淺析電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造措施

[摘 要]電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門(mén)之一，其發(fā)展水平的高低不僅會(huì)對(duì)其它行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響，還涉及到一次能源消耗、國(guó)有資產(chǎn)投入與可持續(xù)發(fā)展等戰(zhàn)略問(wèn)題;作為支持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供動(dòng)力。因此，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行合理的改造與規(guī)劃不僅可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，獲得巨大的社會(huì)效益，還具有促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展等明顯的社會(huì)意義。本文就將對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造問(wèn)題進(jìn)行分析探討。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng);電網(wǎng);改造;措施

一、電力系統(tǒng)配電網(wǎng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.配電網(wǎng)查找、間隔處置時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)

現(xiàn)如今，在廣大城市配電網(wǎng)中，均運(yùn)用電纜線路，因其自身所暴露的施工不正規(guī)、質(zhì)量磨損、設(shè)備老化等缺陷，出現(xiàn)老化短路、外力損壞等故障的概率較大。當(dāng)故障產(chǎn)生時(shí)，整個(gè)線路勢(shì)必處于終止輸送電能的狀態(tài)，所以需要第一時(shí)間盡快指派相應(yīng)人員及時(shí)查明故障點(diǎn)位，并對(duì)其養(yǎng)護(hù)，這中間必定要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，直接致使供電可靠性及持續(xù)性受到削弱，不能更好地為民眾生活及社會(huì)生產(chǎn)提供一流的用電服務(wù)。

2. 配電網(wǎng)新技術(shù)手段的運(yùn)用程度較低

伴隨各行各業(yè)對(duì)電能需求的日益攀升，配電網(wǎng)積極推行批量的改擴(kuò)建工程，并且使配電網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了深刻的變化。然而，這此工程大都布局在輸電網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)配電網(wǎng)所投人的資金相對(duì)匱乏，直接造成配電網(wǎng)不能合乎經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的客觀需求，更不能使廣大用戶(hù)享受到完善的電能服務(wù)，配網(wǎng)可靠性每況愈下然而，由于在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)的資金投人偏少。在個(gè)別偏遠(yuǎn)區(qū)域，因配電網(wǎng)維修頻率較低，用戶(hù)供電的質(zhì)量始終得不到根本性保障。

二、電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)

1.智能開(kāi)關(guān)

智能開(kāi)關(guān)帶有一定的人工智能化特點(diǎn)，當(dāng)它不與通訊系統(tǒng)連接時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自我控制，對(duì)線路中存在的問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，找出線路中現(xiàn)有的故障，并對(duì)存在的故障進(jìn)行隔離，以避免故障范圍擴(kuò)大，保證非故障輸電路段供電的平穩(wěn)性;當(dāng)智能開(kāi)關(guān)與通訊系統(tǒng)連接時(shí)，就可以將工作人員納入到自動(dòng)化控制中，一方面保證了電力人員對(duì)輸電的整體狀況有所了解。另一方面也可以有效地彌補(bǔ)設(shè)備自身存在的漏洞，智能開(kāi)關(guān)自身會(huì)攜帶監(jiān)視裝置，以備工作人員對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行相關(guān)的操作，由于電力故障的不確定性，使智能開(kāi)關(guān)的使用存在著部分的缺陷。

2.線路、設(shè)備的監(jiān)控終端

監(jiān)控終端能夠通過(guò)系統(tǒng)信號(hào)的方式融入到設(shè)備和線路中，從而對(duì)配網(wǎng)中的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的加工與處理，然后通過(guò)生成工作報(bào)告的形式反饋給技術(shù)人員，指令的遠(yuǎn)程收發(fā)，方便了工作人員對(duì)監(jiān)控終端設(shè)計(jì)的領(lǐng)域進(jìn)行控制。另外，電力人員能夠通過(guò)監(jiān)控終端對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置或者修改，其自身所攜帶的診斷、修復(fù)、通信功能是配網(wǎng)自動(dòng)化所需要的。

3. 通信網(wǎng)絡(luò)

通信網(wǎng)絡(luò)主要起到傳達(dá)指令的作用，應(yīng)用的主要目的是為了保證用電的可靠性，通過(guò)對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)做整體的調(diào)查，從而將系統(tǒng)分為多個(gè)階段，每個(gè)階段都會(huì)安裝監(jiān)控終端，以達(dá)到下位與上位的連接。工作時(shí)，配網(wǎng)上位也就是電力技術(shù)人員會(huì)將相應(yīng)的指令發(fā)送到監(jiān)控終端，然后將上位指令傳送到具體承載電力運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備上。當(dāng)然，也可以對(duì)下位的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并反饋到上位。

4.SCADA的擴(kuò)展

值班管理員可以操作計(jì)算機(jī)對(duì)遠(yuǎn)程的電網(wǎng)功能進(jìn)行切換，操作的指令不會(huì)過(guò)于復(fù)雜，通常只包括功能的切入與退出。當(dāng)調(diào)度人員想要對(duì)定值進(jìn)行修改時(shí)，就需要根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，利用遠(yuǎn)程微機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行定植。SCADA系統(tǒng)對(duì)員工的操作技術(shù)有一定的要求，由于其實(shí)際應(yīng)用是依靠這遠(yuǎn)程遙控的方式實(shí)現(xiàn)的，所以按鍵的順序需要嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行團(tuán)。拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)支持圖像的處理工作，通過(guò)線路異常參數(shù)的檢測(cè)，對(duì)線路中的停電帶電、開(kāi)關(guān)的分合以及線路中電壓的等級(jí)進(jìn)行著色處理，使電力人員詳細(xì)地了解線路運(yùn)行的狀況。

三、電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造方案優(yōu)化實(shí)例

1.總體結(jié)構(gòu)

對(duì)于相關(guān)組件的優(yōu)化改造可以為電力系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用軟件提供一個(gè)動(dòng)態(tài)的運(yùn)行庫(kù)，讓其在具體的工作中實(shí)現(xiàn)對(duì)全部改造項(xiàng)目的優(yōu)化組合，在這其中，基于自適應(yīng)遺傳算法的優(yōu)化策略是其組件的核心，同時(shí)對(duì)于其處理對(duì)象僅限于全部電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的改造項(xiàng)目。

其中各個(gè)子模塊的主要功能有：優(yōu)化流程控制子模塊，其是優(yōu)化策略的核心控制者;改造項(xiàng)目信息預(yù)處理子模塊，可以對(duì)改造項(xiàng)目相關(guān)信息進(jìn)行分析、轉(zhuǎn)換并對(duì)項(xiàng)目間相互關(guān)系的完整性和有效性進(jìn)行校驗(yàn);編碼、解碼子模塊，其是對(duì)全部改造項(xiàng)目按照其相互關(guān)系進(jìn)行重新排序以確定合理的編碼順序并在此基礎(chǔ)上負(fù)責(zé)染色體和改造方案之間的相互轉(zhuǎn)換;遺傳操作子模塊，該子模塊又可以分為選擇、交叉和變異3個(gè)次級(jí)子模塊以完成不同的遺傳操作;適應(yīng)度計(jì)算子模塊，其是調(diào)用輔助接口模塊中的相關(guān)功能對(duì)改造方案的實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和變換等等。

2.標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造的工作中，對(duì)于相關(guān)配電網(wǎng)的改造并不能直接的實(shí)現(xiàn)相關(guān)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的編輯等功能，所以在這個(gè)時(shí)候就需要借助相應(yīng)的接口。在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造的工作中為了兼容已有的配電網(wǎng)設(shè)計(jì)，相關(guān)的接口應(yīng)該具有一定的特點(diǎn)，比如定義簡(jiǎn)單、功能全面等等。也就是說(shuō)對(duì)于相關(guān)的接口只定義了必須的功能以及相關(guān)的調(diào)用格式，而相關(guān)的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造的工作中的應(yīng)用軟件可以根據(jù)其自身的實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)通過(guò)采用不同的方式予以實(shí)現(xiàn)。

3.項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造的工作中，對(duì)于項(xiàng)目信息的改造是配電網(wǎng)改造方案優(yōu)化組件最主要的原始數(shù)據(jù)，所以其結(jié)構(gòu)以及處理速度對(duì)相關(guān)組件的性能有比較大的影響。其中XML，也就是可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言，它所采用的數(shù)據(jù)格式比較簡(jiǎn)單，所以在具體的數(shù)據(jù)表達(dá)以及交換方面有比較大的優(yōu)勢(shì)。XML在數(shù)據(jù)描述方面也十分靈活，而且具有良好的結(jié)構(gòu)以及約束機(jī)制。數(shù)據(jù)按照XML標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理之后具有表達(dá)方式簡(jiǎn)單、易讀等特點(diǎn)，易于進(jìn)一步加工和處理。

總之，電力系統(tǒng)改造是社會(huì)發(fā)展的必然要求，其對(duì)于抑制社會(huì)用電危機(jī)大有幫助。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)比較關(guān)鍵的組成結(jié)構(gòu)，其根據(jù)用戶(hù)應(yīng)用要求調(diào)配現(xiàn)有的電能資源，進(jìn)而滿(mǎn)足用戶(hù)用電環(huán)節(jié)的操作要求，這也是電力系統(tǒng)改造與規(guī)劃近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外受到廣泛關(guān)注，成為學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)的主要原因。

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