摘要:随着城市化建设进程的不断加快,使各项基础设施的发展都离不开电力资源的支撑,同时电力资源作为一种关乎民生的基础能源,其配电可靠性具有重要的研究价值。对此,需要借助科学手段,充分提高供电系统的自动化水平,以降低电力资源的损耗,为用户提供高质量的电力服务。除此之外,配电系统的自动化技术,也在电网企业中占据核心地位。本文主要探讨10kV电力系统配电网络智能化,旨在为广大电力企业及相关技术人员提供参考,促进我国电力行业的稳定发展和持续进步。
关键词:配电网络;物联网技术;AECONTROL系统
引言
现阶段,随着我国居民生活中各类家用电器、用电设备的不断增多,传统的电力系统配电网络逐渐无法适应与日俱增的供电需求。加之我国电网建设进程的不断推进,智能化的电网管理系统、信息处理技术应运而生,从稳定性、安全性、时效性等多个方面,弥补了传统电力系统配电网络存在的不足。
1 10kV电力系统配电网络的发展背景
从目前来看,我国电力系统建设多强调发电和输变电系统建设,对配电网络建设的整体重视程度并不高,这使得我国多数地区的10kV配电网络在设备和技术上都存在一定缺陷,很容易影响人们的正常安全用电。在此背景下,基于人们对电网供电稳定性要求的不断提升以及国家城网改造政策的逐步出台,依托于现代技术手段就10kV配电网络进行智能化升级越来越成为整个电力系统发展过程中的关键一环。
2 现阶段配电网络与传统模式配电网络的特征的比较
当前,大多数用电企业使用具有相对简单功能的配电系统或传统的配电网络系统。使用这种系统中,能量向一个方向流动,但仅从站点到客户。电气信息传播缓慢且不完整。传统模式下当前分销网络的业务流程非常有限,无法满足时代快速发展的需要。数字配电网与传统模式分配网络相比,数字模式分配网络呈现出一些改进和突破。数字能源分配网络可以共享能源信息,并为能源分配企业提供垂直和水平连接。与传统的配电网络一样,能量流只能在一个方向上从变电站流向电力客户。智能模式下配电网的特性:智能电网可以实现自动能源管理,与传统电网和数字电网相比,可以通过其他方式显着改善电网,其相应的能量流可以实现站和用户之间的相互流通。
3 发展的弊端与意义
3.1 发展的弊端
限制配电网络供电可靠性的因素有很多,下面将通过两点限制因素展开分析:①在线路故障方面分析:线路故障问题主要涉及线路中运行的电气设备故障。由于所涉及的设备和线路众多,导致的故障类型也较多。一旦发生线路故障问题,将使整个供电网络存在严重的弊端,导致供电系统无法正常供电。②电网运行维护水平方面存在弊端:因为工作人员的专业水平和综合素质不高,无法及时开展状态线路检测工作,继而在制定停电计划时不合理将造成故障停电的时间较长。
3.2 发展的意义
(1)有助于提升供电系统的整体质量。在引入智能化系统监控概念后,本身存在一定技术缺陷的10kV电力系统将得到进一步的实时监控和管理,其中尤其是对于供电电压变化的实时控制,不仅有助于保障配电网络无功功率的平衡稳定,同时也能大幅减少配电网络中的电能损耗,有助于提升供电系统的整体质量,并保障电力企业的切实利益。(2)有助于保障电网用户的切实利益。在10kV电力系统运作过程中,其难免会受到外界因素而存在一定的故障隐患。对此,依托于智能化监控系统,电网检修人员能够在电网故障时快速确定故障位置,并做好非故障区与故障区的及时隔断,进而一方面可有效提升电网检修的效率,另一方面也能在缩短停电范围的同时极大的就停电时间进行控制,有助于保障电网用户的切实利益。
4 10kV电力系统配电网络智能化的应用技术
4.1 在配电自动化技术的研究层次上分析
现如今,随着电力领域的高速发展,使整个配电网络的规模逐渐扩大,从而使配电网的负荷呈现上升的趋势。与此同时,用户对电力供给具有越来越高的要求。基于整个电力领域所面临的现状,必须采用配电自动化技术,以适应现代化电力行业的发展。现阶段,我国电力配电自动化建设已经处于中期阶段。配电自动化系统具有检测电网运行以及继电保护和控制全方位功能,使整个电力供给的质量处于明显提升的状态,同时也有利于降低电力能源损耗,实现节能减排的基本举措。总而言之,配电自动化建设系统的应用阶段需要结合多方面学科的综合应用,比如计算机应用技术、网络应用技术、通讯技术、自动化控制技术等于一体,实现配电网络的实时监控与检测,提高整个配电网络运行的效率。
4.2 业务需求预测
要充分考虑通信网络需要承载的业务量,进行具体业务带宽分析:第一,配电自动化测控信息。可以估算配电自动化终端不同类型的通信需求:开闭所为30kbps、环网柜为5kbps、配电站(室)为5kbps。第二,配电线路电能质量监测。考虑到配电线路电能质量监测通信速率需求在2—4kbps,因而可以估算每条配电线路的通信需求为4kbps。第三,配电监控运行。基于配电网重要节点配电监控运行通信速率需求,将每个节点通信需求估算为1.5Mbps。第四,分布式电源控制。各个分布式电源接入点的带宽流量估算为0.592kbps。第五,其他营销业务。考虑其他营销业务的采集点基数多、传输速率要求不高的特点,可以估算其他营销业务通信需求带宽为30Mbps。
4.3 自动计量管理技术
现阶段,城市中各类用户的电力需求存在较大差异,且基数庞大、需求复杂,使得各类电力信息变得难以管理。此时,将自动化电力计量管理系统引入到智能化电力系统配电网络的实际应用中,可使PC端与电力用户的智能电表相连接,通过实时、动态的远程监控,将用电量、用电负荷等信息快速反馈给系统管理终端,从而实现高标准的电能信息测量、采集、管理与检查,进一步提升配电网络的运行可靠性。
4.4 结构优化方案
随着通信网络扩张、骨干层核心节点设备压力增大,要采用层次化的网络架构设计,将原有的扁平式网络构架改造为三层网络架构,由终端接入层、网络汇聚层、高速传输核心层构成,在通信链路层上分区分片汇聚,实现对网络故障的有效隔离。在接入层设计的过程中,要合理安排各个网段内的终端数量,要为本地网段的网络终端提供不同通信方式的终端接入,还要考虑病毒威胁等因素。网络汇聚层主要通过汇聚节点进行网络数据的处理和转发,为接入层网络所有终端数据提供上行链路。核心层则采用网状结构实现高速转发通信,通过快速、可靠的骨干传输结构实现站间互联和汇聚层接入。
4.5 应用合理有效的系统模式
智能化电力系统配电网络的监控系统AECONTROL出自AEC(美国能源控制)公司之手,是其在智能化领域的重要产品之一。这一系统主要采用了一体化的设备分布模式,将变电站、变压器、中压电力设备等硬件设备通过网络线路相联结,并由前端PC机站进行集中化的监控、调度与管理。同时,在这一系统模式当中,工程师站、监控台站、现场总站等多种智能化网络机站共同采集、分析电网数据信息,并给出行之有效的故障处理方案。这一智能化系统模式大大提升了10kV电力系统配电网络整体的运行质量,具有高水平的系统稳定性和信息处理能力。
结束语
综上所述,在整个配电网络运行管理阶段,供电网络的可靠性和配电自动化建设均作为电网运行的重要技术要点。这对于现今阶段乃至未来电网的发展领域上都具有不可替代的研究价值。
参考文献
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