张泽鹏
国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西吕梁 033000
摘要:配电物联网属于一种新的电力网络结构,由传统工业技术和物联网技术结合而成,借助配网设备彼此之间的互通互联乃至互操作,从而实现配电网全面感知、数据融合以及智能应用,满足精益化管理的现实需求,也可以为能源互联网的高速发展提供支撑。从应用形式分析,配电物联网具有一些非常显著的特征,如终端即插即用、状态全面感知、设备广泛互连、应用模式升级、业务快速迭代以及资源高效利用等。本文基于10kV配电物联网智慧台区关键技术与实践展开论述。
关键词:10kV;配电物联网;智慧台区;关键技术与实践
引言
基于电力物联网的配电系统在正常运行,智能化运维显得尤为重要,为更好地提高配电系统的运行水平,使配电网保持长期安全可靠运行,就要提高智能运行与维护管理技术,增强有效性,降低其中存在的各类问题,配电系统是保证电网能够安全可靠供电的关键所在。因此,相关管理部门需要制定完善的基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术,来加强配电网的运行管理与维护,同时,也直接提升了电力企业的总体效益与综合效益。
1项目背景
电力物联网围绕着电力系统的各个方面,充分利用现代信息技术和先进的通信技术,如移动互联网和人工智能,实现电力各个环节中的万物互联和人机交互系统,具有全面的状态感知,信息处理和便捷的应用。具有灵活功能的智能服务系统,包括感知层、网络层、平台层和应用层四层。作为实现电力系统各部分之间的互联,人机交互以及综合状态感知的智能服务系统,物联网在全国电网布局中得到统一推广,从而加速并推进了相关起的业务发展。物联网涉及五个级别的终端信息收集器(传感器,RFID等)、边缘计算、通信网络、云平台和人工智能。通过加快电力物联网的投资速度,相关产业链中的公司将继续受益。随着“三型两网”的逐步推进,电力物联网作为其重要的组成部分,将配电系统融入到物联网中,打造全面灵活的电网系统,将智能化服务融入生活中,配电系统的智能化运行与维护推动着电力行业飞速发展。
2智能保供电体系
基于设备运行及在线监测全面感知、各专业信息全面融合2个层面,建立设备状态智慧监控、巡视任务智慧管控、应急抢修智慧调度、保障现场智慧指挥4个模块,结合全景动态可视化、实时交互移动终端作业、智能化辅助决策等支撑手段,构建“全面感知、全面融合、全面保障”的智慧保供电体系,通过“全景实时监测、资源动态可控、智能分析预警、移动智能交互、多地零距指挥”全方位提升供电保障信息化、集成化、科技化、智能化水平。智慧保电平台是保供电系统中的决策层,以“决策层-融合层-感知层”架构为基础,形成“智慧指挥大屏-配电自动化应用平台-监测终端”3层物理结构。智能配电台区是保供电系统中感知层与融合层的核心,通过TTU的边缘感知与计算功能,配合末端感知设备,实现台区数据的全面整合、汇集、上送与低压故障研判、线损精益化管理等扩展应用。通过配电自动化、用电信息采集系统、在线监测系统中设备状态及环境监测类实时数据的深度融合,建立“横向到边、纵向到底”的全网末端感知监控体系。(1)在管理方面,改变了单纯依靠“人海战术”的传统保电模式,即增加保电人力物力的方式,将互联、共享、全感知等理念和技术融入保电工作。(2)在功能方面,将原有的系统数据进行整合,消除了不同系统间的壁垒。
(3)在建设方面,采用物联网技术,在台区侧将以前的“被动维修”转为“主动抢修”,有效提高客户服务质量,有利于后续配电网信息化建设。
3云平台方案
1)设备运行状态监测通过采集配电室高低压设备信息,实现对配电室高低压设备电压、电流、电量、开关位置、变压器负荷、功率因数等信息的实时监视,从而实时监视配电室高低压设备的运行状态,并提供设备状态信息变化及异常信息告警提示。监控范围覆盖配电室、表箱。系统根据现场设备运行状态提供拓扑着色功能:①用不同颜色表示电网元件运行状态(带电、停电等);②用不同颜色表示低压配电线路运行状态(带电、停电等)。系统结合历史数据,支持对配电变压器等设备的一定历史时间区段的重载分析、过载分析、空载分析及轻载分析等;支持基于短期负荷预测结果,预测当天台区负荷重载、过载情况。2)智能告警分析(1)用电负荷异常告警。某个时间段内,当发生用户用电负荷异常(越限)时,系统通过画面或语音进行告警提示。(2)停电影响用户自动分析。选择故障发生区域,支持通过列表的形式对停电影响配变及配变所带用户情况进行显示,内容包括影响用户名称、所属配变名称、配变停电时间、配变所属配电线路、所属变电站等。(3)实现对低压台区停电事件、电压越限、配电变压器过载等遥信告警事件的监视与管理,支持告警信息主动推送及历史数据查询。3)低压故障研判通过在表箱侧增加智能监测单元,实时对用电线路的电压周期信号(即有无有效交流周期过零)和电压幅值进行监测,并上传停电事件信息至智能配变终端。智能配变终端依据低压配电网运行信息,研判配变停电、多户停电、单户停电等停电类型并上送。系统依据智能配变终端上送的研判结果信息进行故障定位、低压配电网拓扑着色并自动推图告警,生成停电事件记录。
4配电网数字化
在电力新产业形态中,主要的进步方向就是向着数字化的方向前行,通过各种信息数据的带动,来提升产品的服务质量,给其他的产业形态带来更多的能量,实现整体性的进步。在这个过程中,利用配电物联网可以建立一个模型,这个模型具有统一性的特点,模型中包含了各种配电网中的设备,同时也包含了配电网动态的检测等动态内容。在这个模型中,静态内容是以配电物联网为基础们,以整个配电系统为边界,形成一个静态的模型,在这个静态的模型中,包含了各种配电设备和用户。动态模型主要是以配电网的监测和各种配电网中形成的信息数据为基础,形成一个不断变化的模型,通过这个模型的建立,可以实现对整个配电系统进行整体性的监测,包括各种细节内容,都可以做到一览无余,配电系统中的所有信息都出于透明的状态,不在含有隐藏信息,为电力新产业形态提供了强有力的技术支撑,对于整个电力领域来说意义重大。通过电力新产业形态的数字化,可以使新产业形态在开展相关业务的时候更加的迅捷,生产过程可以得到明显的改进,实现商业模式的转变,从而使之前业务的整体价值得到明显的提升。
结束语
在配电物联网智能台区应用中,低压智能配电设备非常重要,关系着配电物联网的运行效果,应该得到足够的重视。配电物联网是一种非常先进的技术,配电物联网是信息时代的产物,在我国的电力领域中得到了广泛的应用。配电物联网的应用,有效的推动了我国电力新产业形态的发展,有效的缓解了我国当前的能源紧张的趋势,对于我国的社会进步具有非常重要的意义。
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