智能化低压配电系统的发展及应用 黄文辉

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:黄文辉
[导读] 摘要:随着经济的发展,用电量越来越多,对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高,使智能化低压电器元件得到快速发展,智能化低压配电管理系统应运而生。
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        摘要:随着经济的发展,用电量越来越多,对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高,使智能化低压电器元件得到快速发展,智能化低压配电管理系统应运而生。
        关键词:智能化;低压配电系统;发展及应用
        引言
        人们的生活水平不断提高,对电力系统提出了更高的要求。随着我国电网覆盖的范围越来越大,传统的配电系统运行和维护措施已经无法满足国家电网发展的要求。供配电设备作为用电的基础设施,仅仅依靠传统的安全检测手段,事后检修和预先设定周期性定期检修都已不能满足现代化用电安全和用电质量的保证。因此,应大力促进电网智能化建设,以提高电力的可靠性、城乡供电能力及供电安全水平。配电设备的在线监测及状态检修是配电网智能化的重要组成部分。在线监测即是通过在配电设备上装设各种检测仪表对配电设备的运行状况进行实时、连续的自动检测,通过软件对监测数据进行分析处理诊断,最终做出检修意见。
        1智能化低压配电系统概述
        智能化低压配电系统所包含的重要元件有主站、通讯系统以及终端/子站等;其外部系统则包括企业资源管理、GPS、负荷管理系统、上级调动自动化、配变监测和采集系统、销售管理系统以及故障报修系统等。智能化配电系统被应用到电网结构中,具有电网分析应用、配电SCADA和馈电自动化等作用。智能化低压配电系统所使用的通信手段具有多样性,以便为远方控制及数据收集创造有利条件。集中型与地型馈线实现自动化后,可以更加快速的处理电网故障区段,使供电能够迅速恢复。智能配电系统与外部系统通过信息交换总线进行联系,为了对外扩展业务流程,必须要完成配电信息整合,进而使配网模型能够更加完整,使得智能化配电系统具有更多更丰富的应用功能,进而实现用电营销、配电调度、运行以及生产等电气业务的闭环式管理。除了上述,还具有分布式储能、电源及微电网等接入形式的扩展,并使用电网对应用软件进行分析,进而使智能用电系统、协同调度以及上级电网三者间能够进行互动,为配电网系提供经济运行分析及自愈控制功能。
        2智能化低压配电系统的发展及应用
        2.1智能化低压配电系统的技术
        智能化低压配电系统应用中,包含着诸多技术,其中快速仿真以及模拟技术是比较突出的,也是较为常用的技术。技术应用主要功能中有网络重构以及故障自动化定位和排除等,在快速仿真以及模拟技术的应用下,能对负荷的评估以及电网潮流优化工作的质量控制发挥积极作用。在实时软件平台下,运行快速仿真以及模拟技术,在数学和预测技术的应用下,通过结合电网运行情况以及物理结构等,能对配电网运行状态实施评估,保障配电网的运行精确,充分发挥系统的自愈功能能。
        2.2分布式发电和智能微网技术
        分布式电源的含义是为配电网配备容量较小的储能设备或发电机。在功率较小的配电系统中,再连接点具有的分布式电源保护设备很少能够对配电网产生影响。所以,智能化配电网所配备的分布式电源应具有灵活机动、容量大的特点。在进行配电网设计时,分布式电源必须要和电厂日常运行相配合,同时有助于削弱配电网对于优化潮流的限制,并提高孤岛状态下的运行性能。而智能化配电网在设计方面整合了多项技术成果包括储能、可再生资源发电、分布式发电以及新生电气电子等。并在配电网上集成了很多分布式发电单元与负荷,使其形成一个独立系统,并为众多客户进行供热供电。通过实施一整套的控制手段,微网不仅可以并网运行,还能在运行时和主网相脱离。同时在运行时还能进行模式之间的无缝转换。


        2.3智能化低压配电系统发展应用
        智能化低压配电系统在发展过程中,回路配置要和实际应用需求相满足,将智能低压配电系统优化,不同类型回路要进行预留设置,系统当中的相应功能确定后,独立回路的匹配要加强重视,按照三相五线的原则加强户外空间的设置,在现场进行安装临时配电线,保障外部电力应用的质量和安全。智能化低压配电系统在实际应用中,对总线系统的应用比较重要,这是自动化控制的重要技术,运用好智能化低压总线技术,能充分将低压配电系统的作用发挥。系统运行中通过ATS电源切换系统,就能避免电源外短路形成的意外伤害,装置在电路损坏的时候能自动切换备用电源,保障电路运行的安全稳定。将智能化配电箱的部件优化,能准确把数据传递给相关工作人员,提高维修效率。智能化低压配电系统在超市以及智能大厦等领域的应用都能发挥其积极作用,大大提高系统的控制质量,使其在应用领域有着良好发展。
        2.4智能化低压配电系统在现实工作中的应用
        总线系统能够为现场提供自动化控制手段,其也是促进智能化低压总线技术发展的重要技术。低压配电设施在低压电气设备中,智能化元件非常常见,具体包括电动机控制、综合测控仪表以及开关保护等。现场总线控制系统在近年来取得较快发展,并被大量应用到自动化领域上。FCS属于开放式通信网络,同时也属于全分布式控制系统。它的作用相当于智能设备上的连接纽带,通过它能够将总线上需要连接的网络节点相互连接形成智能化装置,再进一步形成自动化系统,进而为配电网设置控制、计算、参数、报警、监督管理以及系统控制等综合性的自动化功能。FCS可将各个部件应用通讯网络相互连接,并应用总线完成数据传送,使系统信号以数字化的形式进行传送。配电网系统在严格意义上而言缺乏主控部件,资源共享功能及智能化部件都将摆脱计算机进行运行。为了迎合智能化配电网的发展,OSI模型也作出了相应简化,它包括三个典型层,物理层、数据链路层以及应用层,去掉了以前的6层结构,简化后的结构较为简单,运行流畅、成本低,并能满足工业生产对于电网性能的需求。配电网经过一致性和互操作性等性能的测试后,将能是现场总线实现产品通用,即使是来自不同制造商的产品,互联效果将会使用户系统集成产生较好的效果。进而为配电网系统省下大量的硬件采购费用、安装费用、养护费用等,系统集成的好处还在于提高系统的简单性、灵活性等,使其更加准确、可靠。
        2.5提高了系统的准确性和可靠性
        由于现场总线设备的智能化、数字化,与模拟信号相比,它从根本上提高了测量与控制的精确度,减少了传送误差。同时,由于系统结构简化,现场智能化设备内部功能加强,减少了信号的往返传输,设备可不依赖网络而工作,提高了整个系统工作的可靠性。现场总线系统是自动化领域的发展热点,应用现场总线技术也是智能化低压电器的发展趋向。在低压电气设备中,现场总线技术已在电动机控制、综合测控仪表及开关保护等智能化元件上广泛应用,并正在不断发展与完善。
        结语
        通过智能化配电系统的实施可精简配电室维护人员,节省大量人力;提前预测故障,减少停电时间,提高生产效率;数据采用云存储,方便随时检查电力运行状态及参数,做到真正节能减排,从而解决当前智能组网存在的缺点。所以,无论是从配电系统的未来发展还是切合实际的生产生活,配电智能化是未来发展的主要方向,也会给现在的配电网络带来翻天覆地的变化,影响深远。
        参考文献:
        [1]何瑞华.我国智能低压配电系统发展现状与趋势Ⅱ].现代建筑电气,2015,6(11):1-6
        [2]胡志广.配电设备在线状态监测及评价[M].北京:中国电力出版社,2016.
        [3]刘顺桂,黄超,朱正国,等.智能配电系统的关键技术与系统结构分析[J].电子设计工程,2015,(10):93-95.
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