智能电网终端设备自动运行的维护技术探究
​刘东华

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​刘东华,. 智能电网终端设备自动运行的维护技术探究[J]. 电网技术研究,2024.3. DOI:10.12721/ccn.2024.157384.
摘要:
随改革开放以来互联网技术发展对于经济的推动,各类企业对于电力的需求愈加扩大,使得发电机发电量、网格结构以及整体电力系统调度等的体量都呈现复杂多样的现象,而智能电网系统的出现也暴露出了其调度自动化中设备的稳定与安全问题。因此,如何使得整体电网系统的利用更加高效的同时保持整体电力网格的稳定,如何以自动运行的设备终端维护系统保障其数据与设备安全,为工业生产提供稳定、可靠和高效的能源,成为电网系统在当前时代的首要问题。
关键词: 电网系统;自动维护;终端设备
DOI:10.12721/ccn.2024.157384
基金资助:

引言

在国家政策和市场经济的双重推动下,各工业企业用电量随规模不断攀升,鉴于此趋势,目前的电力调度系统即将难以承载其稳定的能源供给,因此也在国家政策扶持下进行了电力体系改革。目前许多新能源电厂以高效、安全、科学可持续等特性替代了旧电厂,但因其电力供给量大、覆盖面更广等特性,给电力系统调度自动化带来了许多挑战。而智能电网的出现,也使得各类终端设备、维护技术要求愈加增高,对于其整体调度体系带来了较大的安全挑战。

一、智能电网终端设备的维护自动化的意义

电力系统是指为保障工业等政工企业、居民区的能源供给,而配备相关专业人士对于电力网格进行体系化规划建设,配备相关设备并进行维稳的工作。而当前的智能电网系统更是使用了更加先进与可靠的智能设备,以实现整体系统的数据信息化与网络化,具有自动信息数据收集预处理、安全故障预警与调控等功能,达到实时设备运行状态监控与自动化检修。而由于整个系统中包含了计算机、通讯、材料等多专业领域的应用,因此对于其设备稳定性与安全性的保障工作相对难以实施。而利用基于计算机的智能电网自动化维护系统,可采集终端运行的设备数据,并且可控制监控终端的设备,调节设备参数,对故障信号报警等功能,以保障整体电网自动化供给的设备稳定和数据网络的安全。当前具有记录数据并回放数据即SCADA系统功能能趋于完善,实用性得到进一步提高,它对保证电网运行的安全性,提高电网运行的经济效益,增强电网运行的可靠性,减轻调度人员负担,实现系统调度现代化,及改善调度水平等方面有着举足轻重的作用。在当前庞大的电网供给系统中,由于各网格节点较多,不可避免的暴露了较多的设备问题。而由于整体性与网络化原因,各类终端设备的稳定性与安全性不仅关乎整体系统的运行效率更关乎于系统的安全性问题,因此需要加强整体电力系统中终端设备的物理安全与数据网络安全的防护。通过搭建自动化维护系统进行数据收集与处理,能够达到提前预警的作用,同时加强本土网络安全监控体系,提高数据安全防护技术,维护网络安全和电力系统网络安全,防止黑客木马的恶性进攻,方便各地域性供电系统的数据交流,实现远程数据操控,对于整体自动化电力调度系统的稳定起到积极作用,能够加强目前的新能源改革的利用,实现电力供给自动化体系的可靠、准确和实时性。

二、智能电网终端设备的自动化维护要求

对于智能电网终端设备来说,由于用电量、送点效率等的要求,其设备不断更新,已不同于传统的电网运行模式,因而其终端设备的维护也不同,各类要求也更高。主要体现在本身设备的日常运行管理、终端设备的数据安全、设备自身的质量管理以及生产与运维的技术方面。首先,由于自动化调度系统的愈加成熟,各类智能技术、设备的引入改变了终端设备的维护特性,同时也给自动化维护带来了新的技术与硬件支持。在自动化维护上,需要充分分析传统与现代智能化电网的区别,在维护流程上明确智能化终端设备的操作基础与流程,对于智能化设备刚刚引入的地区尤其需要注意设备的操作要求与系统契合。对于终端设备数据安全来说,出于技术和供给特性,需要对于整体监控系统进行把控,尤其是对于其监控系统的功能细化,以此形成一个完整安全监控系统。如对于发电机的监控系统、升压站综自监控系统、功率控制系统、同步向量采集系统和功率预测系统。由于现代化终端设备与过往设备不同,而运维人员的技术处理大多停留在传统层面,对于新型智能化终端设备的运行特点与规律并不清楚,其知识、技能与经验都较为不足,尤其是关于通信设备和 GOOSE网络部分的知识还未了解深入,在进行运行维护无法做到全面维护。除了运行与操作,对于设备自身质量上也有较高的要求。由于终端设备与智能电网系统之间的交互性,各设备与设备之间的数据输送,其执行逻辑与流程相对较为复杂,因此设备自身要求较高,要具有较强的数据传输与承受能力,否咋会影响整体系统的稳定性乃至安全性。同时,由于我国地域庞大,各地区具有不同的环境特点,对于终端设备维护来说也具有一定的影响,在实际的电力运行期间,经常存在一些安全隐患。例如,相关设备长时间在大风、多雨的恶劣环境之下,其运行的主要功能发生一定变化,加上人为因素的不断破坏,电力系统会在得不到有效维护的同时,发生一系列的网络安全故障,大量重要信息丢失,影响自动化调度工作的有效进行。

三、智能电网终端设备的自动化维护问题对策

(一)优化设备与组织管理模式

对于终端设备管理来说,由于其自身设备要求较高且信息交流频繁,因此处于整体考虑不但需要注重网络技术层面的安全防护,同时还要注重相关设备的防护,以此达到调度自动化系统中数据安全的全方位防护。对于终端设备运维人员进行技能培训,尤其对于初步引入地区加强各设备之间的接驳与操作培训。在整体调度上也需要加强系统层面的维护,进行系统与设备维护岗位定责,以此达到全方位的安全性与稳定性保障。其内部的相关部门和负责人应到充分考虑当前的实际运行特点,进行合理分析,将重点设备进行加强管理,做好各相关重要数据的备份并配备相关的应急处理方案。在实际的调度工作中,尤其需要重视新旧设备与电力供给系统的兼容性,对于相关设备和交叉网格节点设置重点,并利用先进的安全防护技术进行科学利用,改革整体数据防护系统的同时单独设置重点防护,并对于相关基础设施进行结构和体系升级优化,以保障电力系统的稳定和安全。

(二)运行数据监控体系建设

在整体监控体系的角度来说,需要进行同步向量采集系统的建设,以此实现整体智能电网系统中自动维护的模拟和相关量的数据整理,对相关重要数据进行实时采集监控。在整个数据采集活动中,形成相应的电压相角信息,通过数据管道向调度中心实现监控数据信息的实时传递,并且能够实时记录相应数据,装置的状态信息以及装置发出的请求信息等相关内容。在同步相量采集系统的使用过程中,还可以从命令管道接收主站下达的相关命令,以实时地获取相应的数据信息。利用此系统,按照实际运行情况采取不同的模块,进行功能分解,如数据采集模块、数据处理模块和交换机、通信接口模块以实现完整的功能。同时利用功率预测系统,利用了B/S模式,将预测系统分解为天气预报、功率预测和数据展示台三个不同的功能模块,兼具场长、短和超短功率的预测模拟体系,并具有相应的通信接口以起到就留传播数据的功能。另对于基础设备建设相应的监控体系,如对于发电机日常工作的C/S模式的监控体系,以及对于变压站的数据采集工作的数据采集监控体系,都能起到提高工作效率的同时保障安全和系统数据稳定的效果。

总结:综上所述,对于当前的智能电网系统建设来说,终端设备的维护工作至关重要,要求不仅是对于设备自身更是对整体系统的安全与稳定性考量。而通过对于人员与设备管理的把控,并以搭建监控体系能够很好的解决终端设备的故障与维护问题。

参考文献:

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