摘要:配网自动化是一种综合应用技术,主要包括:自动化技术、通信技术和信息技术等。但是以上技术均属于高新技术,存在认知不完全,使用经验不足等问题,进而给配网自动化的顺利发展造成较大影响。本文主要分析配网自动化的关键技术风险,并通过笔者多年的工作经验,采取了具有针对性的控制措施,以实现对配网自动化的发展提供参考和建议。
关键词:配网自动化;关键技术;控制措施;电力系统
1前言
配电网是电力系统的重要组成部分,配电网的安全、可靠运行直接关系到供电的连续性与可靠性。配电网自动化作为一种交叉技术,综合运用了很多技术,例如:信息技术、通信技术和自动化技术等。但是,配电网自动化具有信息的获取难、整合难和管理难的问题,导致目前我国并没有开展大规模的配电网自动化建设。因此,为保证我国能够大规模发展配网自动化建设,应当对配电网自动化的关键技术及其风险进行分析,并通过具有针对性的措施加以控制。
2关键技术及控制措施
配电网自动化主要包括:配电网自动化主站、终端以及有关的通信系统,其功能主要包括:监控中低压配电网、识别各类配电故障并进行故障分析与处理。目前,配电网自动化应用中的关键技术技术及其风险主要包括以下四个方面。
2.1主站及信息技术
配电网自动化主站是实现配电网自动化的核心,其应用现状如下所述。首先,配电网的网络规模较大且复杂程度高,相对于传统变电站,虽然每个监控点的信息量较小,但是监控点的数量较大,监控总量通常比主网大,由于在城镇实现配电网自动化需要处理更大的监控信息量,因此城镇配电网自动化主站的应用难度同样更大;其次,配电网自动化包括许多业务系统,其数量与复杂程度通常较大,因此配电网整合信息难度也较大;最后,随着网络技术、计算机技术的不断发展,配电网自动化主站也在想着数字化、智能化和集成化的方向发展。目前,我国配电网自动化主站建设方面,主要包含以下三种关键技术风险。
(1)高级分析及应用:目前,我国很多厂家能够完成自动生成拓扑数据、检验数据连接关系和拓扑动态着色等工作,但无法完成状态估计、分析潮流、预测负荷、进行网络仿真等高级分析工作。因此,在进行配电网自动化建设时,在能够实现其基本功能的基础上,逐步完善配电网自动化,再进一步实现其高级功能的应用;
(2)数据交互与集成技术:数据的交互与集成技术已经成为信息化的发展趋势,目前“信息化孤岛”是信息化发展所面临的主要难题。通过使用点-点的交互方式建立配电网自动化主站与配电GSI的简单交互,难以保证配电网每个系统实现信息的高度交互。因此,在开展配电网自动化建设的初期,就应当将每个系统之间均建立其联系,以充分发挥配电网自动化的信息化作用。
系统集成通常包括三种:数据集成、流程集成和界面集成。首先,信息集成的方式通常包括三种:点-点、综合数据平台和总线(如表1所示)。以上三种信息集成方式均存在各自的优缺性,如果多个系统接口同时进行数据处理,点-点方式将会大幅度提升接口的数量,因此讲给后期的维护造成巨大影响;综合数据平台能够减少接口的数量,但是综合数据平台的封装能力和加工能力不足,如果原始数据数量较大,则接受信息方必须对数据进行再处理和再加工,同时由于综合数据平台的数据绑定现象,会导致系统发生紧藕合的现象;总线方式虽然能够解决接口数量与紧藕合的问题,但是总线方式尚处于发展阶段,仍然需要解决存在大量问题。
表1:三种信息集成方式
(3)主站规模及配置:为实现科学合理的建设配网自动化,首先,应当确定各监控点的类型和数量,再根据主站系统的需要,确定主要的详细建设方案。但是,目前并没有统一、准确、通用的算法对服务器的配置与数据量关系进行确定,加上不同厂家使用不同的算法,导致主服务器配置不准的问题。目前,主站的实际建设过程中存在许多不确定因素,首先应当先采用低配置进行建设,接着采用分批建设的方式来开展主站的建设。
2.2通信技术
目前,配网自动化系统中使用比较广泛的通信技术为光纤以太网,主要因为光纤以太网进行通信一方面具有良好的可靠性,另一方面其信息传输速率较快。但是,采用光纤以太网通信方式同样存在很多缺点,例如:光纤敷设通道条件对通信质量影响较大,光线以太网的安装成本较高等。其次,无线公网通信同样是使用较多的通信方式,主要优点在于这种通信方式的成本较低,但是无线公网通讯同样存在很多问题,例如:容易出现掉线、通信速度较低,安全性、可靠性较差等。因此,在通信技术方面需要加强对无线专网技术、无线公网技术的关键技术风险分析与控制。
2.3终端设备及其技术
标准化及“一体化”:配网自动化系统所配备的终端设施数量通常远大于主网系统的终端设施数量。因此,通过使用标准化的设施和接线方式,能够大幅度降低安装调试工作量;此外,通过使用“一体化”的电源、电力设施和通信模块,不仅能够降低配网自动化系统的安装调试工作量,而且能够系降低配网自动化统的故障率,方便开展运行维护工作。
设备及元件的可靠性:目前,配网自动化系统的终端设备及其附属元件仍然存在较多缺陷,虽然已经采取提高终端设备的防护等级、优化设备结构等措施,但是配网自动化系统的终端设备大部分在比较恶劣的环境中运行,以及不同厂家的产品质量存在比较大的差异,因此必须提高终端设备及其辅助元件的可靠性。目前常见的解决措施是采用工业级或者军品级的设备及元件取代故障率较高的设备及元件,对终端设备的功能模块采取独立的模块化、插件化设计,避免配网自动化系统某个模块发生故障,而造成设备整体更换的情况,同时采用模块化设计也能够增强模块的扩展性。
2.4智能化发展的技术方向
通过信息技术实现对电能的优化是智能化技术的核心,其全面监控与双向信息交流的实现,主要通过分布式数据传输、计算和控制。智能化的主要特点包括:自愈性好、自适应能力强、安全性和可靠性较高、兼容性和互动性较好等。对于配网自动化系统的智能化的发展,应当加强对配网自动化系统数据采集和信息集成技术的发展,保
证各类配网自动化设备能够实现通用化,并且应当重视配网自动化系统的分布化设计,同时还应当重视配网自动化系统EMS功能的发展。
3结论
目前,配网自动化已经实现较大范围的推广,但是配网自动化的部分关键技术仍然存在很多问题,同时许多关键技术的风险并没有提出有针对性的控制措施。因此,电力企业必须重视对配网自动化关键技术及控制措施的研究,建立科学、合理的配网自动化系统。通过配网自动化技术的不断完善,才能促进我国电力系统安全、可靠的运行。
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论文作者:戴伟波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/30
标签:配电网论文; 关键技术论文; 技术论文; 措施论文; 主站论文; 自动化系统论文; 风险论文; 《电力设备》2017年第28期论文;