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        配電自動(dòng)化技術(shù)在智能配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用研究

        2021-12-06 16:08:34孟德偉
        科學(xué)與生活 2021年23期
        關(guān)鍵詞:智能配電網(wǎng)自動(dòng)化信息系統(tǒng)

        孟德偉

        摘要:近年來,隨著我國(guó)的發(fā)展,電力事業(yè)也不斷發(fā)生著進(jìn)步,尤其在配電領(lǐng)域,智能配電網(wǎng)以其獨(dú)特的智能性和高效性,正在逐步取代傳統(tǒng)的配電網(wǎng)成為我國(guó)配電網(wǎng)的主要類型。配電自動(dòng)化技術(shù)作為新式配電網(wǎng)建設(shè)中的一環(huán),有著提升其智能性的關(guān)鍵作用。本文將從配電自動(dòng)化的專業(yè)應(yīng)用角度出發(fā),結(jié)合其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,以幫助大家加深對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)的理解。

        關(guān)鍵詞:自動(dòng)化;智能配電網(wǎng);信息系統(tǒng);互聯(lián)網(wǎng)

        前言

        配電自動(dòng)化技術(shù)將信息通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)二者完美融合,將配電網(wǎng)的智能化水平提升了一個(gè)檔次,和傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比,智能配電網(wǎng)的指揮系統(tǒng)更完善,電能質(zhì)量與電力系統(tǒng)的安全可靠性也更高,而且通過使用配電自動(dòng)化技術(shù),相關(guān)電力企業(yè)的電力運(yùn)行成本也得到壓縮,經(jīng)濟(jì)效益取得增長(zhǎng)。

        一、配電自動(dòng)化技術(shù)的意義

        電力資源是國(guó)家能源體系的一大重要分支,而配電網(wǎng)的建立就是為了將這種資源送至千家萬戶,隨著智能配電網(wǎng)概念的提出,全新的配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。智能配電網(wǎng)可以對(duì)配電各時(shí)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析,并自動(dòng)采取調(diào)整措施進(jìn)行調(diào)整,從而提高電網(wǎng)的配電效率。配電自動(dòng)化技術(shù)作為智能電網(wǎng)的核心技術(shù)之一對(duì)于我國(guó)供電體系的發(fā)展與進(jìn)步可謂意義重大,該技術(shù)在配電系統(tǒng)信息的采集與整合、故障的排查和解決中發(fā)揮了不可忽視的作用。配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的合理與否、建設(shè)過程的規(guī)范與否也都與配電自動(dòng)化技術(shù)息息相關(guān)。為了使我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)能夠獲得蓬勃發(fā)展,配電自動(dòng)化技術(shù)必須不斷改革創(chuàng)新,以應(yīng)對(duì)當(dāng)代社會(huì)的需求[1]。

        二、配電自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用

        配電自動(dòng)化的技術(shù)有很多,其中較為主要的有饋線自動(dòng)化終端技術(shù)、配電主站技術(shù)和配電管理系統(tǒng)。

        (一)饋線自動(dòng)化終端技術(shù)

        配電自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一是饋線自動(dòng)化終端技術(shù),簡(jiǎn)稱FTU技術(shù)。為使配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能得到實(shí)現(xiàn),饋線自動(dòng)化終端技術(shù)與主站進(jìn)行通信,為主站提供相關(guān)故障信息(這些信息涵蓋了配電自動(dòng)化系統(tǒng)在管理、運(yùn)行、控制中的一系列故障),并通過特定的通信通道和算法對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離處理,以保障非故障區(qū)域的正常通電運(yùn)行。

        為更快更好地完成查障任務(wù),并及時(shí)準(zhǔn)確地完成系統(tǒng)反饋,饋線自動(dòng)化終端技術(shù)的可靠性至關(guān)重要。為保障技術(shù)的可靠性,需要在兩方面下功夫,一是對(duì)該技術(shù)的設(shè)計(jì)過程實(shí)現(xiàn)全面工業(yè)化,使其在惡劣環(huán)境中也能正常工作;二是保持柱子上的開關(guān)和饋線自動(dòng)化終端的結(jié)構(gòu)一致性,進(jìn)而方便日后的檢修。值得注意的是,完成第二步需要施工人員事先在安裝工藝上下功夫。

        (二)配電主站技術(shù)

        配電自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要任務(wù)是對(duì)配電主站進(jìn)行分配式管理。與傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化技術(shù)相對(duì)比,新型的配電自動(dòng)化技術(shù)以現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為自身的載體,來監(jiān)控和管理相應(yīng)的配電系統(tǒng)。因此,在建設(shè)配電主站時(shí),應(yīng)格外注意配電信息平臺(tái)的搭建,從而為后續(xù)的配電工作打下基礎(chǔ)[2]。

        (三)配電管理系統(tǒng)

        作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的又一大關(guān)鍵技術(shù),配電管理系統(tǒng)的功能十分全面,包含了監(jiān)管整個(gè)配電系統(tǒng)和用電設(shè)備、管理電負(fù)荷情況、管理地理信息系統(tǒng)和自動(dòng)繪制圖形等功能,通過與系統(tǒng)提供的配電負(fù)荷控制信息和用電信息等的密切配合,全面實(shí)現(xiàn)了信息通信的一體化。

        DMS系統(tǒng)是配電管理系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,在建設(shè)DMS系統(tǒng)時(shí)要注意三方面的問題,其一是要保障拓?fù)湫畔IS/SCADA/DMS的一致性;其二則是要保障DMS與配電自動(dòng)化的整體信息及信息源達(dá)成高度一致;其三則是要保持GIS和SCADA兩大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和交流的高效性。解決以上三點(diǎn)問題,將對(duì)DMS技術(shù)功能的發(fā)揮起到重要幫助。

        (四)配電自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用

        配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升智能配電網(wǎng)的運(yùn)行性能,它在智能配電網(wǎng)的運(yùn)行中發(fā)揮了統(tǒng)一管理信息系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分配領(lǐng)域合理化、建立新型預(yù)警機(jī)制等作用,大大提升了智能配電網(wǎng)的工作效率和安全性。

        1.統(tǒng)一管理信息系統(tǒng)

        智能配電網(wǎng)下的每個(gè)信息系統(tǒng)都有各自需要完成的任務(wù),這些信息系統(tǒng)浩大且繁雜。將上述信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理,進(jìn)而保障整個(gè)智能配電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行,是配電自動(dòng)化技術(shù)的一大應(yīng)用目標(biāo)。配電自動(dòng)化技術(shù)的合理運(yùn)用可以使各電力系統(tǒng)的交流通暢、迅捷、有效化,一旦某系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障,其余的系統(tǒng)可以快速知情,并立刻做出反應(yīng),將智能配電網(wǎng)中的自動(dòng)化技術(shù)所占比例進(jìn)行相應(yīng)提高,保證整個(gè)電網(wǎng)的自動(dòng)化水平達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。綜上可見,配電自動(dòng)化技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)是通過對(duì)配電網(wǎng)中各信息系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,來幫助配電網(wǎng)有關(guān)部門進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與控制。

        另外,配電自動(dòng)化技術(shù)還可以對(duì)智能配電網(wǎng)的運(yùn)行方式予以幫助和建議,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一化,以此來維系智能配電網(wǎng)龐大的控制能力。

        2.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分配領(lǐng)域合理化

        科學(xué)合理地劃分自動(dòng)化領(lǐng)域,高效完成信息在電力系統(tǒng)與有關(guān)部門之間的傳遞共享,是實(shí)現(xiàn)整個(gè)電子系統(tǒng)流暢平穩(wěn)運(yùn)行的前提。為給配電自動(dòng)化技術(shù)的統(tǒng)一管理打下基礎(chǔ),需要為其提供信息自動(dòng)化領(lǐng)域的運(yùn)行環(huán)境,進(jìn)而保證配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的安全可靠性[3]。

        舉個(gè)例子,在配電系統(tǒng)的運(yùn)行中,電力數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)揮的作用不可小覷。一旦電力傳輸自動(dòng)化領(lǐng)域的劃分出現(xiàn)問題,如將數(shù)據(jù)重復(fù)或者遺漏,都會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳遞能力產(chǎn)生極大的影響,最嚴(yán)重則可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)失真等問題。為了防止這種糟糕情況的出現(xiàn),需要從根本上解決配電自動(dòng)化領(lǐng)域的劃分問題,采用科學(xué)現(xiàn)代化的劃分方式,不僅可以保障電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的安全,還可以提高電力數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩瑸榕潆娤到y(tǒng)的總體工作提供幫助。

        另外,從經(jīng)濟(jì)角度看,科學(xué)合理地劃分自動(dòng)化領(lǐng)域還可以有效降低電網(wǎng)的運(yùn)行和使用成本,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的低碳節(jié)能發(fā)展,可謂一舉多得。

        3.建立新型預(yù)警機(jī)制

        在現(xiàn)實(shí)生活中,智能配電網(wǎng)的運(yùn)行存在很多的未知性和不確定性,為了提前預(yù)知風(fēng)險(xiǎn),減輕其對(duì)智能配電網(wǎng)的干擾,動(dòng)態(tài)即時(shí)的感知預(yù)警系統(tǒng)是必不可少的。感知預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用是通過配電自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。配電自動(dòng)化技術(shù)通過對(duì)配電網(wǎng)各個(gè)線路狀態(tài)進(jìn)行綜合測(cè)評(píng),進(jìn)而預(yù)測(cè)線路之后的運(yùn)行狀態(tài),再通過對(duì)線路運(yùn)行狀態(tài)的合理分析制定對(duì)應(yīng)的預(yù)警機(jī)制。

        通過配電自動(dòng)化技術(shù)制定的新型預(yù)警機(jī)制,可以使其與實(shí)際線路保持吻合,分析線路的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性;找出關(guān)鍵信息源;明確具體風(fēng)險(xiǎn)類型;最后通過預(yù)警的方式將危險(xiǎn)信號(hào)第一時(shí)間上報(bào)智能配電網(wǎng),進(jìn)而保障配電網(wǎng)運(yùn)行過程的安全性。

        4.配合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)智能配電網(wǎng)的建設(shè)

        配電自動(dòng)化技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合是配電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域的一次革新。通過二種技術(shù)的緊密配合,不僅可以提升配電網(wǎng)的智能化水平,還可以進(jìn)一步對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行完善。通過這樣的技術(shù)結(jié)合,可以把整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)分割成若干小塊,每一塊都代表著一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng),配電網(wǎng)中的這些小塊一旦出現(xiàn)問題,對(duì)應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)會(huì)立刻報(bào)警,并很快掌握故障的所在及故障的嚴(yán)重程度信息,最小化故障造成的影響。此外,還可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來檢查電網(wǎng)線路的運(yùn)行狀況,降低線路故障的發(fā)生率。

        由此可見,將配電自動(dòng)化技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理結(jié)合,可以匯總配電網(wǎng)中的有效信息,降低故障的發(fā)生率,從而保障整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。

        結(jié)論

        配電自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于我國(guó)配電網(wǎng)的智能化建設(shè)而言意義重大。其尖端的饋線自動(dòng)化終端技術(shù)、配電主站技術(shù)和配電管理系統(tǒng),在智能配電網(wǎng)的統(tǒng)一管理信息系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分配領(lǐng)域合理化、建立新型預(yù)警機(jī)制等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。因此可以得出結(jié)論:加強(qiáng)配電自動(dòng)化技術(shù)的革新與應(yīng)用可以有效促進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)事業(yè)的高速穩(wěn)定發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

        [1]馬曉強(qiáng),劉峰.智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].電力設(shè)備管理,2021 (08):33-34.

        [2]張健,李寧,閆彥龍.配電自動(dòng)化技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2021,11(17):133-135.

        [3]馬超,馬力.配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與配電網(wǎng)安全運(yùn)行管理分析[J].電力設(shè)備管理,2021(04):111-112.

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