智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

時(shí)間:2022-09-15 08:24:22

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智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

摘要:結(jié)合配電運(yùn)維過程中所需要實(shí)現(xiàn)的功能,設(shè)計(jì)了智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng),能夠有效提升配電運(yùn)維中的安全性和穩(wěn)定性,降低配電運(yùn)維過程中的故障率,確保電網(wǎng)系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行,促進(jìn)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:電力;配電;智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)

電力已經(jīng)成為了人們社會(huì)活動(dòng)中不可或缺的重要能源動(dòng)力。電力通過發(fā)電廠將電能通過輸電線路傳遞到變電站,再將電能傳遞到用電用戶使用,整個(gè)過程中需要涉及到的電力設(shè)備眾多,輸電線路結(jié)構(gòu)也非常繁雜。電力企業(yè)在日常工作中配電網(wǎng)的運(yùn)維工作關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。在電力輸送的過程中,配電網(wǎng)經(jīng)常會(huì)受到多種類型的因素影響導(dǎo)致不能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行,給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)了非常嚴(yán)重的影響,造成電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益降低。因此對(duì)配電運(yùn)維的影響因素進(jìn)行了解,構(gòu)建智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng),對(duì)提高配電運(yùn)維檢修的工作效率,降低其風(fēng)險(xiǎn)程度,增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性有著重要實(shí)際意義[1]。

1智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)功能分析

構(gòu)建智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)需要充分考慮到配電網(wǎng)用電用戶的用電安全和用電質(zhì)量,變“被動(dòng)搶修”為“主動(dòng)運(yùn)維”,采取更加安全、可控的運(yùn)維模式。智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)要在安全的基礎(chǔ)上,選擇經(jīng)濟(jì)性的配電運(yùn)維方案,保證智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中要與配電設(shè)備相匹配,實(shí)現(xiàn)高效便捷的配電運(yùn)維,減少電力企業(yè)人力、物力、財(cái)力的損失,最大限度地杜絕電力事故的發(fā)生。構(gòu)建配電運(yùn)維管控系統(tǒng)要考慮到技術(shù)和操作的可行性,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的全過程穩(wěn)定管控以及對(duì)數(shù)據(jù)信息平臺(tái)操作的便捷可靠,達(dá)到投入運(yùn)行之后的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于開發(fā)成本。智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)在滿足上述安全性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)和操作可行性后,結(jié)合目前配電網(wǎng)運(yùn)維中的實(shí)際操作,智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)要具備有位置信息顯示、運(yùn)維管控、數(shù)據(jù)分析以及消息處理的功能。

2智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

配電運(yùn)維管控系統(tǒng)在滿足上述功能后,對(duì)其進(jìn)行分層式的架構(gòu)模式設(shè)計(jì),智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)層、總線、通用構(gòu)建以及應(yīng)用層組成的。各個(gè)層級(jí)之間的功能各不相同,其架構(gòu)圖如圖1所示。配電運(yùn)維管控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)采用“主站+終端”兩層架構(gòu)模式,軟件部分采用分層、分布式架構(gòu)模式。在充分考慮電網(wǎng)系統(tǒng)配電自動(dòng)化實(shí)際需求的基礎(chǔ)上,網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)采用分布式開放局域網(wǎng)交換技術(shù),實(shí)現(xiàn)了雙重冗余配置。主站通過狀態(tài)的預(yù)估、電流計(jì)算、潮流計(jì)算、負(fù)荷轉(zhuǎn)供和預(yù)測(cè)等多種應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的處理、存儲(chǔ)以及遠(yuǎn)程控制操作等多種功能。硬件方面配置有前置、配網(wǎng)應(yīng)用以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器[2-3]。軟件架構(gòu)分為操作系統(tǒng)層、應(yīng)用支撐層等實(shí)現(xiàn)分層開放式結(jié)構(gòu)。配電終端根據(jù)器功能不同,分為饋線、站所以及配變終端,實(shí)現(xiàn)三遙或者是二遙。利用饋線終端對(duì)配電網(wǎng)的開關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通訊網(wǎng)絡(luò)采用比較常見的配電線載波通信方式以及光纖通訊方式,配電線載波利用現(xiàn)有的配電線,減少了再次架設(shè)通訊線路的工作,及其工作量。光纖通信成本低,抗干擾能力強(qiáng),有助于通信的穩(wěn)定。

3智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本節(jié)通過結(jié)合智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)結(jié)合功能進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),部分模塊的狀態(tài)圖如下頁(yè)圖2所示。1)運(yùn)維管控。運(yùn)維管控方面的工作流程是當(dāng)配電運(yùn)維管控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)數(shù)據(jù)異?;蛘呤请娏ζ髽I(yè)的工作人員在日常巡檢的過程中能夠發(fā)現(xiàn)存在問題時(shí),將信息錄入到信息平臺(tái),按照不同類型的故障情況進(jìn)行后續(xù)報(bào)修工作的安排。上級(jí)部門完成對(duì)報(bào)修的審批確認(rèn),相關(guān)部門進(jìn)行維修派遣,同時(shí)工作人員要建立起保養(yǎng)維修計(jì)劃,定期對(duì)維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行查詢[4]。2)報(bào)警信息。配電的報(bào)警信息管控主要是對(duì)電力配電站的電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行快速分類、快速定位及及時(shí)報(bào)警,電力企業(yè)的工作人員通過對(duì)報(bào)警信息的查閱了解到配電設(shè)備的故障情況。針對(duì)不同類型的電力設(shè)備設(shè)置不同的報(bào)警信息。例如對(duì)于通過測(cè)量電網(wǎng)中的電流電壓的參量得到的異常數(shù)據(jù)屬于遙測(cè)量數(shù)據(jù);電網(wǎng)中的電力開關(guān)檢測(cè)其斷開還是閉合的狀態(tài)屬于遙信量報(bào)警。但系統(tǒng)檢測(cè)到有異常數(shù)據(jù)時(shí),要在第一時(shí)間警示,做到早發(fā)現(xiàn)早處理。3)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)電網(wǎng)中的線電壓、相電壓/電流、功率等多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過對(duì)參數(shù)變化情況判斷電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。除此之外還對(duì)電力設(shè)備周圍的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),利用配電室周圍環(huán)境的溫度、適度等。通過綜合上述參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的電力設(shè)備故障情況進(jìn)行預(yù)判,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電故障的前期預(yù)警和預(yù)防。4)能效分析。對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行能效分析是配電運(yùn)維過程中的重要環(huán)節(jié)。智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,構(gòu)建數(shù)據(jù)運(yùn)維分析模型按照配電運(yùn)維的模式進(jìn)行電力參數(shù)的查詢、統(tǒng)計(jì)以及分析展現(xiàn)。電力企業(yè)的工作人員通過歷史能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),判斷各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的能耗情況與其電力設(shè)備配置是否相符合。除上述系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)外,還需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為調(diào)度端和站端。通信站通過對(duì)各個(gè)子站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息共享,利用設(shè)定好的網(wǎng)絡(luò)通道以TCP的方式進(jìn)行信息請(qǐng)求的發(fā)送,再通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)開展通信,實(shí)現(xiàn)指令的接受和發(fā)送,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),通過發(fā)送StarDT斷開TCP連接實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

4智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和基本流程對(duì)各項(xiàng)模塊進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試。通過將系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用到某配電站后,對(duì)故障預(yù)警功能進(jìn)行測(cè)試。經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)能夠?qū)︻A(yù)先嵌入的故障類型進(jìn)行確定,同時(shí)能夠達(dá)到提前預(yù)警的作用,完成了預(yù)警報(bào)警功能需求。智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)的能效分析方面,在配電站運(yùn)行的過程中該系統(tǒng)能夠精確地對(duì)配電室的電量、負(fù)荷、功率等進(jìn)行詳細(xì)的分析,通過圖表的形式將其呈現(xiàn)給電力企業(yè)的工作人員,幫助運(yùn)維管理人員提高工作效率,提升電力調(diào)度的速度。

5結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的配電系統(tǒng)隨著社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越大,電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和電力設(shè)備種類逐漸增多,電力企業(yè)需要投入大量的精力才能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)進(jìn)行有效運(yùn)維。再加上配電運(yùn)維工作的專業(yè)性較高,電力企業(yè)必須采用先進(jìn)的技術(shù)手段開展配電運(yùn)維工作。通過對(duì)目前配電運(yùn)維工作的深入研究,構(gòu)建智能配電運(yùn)維管控系統(tǒng)以達(dá)到電力企業(yè)在日常開展運(yùn)維檢修工作時(shí)降低運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)和檢修頻次,提高電力設(shè)備的運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,從而促進(jìn)電力供給正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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作者:石林 單位:徐州供電公司