无论是居民生活还是工业生产都离不开电力能源的支持。配电网的健康运行能够保证电能供应的稳定。配电线路的功能是对高压电源进行合理分配,所以配电安全性和配电效率对社会发展十分重要。智能电网建设过程中使用配电自动化技术是必然趋势,自动化系统配置可降低配电故障的风险,减少因配电故障带来的损失。
1. 智能配电网建设特点
1.1配电系统可视化
智能配电网建设具有可视化的特点,技术人员远程操控计算机,就可以在显示器上看到配电系统运行过程中各设备产生的数据图像。工作人员按照数据图像调整工作方向。而且配电系统可视化还能将数据直接导入到计算机内,及时解决配电系统出现的故障。因此,智能配电网可视化已经是电力产业未来发展的必然趋势。智能配电网的可视化系统还可以按照电力设备类进行多图展示。例如企业人员能在调度支持系统中,对配电网接线情况进行编制,然后根据接线图变化,确定前后的数据差值。此外,可视化系统还可以对断电区、电源处进行数据解析,然后技术人员导出接线图,为后续配电系统设计提供参考。需要注意的是,可视化的配电系统中使用的符号要与实际线路相同,作用力大小用柱状符号表示,而柱状符号的宽度就是系统无功容量的数值[1]。
1.2电力分配创新化
相对于传统配电系统来说,智能配电网建设使用了多种创新技术,包括配电自动化、IP通信技术、柔性配电等。电力分配更加灵活,配电接口设计符合人们的电力使用习惯。IP通信可随时接入,提高了电力技术人员的工作效率。目前,生产生活中的电力设备大多数使用的是交流电,这也需要配电网具有良好稳定性,保证电力输出质量,柔性配电能够顺应用户电力需求,满足电力应用的个性化发展。而且,智能配电网中使用的是电流差继电保护,能够更加高效地处理高电阻导致的接地故障,第一时间隔离故障,减少故障影响范围。
2.配电自动化技术的特点
2.1降低配电网建设成本
当前,我国智能配电系统建设过程中应用的自动化技术逐渐综合化,包括变电站自动化、电容器自动调节、远程抄表、馈线分段测控等等。智能化技术的深度应用,为电力产业节约很多人力资源,有效降低了配电网的建设成本。配电自动化技术对智能配电网中各个系统均具有良好的适应性,能够帮助电力技术人员减轻工作强度。同时,自动化技术还能实现高度自动控制与自动管理,配电网的自我诊断和故障处理能力都得到充分提高,进而整个配电网的运营稳定性和安全性都得到了保障。
2.2提高配电网运行效率
配电自动化技术综合了先进的监测系统和控制技术,能够提高配电网的运行效率,保证配电安全性。该技术能够对电网的负荷变化进行及时监测,确保系统中电能的最佳分配。配电自动化系统中涵盖了多个子系统,包括传输系统、数据采集系统、诊断系统、监测系统等。各个子系统可以对配电网中的多个配电变压器、继电保护设备、自动开关的运作状态,进行动态化监测,方便技术人员及时了解配电系统中各设备的运行数据,及时展开故障处理。例如:出现过载或短路等问题时,自动化配电系统能够迅速切断故障点的电源,并向总控制室持续发出警报信号,缩短故障处理的时间,提高配电网的运行效率,降低电力事故的发生风险,将电力能源的利用率最大化,保证电力系统的可持续运行。
3.智能配电网建设中配电自动化技术的应用
3.1自动测控技术
智能配电网中应用的自动线路测控技术能够为整个配电网的稳定运行提供技术支持,测控技术可以对整个配电网实现智能化管理,方便技术人员全过程监测配电系统运行情况。自动化配电系统分为四个结构:调度站、通信网络、支路控制设备、智能设备。自动化测控系统主要集中监测这四个系统,然后将收集到的数据信息进行集中分析,确保智能电网的常态化管理。而且测控技术的应用不受距离限制,例如技术人员在总控室就能充分掌握配电网中的各个支路信息,一旦某个设备出现故障造成停电,技术人员不用亲自到现场调试设备,通过智能电网的测控系统就能够精准定位故障点位置,并对故障原因进行分析,及时调整故障设备的系统参数,将停电范围限制到最小。
3.2配电数据管理
配电自动化系统中的传感器、监测器、数据库能够对分布式的电力设备进行集成化的数据采集,方便技术人员及时了解电力设备运行时间和运作信息,从而实现对配电系统的数据管理。首先,配电自动化系统中安装的传感器和监测装置将收集到的各项设备数据上传到数据库中。系统按照智能配电网的特点模型,分析并处理现有数据,包括神经网络算法、模糊算法等等。然后按照预测结果来做决策。最后智能控制系统可按照分析结果对配电设备进行自动化控制,对变压器、配电线路的远程操作。例如:当配电线路出现故障时,数据自动化系统会根据故障警报,第一时间找到故障点,分析传感器上传数据,判断具体故障类型,然后给工作人员发送故障警报,有利于提高故障处理速度。此外,配电自动化系统还能够实现数据可视化,用直观的图表方式展示配电系统中的各项数据,方便技术人员进行决策。
3.3无线通信技术
配电自动化系统中使用的无线通信技术能够对配电设备产生的数据进行高效传输和采集。当前,智能配电网中常用的无线通信技术包括:WiFi、LoRa、蓝牙等等。蓝牙技术具有开放性,数据传输效率和灵活性都有较大优势,但是距离受限。WiFi技术是通过无线电波完成网络通信。LoRa是依靠扩频通信完成设备之间数据传输的无线通信技术,该技术具有穿透力强,覆盖范围广,通讯距离可达到10公里。而且LoRa通信接收灵敏度较高,能够确保信息传输质量。建设智能配电网时,技术人员只需要做好链路预算,利用LoRa的优势,就能完成精准的无线通信[2]。此外,技术人员在搭建智能配电系统时,还需根据配电系统的电磁环境和电磁干扰情况,选择合适的无线通信技术,如果电磁干扰强度较大,就需要使用稳定性强、抗干扰的蓝牙无线通信技术。
3.4集成总线技术
配电自动化系统中使用了集成总线技术,有效改善了传统配电网中“自动化孤岛”的问题,前期设计配电自动化系统时,搭建集成总线结构,采用统一的自动化控制标准和相关数据。就可以利用集成总线技术实现信息共享和数据交换。集成总线技术涵盖了中间件技术和公共信息模型原理,能很好地兼容智能配电网中的各类应用软件,在保证电网稳定运行的同时,实现电源并网和电力控制自动化。
结论:综上所述,智能配电网建设过程中,应用配电自动化技术可优化配电系统运作,保证供电稳定性。作为一种现代化的智能控制技术,配电自动化技术在应用时需要考虑到多种因素,包括配电网设备类型、数据传输需求等。因此,技术人员需要做好现场勘察工作,根据实际情况制定电力系统的搭建策略。
参考文献:
[1]袁春悟.基于人工智能的配电网智能优化调度研究[J].电工技术,2023,(S1):36-38.
[2]贺明慧,陈翔.配电自动化技术及应用(1)配电自动化设备及体系结构探析[J].大众用电,2023,38(07):29-31.