摘要:由于我国城市供电网网架较薄弱,城市配电网也不够完善。为解决这一问题,我国已在全国大部分城市进行了配电网建设与改造工程,加强配电网建设,这一切为实施配电网络的智能化打下了良好基础。许多城市在城网改造的同时,为了进一步提高供电可靠性,改善对电力用户的服务质量,提高配电网运行管理水平,正在开展配电智能化工程。
关键词:10kV电力系统;智能化配电系统;应用;配电网
一、10kV电力系统配电网络的发展意义
1.1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。
1.2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。
1.3有助于改善电力人员的工作效率
对于智能化配电系统来说,其一方面加强了对于电力系统各线路运行状态的实时监控,另一方面也能在故障发生时及时给予电网维修人员最直接的帮助,有助于减轻电网人员的工作压力并实现改善其工作效率的根本目的。此外,在智能化监控系统运行过程中,系统能够实时就电网运行状态进行检查,并记录为准确的数据信息,这使得电力企业能够及时调整自身发展决策,最终以此促进电网系统的持续发展。
二、配电网网络结构的现状
随着城市配电网的不断升级,系统的智能管理和稳定性受到了进一步的限制,同时,计算机系统的可靠性不断加强,微处理器技术的普及,提高了智能电气组件的使用环境,进一步提高了实用性,实现了管理系统的突破。与SCADA系统在电网中使用相比,目标是用户本身,但上升速度较慢。目前市场上许多智能监控系统基本上是在现有SCADA系统的基础上开发的,满足了简单的监控要求,但没有发挥10kV电力系统配电网络的最大价值。对于这种问题,美国人首先开发并发表了新的智能配电管理系统,推翻了对这些概念的认识,提出了一起发布计算机集成保护设备的解决方案,这在管理方面具有重要意义。也可以说是破坏性的变化。
三、10kV电力系统配电网络智能化
3.110kV配电网络智能化的应用模式
智能化配电网络系统由美国能源控制公司发明,是以变电站一体化监控平台为主机,主要对电力系统进行实时监控。还配备了前段机,它与主机相连接,具有超强的通信能力和抗干扰力,实现了与变压器主机完美配合的目标。当然,在前端机以下还有现场总线网络,它与变电设备实现了无缝连接,优化了配电网络管理系统。同时,智能化的配电系统提高了配电设施的灵活性,很好地与其他智能化机器兼容,还满足配电网络的开放性,对于不同用户的要求都可以得到解决,在城市电力系统应用中发挥了极大作用。
3.2物联网技术
所谓物联网技术,其是近年来逐渐发展的一种以RFID技术、无线传感器技术以及定位技术为核心的数据交换技术,其中,物联网在10kV电力系统配电网络智能化发展过程中主要承担“终端用电设备感知末梢”的重要角色,不仅是提升10kV智能配电系统准确性和稳定性的关键路径,同时也是在智能家电、智能小区等概念发展基础上推广智能电网的主要手段。
此外,在物联网技术与自动控制计量技术的技术融合过程中,工作人员能够实时就10kV配电网络的工作状态进行检测,借此不仅可实现用电信息采集、用户电量管理等作业的智能化发展,同时也能在物联网的支持下给予电网用户更加便捷的电网服务和更加多样的电网功能。例如在国家智能化电力的配电系统当中,上海部分区域的电网系统已经完成了计算机系统和数字信息通信的良好改造,不仅在运行管理工作中实现了变电站的电力设备优化以及智能化,同时也通过应用智能化配电设施系统使得电力系统因网络原因造成的干扰得以解决。此外,电力系统的智能化元件可以通过互联网实现计算机网络下的电能质量检测,对电动机进行智能保护和控制。
3.3智能信息处理技术
在当前的时代背景下,与智能化技术相伴而来的,便是巨量的信息“大爆炸”。此时,若仍采用传统的信息处理技术,相关人员将很难对各类电网信息进行完全、快速地处理。此时,引入集进化算法、模糊算法、神经网络算法等多种现代信息处理算法于一身的智能信息处理技术,能有效提升智能化系统对电力系统配电网络内各类信息的处理能力和传输速度。这样以来,当10kV电力系统配电网络内发生故障问题时,相关传感器及信息处理单元便会在第一时间做出反馈,将故障信息传输给远程PC终端。通过准确、大量的故障信息支持,智能化系统便可及时实施出相应的故障调整和监控管理,从而做到故障问题早发现、早“治疗”。此外,相关人员根据系统终端数据库中的故障处理记录,还可进一步进行故障区域的实地检测,以此实现良好的故障预防效果。
3.4配电智能化对设备开关的要求
配电智能化与设备开关内在联系紧密,网络层面上的重组故障和自行隔离,基本都会借助PC机对开关远距离调控。不仅如此,设备开关还有别的用途,比如进行相关数据控制及采集。有鉴于此,我们以配电智能化系统的需求为基础,对用于此种情况的所有设备开关提出了以下注意事项:(1)开关在操作层面上兼具手动和电动两种功能;(2)在电源上一般使用的都是直流电源,大小基本为48V/24V,建议使用满足条件下的最小容量;(3)设备开关有很多要求,必须要有良好的绝缘性能,要实现无油化、产品要做的尽量小,功耗要尽量减小;(4)设备开关尽可能与TA、TV共生设计;(5)状态信号有很多类别,有弹簧储能信号、刀闸信号等;(6)控制接口则有着更高的要求,它需要具有开关外接的相关接点。上述需求都是最常见的最基本的需求,这是必须要满足的,除此之外,设备开关还应该在操作电源、操作机构等领域进行革新。在以往的设计中,基本都是将直流二百二十伏或交流二百二十伏作为电源,但是这样做明显会和系统出现兼容性问题。
3.5自动控制计量技术
10kv电力系统配电网络是我国多数城市电网的主要结构,也是许多大型工业生产用电的主干架。因此,其在我国整个电力系统中占据着举足轻重的地位。但是,因为10kv电力系统配电网络所关联的用电设备种类多种多样、质量参差不齐,所以在供电工程中难度较大。而自动控制计量技术能够通过借助智能监控的力量和信息网络技术,在智能电表和其他智能设备的帮助下,实现对10kv电力系统配电网络的有效管理,包括对其负荷的准确计算、自动化实时远程抄表、在线检测电量等,同时还实现了对用电需求的侧面管理与应用。
结束语:
智能配电网络不仅能够提供电网相关数据的预测,还能预防突发故障。在事故发生后,也能够使控制中心准确地知道故障发生地,并及时隔离故障,以保障其它用户的用电。智能配电网将使配电网从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变,随着我国电力事业的不断发展,将产生越来越明显的经济效益与社会效益。
参考文献:
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