信息化在電力企業(yè)環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中的應(yīng)用研究

安波

摘 要：近年來(lái)，伴隨著我國(guó)信息化程度的不斷深入，信息化技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。電力企業(yè)是保障社會(huì)生活生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心樞紐，信息化規(guī)劃為其工作開(kāi)展提供了新手段，推動(dòng)了電力企業(yè)科學(xué)快速發(fā)展。針對(duì)信息化規(guī)劃在環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以期為信息化規(guī)劃在其他電力工作中的研究與應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：電力企業(yè);信息化;環(huán)網(wǎng)柜

中圖分類(lèi)號(hào)：F426.61 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1673-291X（2021）04-0004-03

一、信息化與環(huán)網(wǎng)柜概述

第一，信息化概述。信息化是以現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為基礎(chǔ)，將所研究對(duì)象各要素匯總至數(shù)據(jù)庫(kù)，供特定人群生活、工作、學(xué)習(xí)、輔助決策等的一種技術(shù)。在這個(gè)信息化的時(shí)代之中，在各行各業(yè)的重要作用日漸凸顯，通過(guò)信息化，企業(yè)能夠建立完備的信息化體系。企業(yè)通過(guò)信息化的規(guī)劃收集到企業(yè)所需的各類(lèi)信息，鞏固企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)地位，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，拓寬未來(lái)發(fā)展方向，企業(yè)信息化是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，而信息化也逐漸成為衡量企業(yè)實(shí)力與生存能力的標(biāo)準(zhǔn)之一。

第二，環(huán)網(wǎng)柜概述。電力企業(yè)是指圍繞電力資源展開(kāi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的企業(yè)，電力企業(yè)以投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)電網(wǎng)為核心業(yè)務(wù)，擔(dān)負(fù)著保證電力資源安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的使命。電力資源是日常生活中必不可少的能源，這也要求電力企業(yè)肩負(fù)更大的責(zé)任。因此，企業(yè)必須能靈活高效運(yùn)用信息化技術(shù)。目前信息化正廣泛被應(yīng)用于電力企業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，信息化幫助電力企業(yè)建立起龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)具體的工作做了詳細(xì)規(guī)劃和前期鋪墊工作，推動(dòng)著電力企業(yè)的快速發(fā)展。

環(huán)網(wǎng)柜是電力企業(yè)工作中常見(jiàn)且必不可少的電氣設(shè)備，是指一組高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備裝在金屬或非金屬絕緣柜體內(nèi)或做成拼裝間隔式環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設(shè)備，其核心部分由負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器構(gòu)成。環(huán)網(wǎng)柜在城市建設(shè)中被廣泛使用，分布在住宅小區(qū)的中心、商場(chǎng)的周?chē)⒊鞘芯G化帶的中間、工廠的電器平衡中心等。由于其分布較廣，也需要一定的占地面積，因此在規(guī)劃選址時(shí)，必須得到信息化的緊密配合和精確計(jì)算。

二、信息化在環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中的重要性

隨著城市不斷發(fā)展，道路不斷拓寬更新，房屋大量改造，電力企業(yè)在供電方面要提供更多支持，配合城市轉(zhuǎn)型升級(jí)做出的電力規(guī)劃也更為復(fù)雜。在保證城市穩(wěn)步發(fā)展的前提下，同時(shí)保證環(huán)網(wǎng)柜和電纜的造價(jià)成本降到最低，并且保證周?chē)用駞^(qū)供電穩(wěn)定。單靠原始的方法或人工考察地形和勘察路線(xiàn)已無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)劃要求，這就要求必須借助信息化進(jìn)一步輔助環(huán)網(wǎng)柜的選址和修建維護(hù)以及電纜的鋪設(shè)。

第一，提升工作質(zhì)量保障經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行。電力能源是現(xiàn)代生活中不可或缺的能源，各行業(yè)基礎(chǔ)能源都是電能，斷電將會(huì)使得大量工作停止運(yùn)作，導(dǎo)致城市進(jìn)入癱瘓狀態(tài)，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)的損失和停滯。在信息化的輔助下，環(huán)網(wǎng)柜的選址位置可以精準(zhǔn)確定，在大數(shù)據(jù)的分析下，每個(gè)環(huán)網(wǎng)柜都在可負(fù)荷的電壓力之內(nèi)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，提升了環(huán)網(wǎng)柜的工作質(zhì)量，滿(mǎn)足了人民群眾用電需求，保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

第二，合理規(guī)劃資源信息庫(kù)促進(jìn)城市建設(shè)。相信大家對(duì)上下班途中路邊設(shè)置的環(huán)網(wǎng)柜并不陌生，由于城市人口眾多高樓林立，每一處的建筑和公共設(shè)施都是經(jīng)過(guò)精密的設(shè)計(jì)和規(guī)劃的，因此環(huán)網(wǎng)柜的選址和規(guī)劃也要配合城市的管理設(shè)計(jì)與規(guī)劃。

在信息化的支撐下，電力企業(yè)可以擁有龐大精確的城市設(shè)計(jì)規(guī)劃信息庫(kù)，并將該信息庫(kù)作為環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)支撐。在信息庫(kù)提供的地理環(huán)境和自然環(huán)境預(yù)設(shè)的輔助下，電力企業(yè)能夠精確選址，還能獲得后期的運(yùn)行數(shù)據(jù)使其與城市布局有效融合，對(duì)城市設(shè)計(jì)和規(guī)劃形成技術(shù)支持，促進(jìn)城市建設(shè)。

三、信息化輔助下環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃過(guò)程

（一）前期階段

制定相應(yīng)方案前，要對(duì)城市整體規(guī)劃進(jìn)行了解，對(duì)各類(lèi)電力規(guī)劃服務(wù)范圍的影響進(jìn)行整合分析，以確保未來(lái)電力輸送運(yùn)行的合理性。還要顧及市政發(fā)展和環(huán)保規(guī)劃的政策，因?yàn)檫@些政策直接影響到城市建筑和橋梁公路的修建鋪設(shè)，其無(wú)論從修建還是到日后的正式投入使用都需要電力的支持。這便需要接入EPGIS系統(tǒng)進(jìn)行信息化處理，獲得更多數(shù)據(jù)為后期規(guī)劃提供依據(jù)和保障，同時(shí)，制定出不同的方案，以備不時(shí)之需。

（二）中期階段

大量的數(shù)據(jù)收集工作已經(jīng)通過(guò)信息庫(kù)整理完成，接下來(lái)可以借助信息化的手段進(jìn)行分析，具體執(zhí)行以下工作。

1.準(zhǔn)確定位和選址。環(huán)網(wǎng)柜選址力求定位精確，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)和EPGIS相配合，借助算法進(jìn)行分析。首先，確定一處地域較為開(kāi)闊但兼顧少占用居住、商業(yè)用地原則，且平坦易于安裝環(huán)網(wǎng)柜的地點(diǎn)。其次，要保證設(shè)備運(yùn)輸方便，并且為應(yīng)對(duì)日后電力起火預(yù)留好消防通道，滿(mǎn)足防火、通風(fēng)、避免進(jìn)水、防潮、規(guī)避沙塵、抗噪音和降低起火后爆炸的可能性的各項(xiàng)要求。

2.環(huán)網(wǎng)柜服務(wù)范圍規(guī)劃。對(duì)于整個(gè)城市的規(guī)劃建設(shè)而言，環(huán)網(wǎng)柜存在的最大意義即在于安全供電，服務(wù)生產(chǎn)和生活。小區(qū)的面具、商業(yè)大樓的面積決定了環(huán)網(wǎng)柜的多少，用電負(fù)荷決定了配電室的數(shù)量，這就要求電力企業(yè)在安裝規(guī)劃環(huán)網(wǎng)柜的服務(wù)范圍時(shí)收集好周?chē)ㄖO(shè)施的數(shù)量和性質(zhì)情況，而信息化有助于電力企業(yè)精確計(jì)算所需數(shù)量。

3.內(nèi)部運(yùn)行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模擬。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)是錯(cuò)綜復(fù)雜的電網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)柜將電纜輸入的電力平衡穩(wěn)定負(fù)荷后再輸出供電。電網(wǎng)的鋪設(shè)和設(shè)計(jì)關(guān)乎環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行，信息化的加入保證了電網(wǎng)中電流和電壓的穩(wěn)定，能夠模擬不同情況下電流運(yùn)輸?shù)那闆r是否合理，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷改進(jìn)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置，這樣便幫助了環(huán)網(wǎng)柜功能效益的實(shí)現(xiàn)和安全穩(wěn)定地供電。

4.精確估算電力負(fù)荷最大值。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)擁有大量電纜電線(xiàn)，而每個(gè)環(huán)網(wǎng)柜都有自己的承壓范圍，如果不在前期利用信息化所提供的數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜未來(lái)所要負(fù)荷的電壓進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，那么在運(yùn)行過(guò)程中，超負(fù)荷的工作輕則導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜故障癱瘓停止工作，重則導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜起火引起嚴(yán)重的安全事故。而在信息化的計(jì)算下，每個(gè)環(huán)網(wǎng)柜都能夠在其合理承壓范圍內(nèi)安全運(yùn)行。

5.后期運(yùn)行環(huán)網(wǎng)柜開(kāi)發(fā)與維護(hù)。在做好準(zhǔn)備工作，正式投入運(yùn)行之后，需要實(shí)時(shí)通過(guò)信息化系統(tǒng)所傳回的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)控環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行情況，并根據(jù)故障的類(lèi)別，調(diào)配派出維修人員對(duì)環(huán)網(wǎng)柜及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以保證生產(chǎn)和生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，盡可能地降低供電不足帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

（三）后期階段

在先前方案及規(guī)劃等基礎(chǔ)工作做好后，電力企業(yè)還需要借助信息化來(lái)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行進(jìn)行模擬，以保證環(huán)網(wǎng)柜方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。與此同時(shí)，要把過(guò)程中的數(shù)據(jù)文字材料提交給下一環(huán)節(jié)，推動(dòng)下一環(huán)節(jié)進(jìn)行的同時(shí)，以多樣化的方式展示環(huán)網(wǎng)柜方案的實(shí)際運(yùn)行效果，對(duì)不合理和紕漏之處進(jìn)行改進(jìn)，并加派專(zhuān)業(yè)人員有針對(duì)性地進(jìn)行溝通和考察，運(yùn)用好溝通管理和信息化，在實(shí)踐成功后，將方案收入案例資料集合，為日后工作開(kāi)展提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

四、信息化在環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行中的應(yīng)用

第一，保證環(huán)網(wǎng)柜安全運(yùn)行。環(huán)網(wǎng)柜是一種利用電磁感應(yīng)原理，把輸入的電壓升高或降低為同頻率的交流電壓的一種靜止的電氣設(shè)備，現(xiàn)在城市對(duì)于電力能源的需求不斷升高，從馬路的路燈到家中的臺(tái)燈，各處的用電都需要經(jīng)過(guò)環(huán)網(wǎng)柜的調(diào)節(jié)后進(jìn)行輸送和供電。但環(huán)網(wǎng)柜總面臨著超負(fù)荷等安全問(wèn)題的困擾，安全問(wèn)題繼而伴隨著電弧和放電以及劇烈燃燒而發(fā)生，隨后環(huán)網(wǎng)柜便會(huì)短路，導(dǎo)致以其為中心的周?chē)?wù)地區(qū)的斷電，更為嚴(yán)重的情況是環(huán)網(wǎng)柜的起火造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。而在信息化在電力企業(yè)的城市環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃的應(yīng)用配合下，通過(guò)將城市地理環(huán)境、人口分布、路線(xiàn)規(guī)劃的信息的導(dǎo)入和建模規(guī)劃，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析與規(guī)劃，規(guī)劃系統(tǒng)幫助電力企業(yè)選擇出環(huán)網(wǎng)柜最合適修建的位置，規(guī)劃出服務(wù)的具體范圍和操作流程，以及合理安排后期的維護(hù)和修理人員，全方位保證環(huán)網(wǎng)柜能夠平穩(wěn)運(yùn)行，在其合理負(fù)荷能力范圍內(nèi)，發(fā)揮出最好性能。

第二，精確計(jì)算提高經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)網(wǎng)柜的主要特點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積較小、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高但造價(jià)成本低、可以有效提高可供電的參數(shù)以及可以保證供電安全?；诖耍h(huán)網(wǎng)柜被廣泛應(yīng)用在城市的各個(gè)地方，這就要求電力企業(yè)做到保障其安全平穩(wěn)運(yùn)行并且供給足夠合適的電纜。因此，電力企業(yè)在安裝環(huán)網(wǎng)柜之時(shí)必須經(jīng)過(guò)仔細(xì)精密的計(jì)算，要對(duì)地理環(huán)境和所在地區(qū)的自然氣候環(huán)境進(jìn)行深入的了解與分析，信息化在這一過(guò)程中便能夠有效地幫助電力企業(yè)對(duì)于環(huán)網(wǎng)柜的選址進(jìn)行定位和分析，減少了需要專(zhuān)業(yè)人員實(shí)地考察地理環(huán)境和后期工作人員對(duì)氣候環(huán)境預(yù)設(shè)不到位的失誤，同時(shí)滿(mǎn)足了人力成本的降低，還能夠準(zhǔn)確計(jì)算接入和輸出所需電纜的精確長(zhǎng)度，能夠減少電纜的浪費(fèi)，這樣一來(lái)進(jìn)一步降低了成本。在中期開(kāi)始施工之時(shí)，信息化后，合理的工程安排幫助電力企業(yè)合理安排人力，選擇合理的工期，協(xié)調(diào)了施工各方的合作，同時(shí)監(jiān)控各個(gè)步驟的進(jìn)行，同步提升了工程效率降低工程成本?；谇捌诘臄?shù)據(jù)分析核算工作到位，在后期每一個(gè)環(huán)網(wǎng)柜投入使用以后，環(huán)網(wǎng)柜出現(xiàn)故障的情況也會(huì)極大地降低，需要緊急搶修的幾率也會(huì)降低，適量的電纜也能夠極大地發(fā)揮用處，進(jìn)一步降低了后期的維護(hù)成本。綜上，信息化從環(huán)網(wǎng)柜的前期準(zhǔn)備再到中期施工環(huán)節(jié)到最后的維護(hù)工作，每一環(huán)節(jié)都做到了精確細(xì)化，每一環(huán)節(jié)都對(duì)成本詳細(xì)把控，在最大程度上幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益最大化，促進(jìn)了電力企業(yè)的發(fā)展。

第三，信息化助力智能環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜作為發(fā)揮重要作用的電氣設(shè)備，其擁有廣泛的市場(chǎng)，也需要不斷更新升級(jí)換代以適應(yīng)更高端的需求。我國(guó)近年來(lái)城市用戶(hù)平均停電時(shí)間有所下降，但是仍然高于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。為應(yīng)對(duì)這一困境，信息化幫助電力企業(yè)更進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了智能環(huán)網(wǎng)柜。

智能環(huán)網(wǎng)柜具備多種新興信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障的快速定位和智能恢復(fù)、設(shè)備狀態(tài)的全面感知與狀態(tài)評(píng)估，全面助力城市電網(wǎng)升級(jí)供電可靠性提升。以長(zhǎng)園深瑞推出的智能環(huán)網(wǎng)柜為例，其智能之處具體體現(xiàn)在功能集成化，即集成測(cè)控、保護(hù)、饋線(xiàn)自動(dòng)化、線(xiàn)損計(jì)量通信、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能，降低整體功耗與成本;快速隔離，即支持全線(xiàn)相量與暫態(tài)量差保護(hù)定位技術(shù)，保障接地故障與短路故障的快速隔離與供電恢復(fù);智能狀態(tài)感知，即集成高速處理芯片，融合多種智能傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的全面感知，支撐設(shè)備狀態(tài)檢修;一次可靠環(huán)保，即采用常壓空氣密封絕緣，開(kāi)關(guān)與操作機(jī)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，可靠性強(qiáng)且可減輕環(huán)保壓力;一二次一體化設(shè)計(jì)，即一二次設(shè)備采用一體化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造，標(biāo)準(zhǔn)化接口，降低現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試及運(yùn)維工作量。長(zhǎng)園深瑞已經(jīng)在山西大同進(jìn)行了項(xiàng)目實(shí)踐，效果良好，并獲得了較好的口碑。

智能環(huán)網(wǎng)柜更深入的應(yīng)用價(jià)值在于，在信息化幫助下開(kāi)發(fā)的智能環(huán)網(wǎng)柜更為綠色環(huán)保，綜合來(lái)看，智能環(huán)網(wǎng)柜占地不到傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的1/6，配電房的構(gòu)建成本也節(jié)省了近一半，由于輸送電力而產(chǎn)生的污染物排放量是原來(lái)的1/70;智能環(huán)網(wǎng)柜也更有經(jīng)濟(jì)效益，例如上文中講的一二次及感知終端一體化設(shè)計(jì)，在信息化的幫助下，多功能一次性集成，無(wú)須多余的設(shè)計(jì)，降低了故障率，也降低了維修成本;智能環(huán)網(wǎng)柜更是在快速隔離故障的基礎(chǔ)上，適應(yīng)了多電源網(wǎng)架，不需要級(jí)差配合，實(shí)現(xiàn)了區(qū)內(nèi)故障ms級(jí)隔離，把發(fā)生故障的損失降到了最低;智能環(huán)網(wǎng)柜還可以供電智能恢復(fù)，在信息的幫助下，根據(jù)所負(fù)荷電流的大小智能選擇最優(yōu)供電恢復(fù)路徑，爭(zhēng)取快速恢復(fù)供電，保證生產(chǎn)生活正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)

第一，信息化應(yīng)用在電力企業(yè)中以節(jié)約成本和提高利用率的方式，促進(jìn)了電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。同時(shí)減少了城市規(guī)劃工程中設(shè)計(jì)“撞車(chē)”情況的出現(xiàn)，提升了城市規(guī)劃和城市建設(shè)的合理性。

第二，具體到環(huán)網(wǎng)柜的規(guī)劃中，信息化在前期幫助環(huán)網(wǎng)柜收集信息建立起基礎(chǔ)詳盡的數(shù)據(jù)庫(kù)，在中期具體的操作規(guī)劃環(huán)節(jié)幫助環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)高效安裝、安全運(yùn)行、成本壓縮，在后期維護(hù)監(jiān)控的環(huán)節(jié)幫助電力企業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)網(wǎng)柜情況并及時(shí)輔助維護(hù)。

第三，信息化進(jìn)一步提高了環(huán)網(wǎng)柜的安全性，提升了環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行工作中最關(guān)鍵的一環(huán)，在保證效率的同時(shí)從細(xì)節(jié)上降低了成本，并且?guī)椭夹g(shù)人員開(kāi)發(fā)了環(huán)網(wǎng)柜更具高科技性質(zhì)的性能，推動(dòng)了智能環(huán)網(wǎng)柜的誕生。

綜上所述，信息化為工作指明大方向的同時(shí)提供了可行性的方案，在運(yùn)行過(guò)程中能夠及時(shí)應(yīng)變并監(jiān)控實(shí)施情況，還能促進(jìn)新科技和電氣設(shè)備的出現(xiàn)與更新，在電力企業(yè)的環(huán)網(wǎng)柜工作中起到了不可估量的作用。

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