杨年文
国网湖北省电力有限公司恩施供电公司
摘要:随着社会经济的发展和人民生活水平的提升,配电网自动化应用越来越普遍,且更加趋于智能化方向发展,本文针对智能配电网的自动化实际应用展开相关探讨,为提高配电网自动系统运维效率和发展提供一些建设性的思路,提高系统功能的实用性,为此对应用需求等方面进行了深入探讨。
关键词:智能配电网;配电网自动化;应用
一、智能配电网自动化概述
智能配电网基于双高速的通信技术基础上,融合精密的传感和测量技术,实现电网的高效运行,是当今科技发展的重要成果之一,它标志着人类文明的进步,与此同时,也是未来科技科技发展与实践应用的风向标,它不仅能够保障配电系统正常运行的可靠安全,而且可实现电网智能化,减少人力及环境资源浪费等优势。本文总结智能配电网的实际应用,以及探讨如何提高智能配电网的应用,期望对缓解我国资源危机及配电自动化发展提供参考价值。
二、馈线自动化模式的配置方案
馈线自动化是智能电网自动化中一项不可或缺的功能,其对故障处理的方式有集中和分布故障处理这两种形式,集中型馈线自动化是由主站通过通信系统来收集所有终端设备的信息,并通过网络拓扑分析,确定故障位置,最后下发命令控制各开关,实现故障区的隔离和非故障区的供电。而分布馈线自动化是基于配电网终端之间对等交换实时数据的分布式智能控制技术,既可以利用多个站点的测量信息提高保护控制性能,又能解决主站集中控制响应速度慢的问题。实际应用中一般情况下只选用其中一种,偶尔也会将两种模式结合起来,实现馈线自动最大化,以便快速恢复供电。
三、智能配电网自动化的应用
3.1 遥信辨识与简单状态估计
遥信辨识与简单状态估计过程,涉及变电站拓扑网络遥信数据辨识,利用一体化检测系统中不同网络节点遥测遥信数据的逻辑关系,采用三个级别逻辑判断法则对拓扑网络中的遥信状态进行辨识,具有可以剔除不良遥测遥信,保证拓扑分析中的遥信数据准确无误,减低不良数据对变电站各种业务应用干扰的显著特性。能够有效利用变电站内高度冗余的多源量测信息,提高坏数据的识别率,增强系统的抗干扰能力。其应用功能还包括综合评估、网损分析、合环运行分析、重载情况分析、可疑辨识、刀闸遥信准确辨识等。
3.2 配电网智能操作票
配电网智能操作票是基于网络拓扑的接线模型识别,开票规则的用户自定制,操作票的智能推理,业务表单的自由定制,多种开票方式的灵活切换,操作票生命周期的全流程管理,严格基于系统拓扑的五防校验机制以及完善的权限管理机制实现操作票拟票、审核、预发、执行、归档的人机联合把关。
配电网智能操作票系统可以充分利用平台提供的各项功能及服务,完全共享实施SCDDA模型及图形,实时态和模拟态数据隔离,保证了整个过程的安全,利用Open-3200平台提供的图票一体化技术,可执行开票,提高了操作票整个运转周期的可视性与直观性。
3.3 大面积停电辅助决策
稳定的电力已经成为每个家庭生活甚至企业运转中必不可少的一部分,有着非常重要的意义,也是我国电网行业的基本任务之一,而保持电力畅通并可在段时间内恢复电力供应是电力稳定的重要标志。当发生大面积的停电事件时,操作人员可根据现场实际情况采取相应措施和制定最佳针对性方案,进而提高操作效率,辅助大面积停电决策,从而解决停电问题。
四、如何提高配电网自动化实用性的应用
在实际的运行过程中,配电网的运行水平、效率的不断促进与提升,可以通过配电自动化系统的应用来实现,不断对电网的供电可靠性进行保证和加强,促进其稳定安全运行。但是,在实际过程中,只有对配电自动化的实用性进行提升和强化,才能将其积极作用和优势有效的发挥出来。
4.1 大面积的覆盖自动化电网
就目前而言,智能配电自动化的实施只是局部范围内某些点上可以实现的功能,在广覆盖上还存在局限性,无法使智能电网自动化发挥最大的规模效益。另外通信设备较多且基础较薄弱,需要考虑到并不是每个通信设备的点都需要进行全面检测,在具体的智能电网自动化系统中科学合理布局,通过全面的监测网络,缩小被检测故障范围,争取短时间恢复供电,提高供电效率,节省故障处理时间。
4.2 智能配电网无线路由优化
路由协议是一种指定数据包转送方式的网上协议,与传统通信网络有很大区别,是TCP/IP协议族中重要成员之一,其选路过程实现的好坏会影响整Internet网络的效率,作为网络层的核心技术,其最大的特点是移动自组网,负责数据源到目标节点的数据转发,其主要目标是寻找能量高效路由建立方法和将节点的数据可靠中继到汇聚节点的方法,使网络寿命得以延长。
在无线路由网络研究方面,ZigBee、无线局域网等其他网络最主要的目标是提高服务质量以及公平高效地利用网络带宽,其主要作用是建立从数据源到目的节点的通信延迟小且可靠的路径,同时充分利用整个网络的资源,减少与避免通信拥塞,由于电能不是制约性的因素,因而能耗问题历来不是传统网络考虑的重点。
4.3 智能配电网分布式区域纵联保护
纵联保护是利用通信设备将一侧的电气量传送至另一侧,线路两侧的保护同时比较两侧的电气量,能快速可靠地区分内外故障。传统的配电网多为辐射状网络,一般网络流向都是单向的,直接从供电电源输送到用户,不需要配置方向元件,直接根据电流大小来检测故障点,保护措施通常采用过电流保护。分布式电源的接入使得传统网络成为多段电源网络,当故障发生时,分布式电源起作用,保护整个装置的故障电流避免短路的发生。
4.4 智能配电网故障诊断
随着科技的发展,电力系统已进入千家万户,电力规模的扩大和监控设备的使用使配电网络故障诊断更为重要,目前配电设备的使用有多种方式例如,Fuzzy theory、Petri net、Genetic Algerithms、专家系统等,已初步实现故障设备的诊断和预警。
由于各种方法都有本身优缺点,单一的方法很难满足电网诊断的全过程,因此多种诊断方的的融合已经成为流行趋势。例如对变压器进行诊断可将贝叶斯与粗糙集理论相结合,利用粗糙集网络获得最小诊断,联合贝叶斯网络实现概率推理,能快速分析变压器故障原因和变化。
4.5 对主站的实用性进行灵活的运用
目前,配电网自动化系统功能应用的发展速度不断加快,快速地朝着全面配电设备管控运维的方向发展,换个说法就是其功能发生了变化,除了对电网进行运行与监控之外,还增加拓展了运维检修等其他功能,这些功能的拓展与运用,可以创造出更大的作用和价值。而这些功能的实现,必须要以自动化主站系统为基础,只有通过自动化主站系统的促进,才能够将这些功能的有效作用进行全面的发挥。为了达到精准与明确的故障判定目的,配电网自动化系统的功能更加具有使用特点和性能,这就需要对无线终端设备、数据中心、用采系统、三遥终端设备等进行整合与运用,不断对故障判研体系进行构建,对配电网故障的维护抢修效率与质量提供有效的基础与保障作用。
4.6 对系统的运维管理进行强化
对配电网自动化终端即插即用的目标进行实现,能够有效的改善和优化终端的运行效率与质量,有效降低故障出现率,不断对配电自动化系统的实用性进行加强和促进。在这个过程中,可以将IED标准视为基础,自动地将设备进行注册和接入,不断对免维护目标进行实现。要想实现运维管理自动化速度与程度的不断提升,就要保障自动化系统自身的自动化程度,对自动化主站、支撑环境、软件模块等进行高效的构建,将控制与监视目的通过自动化采集装置、软件模块来实现,达到运维管理过程自动化的目标。想要实现配电网自动化目标,还可以通过监视管理其自动化通信设备来进行,采用科学合理的手段来全面深入的分析通信状况,快速地实现配电自动化目标。
五、结语
综上所述,配网自动化是一项程序极其复杂的工程,需要我们从多个方面去分析网络运行中的问题。要想提高智能配电网自动化的实用性,就需从网络大面积覆盖率、优化无线网络、电网分布区域纵联保护及智能配电网快速诊断等方面入手,提高智能配电网实用性程度。与此同时,也应重视配网自动化系统的运行管理和维护。
参考文献:
[1]智能配电网自动化应用实践的几点探讨[J]. 罗银霞. 居舍. 2018(30)
[2]智能配电网调度控制系统核心指标的构建[J]. 姜宁,张磐,汪宇倩,吴莉萍,唐萍,葛磊蛟. 电力系统及其自动化学报. 2018(05)