自动化技术在配电网中的应用

发表时间:2021/9/2   来源:《中国电气工程学报》2021年4期   作者:刘宕
[导读] 随着科技的进步与发展,自动化技术在各行业中的应用范围不断扩大,

        刘宕
        国网四川省电力公司彭州市供电分公司   四川省彭州市    611930
        摘  要:随着科技的进步与发展,自动化技术在各行业中的应用范围不断扩大,从核心上减少了传统机械生产过程中对人工的依赖性,提高行业的生产效率。对电力行业来说,将自动化技术应用在配电网中,能减少配电网故障的发生率,使配电网运行的安全性和可靠性更高。基于此,本文围绕自动化技术在配电网中的应用展开研究与论述,对自动化技术在配电网中应用时出现的问题和有效应用措施进行探讨,旨在为相关人员提供参考。
关键词:自动化技术;配电网;应用
0  引言
        配电网是将电能从发电厂或输电网中分配给各类用户的电力网,是直接面向用户的电力设施,与人民群众的生活和生产密切相关,对促进社会发展、改善人民群众的生活质量具有非常重要的作用。由于配电网覆盖范围非常广泛,网络构成复杂,运行中管理难度非常高,随着自动化技术的发展与应用,在配电网运行中科学的应用自动化技术,能对配电过程进行全程监测,提高故障检修水平。因此,深入研究自动化技术在配电网中的应用对促进配电网的可持续发展具有非常重要的意义。
1  自动化技术在配电网应用中存在的问题
        ①区域性限制。配电网的运行质量与基础设备的质量息息相关,在经济发达、基础设备建设完全的地区中,配电网的运行质量明显好于配电基础设备设施落后的地区,自动化技术对配电基础设备设施的要求更高.所以,目前自动化技术在配电网中的应用主要集中在城乡地区,自动化技术的使用存在区域性限制[1]。
        ②管理难度高。目前我国配电网覆盖率已经达到90%以上,电线架设范围非常广,并且很多电缆线是架设在漏填环境中,在长期的使用过程中,会受到极端天气因素、人为破坏、动植物侵扰等因素的影响,使线路的老化、破损速度加快,线路的检修和管理难度非常大。同时,随着社会的用电需求不断增大,很多建设时间较久的线路长时间存在高负荷运行情况,使配电线路的故障率不断增大。
        ③检修技术有待提高。目前应对配电网故障的手段主要是切断馈线,虽然处理方式简单便捷,但是馈线在切除后会对配电网产生较大负面影响[2]。
2  自动化技术在配电网中的有效应用措施
2.1  自动化一体供电模式在配电网中的应用
        自动化一体供电模式在应用过程中,需要配电网提供必要的支持,其中馈线保护是保证电网运行的前提,出线是保证电网运行的基础,优化二者的运行质量,使其处于最佳状态对保证电网运行具有重要意义。自动化一体供电模式在运行过程中利用远程控制系统对配电网的运行状态进行实时监测和控制,远程控制系统功能的实现主要依托于闭合的配电网络系统,要想实现这以目标,可将馈线保护和出线保护在配电网的运行中进行有机地融合,实现网络系统的闭合,进而保证自动化一体供电模式的运行。
        另外,自动化一体供电模式能在运行中将更大范围内的电网系统进行整合,所以,在构建该模式时,将重合器安装在电网系统中,利用重合器将电源和配电网络进行科学的连接,一旦中间环节出现故障,可利用重合器将故障网络切断,避免出现大规模停电故障,将电网故障的损失控制在最小范围内。


2.2  自动化供电数据收集和处理的应用
        由于配电网覆盖范围广、管理难度高,在传统运行过程中很难第一时间发现故障点,而自动化技术能对配电网运行中产生的数据进行有效的采集,搜集范围广、搜集速度快,并将采集的数据进行有效的分析处理,帮助维修人员快速确定配电网的故障位置、故障原因,提高配电网的检修管理水平。同时,利用计算机技术建立庞大的数据库,对采集的数据进行储存、分析和处理,从而实现统一处理数据的目的。自动化技术的应用能大幅提高处理数据的速度和效率,但是海量运行数据的储存需要使用多个物理主机,处理数据的成本较大,所以,在自动化技术的实际应用中,通常将物理主机的数量设为一台,再结合配电网的运行情况模拟相应数量的物理主机,虽然该方式能相应的减少硬件设备的成本投入,但会在一定程度上影响数据的处理效率。随着科技的不断进步,ESXi系统被应用到自动化技术当中,在一定程度上优化了数据的处理效率[3]。
2.3  总线自动化管理技术的应用
        要想将配电网进行自动化升级,需要有自动化设备的支持,且由于配电网覆盖范围广、运行条件多样性强,需要的自动化设备种类很多,只有将不同类型的自动化设备地进行统一管理和控制,才能最大化提高配电网的运行效率,总线自动化管理技术就是实现这一目标的核心技术。该技术不仅能将不同类型的自动化设备进行有效关联,还能提高数据的采集和处理效率[4]。如可以利用该技术在建设配电网线路的过程中,通过收集相关数据进行电力分配试验,提高电网线路的建设质量,为配电网的稳定运行提供保障。电网系统在建设过程中,可能存在突发因素造成工程实际建设与设计施工方案不一致的情况,此时,需要根据工程实际情况对其进行整改或返工,或电力工程通电之后出配电网不匹配的情况,通过总线自动化管理技术,能对不匹配问题进行统一协调,提高工程的建设效率。
2.4  GIS平台诊断故障技术的应用
        GIS能对配电网的运行状态进行实时监测,第一时间确定故障的发生位置,显著提高了配电网的检修效率[5]。GIS平台诊断故障技术的使用需要与其他技术相配合,如关联监控装置,当配电网发生短路、断路、跳闸等情况时,SCADA系统能第一时间收集到相关信息,GIS技术随之对故障位置进行定位。为应对社会中不断提升的用电需求,我国电网的建设规模不断扩大,配电网中的开关节点和电线数量不断增多,为在海量的电网设备中第一时间确定故障位置,提高检修效率,应在配电网的运行中科学的应用GIS平台诊断故障技术,最大程度减少配电网故障对居民生活生产带来的影响。
2.5  馈线系统自动化控制模式
        馈线技术是实现自动化技术在配电网中应用的前提[6]。配电网运行数据的采集、处理都是依托于馈线系统的建立,能第一时间将配电网的故障点、故障表现等数据进行跟踪和反馈,并结合故障表现进行相应的自动化处理。如配电网中发生线路故障,使得电源传输发生中断时,馈线系统能在检测到故障的同时,及时切断电源,避免局部故障对整个配电网系统带来影响,另与配电网主站取得联系,将反馈故障信息,并结合故障表现为相关人员提供参考处理措施。
3  结语:
        综上所述,随着我国综合国力的提升,国家不断加大配电网的建设水平,使其更好地促进社会经济的增长。但是由于配电网覆盖面积大,运行环境复杂,在运行过程中会有较多因素可能对其造成损害,故障发生后也难以第一时间确定故障发生位置。通过在配电网中应用自动化技术,能对配电网的运行状态进行实时监测,能结合故障表现形式对故障进行及时处理,并为维修人员及时反馈故障信息,为配电网的稳定运行提供保障。
参考文献:
[1] 陈育钿. 配电自动化技术在农村配电网中的应用浅析[J]. 农村电气化, 2019, No.388(09):62-63.
[2] 罗俊. 试论电力自动化技术在配电网运行管理中的应用[J]. 电力系统装备, 2019(13):203-204.
[3] 李海芹, 申向丽. 电力系统配电网技术在农机自动化控制中的应用[J]. 农机化研究, 2021(5).
[4] 李国霖. 配网自动化技术在配网运维中的应用[J]. 电子工程学院学报, 2020, 009(004):P.144-144.
[5] 申扬. 浅谈配网自动化技术在配网运维中的应用[J]. 通讯世界, 2020, v.27;No.358(03):163-164.
[6] 叶昕. 浅析配网自动化技术在配网运维中的应用[J]. 电力系统装备, 2020, 000(006):114-116.
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