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摘 要
在电网改革不断推进的过程中,电网配置相对落后的农村电网在经济和科技的支持以及相关需求增长的要求下,逐渐进行智能化改革,建立起自动化系统以更好地实现电力的供应。本文即是在农网自动化系统建立的基础上,重点分析农村电网中自动化系统的构成及功用,并就自动化系统的实现和进一步发展提出相关对策。
关键词:自动化技术;农村电网;构成;措施
前言
全面建成小康社会的逐步实现直接促进了农村地区经济和科技的发展,农村居民的物质文化需求不断加大,对能源尤其是电能的使用需求也在逐步增加。但由于农村地区在长久以来在经济、科技以及基础建设等多方面与城市之间的差距明显,致使农村配电网的整体配置,尤其是智能化和自动化水平相对较差。但是随着计算机技术和移动通信技术的稳健发展,农村的配电网络也在逐步走向智能化,在很多地方已经建立起较为完整的自动化系统,只有不断总结推广农网自动化建设中的经验,才能逐步实现整个农村配电网的智能化,也才能保证农村居民用电的稳定安全。
1、农网配电自动化系统之组成
现如今,伴随着计算机技术和移动通信技术建立起来的农村自动化配电系统,主要由主站层面、子站层、终端层以及通讯网络组成。这一系统结构相对明确,其中的主站层数量相对较少,一般一个主站层对应多个子战层和终端层,并且随着用户增多、电网线路增加等实际情况的变化,子站和终端的数量可以相应增加,进而将整个配电网纳入到自动化系统之中。
主站层相当于人的大脑,是整个自动化系统的控制中心,一般而言,主站层往往建有大型数据库,并有超强的分析计算机,通过分析子站和终端的信息,进一步监测整个电网的工作状态。此外,主站层还需要综合协调各个子站之间的组成和功能合作,对出现的问题及时做出判断,并通过计算机对大数据的分析不断优化配电网的智能化建设以及不断优化供电方案。
因为农村地区地域广阔配电线路长等原因,几个主站不能完全连接所有的前线终端,因此需要二级甚至是三级子站连接终端和主站,因此子站相当于智能化的中转站,在连接终端和主站的同时,具有自己的智能化功能。一般而言,子站下辖众多终端,会负责实时接收终端传输回来的数据信息,并根据自身具有的数据模型对数据进行分析并储存、传输,一旦发现数据出现异常,则根据相应程序判断异常情况的类型并分析原因,如果原因明确、故障点明确且可以自动修复,则会发送相关指令到终端进行修复,自身无法修复的则发送相关故障信息到主站,由主站进一步判断修复。
终端是直接作用在配电网上的前线执行装置,广泛分布在配电网的各个部分,在发展的过程中密度增加、种类增加。现如今,终端类型有变电站、自动保护开关、电流电压感应装置、家庭智能电表等多种,主要用于监测配电线路上的电流电压情况,一旦出现故障能及时收集并传输相关的故障信息,在故障排除阶段,还可以接受子站或主站的指令,进行断电或者恢复供电等执行操作。此外,在日常的使用中,终端可以收集配电网运行数据以及用户的电能使用数据,并将数据进行整理传输,完成对整个配电网的监测任务。
在直接作用于配电网的系统之外,通信系统也是自动化系统不可或缺的重要一环。农村配电网的规模庞大、传输距离较远,终端和子站,子站和主站之间需要进行长距离的数据传输,因此需要通信系统帮助其实现相关数据的传输和指令的下达。尤其是在5G时代到来之际,需要传输的数据庞大,并对传输质量有了更高的要求,因此通信系统的建立和发展对农网自动化系统而言必不可少。
2、农网实现配电自动化之功用
自动化系统建立之后,首先可以实现对整个农村配电网的全方位、全时段的监控。在传统老旧的农村配电网中,在很多地区尤其是人口稀少的地区,相关的配电线路和设备往往缺乏监管和日常维护,采用人工作业的方式,很多细小的问题不能及时发现,一旦线路出现故障,在故障地点的确认和故障排除阶段将耗费大量人力和时间,并容易出现大范围长时间停电的问题。自动化系统的运用,可以及时监测配电网以及相关电力设备的运行状态,一旦数据出现偏差就可及时对相关设备进行检查,避免大问题的出现。
其次,能有效应对电力故障。在平时的监测之外,自动化系统在配电网出现故障的时候,能根据分布式监测装置等设备,及时定位故障点,根据数据模型分析故障原因,根据以往经验和相关知识及时做出应对措施,并且对于一般的故障自动化系统可以实现自我修复,并将停电范围和时间、电网的负荷降低到最小。对于无法自动修复的,还可以将故障准确地点和类型以及修复经验传递给相关技术人员,快速排除故障,降低影响和损失。
最后,自动化系统有助于实现管理的自动化,主要体现在对用户用电的管理和控制上。自动化系统可以实现自动抄表,减少抄表的成本,并降低误差。同时,自动化系统可以收集并分析用户的用电信息,并根据实际用电情况推出科学的用电方案。此外,在自动化系统下,用户可以直接通过移动支付缴纳电费,借助APP或者通过访问相关网页获取自己的用电信息,并能及时和相关工作人员沟通交流,反馈信息或者获得帮助。
3、加强配电自动化技术在农网中运用之具体对策
3.1 自动化系统的完整建构
在农网智能化的过程中,首先需要建立起完整的自动化系统。因为农村和城市之间存在差异,不论是经济条件、科技水平,还是在配电网的整个布局上都有较大不同,因此在自动化系统建立的过程中,不能照搬城市经验,需要根据实际情况合理选择。在保证主站、子站、终端等结构完整的情况下,需要根据实际的配电需要选择合理的布局。比如在终端数量上,长距离的输电线路上需要适量增加,人口密集的地方需要适量增加,子站的选择尽量靠近人口密集的地区。此外,各种设备的选择需要参照农网的需要和现有设备情况,根据电网的不同材质选择不同类型的终端。而在选择各种智能化设备的同时,不能盲目选择科技含量最高的,高科技意味着高成本,在合适的情况下,还需要确保具有一定的经济效益。
3.2 相关基础设施的完善
自动化系统的实现需要一定的基础,在推进自动化智能化的过程中,不能忽视农村配电网基础设施的建设和改造。自动化的建立需要电网改革的配合,农网在改革中,需要考虑到自动化的相关需要,比如优化相关输电导线的材料选择,在电力设备的更新换代时优先选择符合智能化建设需要的电力设备,在线路的选择和设施的安装中,注重自动化设备安装和运行的便捷性等。此外,还需要注重沿线的通信设施建设,可以和相关的运营商合作,根据实际情况选择铺设光纤进行有线传输,或者建立基站选择无线传输,将通信能力最大化。
3.3 管理运维水平的提高
电网自动化系统的实现,除了注重建设之外,日常的运行维护必不可少。自动化系统建成之后,日常运维检修工作将出现新的内容,因此必须对相关的维护人员进行系统的培训,使其了解相关自动化设备的检修知识,并转变其传统的运维观念,在检修中更加注重对相关新型的自动化设备的维护。此外,需要根据需要和队伍构成,建立专门的自动化管理队伍,相关管理人员在具备相关的电力知识之外,还需要精通计算机信息技术,能够运用相关的计算机知识,通过相关的数据,实现整个自动化系统和整个配电网的优化发展。
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