电力工程中配电网自动化技术运用浅析

发表时间:2020/12/10   来源:《当代电力文化》2020年21期   作者:王鹏
[导读] 电力企业在开展电力工程项目中,采取专门的技术措施来将电力配送到各个变电站,
        王鹏
        国网吉林省电力有限公司公主岭市供电公司  吉林公主岭  136100
        摘要:电力企业在开展电力工程项目中,采取专门的技术措施来将电力配送到各个变电站,然后再由变电站对电力进行再分配和输送,由此形成整个电力配电系统。在计算机信息技术逐渐成熟之后,电力工程项目才逐渐实现自动化配电,对电力配送的整个过程进行自动化控制,大大提高了配电网技术及效率。
        关键词:电力工程;配电网自动化技术;运用
        1电力工程中配电网自动化技术
        配电网自动化技术是基于计算机软件、自动化技术平台及相关控制器来实现配电的自动计算、分配、监控、断开、故障检测及修复的技术。该技术具备人力难以睥睨的自动化优势,能够实现高速准确运算,并可对整个配电网线路实现第一时间的精准监控及反馈,可以最大程序上保障配电网的正常运行。配电网自动化技术中最为关键的功能是信息数据的收集及处理功能,在对配电网监控的过程中,通过电压、电流数据的监测及反馈可收集到线路的数据并形成即时分析,一旦出现故障,会同时反馈故障信息代码,并基于故障代码来选择配电网修复方案。
        2配电网自动化技术的应用
        2.1总线自动化管理技术应用
        配电网自动化技术的应用需要应用诸多自动化设备或者装置,只有将这些自动化设备或装置与配电网以及自动化控制程序联系在一起,才能够实现对配电网关键节点的自动化控制。所以,在配电网自动化管理模式下采用总线技术可以对电力分配数据及情况进行收集和分析,特别是在电力工程建设过程中,在施工现场也可应用总线技术,在施工中就可以进行电力分配试验及数据收集,这样在电力工程施工结束后就可以实现配电网的正常运行。如果日后电力工程接入的电网在配电方面需要进行调整,也可应用总线技术来实现配电调节处理。总线技术在配电网自动化模式中的应用十分便利,且技术原理相对简单,操作便利、工作效率高,因此已经广泛应用于电力工程中。
        2.2馈线系统自动化控制模式
        为了实现配电网自动化模式的应用,还有一种专门的馈线技术,基于该技术可架构配电网馈线自动化系统,从而实现配电网的自动化控制。馈线技术的关键在于能够第一时间感知配电网线路中存在的问题,并在特定故障判定的过程中及时切断配电网的接口电源,同时将故障数据传输到配电网主站中,由主站系统对故障数据进行分析处理,在处理得出结果之后再确定是进行自动化维护还是人工维护,如果可实现自动化电流、电压的调节,解除故障,还可自动实现电源的连通。我国当前所采用的馈线技术是经过改良的FTU系统,FTU模块的应用可对异常信号进行识别和处理,实现了故障及信息数据联网,并可防控网络黑客的攻击。
        2.3利用GIS平台诊断配电网故障
        GIS平台诊断的技术核心在于能够实现远程故障位置的准确判定,GIS平台采用的拓扑结构,是可以实现立体化的点位判定,当配电网线路中开关状态发生改变时,就会触发配电网中的监控装置,基于GIS平台中的SCADA系统可发送信息指令,再由GIS系统平台中的GMS模块来接收信息,从而通过分析来实现配电网系统中开关的操作。GIS平台的关键就是对所有配电网中的电路及开关节点做出了相应的准确模型,模型中的每条线路及节点都与现实情况中的线路设计相同,只是从三维现实场景转换为了二维拓扑模型。每条线路和节点对应不同的数据,这样在进行故障诊断时就可十分便利。
        2.4基于遗传算法优化配电网多目标权重
        遗传算法是配电网自动化运行中的一种主要算法,通过遗传算法的应用可以实现配电网中多目标权重的自动化分配及优化设置。遗传算法的算式较为复杂,一般在确定好算法算式之后,将其输入到计算机中,之后就可以通过计算机来计算得出相应的准确数据。在遗传算法的应用中最为关键的也是对配电网的各个结构进行编码,在进行数据运算时,采取了仿生学的选择操作,这样可以对配电网中的电流电压运行情况进行相应的分析确定及优化,以确定相应的权重值,对配电网中的负载符合进行优化,从而保障配电网运行的科学合理性和终端用电的安全。
        2.5现场总线技术
        在施工过程中,通过现场总线技术链接多个设备的自动化装置,从而构建一种信息网络,并且通过运用计算机技术、传感器等构成具有综合性质的一种技术模式,将现场总线技术应用于电力工程施工现场,能够准确判断出工程中使用的变电器总电量使用情况,通过控制计算机来接受相关数据信息,根据数据模型来分析数据信息,将判断信号传送到相关控制设备中,实现电力自动化。这项技术的主要优势在于能够通过远程的方式,利用信息技术操控电力工程施工现场,有效降低相关工作人员对工程施工现场的管理困难度,之后相关技术工作者根据各种渠道提供的供电数据进行分析,从中了解当前用户对电力方面的要求,以此为基础结合当前供电实际制定科学合理的发展策略。
        2.6主动对象数据库技术
        配电网自动化技术从本质上来讲属于主动性的一种数据技术,主要满足当前电力系统不断发展过程中的相关需求,将其应用于电力工程监控系统中,与以往传统数据库技术之间存在的差别是:电力通信自动化技术重视电力系统技术成效,这种技术在电力工程中应用比较广泛,对工程中用到的软件研发以及作业环境等方面有一定的优化作用,主要体现于通过电力通信自动化技术用于工程中监控中,能够有在最快时间内自动获取所需要的数据资料,以此来提升对数据处理工作的针对性。
        3配电网自动化技术优化建议
        目前配电自动化技术依然存在很多不足,主要体现在终端和开关方面,本文针对现场发现的问题提出3点具有针对性的优化建议。
        (1)针对终端信息上传不正确,包括信息漏传、终端掉线重新上电后没有将装置信息上传给主站的情况,要求厂家对此进行整改,对终端软件进行更改,使终端信息上传满足要求:终端不允许漏发漏传信息至主站;终端掉线重新上电后能够补发掉电前的所有信息至主站。
        (2)信号频发问题,即同一个信号不停地上送至主站,可能是因为终端内部接线松动导致,也可能是终端软件问题,要求厂家对此进行整改,建立信息上报机制,要求同一种信号在30min内最多上送5次至主站,超过限值关闭此种信号上传通道,待2h后恢复此种信号上传通道。
        (3)开关拒动问题,建议在终端投入过流保护定值,只上送告警信号不动作出口,这样就可以准确判断故障位置。配电线路故障示意图如图1所示,当故障发生在线路c段,遇分段开关2拒动,则导致分段开关1和分段开关3动作并闭锁,此时难以判断故障点是在线路b段还是c段。如果各终端投入过流告警定值,则分段开关1及分段开关2的终端会上送过流告警信号,此时不难判断故障点就在线路c段。
       
        图1配电线路故障示意图
        4结束语
        综上所述,长期以来,配电网缺乏自动化技术,不能实现自动运行控制和管理,运行人员难以及时掌握电力设备的运行状态,很大程度上处于“盲管”。随着分布式电源的大量接入,对配电网的控制管理水平提出更高要求,在这种情况下,配电自动化技术逐步成为热点研究对象,到目前为止,配电自动化技术相对比较成熟,功能包含配电网运行、运行计划与优化、维修管理、用户管理与控制等,很大程度上提高了供电可靠性,但仍然存在一定问题,这就需要专业人员针对平时运维中发现的问题进行深入分析,进一步提升配电网供电的可靠性。
        参考文献:
        [1]刘芝梦.通信自动化系统在配电网中的分析与应用[J].科技创新与应用,2020(11):177-178.
        [2]林育群.试论配网运维管理中配网自动化技术的应用[J].技术与市场,2020,27(04):161-163.
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