电力工程中配电网自动化技术运用

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月11期   作者:吴瑞
[导读] 社会在不断进步,促使人们的生活质量得以改善,同时人们对电力需求及质量要求也逐渐提升,而过去的配电网运行系统已不能满足现如今人们对电力的需求
        吴瑞
        巴彦淖尔电业局杭锦后旗供电分局 内蒙古自治区巴彦淖尔市015400
        摘要:社会在不断进步,促使人们的生活质量得以改善,同时人们对电力需求及质量要求也逐渐提升,而过去的配电网运行系统已不能满足现如今人们对电力的需求。电力自动化系统的横空出世,在改进配电网运行质量、加速配电网运行速度等方面起到了十分重要的作用,但是在配电网运行管理期间,电力自动化系统仍然存在诸多缺陷与不足,需要对其进行优化。
关键词:电力工程;配电网自动化;应用
一、电力系统配电网自动化技术的重要意义
        我国的电力运行系统中,传统的配电网技术要受到负荷分布、经济条件、地理位置等多种因素的制约,对电力系统的平稳运行存在极大威胁。随着社会生活水平的提高,用电需求量不断增加,传统的环状式、网格式和放射式等供电方式已经无法满足现阶段的用电需求,需要对供电方式做出一系列改变。配电网自动化技术的出现解决了这一难题,采用更加先进的配电网自动化技术提高了工作效率,在降低供电成本的同时,改善了配电网的供电质量。随着配电网自动化技术的进一步推进,工作效率不断提高,传统的配电网不断迈向商业化进程。自动化技术的推进,大大提高了电力系统用户办理各种手续的效率,从记录电费到收取电费全过程的智能化收费方式取代了传统的人工收费,既节省了时间、人力、物力的消耗,又可保证为用户提供更好的服务,提高配电网收费的精确度。除此之外,还可以对用户实行远程监控,及时了解用户的需求,对出现的意外情况及时解决,提高用户的用电满意度。
二、在电力系统中应用配电网自动化技术的重要性和实际意义
        2.1配电网自动化技术可有效提升居民用电安全、舒适系数
        现阶段,随着国民经济、社会生产水平的不断提升,人们用电需求也不断增加,因此供电不足、供电质量下降等问题也频频发生。而实时监控、收集并分析数据,是自动化技术的独特特点。通过自动化技术,可有效解决供电不足、供电质量下降等问题,在实际生活中有效降低用电风险。
        2.2配电网自动化技术可有效杜绝资源浪费
        调查发现,在日常运转中运用自动化技术,可最大程度地避免系统工作出现安全问题,确保用户安全、可靠用电。由于电网工作需要耗费大量的人力、物力,因此需在用电过程中实现配电网自动化技术,以减少人力、物力的耗费,并能在一定程度上避免或杜绝资源浪费。
三、配电网自动化系统存在的问题
        3.1存在较多的监控对象
        在进行测控工作时,配电自动化设备要对无数个站点实行实时的检测和监控,包括小区变电站、进线变电区域、变压器各区域开关、用户电表等各项站点,因此存在有着非常繁杂的测控区域,使配电网自动化体系面临着极大的工作困难。另外,随着现阶段电力市场的不断发展,对于配电网中的计算机技术要求不断提升,无论是在计算机的工作效率还是安全性方面,都必须不断满足于现代配电网技术的更新速度。因此,需要从这些技术挑战中,作出对配电自动化的不断改进,自动化主站的硬软件需超过配电网的硬软件。
        3.2配电网故障处理时间较长
        很多城市配电网线路受天气等因素的影响,均会导致电缆线薄弱环节、中间接头问题频发,加之部分线路属于架空状态,极易受外界因素的影响而发生故障。调查发现,电缆质量、施工环节、长期负荷、地下腐蚀等因素均会导致电缆老化出现故障。加之不规范使用,导致停电现象频发。一旦出现故障,需耗费大量的时间和人员去检查、修复,导致供电根本不能满足当地区域人们生活需求。
        3.3复杂化的通信系统
        配电网自动通信的特点是点多、面广、分散,且还受到地理环境的影响,通信方式通常较为复杂。此外,在自动化配电网中,由于既存在容量较大的RTU,存在容量较小的FTU,且这些站端设备的设置和要求也不同,因而无法收集到统一的规约信息,这也给通信系统的建设造成了较大的困难。


四、电力工程中配电网自动化技术的应用
        4.1总线自动化管理技术应用
        电力工程中配电网自动化技术的应用需要应用诸多自动化设备或者装置,只有将这些自动化设备或装置与配电网以及自动化控制程序联系在一起,才能够实现对配电网关键节点的自动化控制。所以,在配电网自动化管理模式下采用总线技术可以对电力分配数据及情况进行收集和分析,特别是在电力工程建设过程中,在施工现场也可应用总线技术,在施工中就可以进行电力分配试验及数据收集,这样在电力工程施工结束后就可以实现配电网的正常运行。如果日后电力工程接入的电网在配电方面需要进行调整,也可应用总线技术来实现配电调节处理。总线技术在配电网自动化模式中的应用十分便利,且技术原理相对简单,操作便利、工作效率高,因此已经广泛应用于电力工程中。
        4.2自动化仿真技术的应用
        采用传统方式进行电力系统建设时,在整个电力系统正式投入运行前需要对系统的运行进行模拟。系统在模拟过程中达到使用标准后,才可以正式投入使用运行。但是,传统的模拟方式需要耗费大量的时间精力,且随着现阶段用电量的逐渐增加,实行起来更加不现实。配电网自动化技术中的自动化仿真技术解决了这一问题。自动化仿真技术是利用计算机系统进行信息采集,自动通过系统将采集的信息运送至智能终端,结合仿真技术审核整理数据,从而不断完善电力系统的运行。
        4.3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。
        4.4节点全网漫游技术
        在电力系统配电网自动化技术中,每一条反馈线技术中的管理节点都可以实现点对点之间的直接交流。通过网络自动化技术,当线上的其中某一个节点不能够及时实现与某一节点的通信时,系统将通过网络自动检测。当系统持续跟进发现定位持续搜索不到时,会直接认证为漫游申请。为了实现节点的全网漫游,要在上述成功注册后告知配调中心,再由配调中心通知到相关变电站。
        4.5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。
结语:
        综上所述,随着国民经济的持续增长,配电网自动化技术在实际生产过程中被不断拓展,在此背景下,确保电力供应机制稳定发展至关重要。在电力系统发展中还应该重视配电网自动化技术的应用,加强技术研究与创新,更好的助力电力事业发展。
参考文献:
        [1]刘志彬.电力系统配电网自动化实现技术分析[J].科技风,2020,(1):183.
        [2]郭刀,兰宁,李俊.电力系统配电网自动化技术的应用探析[J].电力系统装备,2019,(24):8-9.
        [3]孙华伟,向红.电力系统中的配电网自动化技术应用与分析[J].环球市场,2019,(21):178.
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