摘要:电力能源在人们的日常生活和生产中扮演着十分重要的角色,电力能源的持续供应与电力企业的生产效益和健康稳定发展息息相关。为确保电力系统稳定运转,电力企业还需要积极转变传统的配电形式,同时对系统进行智能化建设,选择恰当可行的系统结构。但实践过程中,由于受到多种因素的限制,经常会对配电网系统的智能化建设质量产生影响,为此,针对这些技术挑战进行分析很有必要,能够为我国电力企业的可持续稳定发展提供保障。
关键词:电力配电系统;智能新技术;泛在电力物联网
前言:
配电网是连接用户的环节,其运行的安全性与可靠性直接影响着供电质量与用户体验。随着能源互联网、智能配电系统的发展,社会对配电网的要求越来越高。目前,配电网仍然存在网架结构不灵活、配网设备标准化程度低、用户服务能力低等问题,因此需要将泛在电力物联网应用在配电系统当中,提升配电系统的智能化以及自动化水平。
1智能配电系统架构特点
1.1用户侧类型多样且活动灵活
在智能化配电系统中,经常会接入大量设备,具体如电动汽车充电设施、分布式能量存储系统、分布式电源、可控制智能电器等。这些设备均具有灵活、可控的特点,同时还能与配电系统实现双向互动,通过对自身的运行状态和计划进行调整,能够充分满足用户的多样化需求。与传统的配电系统相比,智能化配电系统的用户侧可实现用电、储电和发电等目标,同时还能参与到智能化配电系统运行工作中。
1.2运行区域多层次性
相比于传统的配电网系统,智能化配电系统的自治运行区域具有多层次化特征。通过对智能化配电系统进行划分,可使其成为多个独立运行的控制区域,这些区域相互独立且规模不一,但是又互相嵌套,在必要情况下能够互相支援,从而更好地满足用户需求,提升供电质量和可靠性。
1.3运行模式和控制方式灵活多样
智能化配电系统一般采取分层协调控制模式,具有分散式控制和集中式控制的特点,能够在相互协调以及区域自治的基础上进行监管。区域控制中心不仅要负责自身的日常控制工作,同时还可在相互间进行互动协调和通信,最终实现对配电系统的实时、有效监管。
2智能化配电系统
在促进电力系统安全平稳运行方面,智能化配电系统发挥着关键性的作用,通过构建智能化配电系统构架,能够充分发挥出智能电网的功能,同时也有助于智能化配电系统特性的充分发挥,为系统运行的稳定性和可靠性提供保障。
电力企业的智能化配电系统一般是由电力配送层、用户层等构成,每个部分都承担着不同的功能和责任,通过智能化配电系统架构,可促进高电压向低电压的转变,从而充分凸显配电网的功能,为电力用户的供电效率和质量提供保障。通过对智能化配电系统进行分析和研究,可在电力系统中形成交直流混合特性和多层次自治运行区域,借助虚拟电厂和微电网,促进智能化配电系统的安全稳定运行,实现电力企业的可持续稳定发展。
3泛在电力物联网的体系架构
泛在电力物联网作为智慧服务系统,主要包括感知层、网络层、平台层以及应用层这四层结构,每一层的功能都不尽相同。
3.1感知层
顾名思义,感知层就是通过传感器进行全面感知,至关重要。感知层当中包含多种设备,比如电网一次系统的电压电流互感器、电网二次系统的电能表以及各种智能电器等。通过感知层可以了解电网的运行状况,使电网在面对各种新效应时可以及时掌握住系统状态,并进行故障检测。同时,在感知层当中可以对电网拓扑进行有效调整,从而提高电网的接纳能力。
3.2网络层
网络层可以为泛在电力物联网提供信息交互通道以及通信服务质量。根据安全等级以及数据类型可以将网络层划分为互联外网以及内部专网。近距离有线传输、近距离无线传输、传统互联网以及移动空中网是主要的通信方式,需要根据经济成本、工况等具体情况进行选择。
3.3平台层
传统的能源生产运行方式之下存在着信息碎片化存储问题,但是泛在电力物联网中的平台层当中存储了大量的数据,可以有效解决这种问题,实现信息共享。在云平台、数据中心的支持下,平台层可以收集网络层传输的数据,同时也可为应用提供数据。
3.4应用层
在社会经济的要求下,电力系统需要向共享型、平台型转变,而应用层则是这种转变的具体表现。应用层可以根据电网运行的数据、用户侧用能数据以及电网运营、用户用能等业务搭建应用平台,从而实现电网与相关用户的互动。
4泛在电力物联网在智能配电系统中的应用
4.1配电系统运行状态的监测和风险评估
当前,智能配电系统的发展水平越来越高,电力设备在出现故障或损坏时也可以得到快速维修。但是,新型负荷以及高比例间歇性能源在不断增长,对配电系统的运行提出了更高的要求。在智能配电系统中应用泛在电力物联网可以实时监测配电系统的运行状态并对运行风险进行专业评估,有利于及时发现和解决系统故障,提高配电系统运行的稳定性。通信系统在配电系统当中发挥着重要作用,且通信系统不断完善,提高了配电系统的运行效率,一些人工工作可以被通信系统工作所取代。比如说,可以利用红外线热成像技术对配电设备的温度进行实时监控,从而为维修人员提供更多的数据信息。此外,利用泛在电力物联网可以对智能配电系统进行风险评估,查找系统的薄弱环节,有利于提高供电质量。
4.2高质量的用户服务
传统的配电系统只能为用户提供所需要的电能,在这个过程中用户只能被动参与在配电工作中,随着人们生活质量的提高,人们对供电服务提出了更高的要求。所以,当前根据用户的实际用电状况制定了分时电价等制度,但是仍然无法有效提高用户服务质量、改善用户体验。但是,将泛在电力物联网应用在智能配电系统当中可以实现个性化、高质量的用户服务。首先,安装屋顶光伏电站以及小型风机等设备之后,部分电动汽车用户可以转化为电能供应方。其次,通过智能空调等智能终端可以有效收集用户的各种用电信息,这样电力企业就可以根据用户的用电状况以及实际需求为用户提供更具有针对性的优质服务。此外,电力企业可以利用人工智能、云计算以及大数据等信息技术分析用户的用电需求,从而制定用户服务方案,提高用户服务质量。
4.3综合能源协调以及主动配电系统规划
从智能配电系统出现之后,用户和电网之间的界限变得不那么清晰,出现了一些问题,比如电动汽车等出现了节点电压等问题。此外,燃气、交通、电力系统等与人们生活息息相关的系统都在独立规划这种状态之中。但是,电能是人们生活生产所需要的主要能源,所以将来配电系统会逐渐成为能源系统的核心,因此需要协调规划配电系统以及其他系统,创设电、水、气以及热等能源梯级模式,实现能源的协同运行。在信息技术水平不断提高的过程中,能源系统运行大数据、电力系统运行大数据以及用户用能大数据可以为电力负荷时空分布预测模型提供数据帮助。利用信息技术可以有效收集并存储各种数据,同时利用云计算、大数据等技术可以优化异质能源的调节、提高各种能源的调度能力和存储效率。
5结语
综上所述,本文主要对智能化配电系统的特点进行了分析,同时研究了泛在电力物联网新技术。总之,智能化配电系统是电力系统中的关键性组成部分,为确保该系统的安全、稳定运行,必须要强化技术开发与研究,从而更好地满足用户的多样化需求,提高供电质量和供电效率,为我国电力企业的可持续稳定发展提供保障。
参考文献
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