建一套創(chuàng)新式管理網(wǎng),并通過(guò)統(tǒng)一軟件設(shè)備系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備間的無(wú)縫連接[3]。

        結(jié)論:如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化改造,則需要對(duì)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)有所了解,并對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的問(wèn)題有清楚認(rèn)知,對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)與農(nóng)村電網(wǎng)的現(xiàn)代化改造之間的關(guān)系有正確認(rèn)知,同時(shí)對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)智能化改造的設(shè)計(jì)要求、可行性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信技術(shù)有著透徹的理解。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王夢(mèng)之.智能電網(wǎng)建設(shè)與農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)之間的關(guān)系[J].科學(xué)與財(cái)富,2019,11(28):262.

        [2]胡小坤,胡鑫.智能電網(wǎng)建設(shè)與農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)的措施分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2020,10(10):75-76.

        [3]陳慶輝.新農(nóng)村發(fā)展視域下電網(wǎng)智能化建設(shè)改造技術(shù)探討[J].中國(guó)科技縱橫,2020(1):182-184.

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