电力系统配电网自动化建设

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:吴曦璐
[导读] 电力系统配电网实现自动化建设非常的重要,对电力企业的发展有很大的影响
        吴曦璐
        桂林天星水电开发有限公司 广西桂林 541700
        摘要:电力系统配电网实现自动化建设非常的重要,对电力企业的发展有很大的影响,我们要想提高电力企业的发展实力,就需要引起先进的科学技术完善相关的内容,改善传统的生产方式,加快现代化产业的发展,使得各项内容能够得到进一步完善,这样就能切实的解决实际问题。电力系统配电网实现自动化的建设,能够减少问题的出现,实现自动的监测能够及时发现问题,减少电力企业的损失,从而提高整体的效果,保障供电质量。
        关键词:电力系统;配电网;自动化建设
        1电力工程中配电网自动化技术
        电力工程中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。在电力工程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配电网自动化存在的问题
        (1)配电网网架结构及自动化选点不合理。在城区配电网网架建设中,盲目增加联络点以提高供电可靠性,使得网架结构过于复杂;而在农村或城郊结合部等区域由于地形、投资金额等因素,配电网典型接线率较低,难以建立有效联络点;在自动化分段点的选取时,缺乏对用户行为的分析和线路转供能力的评估,分段不合理,以上原因都导致发生故障时,难于进行转电操作,无法有效转移线路负荷并大幅缩短用户平均停电时间。
        (2)配电网自动化智能化水平相对落后。配电网自动化技术快速迭代,早期设备与后续设备建设不匹配,新旧设备无法有效联动。主站系统无法充分利用自动化设备上送的信息,亟待开发高级应用功能。此外,设备模块本身存在质量问题出现拒动、误动现象,导致故障排查费时费力。
        (3)配电网运行环境恶劣。多变的自然环境,在沿海地区台风灾害频发易受盐雾侵蚀,在内陆地区温差大易受冰冻灾害,在山林地区树林茂密易发生山火,在农村地区空旷易受雷击,电网和设备的稳定性和可靠性受到了严峻考验。不稳定的通信环境也极大影响设备正常运行,大部分自动化设备使用无线公网通信,偏远地区通信信号不稳定,数据传送延迟现象严重,后台监控无法获得及时有效数据,容易错误评估设备状态。
        3电力系统配电网自动化建设策略
        3.1加强配网的建设和改造
        配电网的发展需要结合现代市场的发展情况,完善企业相关的发展内容,实现技术上和管理上的突破,加强配电网的建设和改造,这样才能有效地解决其中的问题,我们需要调整电力企业的内部结构,对相关的内容进行完善,更新老旧的设备,并且引进先进的技术,这样才能促进企业的发展,实现自动化和智能化的发展进程,提高企业的发展效率。
        3.2进一步完善相应的硬件支持系统
        完善相应的硬件支持系统,我们就需要结合发展的情况来实现进一步的发展,因为硬件支持系统对电力系统配电网的发展有很重要的作用,只有提高硬件的质量,我们才能做好接下来的工作,对市场发展进行预测,对系统进行修复建设等等一些,自动化系统必须具备相关的性能才能达到更好的发展水平,从而做好相关的防护措施,进一步维护系统的稳定性。在实际发展的过程中,我们需要引进先进的技术,更新发展的新观念,这样才能突破传统的建设,实现进一步的发展。


        3.3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。
        3.4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。
        3.5运维管理
        按照配电网线路的重要度和健康度两个指标来差异化制定运维管控策略。开展常态化一、二次设备的综合巡视,对线路的关键信息开展专业巡视,对恶劣天气、保供电、外力破坏等特殊情况开展特别巡视。发挥主站的监控作用,主站设备进行巡视及日常维护保障主站的正常运转,确保数据正常交互,通过主站实时监测配电自动化终端、通信通道运行异常现象,缩短故障的排查时间。在各类巡视中,最重要的工作任务是及时发现设备异常状态并消缺,以保障配电网的安全稳定运行。设备异常状态主要分为异常信号和设备拒动误动两种。
        在设备故障处理时,要及时开展一故障一分析,尤其对设备拒动误动。首先查看参数配置,由于参数配置涉及人为因素较多,应首先予以排除,随后依次检查二次回路、设备模块、一次设备是否存在故障。
        针对异常信号,要分为有无信号上送主站2种,无信号上送主站时,要依次排查主站端规约、参数等设置、通信信道、终端设备是否存在问题;有信号上送主站时,但是发生信号抖动、信号丢失、误报等,一般是从终端设备开始检查,按照设备模块、二次回路、参数配置的顺序进行检查,可快速查找到问题。
        速排查处理设备异常状态,做好各类故障、缺陷登记及整理工作,需要重点针对批次性、家族性、多发性设备故障、缺陷,进行原因分析及对应措施的制定工作,完善日常运维方案,增加设备相应的定检内容,降低设备故障频次,保障电网安全稳定运行。
        3.6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。
        4结论
        配电网自动化可以缩短配电网停电时间,提高供电可靠性,保障配电网安全可靠运行。设备布点、模式选择到运维管理三方面都可以有效提高配电网自动化应用效果,人才队伍的培养是对配电网建设运维的有力保障,对日后及时发现配电网自动化在配电网建设运维中的问题并剖析解决至关重要。
        参考文献:
        [1]王艳玲,李圳.浅谈配电网自动化建设与配电运行管理[J].科技风.2018,(4):147.
        [2]刘忠伟.配电网自动化在智能电网中的应用分析[J].技术与市场.2019,(10):117,119.
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