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【摘 要】 近些年来,我国的科学技术发展的推动之下,电力产业逐渐成为我国国民经济之中十分重要的有机组成部分,其对我国人们的生活有着十分重要的影响,基于此,本文论述了我国智能电网其在配电线路之中的应用分析。
【关键词】 智能电网;配电线路;应用
引言:
智能电网包括智能输电电网和智能配电电网,智能配电网对提高供电可靠性、优化配电网运行、提升管理水平以及提高电能质量有着重要的意义。但是由于诸多因素的干扰,使得目前我国智能电网的应用效果没有达到最佳程度。为确保智能电网的应用最佳效果以及线路配电的可靠性与安全性,就必须不断对智能电网进行研究创新,提高电力系统的服务水平,促进我国电力行业健康发展。本文就对智能电网在配电线路上的应用进行研究分析。
1、智能电网的简单介绍
智能电网主要指的是电网的智能化,其主要是在集成通信网络与双向高速网络的基础之上,应用各种先进技术、完善的控制方法以及良好的决策系统,促进电网运行的安全性、可靠性及经济性的提升,并促进电力网络朝着高效性的方向发展,其中应用到测量技术、传感技术等各种先进技术。在实际运行过程中,智能电网具有允许不同发现形式接入、抵御攻击、激励、自愈等主要特点,其主要是通过智能化来促进电力市场及电力资产的高效优化运行。和传统的电力网络相比,智能电网中的基础支撑体系是坚强的电网技术,其对于外界的各种攻击及干扰具有非常好的防御功能,能够实现可再生能源及清洁能源的最大限度的应用。在实际运行过程中,智能电网能够有效实现电网基础设施、自动控制技术、传感技术、信息技术的有效结合,对电网运行过程中出现的各种问题予以及时有效的处理,能够有效减少由于大面积停电对人们日常生产生活所带来的影响,对于电力设备的使用效率及应用性能的提升具有积极的作用,并且能够有效降低其运行过程中的电能损耗,保证电力网络的安全、经济、高效、稳定的运行。目前关于智能电网的研究主要集中于用电及配电两个方面,因为我国存在电力负荷不平衡、能源分布不均匀等问题,使得风能、太阳能等新型能源的利用率比较低,所以在有关智能电网的研究中,应该仅仅围绕新型清洁能源的利用率及输电网络等方面的研究来开展。在对电力系统配电线路中的智能输电实施开展研究的过程中,主要包含三方面的研究内容:建立起在全国范围覆盖的能源输送通道,以便于有效实现西电东送及南北互供;在配电线路中建立了比较完善的配电线路监测诊断系统及能源输送系统,并且能够将其覆盖范围延伸至全国,实现电力设备运行过程中的微气象信息及运行状态信息的实时采集,并在此基础上建立起国家级的防灾预警系统,以便于促进电力网络配电线路整体输电效率的提升;智能输电应用柔性交流技术及直流输电技术,并在实现现有电网资源的充分应用的基础上,有效实现配电线路的运行稳定性及能源输送的稳定性。
2、输配电线路特征及运行现状分析
2.1、输配电线路特征。在供电系统中,输配电线路是非常重要的组成部分,而输配电线路本身具有很多鲜明的特征,这些比较典型的特征有输配电线路路线比较长、它的覆盖面比较广、输配电线路的路径也比较复杂,同时还有环境多变的特点。另外,输配电线路还具有维护难度较大、运行可靠性要求高、安全隐患也比较突出等。输配电线路的覆盖面广主要表现为我国各个地区基本都设有电力配送系统,而输电线路的覆盖面更是广泛,我国电力系统的输配电线路的输送容量也在逐渐地增大,而且越来越多的新型电力材料应用到我国的输配电线路中。这些就是我国输配电线路比较典型的特征。
2.2、输配电线路运行现状分析。近些年,我国的电力产业发展还是比较迅速的,而且得到了国家更多的重视。我国电力生产的现状是发展速度较快,但是在发展的过程中还存在很多需要解决的问题。对近些年我国的输配电线路运行状况分析发现:我国的输配电线路运行过程中存在一些比较典型的问题,并且线路故障是时常发生的事。通过调查发现每年的五月、七月是输配电线路发生故障最多的时间。而造成线路故障的原因也比较多,但主要可以归结为几大类型,包括外力因素造成的线路故障,还有人为因素造成的线路故障,当然设备自身因素造成的故障也是非常常见的。总之,我国输配电线路的运行现状并不理想,需要加大管理和维护力度。
3、智能电网在配电线路中的应用
3.1、智能电网配电线路监测诊断系统。智能电网配电线路在线监测与诊断系统主要包括了监测信息、通信网络、线路检测分机、国家电力总部、省级电网以及地方电网等。该系统综合了多个检测设备的功能,能及时的采集影响风偏、绝缘子污染、舞动、杆塔倾斜及防盗、导线温度等信息。通过GPRS无线网络通讯技术的功能向各地方电网中心传输发送所采集的信息,电网相关监测技术人员对接受的信息进行分析研究,并按照配电线路不同的智能算法对其进行计算,分析实验结果得出的不同功能。智能电网配电线路在线监测与故障诊断系统可以对配电线路电力设备运行的状态和微气象信息进行全方位、全过程地监控,系统中的监测主分机能对设备运行状态参量、微气象信息和温度数据进行采集,主分机主要组成部分是微处理器、微气象监测单元、绝缘子监测单元、电源以及GPRS通信模块等。监测副分机工作内容主要是对节点加速度和导线温度的采集和传输,其主要组成是温度传感器、加速度传感器以及外围电路等。智能电网配电线路在线监测与诊断系统以智能电网为载体,结合GPRS无线通信技术和ZIGBEE无线网,突破了传统配电线路在监测过程中数据传输的水平,解决了导线监测數据传输和采集的问题,确保能全面及时地解决电网系统配电线路运行时存在的异常情况,实现了全过程的监测。智能电网配电线路在线监测与故障诊断系统提升了我国配电线路运行的高效性、可靠性、安全性和经济性,同时也推动了我国向智能化电网的转型。
3.2、智能电网配电线路的配电自动化。智能电网配电线路的配电自动化改造是一项较为复杂的工程,主要包括了电网配电自动化终端系统、主站系统以及子站系统的改造设计。对主站系统而言,主要由SCADA主站系统、应用子系统以及配电应用软件子系统等组成。为了满足电力系统的技术指标要求,通常情况下会对配电线路智能自动化中关键系统的故障进行诊断调试,使其能快速的恢复到正常功能。由于配电线路涉及面较广,监控设备多,难以对所有的配电线路进行监控,因此需要在配电线路中设置中间级,这就是配电线路的子站系统。子站系统主要功能是实现监控设备、环网柜等的管理,更好的采集配电线路馈线监控与数据。自动化终端系统是对配电变压器、柱上开关等进行监控,结合主站、子站系统最大程度保证配电线路运行的安全性、可靠性。智能电网配电线路的配电自动化改造能及时的监控配电线路的运行状态,提高电力调度的安全稳定性,为配电线路走向智能化创造了更加优越的条件。 3.3、实现了远方监控自动化。实现了远方监控自动化,这是第二个阶段的功能,柱上开关加装远方终端装置(RTU)和操作电源,如果出现停电情况,也能够借助无线电、通讯线、载波等实现与中央控制站的实时通讯,从而来传输数据信息,远程遥控开关,实现分合等操作。这一个阶段相较于之前阶段,其优点为不会导致故障电流的再次重合,也可以在更短时间里面恢复供电功能。在上世界末开始的配电线路自动化的研究,应该避免发达国家很多年前的传统模式研究,应该结合时代的发展,基于现有技术,站在更高的起点,快速追赶技术。供电系统已经有了负荷控制管理和变电站综合自动化的研究基础,在这些方面的成绩较为突出。所以,这一个阶段的远方监控自动化研究,是自动化系统开发和研究的主要攻破对象,从而也有效提升了供电系统运行和管理的有效性。实现了计算机配电自动化第三个阶段是计算机配电自动化。基于上一个阶段,远程控制主机的调度功能与计算机自动化系统能够进行在线连接,从而实现了计算机的“四遥”实时监控。在此功能上,计算机软件人员需要发挥自身的技术优势,将计算机配电自动化作为系统开发的长远发展目标,从而实现科学规划、可持续发展。
4、配电自动化的发展趋势
4.1、配电网的自动化框架。配电自动化的关键性能有四部分:电网的运营、运营规划和改善、維护管理和与顾客之间的关联。要想增强电网自动化,就要增强这四部分的作业并和电网其他机构相配合,把配电线路的发展当作电网整体化的发展,增强电网的自动化。
4.2、配电网优化运行。在市场经济以及先进措施的作用下,配电线路自动化朝着节约能源的方向发展。电力单位的宗旨就是创造经济利益,然要想长久的发展就一定要关注节能,对配电线路自动化的作业效能进行管理,减少电能的损失和浪费,创建完善的管理机制,对配电线路自动化加以改善,提升供电的品质,减少损耗,保证电力的永续前进。
5、结语
在社会经济和技术快速发展的今天,配电系统自动化已经是必然的发展趋势,在今后,也会面临着越来越多不同的需求以及更多的挑战,从而只有不断吸收和引进新技术,不断求实和创新,不断提升科学技术的实用性,才能够保障供电系统的有效性,才能够实现安全用电和实时监测,为满足不同地区、不同需求的需要而应该在技术上更进一步,实现配电线路自动化技术的提升。
参考文献:
[1]段然.智能电网在配电线路中的应用[J].中国高新技术企业,2013,16:115-116.
[2]翟进乾.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[D].重庆大学,2012.
[3]徐建平,赵军浩.GIS系统在配电线路中的应用[J].大众科技,2006,02:102-104.
[4]冯乳慧,安利,贾璐璐.智能断路器在配电线路中的应用与分析[J].河南科技,2014,14:52.
【关键词】 智能电网;配电线路;应用
引言:
智能电网包括智能输电电网和智能配电电网,智能配电网对提高供电可靠性、优化配电网运行、提升管理水平以及提高电能质量有着重要的意义。但是由于诸多因素的干扰,使得目前我国智能电网的应用效果没有达到最佳程度。为确保智能电网的应用最佳效果以及线路配电的可靠性与安全性,就必须不断对智能电网进行研究创新,提高电力系统的服务水平,促进我国电力行业健康发展。本文就对智能电网在配电线路上的应用进行研究分析。
1、智能电网的简单介绍
智能电网主要指的是电网的智能化,其主要是在集成通信网络与双向高速网络的基础之上,应用各种先进技术、完善的控制方法以及良好的决策系统,促进电网运行的安全性、可靠性及经济性的提升,并促进电力网络朝着高效性的方向发展,其中应用到测量技术、传感技术等各种先进技术。在实际运行过程中,智能电网具有允许不同发现形式接入、抵御攻击、激励、自愈等主要特点,其主要是通过智能化来促进电力市场及电力资产的高效优化运行。和传统的电力网络相比,智能电网中的基础支撑体系是坚强的电网技术,其对于外界的各种攻击及干扰具有非常好的防御功能,能够实现可再生能源及清洁能源的最大限度的应用。在实际运行过程中,智能电网能够有效实现电网基础设施、自动控制技术、传感技术、信息技术的有效结合,对电网运行过程中出现的各种问题予以及时有效的处理,能够有效减少由于大面积停电对人们日常生产生活所带来的影响,对于电力设备的使用效率及应用性能的提升具有积极的作用,并且能够有效降低其运行过程中的电能损耗,保证电力网络的安全、经济、高效、稳定的运行。目前关于智能电网的研究主要集中于用电及配电两个方面,因为我国存在电力负荷不平衡、能源分布不均匀等问题,使得风能、太阳能等新型能源的利用率比较低,所以在有关智能电网的研究中,应该仅仅围绕新型清洁能源的利用率及输电网络等方面的研究来开展。在对电力系统配电线路中的智能输电实施开展研究的过程中,主要包含三方面的研究内容:建立起在全国范围覆盖的能源输送通道,以便于有效实现西电东送及南北互供;在配电线路中建立了比较完善的配电线路监测诊断系统及能源输送系统,并且能够将其覆盖范围延伸至全国,实现电力设备运行过程中的微气象信息及运行状态信息的实时采集,并在此基础上建立起国家级的防灾预警系统,以便于促进电力网络配电线路整体输电效率的提升;智能输电应用柔性交流技术及直流输电技术,并在实现现有电网资源的充分应用的基础上,有效实现配电线路的运行稳定性及能源输送的稳定性。
2、输配电线路特征及运行现状分析
2.1、输配电线路特征。在供电系统中,输配电线路是非常重要的组成部分,而输配电线路本身具有很多鲜明的特征,这些比较典型的特征有输配电线路路线比较长、它的覆盖面比较广、输配电线路的路径也比较复杂,同时还有环境多变的特点。另外,输配电线路还具有维护难度较大、运行可靠性要求高、安全隐患也比较突出等。输配电线路的覆盖面广主要表现为我国各个地区基本都设有电力配送系统,而输电线路的覆盖面更是广泛,我国电力系统的输配电线路的输送容量也在逐渐地增大,而且越来越多的新型电力材料应用到我国的输配电线路中。这些就是我国输配电线路比较典型的特征。
2.2、输配电线路运行现状分析。近些年,我国的电力产业发展还是比较迅速的,而且得到了国家更多的重视。我国电力生产的现状是发展速度较快,但是在发展的过程中还存在很多需要解决的问题。对近些年我国的输配电线路运行状况分析发现:我国的输配电线路运行过程中存在一些比较典型的问题,并且线路故障是时常发生的事。通过调查发现每年的五月、七月是输配电线路发生故障最多的时间。而造成线路故障的原因也比较多,但主要可以归结为几大类型,包括外力因素造成的线路故障,还有人为因素造成的线路故障,当然设备自身因素造成的故障也是非常常见的。总之,我国输配电线路的运行现状并不理想,需要加大管理和维护力度。
3、智能电网在配电线路中的应用
3.1、智能电网配电线路监测诊断系统。智能电网配电线路在线监测与诊断系统主要包括了监测信息、通信网络、线路检测分机、国家电力总部、省级电网以及地方电网等。该系统综合了多个检测设备的功能,能及时的采集影响风偏、绝缘子污染、舞动、杆塔倾斜及防盗、导线温度等信息。通过GPRS无线网络通讯技术的功能向各地方电网中心传输发送所采集的信息,电网相关监测技术人员对接受的信息进行分析研究,并按照配电线路不同的智能算法对其进行计算,分析实验结果得出的不同功能。智能电网配电线路在线监测与故障诊断系统可以对配电线路电力设备运行的状态和微气象信息进行全方位、全过程地监控,系统中的监测主分机能对设备运行状态参量、微气象信息和温度数据进行采集,主分机主要组成部分是微处理器、微气象监测单元、绝缘子监测单元、电源以及GPRS通信模块等。监测副分机工作内容主要是对节点加速度和导线温度的采集和传输,其主要组成是温度传感器、加速度传感器以及外围电路等。智能电网配电线路在线监测与诊断系统以智能电网为载体,结合GPRS无线通信技术和ZIGBEE无线网,突破了传统配电线路在监测过程中数据传输的水平,解决了导线监测數据传输和采集的问题,确保能全面及时地解决电网系统配电线路运行时存在的异常情况,实现了全过程的监测。智能电网配电线路在线监测与故障诊断系统提升了我国配电线路运行的高效性、可靠性、安全性和经济性,同时也推动了我国向智能化电网的转型。
3.2、智能电网配电线路的配电自动化。智能电网配电线路的配电自动化改造是一项较为复杂的工程,主要包括了电网配电自动化终端系统、主站系统以及子站系统的改造设计。对主站系统而言,主要由SCADA主站系统、应用子系统以及配电应用软件子系统等组成。为了满足电力系统的技术指标要求,通常情况下会对配电线路智能自动化中关键系统的故障进行诊断调试,使其能快速的恢复到正常功能。由于配电线路涉及面较广,监控设备多,难以对所有的配电线路进行监控,因此需要在配电线路中设置中间级,这就是配电线路的子站系统。子站系统主要功能是实现监控设备、环网柜等的管理,更好的采集配电线路馈线监控与数据。自动化终端系统是对配电变压器、柱上开关等进行监控,结合主站、子站系统最大程度保证配电线路运行的安全性、可靠性。智能电网配电线路的配电自动化改造能及时的监控配电线路的运行状态,提高电力调度的安全稳定性,为配电线路走向智能化创造了更加优越的条件。 3.3、实现了远方监控自动化。实现了远方监控自动化,这是第二个阶段的功能,柱上开关加装远方终端装置(RTU)和操作电源,如果出现停电情况,也能够借助无线电、通讯线、载波等实现与中央控制站的实时通讯,从而来传输数据信息,远程遥控开关,实现分合等操作。这一个阶段相较于之前阶段,其优点为不会导致故障电流的再次重合,也可以在更短时间里面恢复供电功能。在上世界末开始的配电线路自动化的研究,应该避免发达国家很多年前的传统模式研究,应该结合时代的发展,基于现有技术,站在更高的起点,快速追赶技术。供电系统已经有了负荷控制管理和变电站综合自动化的研究基础,在这些方面的成绩较为突出。所以,这一个阶段的远方监控自动化研究,是自动化系统开发和研究的主要攻破对象,从而也有效提升了供电系统运行和管理的有效性。实现了计算机配电自动化第三个阶段是计算机配电自动化。基于上一个阶段,远程控制主机的调度功能与计算机自动化系统能够进行在线连接,从而实现了计算机的“四遥”实时监控。在此功能上,计算机软件人员需要发挥自身的技术优势,将计算机配电自动化作为系统开发的长远发展目标,从而实现科学规划、可持续发展。
4、配电自动化的发展趋势
4.1、配电网的自动化框架。配电自动化的关键性能有四部分:电网的运营、运营规划和改善、維护管理和与顾客之间的关联。要想增强电网自动化,就要增强这四部分的作业并和电网其他机构相配合,把配电线路的发展当作电网整体化的发展,增强电网的自动化。
4.2、配电网优化运行。在市场经济以及先进措施的作用下,配电线路自动化朝着节约能源的方向发展。电力单位的宗旨就是创造经济利益,然要想长久的发展就一定要关注节能,对配电线路自动化的作业效能进行管理,减少电能的损失和浪费,创建完善的管理机制,对配电线路自动化加以改善,提升供电的品质,减少损耗,保证电力的永续前进。
5、结语
在社会经济和技术快速发展的今天,配电系统自动化已经是必然的发展趋势,在今后,也会面临着越来越多不同的需求以及更多的挑战,从而只有不断吸收和引进新技术,不断求实和创新,不断提升科学技术的实用性,才能够保障供电系统的有效性,才能够实现安全用电和实时监测,为满足不同地区、不同需求的需要而应该在技术上更进一步,实现配电线路自动化技术的提升。
参考文献:
[1]段然.智能电网在配电线路中的应用[J].中国高新技术企业,2013,16:115-116.
[2]翟进乾.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[D].重庆大学,2012.
[3]徐建平,赵军浩.GIS系统在配电线路中的应用[J].大众科技,2006,02:102-104.
[4]冯乳慧,安利,贾璐璐.智能断路器在配电线路中的应用与分析[J].河南科技,2014,14:52.