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摘要:停电会给居民生活和工厂生产带来很大的危害,因此,为了提高供电的可靠性,电力行业应不断优化配电网,以自愈技术为例,分析配电自动化技术和智能微网技术的应用效果,确保配电网在发生故障时能够快速恢复供电。本文首先分析了配电网自愈的概念,然后结合两种自愈技术讨论了配电故障的快速解决方案;最后,分析了自愈技术的结构,充分论证了智能发展下的配电网自愈技术体系。
关键词:配电网;智能配电;智能微网技术;自愈技术
在电力系统运行过程中,供电的稳定性应作为其运行效果的评价指标,我国每年因停电造成的经济损失可达数千亿元,因此,需要对配电网进行优化调整,以改善电力用户的服务体验,提高用电效率。据统计,90%以上的停电是由配电网终端造成的,故障造成的配电网停电率约为30%,因此,开发和推广配电网自愈技术,可以有效提高供电可靠性,避免电力用户的损失。为了提高配电网建设水平,将智能、自动化等技术与供电技术相结合,可以有效地建设一个良好的输配电网络。
1配电网的自愈概念
配电网自愈的概念起源于1999年,由美国电能研究计划提出,此后,智能电网和现代电网都将自愈技术作为其重要的发展目标,为了尽快实现更高的供电质量目标,各国纷纷投入自愈技术的研究,可以促进电力行业更快、更全面地实现配电网高效运行的目标。自愈概念是智能电网各种技术中的一个重要研究方向,为了保证电网的稳定运行,应不断优化自愈技术的实际应用效果,以提高供电质量。
1.1配电自动化技术
配电自动化技术有其应用特点。首先,这种技术可以连接到DER,可以与配电网的各种应用功能有机集成,这样配电网中的所有功能可以统一集成,达到更高的控制效果,例如在柔性配电相关设备时,可以充分协调各种设备稳定运行。其次,自愈技术需要实时在线监控,而自动化技术在主动配电网的使用中可以更好地满足监控要求,可以为整个自愈系统提供实时故障数据,借助仿真分析软件的数据导出,配电网运营商可以尽快做出决策,借助软件实现无缝自愈目标。第三,自动化技术可以为分布式智能控制提供支持,可以帮助整个配电网系统具有很强的可扩展性,因此为自愈技术提供了充分的自动化和开放的基础。最后,各种自动化系统的集成模式无缝连接,可以对信息传输进行高度共享的操作,促进系统功能的有效深度集成,从而保证用户的用电服务在自动化系统中得到实施,提高供电质量。
总的来说,配电自动化技术可以统一和集成监控和控制功能,在内部控制不变的情况下,提高用户的服务质量,降低配电系统的运行成本,因此,该技术可以充分支持开放通信系统和灵活电力系统中配电网智能建设的实施,为自愈技术提供稳定有力的基础技术支持。
1.2智能微网技术
借助电力电子、分布式发电、新型发电和储能技术,自愈技术可以更好地在配电网中实施。将发电的各个单元,结合负载,设计整合为一个全新的独立系统,这样帮助用户维持电能和热能,是自愈技术的重要应用基础。经过合理控制后,微电网可以达到更高的并网运行效率,并可以脱离主电网,在一定运行条件下独立运行,以上两种运行模式是智能微电网技术的主要运行模式,在两种模式之间切换时,可以实现无缝转换,保证自愈技术的稳定性。
微电网的智能运行是智能微电网技术的核心内涵,通过集成先进的电力技术和通信技术,整个自愈技术可以在计算机的帮助下运行和控制微电网的各种设备,从而实现功能模式的转换,当微电网具有较高的应用功能时,自愈技术可以进一步提高其控制性能的准确性。但目前微电网运行中仍存在一些技术问题,如电力技术与其他技术的协同效应、能源系统的发展等,当问题得到充分解决后,可以将能源、经济乃至环境整合发展到更高效的阶段,推广自愈技术,不断提高其应用效果。从整体上分析,智能微网的本质是信息融合后的微智能系统,其信息交互能力强,可以改善自愈技术信息系统的缺陷。
2自愈技术的总体框架
2.1自愈功能架构
从功能分析来看,自愈技术在其系统构成中主要有三个应用功能,一是优化运行,二是监测发现故障,三是排除故障恢复配电。根据功能划分和分析,可以设计一个完整的自愈功能系统。
在正常运行条件下,自愈系统可以根据决策机构的功能对配电网进行充分的优化和控制,促进自愈功能的完善,保持高效运行,此时通信系统可以接入流程,为计算机决策提供运行状态的实时分析。当隐患存在时,决策过程可以通过充分的信息进行,从而成功解决现有的故障隐患,但决策组织不能直接消除隐患,而是通过通信系统将决策信息再次上传到上级组织,然后由组织处理后通过通信系统将具体的处理操作向下传输,从而完成故障清除过程。自愈系统下的控制系统包括配电网中的一次系统和二次系统,因此,自愈技术涉及许多管理领域,规模巨大,因此,在调度系统、测量装置和控制系统等各种辅助系统的帮助下,配电网可以表现出更高的智能应用水平,促进自愈技术的健康发展。
2.2自愈硬件架构
数据采集系统。自愈技术要求每个系统功能都有硬件支持,在下游系统的硬件组件中,数据采集系统的相关硬件组件可以帮助充分分析数据,这一步中的采集设备需要有传感器、电气设备、监控设备等硬件设备的支持,才能更好的获取第一手数据,并将数据实时传输到主开关,最终实现自愈控制操作。
自愈控制系统。数据采集并传输到自愈控制系统后,系统可以正常工作,对数据信息进行整理和处理,综合分析后提交给下一个工艺流程。系统包括SCADA、自愈控制、数据库等三类服务器,主要分析预防性自愈手段和矫正性自愈手段,从而判断科学合理的自愈方法,加快自愈的实施。
手动控制系统。自愈控制分析得到的数据结果需要借助于主开关设备传递给调度员和自愈控制的工作站,当人工调度对这一隐患数据进行反馈时,还需要对人为干预情况下的反馈结果进行分析。当遇到困难故障和特殊情况时,人工调度也应提供及时的支持和协助,以确保自愈控制过程完善。
通信设计系统。手动控制系统完成工作后,可以将分析结果传输到通信子系统,利用通信技术设计方案,然后将分析结果传输到网络服务器和保护执行装置,以促进服务器与电网系统之间的通信。配电网借助有效的通信手段,将控制中心的控制命令准确地传递给远程终端设备,同时将远程设备运行状态的数据信息收集到控制中心。
维护开发系统。借助维护开发系统,可以有效维护服务器的整个系统,自愈系统可以通过更新升级操作,充分维护运行可靠性。通过对系统的维护和开发,还将为自愈控制提供添加和移除功能,从而移除自愈系统下的各种冗余和无效部分,保持高水平的自愈性能。
结束语
综上所述,自愈技术在智能配电网中可以取得较高的应用效果,随着信息、通信等技术的发展,自愈技术逐渐完善,为了提高我国电力用户的使用稳定性,未来自愈技术将具有无缝自愈控制能力,从而提高用电效率。通过数据采集、自愈控制、手动控制、通信设计、维护和开发等硬件架构系统,可以不断优化自愈功能架构,推广自愈技术,逐步提高其自动化和智能化水平,从而构建稳定的配电网系统,减少停电时间。
参考文献:
[1]曹宏宇.提高供电可靠性视角下的智能配电网自愈控制技术研究[J].无线互联科技,2020,17(15):161-162.
[2]梁瑞尤,黄志鹄,陈智广.免疫原理的智能配电网自愈系统关键技术分析[J].自动化与仪器仪表,2020(06):201-204.
[3]陈静,尚复元,李兴明.配电网自愈技术研究[J].通讯世界,2019,26(11):255-256.