淺談智能臺(tái)區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

陳莉 彭國(guó)飛 陳健美

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)綜合管理以及運(yùn)行方面已經(jīng)取得了一定的發(fā)展成就，但是就目前的情況來看，很多配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)還存在自動(dòng)化程度低、難以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等問題。作為促進(jìn)配電穩(wěn)定運(yùn)行的基本環(huán)節(jié)，人們應(yīng)該對(duì)智能臺(tái)區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，根據(jù)其建設(shè)功能的基本要求完善整體架構(gòu)。本文將從智能臺(tái)區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的具體架構(gòu)以及智能臺(tái)區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要功能兩個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能臺(tái)區(qū)；配電網(wǎng)；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；功能分析

引言

我國(guó)配電網(wǎng)已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，當(dāng)前普遍使用的一次以及二次設(shè)備都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)行的系統(tǒng)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，為人們提供有效的電力資源。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)以及智能技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中都得到了有效的應(yīng)用，促進(jìn)了行業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。但是在我國(guó)配電網(wǎng)以及自動(dòng)化方面卻并沒有取得較好的研究應(yīng)用成果，尤其是在配網(wǎng)智能化以及自動(dòng)化及遠(yuǎn)程控制等方面缺乏管理研究，影響了我國(guó)配電網(wǎng)的升級(jí)優(yōu)化。盡管很多配電臺(tái)區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測(cè)，也進(jìn)行了部分職能設(shè)備的安裝，但是從整體的運(yùn)用效果來看并沒有實(shí)現(xiàn)配電臺(tái)區(qū)的綜合智能管理與分析控制。本文就針對(duì)配電臺(tái)區(qū)的智能建設(shè)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析系統(tǒng)進(jìn)行分析，進(jìn)而促進(jìn)智能臺(tái)區(qū)的精細(xì)化以及智能化管理發(fā)展。

一、智能臺(tái)區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具體架構(gòu)

（一）系統(tǒng)整體架構(gòu)

如圖1所示為智能臺(tái)區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及分析系統(tǒng)的整體架構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括了智能配電區(qū)、通信網(wǎng)絡(luò)以及主站等。

通過對(duì)整體架構(gòu)圖的分析能夠知道，配電網(wǎng)智能臺(tái)區(qū)的設(shè)計(jì)需包含以下內(nèi)容：①智能臺(tái)區(qū)配電網(wǎng)的改造以及升級(jí)系統(tǒng)，通過更換智能綜合配電臺(tái)區(qū)的方法實(shí)現(xiàn)。②在智能臺(tái)區(qū)中，通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中一般使用遠(yuǎn)程通信信道實(shí)現(xiàn)無線通信，能夠在具有網(wǎng)絡(luò)信息的區(qū)域隨意使用。③IDTT配電終端應(yīng)該放置于配電箱中，同時(shí)配電終端還應(yīng)當(dāng)具有強(qiáng)大的功能性與集成性，能夠?qū)崿F(xiàn)智能用電管理以及監(jiān)測(cè)功能④系統(tǒng)中的主站應(yīng)當(dāng)對(duì)配電臺(tái)區(qū)進(jìn)行智能管理、監(jiān)控、維護(hù)以及控制，其內(nèi)部硬件包括采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。

（二）剩余電流保護(hù)

系統(tǒng)中的剩余電流總保護(hù)器應(yīng)當(dāng)安裝在低壓總電源一側(cè)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的保護(hù)功能，對(duì)于電路中出現(xiàn)的過載、過壓、短路、電擊等情況都能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)效果，防止主線路之間出現(xiàn)觸電現(xiàn)象。剩余電流中級(jí)保護(hù)裝置的安裝能夠避免分支線路出現(xiàn)漏電接地以及短路等現(xiàn)象，保障用電的安全。最后的剩余電流三級(jí)保護(hù)器則應(yīng)當(dāng)接入集表箱中，這樣就能夠防止地埋線、電能表箱以及末級(jí)保護(hù)器直接接觸，發(fā)揮其電路保護(hù)作用。剩余電流分級(jí)保護(hù)的方法能夠?qū)Σ煌瑢蛹?jí)電流形成保護(hù)級(jí)差，進(jìn)而擴(kuò)大其保護(hù)的覆蓋線路，保障整個(gè)系統(tǒng)的安全。

（三）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

在整個(gè)系統(tǒng)中使用了剩余電流動(dòng)作保護(hù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)配電臺(tái)區(qū)故障以及日常運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)對(duì)故障問題進(jìn)行反應(yīng)與處理，進(jìn)而保障電網(wǎng)的整體運(yùn)行效果，提升系統(tǒng)的管理水平。技術(shù)人員在系統(tǒng)中增加了用電負(fù)荷、電壓以及電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的功能，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還能夠?qū)﹄娐分械谋Ｗo(hù)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分閘操作，進(jìn)而降低現(xiàn)場(chǎng)操作的風(fēng)險(xiǎn)性，保障技術(shù)人員的生命安全。

（四）通信系統(tǒng)

系統(tǒng)中具有單獨(dú)的通信結(jié)構(gòu)，其中數(shù)據(jù)的傳輸主要是借助LoRa無線傳輸?shù)姆椒ㄊ沟眯畔⒛軌蜻M(jìn)入臺(tái)區(qū)LoRa網(wǎng)關(guān)中，再通過485有線傳輸?shù)脚_(tái)區(qū)配變終端，經(jīng)過統(tǒng)一處理之后再上傳至省公司服務(wù)器中。通信系統(tǒng)中的通信一體化漏電斷路器設(shè)計(jì)能夠集成了無線網(wǎng)關(guān)配套的LoRa無線模塊，這樣就能夠有效提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝與調(diào)試的便捷性。除此之外，通信系統(tǒng)中的通信自組網(wǎng)方案能夠提供無線通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃@樣一來，自組網(wǎng)中的無線通信就能夠進(jìn)一步保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)募磿r(shí)性與穩(wěn)定性。最后，通信系統(tǒng)中還具有自動(dòng)選頻和自動(dòng)跳頻的功能。一般來說，無線傳輸系統(tǒng)在日常運(yùn)行中極易受到外界因素的干擾，尤其是同頻干擾的現(xiàn)象更加普遍，因此在兩個(gè)相鄰的臺(tái)區(qū)中禁止使用相同的無線頻率。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，無線頻率能夠選擇智能網(wǎng)關(guān)自動(dòng)選聘以及自動(dòng)調(diào)頻等不同的方式，這樣就能夠保障不同臺(tái)區(qū)之間信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，防止相互干擾問題的產(chǎn)生。

二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能介紹

（一）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控

在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，每隔15min就會(huì)自動(dòng)上傳每個(gè)點(diǎn)的三相電壓、電流、漏電電流等基本信息。系統(tǒng)還能夠根據(jù)以上基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，得到數(shù)據(jù)流量的最大值與最小值，并使用表格與曲線等直觀的形式向人們進(jìn)行展示。不同數(shù)據(jù)都是通過智能配變終端進(jìn)行自動(dòng)采集與存儲(chǔ)，技術(shù)人員可以通過主站獲得實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)。除此之外，系統(tǒng)的后臺(tái)召測(cè)終端不僅支持自動(dòng)召測(cè)方法，同時(shí)還支持手動(dòng)召測(cè)以及自動(dòng)補(bǔ)召等形式。技術(shù)人員可以通過系統(tǒng)自主定義召測(cè)時(shí)間，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。最后，技術(shù)人員能夠在任何時(shí)間進(jìn)行手動(dòng)召測(cè)獲取系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如果系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)定時(shí)召測(cè)失敗的情況，系統(tǒng)還能夠?qū)嵭凶詣?dòng)自動(dòng)補(bǔ)召方案[1]。

（二）遠(yuǎn)程控制維護(hù)

系統(tǒng)無線通信模塊的配置能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制維護(hù)的功能，主站能夠遠(yuǎn)程設(shè)置終端各個(gè)運(yùn)行參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端升級(jí)。技術(shù)人員能夠使用終端通信擴(kuò)展功能以及開關(guān)通信，通過主站平臺(tái)獲取實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息，之后再將命令以及控制設(shè)置傳輸?shù)介_關(guān)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)分合閘的操作，進(jìn)而完成遠(yuǎn)程保護(hù)功能。

（三）負(fù)荷變化分析

系統(tǒng)還能夠?qū)﹄娐坟?fù)荷的變化情況進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)采集配電數(shù)據(jù)，通過這樣的方式掌握臺(tái)區(qū)的符合變化情況，并在此基礎(chǔ)上對(duì)企業(yè)的電力營(yíng)銷策略進(jìn)行調(diào)整，得到最優(yōu)的系統(tǒng)運(yùn)行方案。在負(fù)荷特性分析過程中，系統(tǒng)將對(duì)最大符合以及最小符合數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，同時(shí)計(jì)算平均符合數(shù)值，將其轉(zhuǎn)化為曲線形式供管理人員進(jìn)行分析。除此之外，系統(tǒng)還能夠收集統(tǒng)計(jì)配變負(fù)荷、欠負(fù)荷、負(fù)荷次數(shù)以及負(fù)荷時(shí)間等信息。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，電力企業(yè)應(yīng)該重視智能臺(tái)區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與優(yōu)化研究，及時(shí)對(duì)傳統(tǒng)臺(tái)區(qū)進(jìn)行升級(jí)設(shè)計(jì)，完善系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能與遠(yuǎn)程控制功能，促進(jìn)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳仁光， 鄭立， 李凱鵬，等. 面向綜合能源配電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置方法[J]. 廣東電力， 2020， 033（003）：42- 50.

[2]湯毅，程樂峰，李正佳，余濤，莫蕓.基于智能臺(tái)區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及優(yōu)化高級(jí)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（15）：150- 158.

作者簡(jiǎn)介：陳莉（1986.12.08），性別：女；籍貫：廣東肇慶；民族：漢；學(xué)歷：本科；職稱：工程師；研究方向：配網(wǎng)自動(dòng)化