强化电力系统及其自动化施工技术思考

发表时间:2021/8/23   来源:《当代电力文化》2021年12期   作者:刘娜仁
[导读] 文章针对三种新型自动化技术进行分析,并围绕电气自动化技术、配电自动化技术、电网调度自动化技术、变电站自动化远程运维四个层面
        刘娜仁
        内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局镶黄旗供电分局  内蒙古 锡林郭勒  013250


        摘要:文章针对三种新型自动化技术进行分析,并围绕电气自动化技术、配电自动化技术、电网调度自动化技术、变电站自动化远程运维四个层面,探讨了自动化技术在电力系统施工及运维中的具体应用,以期为电力系统建设提供参考。

        关键词:电力系统; 自动化; 远程监控;

        电力系统自动化涵盖发电控制、电力调度与配电自动化三个层面,强调依据应用场景、用电需求的差异实行电力资源的合理配置与优化调度,为生产生活用电提供支持。自动化施工技术主要指利用信息技术手段,针对电力系统的运行与维护过程进行动态监控,提高施工质量与管理水平,实现智能电网建设目标。

1自动化技术的概述

1电力系统自动化施工技术的优势

        (1)智能化。以互联网、计算机为代表的信息技术已经走进各行各业,推动了电力行业向着智能化的方向发展。电力系统的施工具有完善的流程和标准,利用自动化技术,有利于电力系统的全面发展。一方面,自动化技术可对不同终端设备进行指挥和操作;另一方面,能对已经完工的项目进行快速分析,评估施工质量。(2)仿真性。当前的自动化技术技术与互联网技术进行结合运用,可以对工程运行中的大量数据进行广泛的使用,其中针对数据的系统整理与分析是非常的关键。通过传统的生产技术的使用,还要借助操作人员的实际工作,这样就会给工人的工作量带来很大的压力。另外,使用仿真技术也需要自动化技术技术的实施。从而减少工作中出现的人为误差与安全事故的概率。确保工作效率的提高。(3)动态监控。我国电力工程快速发展的过程中,传统的电力监控技术不再适用,会出现较多的管理问题。自动化技术的应用,既能对系统运行进行动态监控,及时发出指令、做出判断,又能查看实时工作情况,及时发现问题、处理问题,将损失控制在最小范围内。

1.2自动化技术的意义

        现代化的自动化技术是我国电力系统未来发展的主要方向。不仅如此,电力企业通过引进自动化技术来加快企业改革,推动电力企业的发展进步。随着当前社会经济的不断发展,人们对于城市电力系统以及电力的使用要求也越来越高,所以,电力企业在有关方面的相应专业人才十分稀少,对于这种现象,则需要强化自动技术人员的选用。伴随着自动化技术的不断发展,各种领域对于自动化技术的人才需求量也越来越高,我国目前对于相关自动化技术方面人才的培养力度也越来越高,自动化技术与当前计算机网络技术相结合,来大力推动电力企业的技术发展改革,通过这些技术的应用来保障电力企业的智能化发展,保障电力系统的不断发展革新。自动化电力系统技术运用的现象越来越普遍,同时地位也得到了很大的提升,使用自动化技术,不但能够在一定程度上节约生产成本,另一方面也可以大大减少相关工作人员的工作难度,保障电力系统的稳定工作。

2 自动化技术在电力系统施工及运维中的具体应用

2.1 电气自动化技术

2.1.1 人工智能技术

        以往电力系统故障检查与排除环节涉及到较大的工程量,部分情况下需针对整体电网中的各环节进行检查,在成本控制与供电可靠性方面存在严重缺陷。而基于人工智能理念可为电气工程自动化提供技术支持,在电力系统发生故障后由馈线自动化终端FTU进行故障自我诊断与检查,通过串口485/232连接DTU终端,并经由基站、路由器将故障信息上传至监测中心,由监测中心在短时间内快速响应、根据故障信息判断具体的故障问题,以此为电力系统故障检修维护作业创设便捷条件,促使运维工作效率大幅提升。

2.1.2 仿真模拟技术

        以往在电力系统建设环节,需在实验室开展电网运行数据的仿真试验与模拟信息,待确认数据及信息符合建设标准后,方可进入到后续建设环节。而通过引入仿真模拟技术,基于TCP/IP协议即可将采集到的数据信息经由Internet上传至终端设备,利用终端设备智能系统中的仿真技术进行电网运行数据的审核评估,既有助于节约电网建设与运维成本,同时也能够为电力系统创设安全防御机制,维护电网的安全可靠运行。



2.2 配电自动化技术

2.2.1 配电主站系统

        主站系统建设是配电自动化应用的重要基础,应以配电网运行调度与生产指挥作为主体对象,建立配电网调度控制一体化平台,拓宽配电信息覆盖面、强化功能模块整合应用,满足电网分析、配调运行、配电SCADA、馈线自动化、综合停电管理等功能需求,并且实现新能源接入、配电可视化等智能功能。

2.2.2 FA处理方式

        通常针对配电主站/子站与终端间具备主从通信条件、开关设备带有电动操动机构的配电线路,应采用集中型全自动FA方式;针对配电主站与终端间不具备通信信道、开关设备无电动操动机构的线路,可采用集中型半自动FA方式;针对FTU间具备对等通信条件的线路,可采用就地型智能分布FA模式;针对FTU间不具备通信信道条件、在配电网架与一次设备间具备双电源供电手拉手条件的线路,可采用就地型重合器FA处理方式,有效提高FA效率。

2.2.3 信息交互共享

        由于配电网涉及到的信息量较大、业务环节众多,因此需基于IEC61968标准引入信息交互总线,基于“源端维护,全局共享”原则进行不同应用领域的信息整合、交互与业务集成,确立统一的数据交换模型、规范数据接口,推动配电网的智能化、交互性建设。

2.2.4 配电终端设计

        在配电终端设置上,应结合配电网网架结构特征、承载设备类型、用户用电需求等因素进行配电终端的选用与配置,针对架空线路联络开关、配电室等关键节点采用“三遥”配置方式,针对分支开关等一般性节点可采用“两遥”或“一遥”等配置方式,并且选取真空断路器、故障指示器等布设在分支线上,进一步拓宽配电自动化的应用与覆盖范围,提高电网抢修、运维调度等环节的技术与性能指标。同时,在配电终端取电方式的设计上,可采用超级电容、蓄电池自动活化等技术手段,保障终端的实用化与可靠运行;在终端标准化设计上,将DTU、光纤配线架等整合在同一屏柜内,进一步提升安装施工效率。

2.3 电网调度自动化技术

        基于SVG技术提供电气模型信息,技术人员在获取到信息后可建立图形与CIM对象间的映射关系,便于在自动化系统内完成图形设置,并且利用SVG技术提供私有属性信息,基于源系统完成图形导入、导出操作。技术人员通过利用SVG元素、电气模型、私有属性三类信息,可在自动化系统中实现对多种电气器件的图元描述与可视化处理;同时,可采用SVG技术中的拓展标记语言进行电力系统数据信息的实时处理,依据获取到的最新装置信息完成实时数据的解读,并进行图形信息的更改,提高电网调度自动化运行效率;此外,还可利用.wav或.mp3格式的文件进行报警提示,由技术人员通过设置资源定位符、调节报警功能参数,可在触发“开始”键后自动播放音频文件,由系统依据报警等级自动配置故障处理措施,保障电网调度自动化系统的灵活性与安全可靠性。

2.4 变电站自动化远程运维

        基于GSP协议建立变电站自动化远程运维体系,遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”原则进行安全管控系统架构的设计,在主站、子站分别建立三层结构,其中通信层为电力调度数据网,协议层为通用服务协议,应用层包含运行监视、组态配置、设备管理、维护操作、异常诊断五类应用模块,依托权限认证、USB Key、安全标签与纵向加密装置实现服务安全管控,保障远程运维人员身份的合法性。利用全景仿真技术搭建起远程运维系统的测试环境,采用GSP一致性测试客户端工具进行各接口的集成处理,针对远程运维子站的各项服务接口分别进行GSP服务端肯定性测试、否定性测试、应用功能测试以及专项测试,验证该系统具备应用可行性,可将主站、子站信息交互的响应时间控制在10s内,且满足多个客户端并发调用需求,流量峰值可达10Mbit/t。

结束语

        在智能电网建设持续深入推进的形势下,电力企业应牢固秉持创新驱动发展目标,依托人工智能、自动仿真、SVG等技术手段提升电力系统自动化运行水平,更好地提高电网整体效能。

参考文献

        [1] 李洪领,赵怀臣.电力配电系统自动化存在的问题与解决措施[J].百科论坛电子杂志,2019(02):602.
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