電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析

李志超 郝少軍 李彧

摘 要：目前，我國的技術(shù)水平有了較大的提高，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)得到了進(jìn)一步的提升，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使電力系統(tǒng)得到了改善，還可以提高電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的效率，使電力的傳輸問題得到解決，促進(jìn)了電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)的發(fā)展。文章對(duì)我國的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；配電網(wǎng)；自動(dòng)化技術(shù)；實(shí)現(xiàn)技術(shù)；用電需求量

我國的城市化水平逐漸提高，工業(yè)的用電量以及其他產(chǎn)業(yè)都有著較大的提升，人們對(duì)電量的需求有所提高，這使電能的傳輸要求得到提升，電能的供應(yīng)效率需要進(jìn)行改善和加強(qiáng)。用電的需求的提升使系統(tǒng)配電量提高，這對(duì)電力管理造成了較大的影響和難度，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化管理能夠使電網(wǎng)的安全性有所提升，還可以加強(qiáng)電力系統(tǒng)的工作效率，將電力系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行改善和開發(fā)，使其能夠具有高效的作用，這可以使電力系統(tǒng)的發(fā)展更加符合時(shí)代的要求。

1 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國的電力行業(yè)水平有了較大的提升，投入成本也有所提高，管理逐漸完善，電力發(fā)展中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)較為重視，將多個(gè)地區(qū)進(jìn)行電力自動(dòng)化系統(tǒng)的分布，使管理的效率有所提高，一些地區(qū)的變電站不需要人員進(jìn)行管理，這使管理的效果得到改善，我國的電網(wǎng)自動(dòng)化功能主要包括以下幾個(gè)方面。

2 實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)

實(shí)時(shí)監(jiān)控可以電網(wǎng)中的情況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，包括不安全的情況等，起到了實(shí)時(shí)管理的作用，能夠使電網(wǎng)的運(yùn)行更加的安全，除此之外，監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過電表來對(duì)用戶的用電情況進(jìn)行收集，使用戶的不良用電行為得到有效的管理，從而更好的減少電能的消耗。

2.1 控制電量和功率的功能

自動(dòng)化電力系統(tǒng)可以對(duì)電量進(jìn)行有效的管理和控制，監(jiān)測(cè)用電量，還可以對(duì)配送功率進(jìn)行管理。

2.2 故障處理技術(shù)

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化可以使線路中的故障得到有效的解決，將故障上報(bào)。還可以使故障控制系統(tǒng)對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)，使系統(tǒng)恢復(fù)正常，在其他的條件下也可以進(jìn)行故障的維修工作。

2.3 監(jiān)測(cè)電能損失情況功能

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)能夠?qū)⒕€路進(jìn)行優(yōu)化，使線路中的電能可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且計(jì)算使用量，選擇更加節(jié)省的線路，使耗能減少，提高經(jīng)濟(jì)的效益。

2.4 擴(kuò)展功能

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)可以使結(jié)點(diǎn)得到有效的拓展，進(jìn)行拓展之前需要具有幾個(gè)條件：硬件設(shè)備需要符合設(shè)備擴(kuò)展的要求；使網(wǎng)絡(luò)中加入新的節(jié)點(diǎn)，以軟件的方式進(jìn)行操作。

3 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)分析

3.1 節(jié)點(diǎn)全網(wǎng)漫游技術(shù)分析

全網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)可以和任意其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，在配電網(wǎng)的系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)和饋線中的管理點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，通信中如果導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)發(fā)生丟失，那么節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)無法將進(jìn)行通信，這種情況下節(jié)點(diǎn)需要借助網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行搜索，并且搜索通過管理節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)成為中繼的部分，即使管理節(jié)點(diǎn)不能搜索到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)可以通過漫游將這種情況進(jìn)行反饋，傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)之后再繼續(xù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的搜索。節(jié)點(diǎn)的全網(wǎng)漫游可以使節(jié)點(diǎn)在發(fā)生錯(cuò)誤的時(shí)候借助網(wǎng)絡(luò)來達(dá)到正常的使用效果。管理節(jié)點(diǎn)在得到漫游的信息之后會(huì)進(jìn)行漫游節(jié)點(diǎn)的注冊(cè)，變電站在收到調(diào)配中心的信息后完成注冊(cè)，從而使節(jié)點(diǎn)的全網(wǎng)慢游發(fā)揮出有效的作用，這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以優(yōu)化電力系統(tǒng)。

3.2 自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)

在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，除了能實(shí)現(xiàn)一般結(jié)點(diǎn)的功能之外，為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間信息的有效接收和轉(zhuǎn)發(fā)功能，還要在NDLC中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的功能模塊。設(shè)計(jì)中，為了使網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)傳輸過程存在真實(shí)性，采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，這樣不僅可以降低信息的傳輸頻率，還可以使信息變小，從而大大降低通信網(wǎng)絡(luò)上的壓力。自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)的使用，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信，從而解決通信距離問題。其需要滿足的基礎(chǔ)條件必須是網(wǎng)絡(luò)中的相鄰節(jié)點(diǎn)可以通信，這里的相鄰節(jié)點(diǎn)指的是任意兩個(gè)相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

3.3 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)

在配電網(wǎng)中，饋線、負(fù)荷、開關(guān)、變電站及變壓器都是按照分層進(jìn)行一定排布的。單個(gè)區(qū)域是由包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)的若干個(gè)饋線子網(wǎng)（變電站）組成。一般情況下，饋線子網(wǎng)之間的節(jié)點(diǎn)是沒有互相通信的功能，但是由節(jié)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是可以相互聯(lián)絡(luò)的，這是因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)都可以作為一個(gè)管理點(diǎn)，而且只有相同饋線子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)才可以相互通信，形成網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)。不過如果是在網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)這種特殊情況下，節(jié)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)與其他饋線子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通。此時(shí)需先通知節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過允許后方可進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)不同變電站之間的通信。在面向?qū)ο虻脑O(shè)計(jì)技術(shù)中，往往在饋線子網(wǎng)的第一個(gè)子站中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)，用于實(shí)現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)上信息的記錄，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于饋線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展是十分有利的。

4 未來技術(shù)發(fā)展

為了加強(qiáng)電力系統(tǒng)的供電能力和供電穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化還需要繼續(xù)發(fā)展。具體發(fā)展方式包括三個(gè)方面：

4.1 提高電能的質(zhì)量

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，大型電子設(shè)備增多，致使對(duì)電能需求量增加，從而對(duì)電能的質(zhì)量也有了較高要求?！癉SP”通過高速數(shù)字信號(hào)處理器可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性與靈活性，有效地提高了電能的質(zhì)量，同時(shí)改善算法也可以提高電能的質(zhì)量。

4.2 實(shí)施配電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)

配電網(wǎng)系統(tǒng)饋線自動(dòng)化以通信為根基，對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和控制，從而實(shí)現(xiàn)配電SCADA與配電高級(jí)應(yīng)用——PAS；依靠地理信息系統(tǒng)——GIS為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的設(shè)備管理；配電網(wǎng)自動(dòng)化在PAS、SCADA與GIS的一體化的推動(dòng)下，已然實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)管理、監(jiān)控、保護(hù)等各方位的自動(dòng)化運(yùn)行管理，目前，該方案已作為電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的主要實(shí)施方案。

4.3 建立電力系統(tǒng)有效的硬件支持系統(tǒng)

建立電力系統(tǒng)有效的硬件支持系統(tǒng)，主要是通過電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)建立一定的硬件支持系統(tǒng)，在現(xiàn)有電力設(shè)備裝置的基礎(chǔ)之上，完善電力硬件支持系統(tǒng)與管理修復(fù)系統(tǒng)，在正常工作環(huán)境下，使這兩種系統(tǒng)能夠共同作用于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中。解決電力系統(tǒng)配電網(wǎng)工作中仍存在的問題，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的自動(dòng)化與智能化運(yùn)行目標(biāo)。

4.4 分布式小電流接地保護(hù)方案

完全分布的FTU準(zhǔn)確度較高、承載量較大，且可以完全掌握配電網(wǎng)整個(gè)電流負(fù)序分量分布狀況，負(fù)序電流的突變量與小波分析技術(shù)的運(yùn)用可以有效提高識(shí)別的可靠性及靈活性。這種配電自動(dòng)化的小電流接地保護(hù)方案性能良好，存在較大發(fā)展空間。

5 結(jié)束語

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)是電力系統(tǒng)發(fā)展的重要條件，也可以使電力配電系統(tǒng)更好的進(jìn)行工作，電力系統(tǒng)配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展能夠提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，使系統(tǒng)更加的穩(wěn)定和安全。根據(jù)我國的電力系統(tǒng)發(fā)展特點(diǎn)，將電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)技術(shù)水平提高，，采取有效的措施來改善電力系統(tǒng)，通過新技術(shù)的應(yīng)用來提高運(yùn)行的質(zhì)量，同時(shí)增強(qiáng)配電網(wǎng)的穩(wěn)定性，減少故障的初選，使電力系統(tǒng)能夠更好的進(jìn)行工作，提升我國的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化水平。

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