智能配电系统结构及其关键技术解析论文_李铮

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摘要:智能配电系统是智能电网的重要一环,通过对智能配电系统结构和关键技术的研究,以实现对系统结构的完善和优化,促进技术创新,使得智能配电系统保持稳定可靠的运行,这给智能电网的建设奠定了坚实的基础,值得相关工作人员予以充分的重视,确保智能配电系统的优势能够最大程度的展现出来,从而更好的为广大用电户提供服务。

关键词:智能配电系统;结构;关键技术

引言:我国电力行业正处于转型改革的关键时期,智能电网的建设是一项非常必要且迫切的工作,而智能电网的组织结构相当复杂,包含有智能发电系统、智能变电系统、智能配电系统、智能用电系统等等,其中智能配电系统占据的地位不可小觑,该系统中应用了许多先进的科学技术,促使智能配电系统的运行效率和运行效益都有了大幅度的提升,极大的推动了智能电网的建设步伐,给电力行业的发展注入了源源不断的生机和活力,而本文旨在研究智能配电系统的结构和关键技术,以供相关工作人员参考和借鉴。

一、智能配电系统的结构组成

一般来说,智能配电系统是由智能配电终端、智能通信系统和智能配电主站构成的,能够实现对电网的动态分析,在线诊断系统运行状态,当发现故障区域时迅速将其进行隔离,不会对其他区域产生负面影响,有效保障了智能配电系统的正常运转,这是智能配电系统的基本功能。与此同时,智能配电系统还能将覆盖区域内部的配电信息加以整合,并与智能电网中的其他系统交换信息,使得整个智能电网联结成为一个有机整体,真正达成了电力生产和传输的高效化和节能化。要想更加深入的对智能配电系统进行研究,就要对系统各部分结构的组成和功能予以明晰,智能配电系统结构如图1所示。

图1 智能配电系统结构整体架构图

1.智能配电终端

智能配电终端大致上包含了开关站、配电室、变压器和导线,通常运用了模块化的设计形式,接线方式也比较灵活多样,使得智能配电终端保持了良好的独立性和安全性,即使出现故障也能够迅速排除,用电质量因而得到了一定的保障。依照智能配电终端的功能划分可以分成通信汇集型和监控功能型,通信汇集型终端是用于收集智能配电系统的数据信息,经过整合处理后发送给智能电网,监控功能型终端则通常用于实时监控智能配电系统的运行状况,以便能够及时处理故障问题,避免影响到整个电网的运行。

2.智能通信系统

智能通信系统是连接智能配电终端和智能配电主站的重要结构,也是智能配电系统中不可或缺的一部分,该系统分成了多个层级,按照智能配电系统中主站和子站的通信要求来进行具体的设计,既要确保系统之间通信需求能够得到充分的满足,又要减少投资成本和能源损耗,促使智能配电系统保持稳定安全运行。而在智能通信系统中对馈线自动化区域的设计无疑是有着较高要求的,传输媒介的选取将直接决定通信效率和通信质量,所以光纤在智能通信系统中得到了广泛的应用。除此之外,在智能通信系统设计中还要考虑到网络资源的利用情况,应着重加强对电网配电信息及用户用电信息的提取和分析。

3.智能配电主站

作为整个智能配电系统的核心,智能配电主站的设计和管理都是非常重要的工作,要按照国家和电力行业的相关标准予以实施,与各个地区智能配电系统的运行需求相契合,根据电力企业的生产经营情况来选择软件系统和硬件设备,致力于用最少的成本投入建设性能最佳的智能配电主站,确保其能够与智能配电系统的其他结构相互连通。智能配电主站上必须要构建综合数据平台,数据信息将在此保管和交换,那么智能配电系统的调度和管理必然会更具有科学性与实效性。

二、智能配电系统关键技术

智能配电系统中运用的技术非常多,最具有代表性的有分布式发电技术与微网技术、电子测量技术、自愈控制技术等等,这些先进科技的使用大大提高了智能配电系统的稳定性和可靠性,加快了智能电网建设进程,之于电力行业的发展大有助益。图2为智能电网的建设理念。

图2 智能电网结构

1.分布式发电技术与微网技术

由于智能配电系统中接入了分布式电源,这就需要应用与之匹配的技术为系统运行提供支撑,分布式发电技术的应用给智能配电系统带来了一系列积极的效应,较为突出的是智能配电系统的容量有了明显的增长。但是分布式发电技术也不是没有缺陷的,其抗干扰能力相对较弱,且易于受到短路容量、非辐射性潮流的影响,在孤岛状况下的运行情况不够平稳,这些都亟待得到改进。微网技术是储能技术和产能技术的有机结合体,应用该项技术使得智能配电系统可以接入可再生能源,大幅度提高了系统的抗干扰能力,符合电力行业的可持续发展战略。

2.电子测量技术

电子测量技术是配电系统数字化与信息化功能实现的关键,主要有智能表计、回程传输单元、计量数据管理系统、数据收集单位等部件。电子测量技术扭转了传统人工抄表的弊端,为智能电网与用户之间的双向沟通提供了较大便利。一方面,用户可及时掌握自身的用电信息,另一方面,电力企业可直接获得用户的用电情况,而后在MDMS系统中对数据加以分析,其具有较高的精确度及测量效率,给电力调度提供了有力的支持。

3.自愈控制技术

受到工作环境的影响,智能配电系统的故障维修难度较大,成本也比较高昂,可利用相关的控制及数学理论,设立专门的内部维护区,在系统发生故障时,可实现对故障区域以及故障影响区域的准确计算,在此基础上进行自愈,降低故障维修难度的同时,大大节约了维修成本。自愈控制技术工作内容涉及用户服务评价、电能量评价、经济评价、稳定性评价等,但自愈控制技术并非是完全智能的,需在综合分析用电区域实际情况的基础上制定针对性自愈控制方案,这点尤为必要。

4.快速仿真和模拟技术

智能配电系统的一个重要功能就是对故障的排查和处理,而这一功能的实现主要依赖于快速仿真和模拟技术,通过运用特定软件平台和预测分析工具,对智能配电系统的运行状况和组成结构进行客观全面的分析,评估系统当前运行状态,发掘潜在威胁,将安全隐患扼杀在萌芽之中,并将处理结果实时反馈给工作人员。当智能配电系统无法自动排除故障时,就会及时向工作人员发出预警,指出故障位置,给工作人员提供决策服务,那么智能配电系统发生故障的概率就会被削弱到最低。

5.高级配电自动化技术

与传统配电技术相比,高级配电自动化技术有了明显的改进,智能配电系统的稳定性更强,也能够很好的适应分布式电源的接入,系统的自愈功能达到了更高层次,可以在短时间内快速找到故障点,使得停电时间得以缩短,还能够平衡负荷调度,保证用户的用电质量,因此高级配电自动化技术的应用势在必行。需要注意的是,在应用该技术的过程中需要充分考虑到不同因素之于智能配电系统运行带来的影响,如分布式电源、储备能量系统、用户室内网等,确保高级配电自动化技术的使用既可以提高电力设备的利用率,又要能够进一步强化智能配电系统性能,保证供配电的安全性。

结语:总而言之,智能配电系统连接了智能电网与用户,使得二者的关系更加紧密,有助于对用户需求的把握,以此为依据来不断改进智能电网功能,保证智能电网的运行效率和服务水平更高,从而满足用户多样化、个性化的用电需求,在此情况下我国电力企业也会获得更加可观的经济效益和社会效益,保有蓬勃的市场竞争力,电力企业的发展前景也会更加的广阔和光明。

参考文献:

[1]王成山,王丹,周越.智能配电系统架构分析及技术挑战[J].电力系统自动化,2015,09

[2]刘顺桂,黄超,朱正国,邓琨,魏恩伟.智能配电系统的关键技术与系统结构分析[J].电子设计工程,2015,10

[3]王宇.智能配电系统的关键技术与系统结构[J].河南科技,2013,06

论文作者:李铮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/9/18

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