电力系统配电网自动化技术分析

发表时间:2021/4/1   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:李杰成
[导读] 摘要:为了从根本上切实保障电力系统的安全、稳定、有序运行,将自动化技术应用到电力系统配电网中成为现阶段电力企业发展的重要有举措。
        成都峰海工程技术咨询有限公司广州分公司
        摘要:为了从根本上切实保障电力系统的安全、稳定、有序运行,将自动化技术应用到电力系统配电网中成为现阶段电力企业发展的重要有举措。本文主要基于当前企业自动化技术的应用现状,阐述了自动化技术对于电力系统配电网发展的意义,并对其具体应用内容进行了全面探析,以此为我国配电网自动化技术水平的提升奠定了良好基础。
        关键词:电力系统;配电网;自动化技术
        一、电力系统配电网中自动化技术的应用意义
        在当前科学技术不断发展和广泛应用的信息化产业时代背景下,电力系统的发展在很大程度上都依赖于各项先进的互联网技术,因此从某方面而言将自动化技术应用到电力系统的配电网中,不仅是企业发展趋势,同时也符合当前社会发展的基本要求,对于推动社会发展而言具有重要意义,其具体表现在:
        1)自动化技术的应用显著地提高了电力服务质量。近年来伴随社会主义市场经济的不断发展,电力作为与人们日常生产生活有着密切联系的基础性能源,其需求量和需求标准也发生了显著变化,而传统电力系统配电网在施工建设过程中,由于受各种不可控因素的影响,难以满足现阶段人们的需求标准,长此以往对社会的发展也造成了极为不利的影响,而将自动化技术应用到电力系统配电网施工建设中,在一定程度上不仅帮助施工人员及时发现运转中存在的安全隐患,极大地提高了供电的可靠性,此外在提高电力服务质量中也发挥了重要优势;
        2)自动化技术的应用有效地降低了工程运营成本。在电力工程施工作业过程中,配电网施工作为其重要内容,施工作业的科学性、合理性和有效性与否对于整体工程施工效益具有重要影响,而将自动化技术应用到电力系统配电网中,从某方面来讲,相关工作人员可借助先进的科学技术,实现对各项运营数据的快速收集和整理,避免了线路不适配、线路设计方案不科学等问题的产生,从而极大地降低了电力系统配电网的投入资金,为其经济效益和社会效益的提升打下了坚实基础。
        二、电力系统配电网现状及其自动化现状
        1.电力系统配电网现状
        1)配电网建设过于落后
        人们对于电能的需求随着生活水平的提升也在逐渐增加,而电力网络工作也扩建了大量工程项目,转变了电网的整体结构,但是在输电线路中还是会有一些工程内容存在,再加上国家投入的资金不多,导致配电网络的发展不能满足实际的需求和要求,并且不能与社会发展形势相适应。
        2)处理及其排查故障时间长
        现阶段城市配网系统中所使用的电缆线路质量得不到完全保障,外界因素影响着电力线路使得电力线路有老化问题出现,再加没有全面和严格的施工管理,导致外力破坏电缆线路,从而影响电力系统的正常供电。当故障发生之后,线路不能正常运行会出现停电问题,此时需要安排工作排查和检查出现故障的点,此过程会花费大量的时间和人力,不利于工作质量和工作效率的提高,也造成电力系统不能稳定和持续的供电,人们和企业的用电会受到相应制约。
        2.电力系统配电网自动化现状
        1)实时进行监控
        电力系统配电网自动化可以进行具有全面性的实时监控,比如隐藏性不安定因素、负荷情况、电网电路状态等等,以便在有问题出现的时候,或者故障发生之前,可以及时进行处理或提前防治,以确保电力系统可以稳定运行。与此同时,实时监控还能掌握用户的用电行为,通过汇总电表数据来发现有关问题,才能引导用户在用电的时候具有规范性和合理性,避免出现安全问题,降低不必要的耗损出现。
        2)电量与功率的控制
        配电网经过不断的发展实现自动化,功率和电量可以通过系统实现自动控制,使人力投入得到减少,提升工作效率,再加上系统有较强自动计算能力,在控制功率和电量的时候更具有稳定性。
        3)检测故障问题
        若电网线路中有故障存在,可以通过配电网中的自动化系统来进行自动检测,并且还能在第一时间上报出现故障的原因,以及出现故障的具体位置,方便检修人员快速找到出现故障的位置之后进行修复,使电网线路恢复正常状态,继续稳定的运行工作,确保人们和企业的通畅用电。此外,要是所出现的故障问题比较简单,那么自动化系统可以及时进行自动修复,就算在一定的特殊情况下也能实现自动运行,确保电力系统运行稳定性。
        4)电能损失的监测
        电能损失的自动监测也能在配电网自动化系统的作用下实现。

可以针对电能损失数据进行准确计算,然后再根据实际情况进行优化改善,使配电网系统中的电能损耗体量得到有效减少,从而改变电网的运行模式,使其更加具有高效性和节能环保性,该功能可以减少浪费电能的现象,也满足了可持续发展的要求。
        5)扩展功能
        扩展功能可以通过电力系统配电网自动化技术来实现,但是需要两个条件才能使扩展电网具有实际效益。首先,在扩展过程中要根据实际需求和要求增加一定数量的设备,才能满足设备所需要的要求,其次,在实际扩展的过程中还要使用和操作相关软件,增加新的节点在原有的网络体系中。
        三、电力系统配电网自动化实现技术
        1.节点全网漫游技术
        在电力系统正常运行的过程中,网络中任意节点都具有通信的功能,可以与其他节点开展通信工作。在配电网自动化系统中,每个节点都具有相应的管理节点,遵循一一对应的原则,管理节点全部处于馈线中,可以随时开展通信工作。在实际的通信过程中,可能会出现一系列的问题,其中比较常见的就是节点丢失问题,这时候两个节点之间就失去了通信的功能,网络开始自主检索节点。一般由管理节点搜索对应的节点,系统更改为中继。在更改后如果仍然无法找到对应的节点,就会发挥一个申请,将实际情况通过联络节点反馈给馈线子网,在接受到反馈的信息以后,可以重新注册相应的节点,在注册结束后,可以继续实现全网漫游。
        2.自动设置中继技术
        在软件的设计过程中,除了要满足结点的功能需求外,还要具备节点间的接收、转发等功能,为此要设计出相关的功能模块,并将其设置在中继节上。在设计过程中,为了让信号正常传输,避免出现虚假传输的现象,可以对数字信号处理技术进行合理的应用,可以起到两方面的作用,一方面可以降低传输效率,另一方面可以让信息越来越小,减少传输的压力及发单。在采用自动设置中继技术以后,可以满足节点之间的通信需求,即使距离相距较远,也可以正常通信。在应用该技术时,还要满足一个基础条件,即任意两个相邻的节点具有通信的功能。
        3.面向对象的设计
        在配电网运行过程中,所有设备都遵循分层排布的原则,包括变压器、开关、变电站、馈线等。单个区域内部不仅含有大量的节点,还具有不少的馈线子网。在正常情况下,馈线子网内部的节点无法直接通信,但是网络节点具有通信功能,主要是因为节点形成网络管理节点,才能具备通信功能。在一些特殊情况下,例如网络重构等情况,节点具备通信功能,变电站可以正常通信。在面对对象的设计过程中,先设置网络管理节点,具体设置在第一个子站中,可以记录所通信信息,为后续的扩展奠定良好的基础。
        4.配电网高级应用
        电力系统配电网自动化建设和发展,是指在通信系统基础上,收集和整理配电网系统运行数据,赋予电力系统配电网SCADA和配电高级应用。采用地理信息系统,自动化管理配电网的电力设备;电力系统配电网自动化,依托于SCADA、PAS和GIS一体化发展下,实现配电网设备的实时监控和管理,还可以保护电力设备安全运行,降低设备故障几率,提升电力系统配电网自动化水平。
        5.分布式小电流接地保护
        推行分布式小电流接地保护方案,承载量大、准确度高,可以实现配电网电流负序分量分布情况全面掌控。依托于小波分析技术和负序电流突变量有效提升故障识别可靠性,降低设备故障几率,确保电力系统配电网安全稳定运行。此种保护方式优势突出,发展空间广阔,可以实现配电网系统的全面掌控,更为灵活应对不同环境带来的挑战,维护配电网系统稳定运行。
        6.PLC自动化技术
        PLC自动化技术在实际应用,通过计算机技术和几点接触控制技术结合形成,用于配电网数据信息存储和控制,同时有效控制存储器中的可编程序。借助PLC自动化技术还可以实现数据信息自动化采集、分析和处理,并依据相应标准对信息进行转换和共享,对于提升电网运行效率具有积极作用。此外,推行自动重合模式,将电源连接环网分割成有限段数,相邻两侧重合器做保护,一旦某段线路出现故障,上一级重合器开断故障,规避变电站断路器分合。
        结语
        我国的电网具有专业复杂的特点,很多地区采用的自动化技术相对落后,这就对电力系统产生了不小的负面影响,经常出现一些问题和缺陷,无法满足人们实际的电力需求。为此,要从电力系统配电网运行的实际情况入手,采取一些针对性的改革凑是,选择适合的自动化实现技术,才能不断提升电网运行质量,推动电力系统配电网向着自动化方向发展。
        参考文献:
        [1]周成霖.电子信息技术在电力自动化系统中的应用探讨[J].自动化应用,2018,11(10):153-154
        [2]何心恩.电力系统中的配电网自动化技术应用与分析[J].环球市场,2016(21):105-105.
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