配电智能化建设探索

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:周彪
[导读] 摘要:经济发展迅速,社会各方面的用电需求量激增,如何更好的满足人们日益增长的用电需求,提升配电的合理有效性,是目前电网相关工作人员需要重点思考的问题。
        (海南电网有限责任公司海口供电局  海南海口  570102)
        摘要:经济发展迅速,社会各方面的用电需求量激增,如何更好的满足人们日益增长的用电需求,提升配电的合理有效性,是目前电网相关工作人员需要重点思考的问题。基于这种这种状况,电网相关工作人员开始将智能化技术用于电网配电工作,以其实现智能配网结构的逐步建设与完善。文章就配电智能化概述、智能配电网建设难题、智能配电网建设重要技术与配电智能化建设方案展开论述与探索。
        关键词:配电;智能化建设
        引言
        随着社会的发展,我国目前的配电网现状已经明显满足不了不同行业与人群的用电需求,在发电以及输电等程序上已经明显落后于发达国家,这不但影响国家经济的快速发展,还会在一定程度上影响着人们的正常生活以及造成电力资源的不必要浪费,因此实现配电网的智能化发展,进而保障整体电网系统的稳定可靠与高效发展已经势在必行。
        一、配电智能化概述
        配电智能化已经逐渐取代传统的配电形式成为电网现代化建设的主要内容,其主要作用形式是在原有配电系统的基础上,将现代科技中的信息化技术与数字技术能应用于输配电过程,进而保障电网能科学合理与环保有效的运行。
        实现配电智能化的基础即是根据实际需求以及电网的实际情况进行智能配电网的建设,智能配电网主要有三方面的特征:其一,供电可靠。智能配电网的突出功效即其自愈功能,在主电网停电时能够借助分散式电源微网为部分用户提供可靠用电,以此来降低电网故障为用户带来的不便影响;其二,分散式电源接入。科技发展带动电力行业发展,太阳能发电、生物能发电与风能发电等逐渐成为电网发电中重要的组成部分,通过智能配电网实现各种资源的即插即用,进一步提升了供电与用电的灵活性与可靠性;第三,增强能源利用效率。用户与供电企业可以依靠智能配电网进行有效的互通,比如用户可通过智能电表及时关注企业发布的实时电价以及相关信息,进而调整自身的用电习惯,实现削峰填谷,既降低了用户的用电消费,也增强了电力能源的有效利用率[1]。
        二、智能配电网建设难题
        智能配电网建设难题可以从多方面进行阐述,在此不能全部概括,挑选比较突出的难题进行举例分析,可以从以下几个环节进行简单论述:
        其一,发电环节难题。智能配电网在发电时,其原电力网一般是低压穿越,但是如今的风电调风技术相对较差,导致电力分配时协调性变差而不能更好的控制发电,因此只有能源集中的地方才能更好的实现发电所需。
        其二,输电环节难题。水电在西南以及西北分布较多,在东南地区分布较少,而西南以及西北用电需求相对东南地区较低,针对这种状况,就需要将西南与西北的电力通过电网向东南地区输送,但是远距离的输电是一项较为繁复的工程,其中设计电压电量以及电流等问题,这是智能配电网遇到的又一难题。
        其三,配电环节难题。配电环节是智能配电网的主要内容,电网先前的工作重点是输电环节,并没有给予配电网应有的重视,智能化程度低以及自动化技术不足是较为突出的问题。
        其四,用电环节问题。智能配电网需通过电子信息化技术与各个用户之间实现有效的沟通与交流,一般情况下供电企业信息的发布需要依靠整体电网实现但是电网的整体化很容易在一处出现问题时导致整体电网的瘫痪。
        其五,虽然我国的电力调度已经发展多年且处于世界领先水平,智能化发展迅速,但是对大能源与高电压的需求也在不断增长,相应的危险性也在提升,因此在进行电网调度时一定要注意安全问题。
        三、智能配电网建设重要技术
        智能配电网建设技术包含多个方面,不能一一举例分析,挑选较为重要的建设技术进行具体论述,大概包括电网智能控制中心、虚拟电厂、镜像备用、可视化操作平台。
        1.电网智能控制中心
        电网控制中心的智能化水平直接影响着智能配电网的整体工作效率,因此提升其智能化水平相当重要。目前的控制中心智能化主要是通过对虚拟电厂、SCADA以及EMS等技术的有效结合,实现调度交易管理、通电事故处理、可视化操作平台与镜像备用等功能。在针对控制中心的部分功能进行具体的操作时,应按照控制中心的实际情况以及分区分层的原则,实现不同级别控制中心功能与权责的合理划分。
        2.虚拟电厂
        虚拟电厂即是将区域内的分布式电源全部当做电厂来处理,以此来实现电网区域内配电系统的集约化调度。虚拟电厂能够电网对区域内电源的进一步渗透管理,从而将更多的电源调度到整体电网建设中。
        3.镜像备用
        电网控制中心是整体智能配电网的核心以及大脑,一旦控制中心出现问题,那整体的电网运行很有可能陷入瘫痪状态,因此为了避免这一状况的发生,通过先进的信息化技术,在控制中心进行实时镜像,以此来确保在控制中心出现问题时通过镜像功能复制控制中心技能,保障电网的安全可靠运行[2]。


        4.可视化操作平台
        可视化操作平台主要通过多媒体技术与信息化技术,实现对电网流程的整体把控,主要包括发电厂的实时状态、变电站及线路运行状况、故障常发位置以及裕度稳定状况等,以此来实现电网操作人员通过可视化操作平台将指令发布到各个准确的位置。
        四、配电智能化建设方案
        配电智能化建设方案可分为以下步骤有序展开:
        1.确定智能配电网的结构
        智能配电网的结构一般包括主站与子站系统、远程终端与通讯系统等。智能配电网通过将配电过程中的线路、电气设备以及相关模块等依托现代科技进行智能化处理,借助GIS实现配网与电力系统的共同运转,其次智能配电网还需在电网运行过程中发生故障时能偶进行及时处理,发挥其智能化水平。
        2.选择与安装光缆
        在进行光缆的选择以及安装时,可以从以下三个步骤进行:
        其一,选择优质光缆。因光缆需经受风吹日晒,还有可能会遭受结冰以及风暴等的侵袭,因此在电缆选择时,一定要结合当地的环境以及自然条件进行选择,一般情况下会选择6mm、绝缘性强以及环境适应能力强的光缆,在选择后还要对其进行耐电实验,以保障其符合智能化电网建设所需。
        其二,配置承载导线。以边相靠路的原则来选择所需的承载导线,而相对于多次搭设的线路应该把最低的导线作为承载导线。
        其三,依照科学合理的方式进行光缆的组装之后,依托信息化技术将光缆接入采集终端,并通过后期的额一系列实验与调试来验证其性能。
        3.智能配电网自动化建设
        智能配电网自动化建设可以分两步骤实现:
        其一,智能配电网自动化建设试验。智能配电网自动化建设是一项关键而又繁复的工程,因此在针对其的建设过程中,可以事先进行相应的试验工作,以确定其可行性,然后再进行整体的电网自动化建设。可以将一片区域作为实验中心,以主站系统为核心,根据该区域的用电量以及负荷需求等进行配网自动化搭建。
        其二,根据区域配网自动化的反馈,进行配网自动化的整体搭建,并通过搭建过程中一次设备的使用情况对配网自动化水平进行逐步的完善与提升。
        4.搭建智能化信息系统
        智能化信息系统的搭建主要从两个方面实现:
        其一,建设数字信息平台。数字信息平台应对智能配网中的所有信息进行整合,进而深入全面的分析各项信息数据,进而提升配网智能化水平。创造以DA配电系统与地理信息系统为基础的自动化系统,通过两者的有效结合实现对配网运行情况的动态化掌握。
        其二,创建通讯网络。通过电网现有的光纤通讯系统,实现智能配网主站与配站之间的信息交流与信号传输;此外,将通讯技术应用于变电站附近,实现终端与主站的信息交流与信息传输。
        5.建设自动化调度系统
        建设自动化调度系统可以分为两个步骤:
        其一,可视化智能电网。可视化智能电网利用信息化技术中的图片采集与数据处理等技术能够帮助相关工作人员对配网运行状态进行细致的观察,以此来为相关工作人员的电网调度提供充足的数据与信息;可视化智能电网还能为相关工作人员提供关键设备的运行状态,并且将这种状态通过自动化技术绘制成相应的趋势图,进而保障工作人员有足够的时间面对一切不可控因素[3]。
        其二,智能化决策系统。智能化决策系统的搭建是建立在现有的调度系统基础上,对电网运行情况进行整体的分析,并对电网配电过程中可能发生的故障进行分析与总结,进而针对性的作出反应,且能在故障发生时,能够第一时间将故障位置与故障原因等信息提供给调度人员,方便其针对性的展开检修工作。
        结语
        综上所述,我国现阶段的配电智能化建设还处于发展阶段,还有很多的地方需要完善,这需要相关工作者对其进行深入全面的探索与研究,进而促进配电智能化的流程,实现其可持续发展。
        参考文献:
        [1]林鹏京.论智能电网背景下的电力设备检测和维护技术的研究[J].中国战略新兴产业,2018,(32):201.
        [2]马伟,冯颖楠,郑剑南.电网智能化调度计划管理系统安全校核功能浅析[J].数字技术与应用,2017,(7):192.
        [3]吴金明,陈琳.智能配电网建设效果评估的必要性与体系构建[J].科技与企业,2017,(23):210.
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