配电自动化终端设备在电力配网自动化中的实践研究
张文浩
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张文浩,. 配电自动化终端设备在电力配网自动化中的实践研究[J]. 电气学报,20242. DOI:10.12721/ccn.2024.157016.
摘要: 随着能源需求的不断增长和电力系统的不断发展,电力配网自动化变得至关重要,配电自动化终端设备作为电力系统的关键组成部分,承担着监测、控制、保护和数据采集等任务。传统电网结构面临着诸多挑战,如对可靠性、安全性和效率的要求不断提高,因此,需要更先进、智能化的解决方案,应对这些挑战。本文针对配电自动化终端设备在电力配网自动化中的实践应用展开详细研究,为进一步促进电力行业实现创新发展目标奠定坚实基础。
关键词: 配电自动化;终端设备;电力配网;自动化;实践应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157016
基金资助:

配电自动化终端设备是指用于电力配网自动化的关键组件,其主要作用是监测、控制、保护和数据采集,这些设备安装在配电网的不同节点,实现对电网的实时监测和智能化控制。电力配网自动化是利用先进的技术和设备,对电力配电系统进行智能化、自动化的管理和运行,旨在满足不断增长的能源需求和日益复杂的电力系统运行要求。配电自动化终端设备具有数据采集、处理和传输能力,能够建立智能电力系统,为数据驱动的决策提供支持,通过配电自动化终端设备的智能监测和控制,实现对电网状态的实时监测和故障自动定位,减少停电时间,提高电力系统的可靠性,加强对电网的安全监测和保护,降低事故风险,促进电力系统可持续发展。

一、整合区块链技术与能源交易平台

配电自动化终端设备与区块链技术的整合在能源交易平台中建立了去中心化的智能合约,设备可以通过区块链网络直接交换能源,并由智能合约自动执行,当配电自动化终端设备检测到可再生能源(如太阳能、风能)产生的过剩电量时,可以通过区块链网络发布这些能源供给信息,其他设备或用户可以以智能合约的形式直接购买这些能源,无需传统中介,实现点对点的能源交易,降低交易成本,提高能源利用效率,促进可再生能源的更广泛应用。该整合方式能够利用区块链技术确保交易的透明性和安全性,配电自动化终端设备通过区块链技术记录能源交易的每一个细节和参与方的身份,形成不可篡改的交易记录[1]。这种透明性保证了能源交易的公正性,防止信息篡改和欺诈行为,由于区块链的分布式特性和加密机制,交易数据被安全地存储和传输,保护了用户隐私和数据安全。配电自动化终端设备整合区块链技术与能源交易平台可实现智能化的能源管理与优化,基于区块链记录的交易历史和能源使用模式,智能算法可以分析数据,为用户提供个性化的能源管理建议,通过智能合约和区块链技术,配电自动化终端设备可以根据能源市场的供需情况自动调整能源分配策略,优化能源利用效率,确保电力系统的稳定运行。

二、物联网(IoT)和预测性维护

配电自动化终端设备利用物联网技术实现设备之间的实时信息交互和数据共享,这些设备装配各类传感器,实时监测电力系统的运行状态,包括电流、电压、频率等参数,物联网技术使这些设备之间能够无缝连接并共享数据,让不同位置的终端设备实现信息交换和协同工作,当某个设备检测到异常情况时,通过物联网技术,其他设备可以即时接收到这一信息,进行自主调整以避免可能的系统故障,提升电力系统的稳定性和安全性[2]。配电自动化终端设备结合预测性维护技术,利用物联网数据实现故障预测与智能化维护,这些设备收集的实时数据通过预测性分析和机器学习算法,预测设备可能出现的故障模式和趋势,借助预测性维护,设备可以提前识别出潜在的故障迹象,采取预防性维护措施,如定期检修或替换部件,避免设备故障带来的停电风险,提高系统可靠性和稳定性[3]。配电自动化终端设备利用物联网和预测性维护技术实现智能化的数据驱动运维决策,通过对大量数据的分析和挖掘,结合智能算法,设备可以生成运维建议和优化策略,如基于数据模型和预测分析结果,设备可以自动调整运行参数或者制定最佳的运维计划,提高电力系统的运行效率,降低维护成本,并实现对电力配网的智能管理。

三、边缘计算与智能分布式决策

配电自动化终端设备通过边缘计算实现本地数据处理和分析,这些设备不仅收集实时的电力系统数据,还能在本地对数据进行处理和分析,而不必全部依赖于中心化的数据中心或云平台,边缘计算允许设备在数据源头就近进行计算和决策,减少数据传输延迟,提高响应速度,在发生电网异常时,设备可以立即做出反应,及时控制和调整局部运行状态,有效降低故障对整个电力系统的影响,提升系统的稳定性和可靠性[4]。边缘计算技术赋予配电自动化终端设备智能分布式决策的能力,设备可以在本地执行智能化的决策算法,而无需依赖中心控制,各个配电自动化终端设备通过边缘计算相互通信和协作,共同完成对电力系统的分布式监控和控制,当某个终端设备检测到电网负荷过大时,其可以与周围设备通信,协商局部负载调节方案,实现智能分布式的负载均衡,避免电网过载导致的故障[5]。边缘计算技术为配电自动化终端设备提供了自主性和灵活性,这些设备具备局部决策能力,能够根据本地数据做出实时决策,根据网络状态和环境变化灵活调整策略,根据实际情况调整控制参数,提高系统的自我调节能力和适应性,使电力系统更加智能化、稳定和可靠。

四、虚拟仿真技术

配电自动化终端设备利用虚拟仿真技术创建精确的电力系统模型,这些设备能够基于实际数据和参数建立电力系统的虚拟模型,模拟不同运行场景和故障情况,预测不同因素对电网运行的影响,如负载变化、设备故障等,通过模拟验证新的配电策略,降低潜在风险,提高系统的稳定性和可靠性[6]。借助仿真模拟,设备可以评估不同布局方案对电网性能的影响,优化设备的配置和分布,如通过仿真测试不同的设备布局方案,确定最佳的传感器部署位置或优化开关设备的安装方式,最大程度提升电力系统的效率和安全性,在虚拟环境中模拟不同的操作场景和故障情况,为操作人员提供实践培训和应急预案演练的机会,提高操作人员的应变能力和故障处理水平。

结束语:

通过本文的实践验证和分析,能够知道配电自动化终端设备的应用,可以提高电力系统的运行效率和稳定性,降低维护成本和故障处理时间,数据的实时监测和分析为电力系统的运营管理提供了重要支持,促进电力系统的智能化和优化,配电自动化终端设备的部署可以改善电网的安全性和可持续性,应对日益复杂的能源需求和环境挑战。未来,应进一步探索人工智能、大数据分析等新技术在配电自动化终端设备中的应用,提升其智能化水平,加强配电自动化终端设备的安全防护机制,保障数据隐私,防范潜在的网络攻击,结合可再生能源和微电网技术,优化配电自动化终端设备的布局和运行策略,推动清洁能源的有效利用,建立统一的标准和规范,促进配电自动化终端设备的互操作性和通用性,推动其广泛应用于不同类型的电力系统中。

参考文献:

[1]陈阅.配电自动化终端设备在电力配网自动化中的应用[J].电力设备管理,2023(6):44-46.

[2]高成.配电自动化终端设备在电力配网自动化中的应用研究[J].模型世界,2023(20):50-52.

[3]史德生.配电自动化终端设备的故障与状态评估分析[J].集成电路应用,2023,40(10):76-77.

[4]刘锦涛.电力系统配电网自动化实现技术分析[J].通信电源技术,2023,40(7):89-91.

[5]严石艳,胡胄.配电线路的自动化改造方案分析[J].集成电路应用,2023,40(8):402-403.

[6]安文茁.某城区配电网发展现状分析及自动化方案设计[J].大科技,2023(3):64-66.