探讨电力系统中的智能配网设计论文_于洋1,周同昭2

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摘要:配电在电网正常中有重要作用,既有联系用户与电力系统的功能,又向用户提供电能与分配电能。近年来我国国力增强,经济不断发展,人民群众的生活状况得到显著的提升,单单依靠传统观的配电网已经不能满足实际需求。因此,科学规划配电网,最大程度发挥配电网的作用,提高供电安全性和可靠性,改造自动化程度高、电压质量好的智能配电网。

关键词:电力系统;智能配电网;设计

一、智能配电网概况

智能电网出现是时代的需求,是对传统配电网结构研究升级的结果。主要包括配电网、变电站、配电设备、全球定位系统、环形电路、供料器、开关、通讯网络、微网、智能终端等组成。配电自动化转化为高级配电自动化,由高级配电操作与高级配电管理组成。其中,高级配电操作由分配管理控制、数据采集、无功控制等组成,高级配电管理将地理图像作为背景从而获得资料、数据等,方便进行管理,并使用开关发送操作信息,定位智能终端故障,及时隔离与恢复。

二、智能配电网主要技术

(一)配电数据采集与监控技术

通过组网技术,包括光纤、无线、载波等,组合成为覆盖配电网中的所有节点。支持配电终端和广域iP通信网,对通信的处理能力较强。通过使用配电数据采集与监控技术,能够全部处理配电网的瓶颈问题,确保电力流、信息流、业务流等的统一。

(二)保护控制技术

先进的保护控制技术在配电网中应用原则是同步信息广域保护,以及紧急控制一体化技术和理论。先进保护控制技术主要由广域保护、配电系统迅速模拟仿真、自身适应以及网络重构等组成。

(三)高级配电自动化

配电运行自动化、配电管理自动化、用户自动化共同构成高级配电自动化。其中配电运行自动化主要包括数据采集与监控、馈线自动化以及变电所综合自动化组成,在高集配电自动化中发挥重要作用。配电管理自动化由设备管理、规划管理、停电管理、检修管理等方面组成,在实际应用中有利于确保配电自动化正常运行。用户自动化由自动抄表以及客户信息管理两方面组成。

(四)客户信息系统

通过计算机管理用户信息和用户用电信息就是客户信息系统,同时又可以称之为用电管理系统。

(五)高级测量系统

高级测量系统主要应用智能电表并采用多种通信介质,根据实际需要设定的测量方式,对用户信息进行收集、整理与分析的系统。高级测量系统能够使配电网系统支持用户互动,这是传统技术的进一步发展的产物,归属于用户自动化。

(六)DER并网技术

DER并网技术包括即插即用、微网、优化调度三部分,它们的具体工作形式如表一所示:

表一:DER并网技术工作形式

(七)传感测量技术

这一技术主要根据电缆温度测量、电力设备在线监测、电能质量测量等技术挖掘配电网数据,及时诊断智能配电网的完整度和状态。先进的传感测量技术能够进一步提高配电网的安全防御能力。

(八)柔性交流输电技术

又被称之为电力定制技术,由电能质量和动态潮流控制组成。柔性交流输电技术的延伸即为DEFACTS设备,设备的组成有静止无功发生器、有源电力滤波器、动态电压恢复器、统一潮流控制器、静止同步补偿器、动态不停电电源、固态断路器等,正是由于这些设备的共同作用下,使得配电网的自愈能力得到大幅度提升。

因此,智能配电网技术由一次系统和二次系统组成,智能配电网要想发挥相应的效果,需要多种技术的共同作用下才能实现。

(九)故障电流限制技术

故障电流限制技术通过电力电子和高温超导技术等对短路电流进行限制。

三、配电网智能监测终端设计

(一)设计目标

配电网智能监测终端设计进行之前需要先确定设计目标,按照配电网智能监测终端在电力系统中运行作用进行,可以最大程度实现高精度、准确性较强的状态量和模拟量。这种设计内容的实现能够在相对较少的时间内将测量结果向主站报到,还可以及时的通过设备技术检测到鼓掌问题,一旦出现异常,能够及时向中心站报警。另外,监测设备能够实现自动回复效果,充分满足电磁兼容性要求,最终实现终端工作的安全、可靠运行。

(二)设计参数

设计参数对配电网智能监测终端设计的最终实现有重要作用,设计参数内容主要根据拟设计终端工作、计量条件、工作电源、功能参数等。

(三)设计功能

配电网智能检测终端设计的功能要满足以下方面。首先要能够实现对数据的智能监测,实时记录三相功率、电流、有功或无功功率、频率、温度等数据,并在得到数据后第一时间进行统计和计算,得出最值和平均值,发送到主站。其次是数据报表、存储的功能,这项功能能够将日报表、月报表等数据进行保存,方便再次查看。通常情况下日报表保存的时间约40天,月报表保存的时间为12个月。设计功能还包括开关状态监测与控制功能,实时采集三路开关的状态,当发现开关出现问题时,能第一时间察觉,并控制开关,再根据开关数据查找故障因素。还有数据通信以及传输功能的实现,采用GPRS无线模块、对外部智能电表数据进行读取、控制、调试等达到有线通信的目的。对得到的数据和测量统计进行上传,实现近程有线通讯。还有故障的检测和报警功能,系统对变压器检测之后,如果发现异常,及时收集故障信息,向主站进行上报。对于一些出现的小故障,可以通过设备诊断和自恢复功能实现修复。另外本地设置和显示功能能够实现在本地对时间和精度等进行修复,有利于及时发现异常并检修。

四、结束语

电和人们的生活关系密切,还能为不同电器设备运转提供必要的能源,满足工业生产需求。电能通过配电网将能量从电力系统输送到用户端满足用户的实际电力需求,因此开展配电网建设十分重要。

参考文献:

[1]柴勇,周义民,张景尧.电力系统中智能配电网的设计[J].中国科技投资,2016(27).

[2]周林.浅析智能电网新技术在电力系统规划中的应用与发展[J].建材与装饰,2017(25).

[3]王震.智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用解析[J].工业,2016(11):00187-00187.

论文作者:于洋1,周同昭2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/28

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