基于GSM網絡的配電網分段式補償電壓自動調節與運維選線研究

鐘浩

摘 要 電壓是電能的重要指標，本文為進一步提高電壓管理水平，將基于GSM網絡技術，構建配電網分段式補償電壓自動調節與運維選線系統，并對該系統的關鍵技術路徑進行研究，希望為進一步提高電網運行能力奠定基礎。

關鍵詞 電壓調節;GSM網絡;運維選線

前言

GSM網絡系統開通至今，已經成為電力系統運維管理的重要組成部分，針對當前社會用電量增加的現狀，傳統系統中的聯動性差、缺乏自我分析能力等問題凸顯，因此需要積極完善GSM網絡結構，探索電力系統自動化運行管理的新路徑，最終更好地適應電力系統的各項業務需求。

1系統架構分析

（1）系統架構。本文所介紹的GSM網絡系統架構，主要分為數據采集、數據聚合、數據挖掘等三個功能。①數據采集系統。整個GSM網絡系統本身有數據錄入的需求，系統中的各類數據來源于不同的專業子系統，在系統功能設定上可根據標準接口完成數據分析。②數據聚合。在對采集的數據進行處理后，可完成結構化或非結構化處理，在數據主題倉庫內，可針對其中的業務數據、備用數據與網管數據做數據處理;或根據電網管理要求，檢測各類干擾數據、鐵塔檢測數據等[1]。③數據挖掘。通過物理存儲與邏輯分析的方法，依托大數據處理技術實現業務邏輯層的單獨處理，在處理后各類數據可經系統做單獨呈現。

（2）數據處理架構。在本文的GSM網絡系統建設中，將GSM網絡運維分析系統作為數據處理架構，在系統接口下可將網絡運維數據上傳到平臺上，其中的關鍵技術包括：接口檢測系統、綜合檢測系統、設備網管系統等。考慮到配電網分段式補償電壓自動調節的業務數量逐漸呈現出上漲趨勢，因此其接入系統復雜，且數據的結構多樣化，對各類數據的深層次運動奠定基礎，所以為了能夠更好地適應數據處理要求，可采用大數據技術實現數據采集。在技術實現階段，根據超時分析挖掘功能、抗干擾功能、資源管理等，實時采集電網系統的各類數據，為實現自動化調節與運維選線提供支持。

（3）控制器的制作。在制作控制器期間，控制器的主要結構包括數據處理模塊、采集、執行與通訊等幾方面。考慮到電力系統的業務要求，控制器使用采用V回路直接引入做主供電電源，并在執行模塊上增設充電電容，在這種結構下，若主供電系統出現故障或者失電后，執行模塊電容調整為放電過程。在經過上述數據采集后，一旦設備出現故障，依然能夠維持一定時間的通信，使主站可隨機采集設備的運行資料。

2系統的實現

在按照上文介紹的主要結構設計系統，其中的關鍵點包括：①在安裝位置的設計上，不僅要盡量保證設備易于安裝，也能降低維護難度，所以系統實現階段需要重點關注以下幾點問題：a.控制回路應實現多級控制要求，一般應大于等于三級，確保控制回路能夠從中提取充足數據（如系統的運行狀態、電流通過情況等）。b.應保證取樣電流線的長度滿足設計要求，通常會將其安裝在10m以上的電桿上，安裝高度2.7m左右，不僅滿足管理要求，也方便地面工作人員做動態觀測。c.考慮到系統通訊要求。d.系統的結構盡量簡單，方便安裝。②在造型設計上，以鋼化塑料為主要原材料，設置圓傘形口朝下的結構;在連線上增設航空插頭16柱，并將一根電纜與內部控制系統連接在一體。③在功能完善階段，將中央處理器作為系統的核心計算結構，其他功能模塊（見圖1）在完成數據采集、處理后，能夠實時提取電力系統運行數據的基礎上，通過識別設備狀態數據、母線電流數據、電壓數據等，提高數據采集效果。④儲能模塊可調整系統的數據采集過程，在整個系統中可用于調整反向電流與正向電流，增設三個輸出回路，確保能夠記錄系統的電能變化情況。當系統與電源連接后，由儲能系統釋放電能，并用于繼續處理失電后的信息通信業務需求。

3系統常見故障處理

在整個系統運行過程中可能會出現無線連接超時的情況，而造成這一現象的主要原因包括信號原因、通信原因以及不明原因等。在系統故障處理階段，相關人員需要掌握以下幾方面內容。①清理拆鏈流程。在系統故障處理期間，受限需要判斷網絡連接釋放與發起拆鏈單元的原因值，該指標數判斷降級故障歸屬的重要參考依據。例如在該系統中，若因為MSC發起的拆鏈，則應該考慮是通信網絡方面問題所引發的故障。②檢查GSM網絡。檢查GSM網絡是排除故障的有效措施，其中的關鍵技術包括：a.檢查連接前釋放信號的接口命令以及話音質量、電平值等。b.根據信令流程判斷系統中有無未完成的轉換過程，根據結果判斷是否因為PLT超時等問題造成了的“掉話”現象。c.通過記錄掉級前的相關數據，判斷話音質量以及電平值等是否發生異常變化，這樣根據結果可總結是否存在ATP異常或者因為網絡故障而引發通訊問題。③檢查用戶的數據傳輸過程。在故障處理過程中，相關人員要重點觀察一下問題：a.了解連接斷開前，接口的通信情況，掌握不同接口之間有無數據交互情況。b.在判斷降級期間，應結合電網系統的通信情況，判斷是否存在系統功能的“交權區”。c.檢查有無接口不響應或者與對應端功能不匹配的情況。d.判斷鏈路層之間的相鄰鏈路是否直接可達，有無通信異常數據等。

4應用實例分析

在將本文應用的系統應用到某配電網絡中，采用分段式安裝的方法，根據不同的分支節點、干線分段等做線路的補償與調壓，最終達到提高供電質量的目的;在設計期間，通過檢查接地故障、短路等常見故障，了解該線路的運行情況，經GSM網絡做設備聯網后，將數據上傳到運維平臺上。

本地區安裝該裝置的主要原因，是用戶負荷高峰電壓波動偏低，已經對居民的日常生活產生影響，在應用該系統后，調整電壓幅度超過300V，取得預期效果。

5結束語

本文所介紹的基于GSM網絡的配電網分段式補償電壓自動調節系統具有可行性，實踐結果證明該系統可滿足調壓與運維選線要求，是一種科學的技術方案，值得進一步推廣。

參考文獻

[1] 張少軒，呂坐君.基于GSM的電纜入侵探測器的研究設計[J].電氣化鐵道，2019，30（4）：77-80.