电力工程中配电网自动化技术运用

发表时间:2020/12/23   来源:《科学与技术》2020年24期   作者:王维兰、成冰洁、曹力立
[导读] 在社会不断进步的今天,人们的用电需要越来越大。在配电网系统当中已经开始应用了配网自动化技术,配电网自动化技术不仅降低了电力系统运行成本
        王维兰、成冰洁、曹力立
        国网福建省电力有限公司信息通信分公司,福建福州,350003
        摘要:在社会不断进步的今天,人们的用电需要越来越大。在配电网系统当中已经开始应用了配网自动化技术,配电网自动化技术不仅降低了电力系统运行成本,提高了工作效率,而且保证了整个电力系统的正常运行。在智能化的现代社会,各项工作运行实现自动化已经是社会发展大势。
        关键词:电力工程;配电网;自动化技术
        引言
        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。
        1配网自动化技术概述
        在以往的配电网实现供电的过程当中,都是借助人力资源和人工力量来进行的,在该基础上,如果配电网出现了任何的故障,在排查故障的时候,就会引入较多的人力资源,且整个排查检修过程时间消耗较多。这种传统的方法结果不一定高效,还可能存在很多缺陷,导致一些比较明显的问题得到解决了,而隐藏故障无法发现。配网自动化技术是一种全新的高科技手段,其将计算机技术、电子通信以及互联网技术等融为一体,把各种技术的优势加以整合,有着很好的促进作用。在配电网供电时如果应用进配网自动化技术,可以按照配电网的实际情况来选择配网自动化技术,使技术优势充分的推动配电网高效供电。同时,配网自动化技术的使用,还可以对整个供电过程加以监督,不需要工作人员进行现场监督,只需要通过计算机设备远程观察即可,当发现故障时,会通过警报装置传达给工作人员,工作人员可以在第一时间分析判断故障。确保故障在短时间内得到确认、排除、诊断,以此来提高配电网的运行质量,减少因故障导致的问题发生。
        2配电网自动化的作用
        2.1提高供电可靠性。
        配电网自动化的首要作用就是提高供电可靠性,主要体现在:降低故障发生率,对电力设备进行实时监控,及时发现并消除故障隐患,减少故障的发生;减少故障停电时间,应用配电自动化能够迅速准确完成故障定位、隔离及非故障区域恢复供电,可以显著减少故障影响范围和停电时户数;缩短倒闸操作停电时间,应用配电自动化系统对现场柱上开关或环网柜进行“遥控”操作,避免了人工到现场逐一进行倒闸操作造成的部分用户较长时间停电。
        2.2提高配电网容量利用率。
        配电自动化系统能够在不同变电站、馈线之间及时转供负荷,实时监控配电设备的载荷率,当出现过负荷时及时调整运行方式对负荷进行重新分配,提高配电网的容量利用率,扩大现有配电网的供电能力。
        2.3提高用户服务质量。
        配电自动化可以迅速办理用户的用电申请,建设了人工办理的排队等待时间;在故障发生后能够准确定位故障、快速恢复供电,提高客户用电体验。
        3电力工程中配电网自动化技术的应用
        3.1总线自动化管理技术应用
        电力工程中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。
        3.2馈线系统自动化控制模式
        在电力工程中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。
        3.3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。
        3.4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。
        3.5配电网潮流计算及故障确定
        配电网潮流算法的应用可实现故障的定位,在配电网自动化技术应用中,潮流算法的模式有比较多,能够实现精确化计算的方法有前推回代法,该法基于配电网的层次结构来实现,先确定初始化节点的电压,然后根据配电网的树状结构层次,从最后一层节点进行前推计算,算出各节点的负荷电压值,由此可计算出相应的电压修正值。在判定结束后可输出最终结果,从而确定故障问题及得出相应的维修调节方案。
        结束语
        在配电网供电系统中融入配网自动化技术,在提高电压的稳定性、安全性的同时,还维持了供电的可靠性。但是,因为监测对象较多,以及设备暴露在外易受损等问题的存在,导致配网自动化技术的作用得不到有效体现,在实际运行过程中,虽然有强大的技术作为支撑,但还是会出现一些问题。因此,相关企业领导应该不断完善相应的硬件系统,构建配电网技术的自我诊断功能,提高对关键技术的重视,可以通过强化自动化管理力度、提高技术人员职业水平等策略来达到目的,长时间保持配电网供电可靠性。保证电力系统的正常运行,避免发生安全事故,促进电力企业长远发展。
        参考文献
        [1]刘志彬.电力系统配电网自动化实现技术分析[J].科技风,2020,(1):183.
        [2]郭刀,兰宁,李俊.电力系统配电网自动化技术的应用探析[J].电力系统装备,2019,(24):8-9.
        [3]孙华伟,向红.电力系统中的配电网自动化技术应用与分析[J].环球市场,2019,(21):178.
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