穆姗姗
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摘要:随着现代社会用电量的逐渐提升,人们更加重视配电网供电的安全性。由于智能配电网在工作过程中跟用户是直接对接的状态,供电网路呈辐射状进行供电,当配电网出现任何故障,都会直接影响用户的供电质量。现有的智能配电网自愈系统控制技术控制精准率低,出现故障时的自我恢复成功率差,导致在实际应用中影响供电质量,浪费人工维修成本。设计一种新的智能配电网自愈系统的自动化控制技术,能够对配电网出现的故障进行预测以及自我恢复,为智能配电网络的进一步发展提供一些参考。
关键词:智能配电网;自愈系统;自动化控制;分析
1智能配电网自愈控制技术?
配电、输送电力是电力系统运行的重要环节,这也是电力公司提升服务水平的重要阶段,在电力市场需求持续加大的这一发展契机下,越来越多的电力企业开始加大电网建设的智能化转变,旨在一次来优化自身的综合实力。智能配电网自愈控制技术是在传统电力技术的基础上衍生出来的,它可以实现电力资源的合理分配及利用,具有较强的自我保护、恢复功能,无需人为操控即可实现运行故障的处理及自我保护,这对于我国电力事业的发展极为有利。智能配电网自愈控制技术可以提高配电网运行的智能化,将配电网运行中可能存在的故障进行有效处理,且保障故障发生时电力系统保持运行状态,且不会对现行的电力设备造成过大的影响,实现不间断的电力供应及自我修复。?
2智能配电网自愈系统自动化控制技术的功能定位和需求
2.1功能定位
配电网自愈系统的工作原理则是保证配电网提供持续不断的电源,有效避免电力系统故障的产生。通过自愈系统实现优化配电网和预警配电网运行故障,一旦出现系统故障,发挥自愈技术作用对配电网进行修复和调整,及时恢复正常的供电状态,最大程度地保证用户综合利益。如果电源系统出现严重故障,造成断电问题,那么也说明配电网自愈控制技术不能起到任何作用。结合智能配电网自愈控制技术实际应用情况,将其功能总结为三个方面:(1)电力系统处于正常运行状态时,自愈控制技术通过选择性和目的性两种方式优化配电网,保证配电网稳定运行,具有较强的抗干扰能力;(2)通过提前判断配电网故障,实现早发现早维修,最大限度地减少对配电网系统的影响;(3)发生配电网故障后,自愈控制技术利用自身修复功能,及时修复故障,避免不必要的经济损失,保证用户正常用电。
2.2技术需求
智能配电网自愈控制技术对整个配电网运行起到保护作用,随着电力行业的发展,对自愈控制技术提出了更高要求,主要体现为以下两方面:一是在线监控技术,主要用于监控配电网运行中的各种指标和参数,比如,电流值、电压值、功率值等,如果发现这些参数出现异常,根据配电网运行情况进行自我恢复,避免电力系统故障扩大造成不必要的经济损失;二是先进的设备技术,包括电力电子技术、超导技术及新储能技术,这些技术的发展给自愈控制技术带来新的发展方向,其中电力电子技术主要用于新的电力电子设备投入使用后,对电网进行实时监控和保护,有效提升配电网的安全稳定性;超导技术主要为配电网提供更多服务,有效减少电能损耗、改善电磁污染等,保障电网正常运行;新能源存储技术主要用于处理与新能源相关的配电网问题,随着可持续发展理念的推广,新能源存储技术的发展前景非常乐观。
3智能配电网自愈系统自动化控制技术分析?
3.1电网在线监测技术?
电网在线监测技术包括电气量监测以及非电气量监测两个方面。电气量监测主要是对配电网设备中的电流、电压、功率等设备运行状态数据量进行监控,而非电气量监测则包括电气设备中介质压力、流量、温度等方面因素的监测。对电网关键设备进行监测,是智能配电网自愈系统应用自动化控制技术的一个重要基础。电网的故障问题往往来自于电力设备的故障问题,因此对电力设备进行监测,能够及时地发现电网运行中存在的隐患问题。
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3.2高级测量技术?
高级测量技术是自动抄表技术的进一步发展与优化,不仅能够实现电能的自动采集、分析与收费,还能够实现电能数据的双向传输,将电能数据进行在线的传输与储存,并将相关数据信息传输至电网控制中心以及电网用户的电表中。典型的高级测量系统一般由智能表收集、数据收集单元、回程传输单元、通信网络以及数据管理系统等组成,高级测量技术能够帮助自动控制系统实现对电网电表以及用户用电的智能自动控制与统计,从而优化电网的供电配置。?
3.3配电网快速仿真与模拟技术?
快速仿真与模拟技术(FastSimulationandModeling,FSM)是自动化控制技术在智能配电网自愈系统中应用的数字化基础与数字化支撑。在智能配电网的自愈系统中,快速仿真与模拟技术,能够给予电网自愈系统一定的帮助,并促使自愈系统形成一个软件平台。智能配电网的相关操作与管理人员能够借助这一软件平台,获得管理与决策方面的支持。从实际应用的角度进行分析,快速仿真与模拟技术是智能配电网的大脑,能够准确而高效地对智能配电网的运行状态进行分析与诊断,从而自动或是辅助电力系统相关人员作出正确的决策与操作。除此之外,快速仿真与模拟技术还能够显著地提升电力系统运行的稳定性,连续而不间断地为智能配电网运行提供预测、预防与控制功能。?
3.4配电网重构技术?
在智能配电网中有着大量的常闭开关以及少量的常开开关,而网络重构技术就是通过开关的控制,调整开关的闭合状态,实现配电网运行方式重构的一种技术。配电网重构技术能够使配电网处于一个良好的运行状态,在配电网出现故障时及时重构配电网络,恢复供电,提高配电网供电的可靠性,从而实现配电网的自愈。同时,配电网重构技术能够降低配电网络在长时间运行中的电能损耗,也能够平衡电网负荷。配电网重构技术仅仅是智能配电网自愈系统自动化控制技术的一部分,能够帮助提高自愈系统工作的效果。
3.5微电网技术?
微电网技术涉及到诸多领域的技术,如集成通信技术、高级传感与测量技术、高级能量管理技术等。微电网技术是这些技术的综合融合应用。集成通信技术能够帮助微电网实现相互之间的信息交换,从而提高电网配电与供电的效率。高级传感与测量技术能够实现电能数据的高效准确收集、采集,并能够辅助进行智能微电网的诊断工作,缓解电网电力堵塞问题。高级能量管理技术则能够为电网自愈系统的工作提供具体的相关数据与信息,帮助自愈系统更加迅速地发现电网中存在的故障和问题。?
3.6先进设备技术?
先进设备技术是自动化控制技术应用在智能配电网自愈系统中的关键基础,包括电力电子技术、超导电力技术以及新型储能技术等。先进设备技术能够为自动化控制技术的实际应用提供设备层面的应用基础,提高自动化控制技术在配电网自愈系统中应用的效果。电力电子技术能够将新型的电力电子器件应用于配电网中,提高配电网性能。超导电力技术能够降低输电的损耗,降低电网中的电磁污染情况。新型储能技术则能够帮助配电网实现自愈。
4结束语
我国对于智能配电网自愈系统的自动化控制技术的研究,在科技发展中不断深入。在电力系统中,自动化控制是一项必不可少的关键技术,为实现自愈系统的自动化控制,构建自动化控制框架,通过预留连接的智能终端,实现最大程度上的信息共享;控制软件的组态配置使其能够在非正常状态下应激性的自动开环和闭环,保护配电主站;建立自动化控制体系,对静态安全控制和动态安全控制提供保障;对电能质量指标进行定义,计算出自动化控制有效区域;引入二进制粒子群算法,对分断开关和联络开关进行控制,完成了自动化控制技术的设计。通过仿真实验结果表明,智能配电网自愈系统的自动化控制技术的控制精准率比传统技术高出20%,故障自我恢复率比传统自动化控制技术的结果高出25%,验证了设计的智能配电网自愈系统的自动化控制技术有效性。
参考文献
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