基于智能配电网关键技术的城市配电网规划问题探讨

发表时间:2021/4/30   来源:《中国电气工程学报》2020年10期   作者:单俊傑
[导读] 智能配电网是一套将传感与计算机通信技术融合于一体的智能化配电系统。
        单俊傑
        国网湖北省电力有限公司大冶市供电公司 大冶 435100
        摘要:智能配电网是一套将传感与计算机通信技术融合于一体的智能化配电系统。这套智能化配电系统通过各种现代先进的技术的融合,在实现配电的可靠性和提升电能质量上,起着非常重要的作用,同时也降低了施工危险性。
        关键词:智能配电网;关键技术;城市配电网规划
        引言
        伴随着人们对用电需求的提高,电力企业也产生了较大的运用压力。在配电网中,为了更好的提升其效率和稳定性,智能配电网技术开始被发展应用起来。这类技术的有效应用,极大程度上的改善了我国传统电力系统的效率低,安全性不足的情况,为电力行业的发展提供了良好的动力。同时,随着研究的不断深入化,在电力系统的发展中会逐渐发挥出更好的作用。
        1我国智能配电网的建设现状
        目前我国智能电网建设的现状及推进中遇到的问题:(1)规章制度的障碍。我国电力企业的数量及其电力设备的数量是相当庞大的,对其进行定期的巡检的工作量自然而然就非常庞大。智能电网的建设恰恰可以通过实时监测的功能在一定程度上有效降低巡检工作人员的工作量。然而,事实却截然不同,在进行实时监测的过程中,又出现监测员需要处理大量的监测数据的问题,这不仅没有较少检测员的工作量,反而增加了检测员的工作量。(2)技术上的障碍。虽然我们近年来在科学技术的发展上取得了一系列骄人的成果,尤其在坚持设施的建设上,虽然起步较晚,但发展迅速,在诸多方面已经处于世界先列。但是目前在智能电网的建设中,还存在着很多技术难题。其建设还仅仅停留在对设备的运行状态的检测上,暂时无法达到自动化控制的目的。在控制方面由于技术长期遭受限制还需要依靠于传统的控制技术,这样一来,自动化“监控”实际上只完成了一半,即只完成了“监”,而距离完成“控”还需要一段时间。(3)故障数据库的建立障碍。智能电网中所提的智能化体现在系统可以自动对出现的异常进行判断并做出响应。但实现这一智能化控制的前提是,需要有已经建立好的数据库为监测的数据进行比对,然而,到目前为止国内还没有可以提供这样一个具有可靠性的数据库的企业。(4)经济性障碍。由于智能化产品的研发难度不是一般的高,其研发所投入的前期资金庞大,其产品自然属于高科技产品,因此价格会相对较高。一些进口检测设备的价格高呼想象,甚至超过其检测的设备的价格。
        2电力系统中的智能配电网规划建设方案
        2.1自动化技术的应用
        对配电网运行的整体过程进行分析,使用智能自动化技术是目前大力使用并取得良好效果的技术,通过有效的信息处理,可以使相关工作人员将工作信息进行有效整理传输,创立自动化的子站和主站。在当前阶段,对于自动化功能仍处于不断的完善和升级中,在智能预警技术的应用上,自动化功能可以有效起到保障作用,并在配电作业时,将相应信息进行准确核对整理,如果在运行中出现运行故障,自动化处理系统会发出相应预警,工作人员根据智能系统给出的信息可以展开有效的排查,并将对应问题解决。此外,智能系统还有其余的一些辅助功能,可以大幅度的减少工作中出现的不必要损失。
        2.2分布式能源发电技术的应用
        在配电网规划中,分布式能源发电技术有着较为广泛的应用,其具体意义是通过对用户所在地进行确认,并以其为中心,在周围范围内设置可以自发自用的发电设施,或者通过能源转化的形式将其他能源转化成电能,从而使用户能够结合自身需求对电能使用进行合理调节,达到自给自足的效果。在能源利用上,太阳能、风能以及地热能等能源都属于分布式发电技术,通过有效的手段可以将这一系列能源和城市整体能源进行良好结合。

与传统发电方式相比较,新型发电技术的应用在降低环境污染的情况下,保障了电能的损失,同时还有着良好的灵活性。但目前分布式发电技术还存在一定缺陷,需要不断进行改进。
        2.3网络式保护技术的具体应用
        网络式保护技术是环网之中最为普遍的一类结构,反时限电流保护和三段式电流保护是其中最为常见的两种方式。在控制电路中,均会运用到联络开关与分段开关,延迟时间的长短主要是通过故障电流的大小决定,与乡村区域对比,因为配电网的电流相对较大,延迟的时间远比乡村区域多,这势必会加大故障保护与选择之间的矛盾。网络式保护技术的运用可以很好地解决以上各类问题,可以缓解并调和选择与保护之间所发生的矛盾。与之前传统的配电网处理技术相比,网络式保护技术运用在配电网之中可以将计算机网络与独立单元的防护联合在一起,这也是具体网络保护技术中最为关键的部分,在选择通信网络中,最为常见的是对等式与主从式,两者各具优势,要结合具体情况来进行选择。
        2.4故障自动定位技术的具体应用
        传统的故障定位技术,尤其是在环境比较复杂的地区,往往存在着定位精度不高的问题,而采用智能配电网自带式故障定位系统,则能很好地解决上述问题。其工作原理主要是通过主站中心进行辐射,配电线路上方的各监测点不仅能准确地定位故障,而且能进行高质量的通信。智能配电网上各线路均安装了数据采集器和故障检测器,应用上述两种装置对数据进行采集和分析,在进行故障定位时,才能引起相关人员的注意。智能电网可以精准化定位故障,也就是即时通信技术作为载体确保故障定位的精准程度。
        2.5强化数据信息体系
        智能配电网的数据信息体系涵盖了数据采集、传输、处理、人机交互等相关信息,根据配电网采集的运维数据信息,包括了确定类别、设备、时间,并实时掌握输电线路的实际运行电流、电压、频率、功率、谐波等信息,满足24h内不间断运作检测。对于智能配电网二次设备运行中,可以确定数据测量设备与传感器,具备的抗变换、微型、智能性,来保证智能电网相关运维信息的采集质量。以传输数据的传输方式、方向,主要划分为线缆、无线两大通信传输方式,以及内部、外部两大通信传输方向。在具体应用中应当与智能配电网的运维指挥决策所需,对配电网的内部通信整体效能不断强化,并结合人为运维工作开展所需,强化智能配电网的外部通信传输效能。对于智能配电网采集数据处理过程中,出于内部通信数据,需要整合变压器、配电线过载、共计电费阀值、漏电、阶梯单价阀值、非正常运行情况下产生的电能耗损、三相不均衡、电流谐波、漏电以及功率因素以上数据信息。相较设定标准值以预设方案为依据,输出警报、超限值提醒以及继电器驱动等智能分析信号,实现了智慧电网狱内决策。最后经人机交互界面完成相关数据处理,接入智能配电网系统后,即可在人机交互界面上完成人为监管、干涉、可视化操作。
        结束语
        综上所述,使用智能化配电技术,就能够提高配电网规划水平,为配电网的安全运行提供便利。我国电网规划力度正在不断加大,已经成为配电网未来发展的必然趋势,完善智能配电网才有利于未来发展,对于我国电力行业的发展有着非常重要的意义。
        参考文献
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