探析智慧城市建设中智能配网技术的应用论文_黄伟

广东电网有限责任公司惠州仲恺供电局 广东惠州 516000

摘要:随着国民经济的发展和科学技术水平的提升,社会各界对智慧城市建设给予了高度的关注,为了更好的提高智慧城市建设效率,需要对智能配网技术给予科学、合理的运用,从而为推动智慧城市建设和发展奠定良好的基础。

关键词:智慧城市建设;智能配网技术;现存问题;优化措施

1 前言

目前,在经济社会发展过程中,人们开始对城市化建设给予了高度的重视,而我国十八进一步明确了全面建成小康社会的宏伟目标,而智慧城市建设和发展是其中比较关键的组成部分。近些年来,各大城市开始进行新型城市建设,而且在进行智慧城市建设过程中需要注重对智能配网技术的应用,并对其存在的问题进行全面、系统的分析,然后提出与之相匹配的优化措施,以更好的发挥智能配网技术的优势,提高智慧城市建设效率。

2 智慧城市建设中智能配网技术的概述

在应用智能配网技术之前,需要对智能电网的概念进行全面、系统的分析。这里所提及到的智能电网是由美国未来能源联盟智能电网工作组提出的,其不仅具备完善性的特点,而且还能够为用户提供多元化增值服务的一类输配电系统,其涉及到高级传感技术、信息与通信技术、现代电力工程技术和监视技术。实际上,智能配网技术包括了发电、输电、配电、变电、调度和用电等环节,同时也涵盖了支持这些环节正常运行所需要的通信信息平台。与传统配网相比,智能配网更安全,而且具有比较强的自愈能力,其既可以提高电能质量和资产利用率,而且还可以实现对分布式电源的有效接入,从而实现对配网及其设备的可视化地管理。图1描述的中国智能配网蓝图。

图1 中国智能配网蓝图

3 智慧城市建设中智能配网技术现存的问题

3.1 对于智能配网建设不够重视

如今,我国大部分城市建设并未对智能配网建设给予高度的重视,资金投入不足现象比较明显,而且对顶层的设计和规划相对比较落后,调度运行技术支持力度有限,配网设备档次水平较低。同时,大多数智能配网建设基本上以手动为主,电动为辅的原则,例如接地刀闸、柱上刀闸等基本上采用手动操作,很少实施遥控操作。相关调查与统计发现,目前我国仅有6.7%的配网采用了自动化体系。然而,在一些经济发展相对较为落后的地区,一次设备几乎都是采用手动操作,且配网设备所处的工作环境相对比较恶劣,所有电控操作机械往往呈现敞开式,极易诱发机构卡塞或严重氧化等问题。

3.2 智能配网通信平台发展不完善

目前,我国配网设备存在数量众多,分布无章可循等缺陷,此时就需要对配网自动化设备控制终端进行科学、合理的配置,并按照要求准备与采集控制终端相匹配的配置参数,以期实现终端设备与智能配电网系统互联和通信的目的。如今,GPRS等无线通信方式,或光纤等有线通信方式基本上是终端采集的主要通信方式,但是该方式相对比较单一,无法匹配配网自动化建设的要求,反之如果将多种方式结合在一起,又会增加通道建设和管理的难度,不利于智慧城市建设与发展。

3.3 智能配网电源的配置复杂程度高

在故障发生时,智能配网技术可以对故障区域进行快速、准确的定位,并借助遥控的方法在最短时间内对障碍进行清除,以确保供电工作的正常运行。此时需要对现场终端装置的安装工作给予高度重视,并安装足够多的终端设备数量,这样一来既可以确保电源的正常提供,而且还可以实现线路信息实时采集的目的。在现有配电网系统中,如果出现停电问题,此时配网系统中的通信系统和计算机系统将会发生掉电情况,此时需要对电池或者充电器进行正确的安装,以确保在发生停电事件之后,终端设备依然可以保持正常的工作状态,然而其会提升后期维护工作的难度,进一步削弱了主站的作用。

3.4 智能电网的网架结构存在问题

目前我国大多数城市所采用的配网网架结构存在或多或少的偏差,而且出现了一系列的问题,主要包括单辐射线路多、负荷分布不均衡、手拉手供电的半径太长及负荷中心区与变电站布点距离过远等,这些缺陷和不足,将会导致智能配网的智能化和科学化程度无法满足智能配网技术的预期要求。

3.5 智能配网技术不够发达

通常情况下,智能配网的调度缺乏相关的技术作为支持,配调指挥系统缺乏必要的控制功能和运行监制,从而导致智能配网技术不够发达。同时,为了节约资金,一些调度部门往往会把配网工作站设置在地区电网调度自动化系统中所具备的功能模块中,很少有部门会对调度指挥系统进行单独设置,以致于智能配网技术的支持范围和力度无法满足实际要求。

4 智慧城市建设中智能配网技术应用的优化措施

4.1 完善智能电网的结构

在进行智慧城市建设过程中,要结合实际情况尽可能的加大智慧城市建设投资力度,以更好的凸显智能配网技术的作用。结合2013 年8月国网公司颁布的《配电网规划设计技术导则》,按照区域电网存在的问题、城市用电负荷水平、经济发展规划及中远期目标网架等来对智能电网的结构进行优化和完善,并在此基础上构建配电网动态修订机制,进一步强化规划的技术标准的指导作用和体系掌控能力。同时,对城网和农网发展需求给予统筹考虑,完善配网规划设计技术标准,对国内外配网规划的先进方法和理念给予吸收,并结合智慧城市建设的实际情况来开展配网规划设计工作,研究和梳理目前配网规划所采用的相关规范和标准,以此来提出一套全面、系统的智能电网结构,从而有效提高智慧城市建设效率和质量。

4.2 加大投入提高装备水平

如今,提高配网装备水平和自动化程度是智慧城市建设的关键环节,在资金充裕和条件成熟的基础上,通过构建配网自动化工程,不仅可以对配网网架结构进行优化和完善,而且还可以有效提升配网设备装备的自动化应用水平。在进行智慧城市建设过程中,要注重环网柜、开闭所、分段开关的“三遥”化、架空线路联络开关建设,以确保重大事故发生时快速、准确定位配网线路故障,从而有效提高配网故障处理效率。对于非重要联络、普通开关节点或分段设备要尽可能实现“二遥”功能,并实时采集重要数据信息,从而为后续的决策提供数据支持。

4.3 提高配网信息的保障能力

随着科学技术的发展,智能配网技术得到了快速的发展,既可以实现光通信和宽带无线技术的有效融合,而且还可以更好的发挥两者的作用,从而有效提高智能配网技术水平,为智慧城市建设奠定良好的基础。光通信具有稳定性和可靠性的特点,而宽带无线具有灵活性和便捷性的特点,将两者结合在一起应用到智能配网技术之中,可以有效提高智能配网技术作用。例如,遥控操作的环网柜、柱上联络开关及开闭所,最好选择光纤通信;不需遥控操作的柱上开关、线路故障指示器及能量采集终端,最好选择无线通信;在对实时性要求相对比较低的配变等数据进行检测时,最好选择采集方式,从而有效提高配网信息的保障能力。

4.4 巩固完善智能调度水平

对于上级调度自动化和配网系统而言,主要是借助广域分布式采集模式和远程终端模式来构建逻辑结构。通常情况下,广域分布式采集模式具有比较强的实施性,能够实现与上级调度系统的有机结合,而远程终端模式所需要投入的资金有限,但是其网络通信流量比较大,可靠性较低。在进行智能配网建设时,需要对网络重构、配网潮流计算及网络拓扑分析等功能的开发给予高度的重视,此时最好选择广域分布式采集模式。对于数据采集工作而言,需要对数据采集过程中所存在的缺陷和不足进行分析和弥补,主要包括以下两个方面:(1)通过对配网进行新建和改造,来实现对数据的实时采集;(2)对设备检修或试验数据给予科学、合理的利用,并对智能巡检记录的数据给予综合考虑,这些数据可以作为数据收集过程的补充数据。

4.5 扩展管控业务的能力

智慧城市建设开始朝着现场作业管理、安全操作管理扩展的能力。实际上,移动作业管理可以把相对比较成熟的物联网技术融入到智慧城市建设之中,借助智能手持PDA来实现安全移动终端在应急指挥、安全生产、移动办公、物资管理等方面的应用。通常情况下,移动作业管理可以使数据在现场设备及控制中心、智能终端和现场作业人员之间的有效交流与沟通,从而有效提高配网运维工作的效率。现场作业人员可以从各种电流传感器、电压传感器、设备状态监测传感器、智能表计和线路监视传感器中,来了解和掌握更多及时、准确的数据信息。通过对这些数据信息的应用,不仅可以对配网故障进行有效的预测,而且还可以在故障发生时,可以对故障原因和位置给予及时的反映,以确保故障在短时间内得到有效解决。也可以通过现场视频、实时照片等方式将现场故障的实际情况上传至运维或控制中心进行远程专家诊断和监视,从而为现场运维人员提供必要支持。

5 结束语

总之,在进行智慧城市建设时,需要注重对智能配网技术的应用,并通过完善智能电网的结构、加大投入提高装备水平、提高配网信息的保障能力、巩固完善智能调度水平、扩展管控业务的能力等方式来有效提高智慧城市建设效率和质量。

参考文献:

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[2]徐锦祥,王永清. 智能技术在电力系统自动化中的应用探讨[J]. 四川水泥. 2016(11):124

[3]郭伟博,李光辉,王学山. 基于智能技术的电气自动化控制系统探讨[J]. 中国高新区. 2017(18):146

论文作者:黄伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2019/1/3

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