配電房智能化管理探索

尚明洋

摘 ?要：在電力系統(tǒng)中，配電房作為末端，它的運行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到供電可靠性。為此，必須加大配電房的管理力度?；诖它c，文章從配電房管理的現(xiàn)狀分析入手，對配電房智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用進行論述。期望通過文章的研究能夠?qū)Υ龠M配電房管理水平的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：配電房;智能化;管理系統(tǒng)

中圖分類號：TM641 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）25-0185-02

Abstract： In the power system， as the terminal， the stability of distribution room is directly related to the reliability of power supply. Therefore， we must strengthen the management of distribution room. Based on this point， the paper discusses the design and application of the intelligent management system of the distribution room from the analysis of the current situation of the distribution room management. It is hoped that the research in this paper can help to improve the management level of distribution room.

Keywords： distribution room; intelligence; management system

電力系統(tǒng)的運行安全、穩(wěn)定與否，直接關(guān)系到電力用戶的供電可靠性。為給電力系統(tǒng)的運行安全性提供強有力的保障，可以引入先進的運行維護方案，即配電房智能化管理，以此來提高電氣設(shè)備的在線管理和控制能力。借此，下面就配電房智能化管理展開分析探討。

1 配電房管理現(xiàn)狀分析

配電房又被稱之為配電室或配電所，它是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分之一，與用戶的用電利益密切相關(guān)。配電房在整個配網(wǎng)中的分布相對比較廣泛，這在一定程度上增大了管理難度。為保證配電房的安全、可靠、穩(wěn)定運行，需要多人值守，即便如此，配電設(shè)備仍然會出現(xiàn)各種故障問題，從而導致停電，影響電力用戶的供電可靠性。由于配電房缺少智能化的管理系統(tǒng)，如果電氣設(shè)備發(fā)生故障問題，則會因為無固定解決模式，導致無法及時進行維修處理，一般需要等待比較長的時間才會得到維修，若是大型的設(shè)備損壞，短時間無法修復且無備用設(shè)備填補時，則要上報相關(guān)部門解決，這個過程比較繁瑣，耗時長，導致維修效率降低。為了改變這一現(xiàn)狀，應(yīng)當引入智能化的管理系統(tǒng)。

2 配電房智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 系統(tǒng)的主要功能

2.1.1 監(jiān)測功能

配電房智能化管理系統(tǒng)能夠按照數(shù)據(jù)信息的重要程度，對信息采集的優(yōu)先級進行確定，具體包括如下信息：電網(wǎng)參數(shù)、計量參數(shù)、電能質(zhì)量參數(shù)、工況信息等等。在上述信息當中，電網(wǎng)參數(shù)的優(yōu)先級最高，系統(tǒng)會優(yōu)先對此類參數(shù)進行采集和監(jiān)測。

2.1.2 故障預(yù)警管理

配電設(shè)備在運行的過程中，不可避免地會出現(xiàn)故障，該功能可以對配網(wǎng)故障進行預(yù)測和預(yù)警，并在故障問題發(fā)生之后，快速對故障原因進行診斷，并對故障點位進行確定。同時，可自動將故障從配電線路中隔離出去，使非故障區(qū)域的供電得以快速恢復，由此使配電網(wǎng)具備了自愈功能，運行穩(wěn)定性和可靠性隨之大幅度提升。此外，若是技術(shù)條件允許，可以借助網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的方法，對配電網(wǎng)的負荷進行均衡處理，實現(xiàn)降低線損的目標。

2.1.3 數(shù)據(jù)管理

配電房智能化管理系統(tǒng)采用實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)字典功能，由此除了能夠?qū)ΜF(xiàn)場電氣設(shè)備的測量參數(shù)和運行狀態(tài)信息進行實時監(jiān)測之外，還能對歷史數(shù)據(jù)進行查詢，并且系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)存儲時間進行自動配置。按照歷史數(shù)據(jù)記錄，系統(tǒng)可以準確繪制出某個參數(shù)在一時間段內(nèi)的運行趨勢圖，從而為負荷分析提供依據(jù)。當配電設(shè)備發(fā)生故障后，系統(tǒng)會對故障的發(fā)生時間、成因、變量等信息進行記錄，為工作人員分析故障提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。隨著管理系統(tǒng)運行時間的不斷延長，數(shù)據(jù)量會隨之不斷增多，此時系統(tǒng)會對歷史數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)存處理。

2.1.4 網(wǎng)絡(luò)與安全管理

（1）如果現(xiàn)場的配電設(shè)備出現(xiàn)故障問題，或是定期檢修需要設(shè)備停運時，為確保系統(tǒng)的通信效率，可借助卸載的方式，使系統(tǒng)臨時終止與該站點之間的通信。待設(shè)備恢復正常之后，利用重新登錄功能建立通信連接。

（2）為確保智能化管理系統(tǒng)的運行安全性，需要配備相關(guān)的安全管理功能，具體包括對用戶使用權(quán)限的管理、對系統(tǒng)操作記錄的管理等。

2.1.5 其它管理功能

（1）預(yù)測負荷。系統(tǒng)能夠通過對臺區(qū)總功率的計算，并結(jié)合歷史運行數(shù)據(jù)，對下一階段的負荷情況進行預(yù)測，從而為設(shè)備檢修計劃的合理安排提供依據(jù)，以此來提升配電網(wǎng)的運行經(jīng)濟性。

（2）智能化管理系統(tǒng)能夠按照電壓與功率因數(shù)就地進行調(diào)節(jié)，如果此項功能因故障失靈，則系統(tǒng)會改為遠程監(jiān)控模式，并在計算之后，對電容器的投切進行自動控制，以此來達到無功補償?shù)哪康摹?/p>

（3）智能化管理系統(tǒng)可以對用戶的各次諧波進行采集，從而為諧波的有效治理提供依據(jù)。

2.2 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)模式

為使配電房智能化管理系統(tǒng)的各項功能得以充分發(fā)揮，可以采取實時在線的通信網(wǎng)絡(luò)模式，若是條件允許，則可采用有線+無線的通信網(wǎng)絡(luò)，在確?？煽客ㄐ诺那疤嵯?，實現(xiàn)配電設(shè)備的實時監(jiān)測、控制以及故障管理，從而提高配電網(wǎng)的運行的安全性與穩(wěn)定性。配電房智能化管理系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

如果是新建的項目，設(shè)備可以采用通信智能終端，如萬能斷路器等，并在配電房內(nèi)設(shè)置獨立的管理子系統(tǒng)，同時在配電網(wǎng)監(jiān)控管理中心，設(shè)置若干個獨立的子系統(tǒng)監(jiān)控后臺計算機，對配電房進行實時在線、遠程監(jiān)控管理，確保配電房的運行安全性。若是改造的項目，出于降低成本的考慮，可以不更換配電柜等設(shè)備，加裝微機保護測控裝置，后續(xù)做法與新建項目一致。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計

本次提出的配電房智能化管理系統(tǒng)，采用的是當前較為流行的分層設(shè)計理念，整個系統(tǒng)由以下幾個層次組成：

2.3.1 站控層

在監(jiān)控中心內(nèi)設(shè)置相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備，如工程師站、操作員站、服務(wù)器等，借助組態(tài)軟件完成以下功能的設(shè)置：界面、運行監(jiān)控、數(shù)據(jù)應(yīng)用以及設(shè)備維護等。為使管理系統(tǒng)能夠保持可靠的運行狀態(tài)，采用雙網(wǎng)通信，即無線網(wǎng)絡(luò)和離線訪問。

2.3.2 通信層

可以按照配電網(wǎng)中智能終端的數(shù)量，在配電房內(nèi)設(shè)置控制柜，利用控制柜對配電房的電氣設(shè)備進行監(jiān)控和管理，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)、就地通信、設(shè)備管理等功能。本系統(tǒng)的通信層采用的是雙網(wǎng)冗余現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，由此使得網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性得到保障。

2.3.3 現(xiàn)場層

在配電房的開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的智能終端，主要負責信號采集，包括開關(guān)量信號和模擬量信號。同時，終端還具備如下功能：數(shù)據(jù)運算、保護、控制等，能夠?qū)?shù)據(jù)經(jīng)總線傳給控制柜。本系統(tǒng)中的智能終端包括以下設(shè)備：10kV微機保護、智能斷路器、智能測控儀表、備用投切裝置等。設(shè)備選型如表1所示。

2.4 系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

本次設(shè)計的系統(tǒng)采用的是分層體系，各層之間相互獨立、互相聯(lián)系，依托網(wǎng)絡(luò)通信進行數(shù)據(jù)信息互傳。系統(tǒng)的現(xiàn)場層采用的是智能終端設(shè)備，可將現(xiàn)場的電流、電壓等電氣量信號轉(zhuǎn)換為A/D，并以數(shù)字量的形式傳給智能化管理系統(tǒng)，由此使得中間環(huán)節(jié)得以簡化，不但提升了設(shè)備的運行效率，而且還進一步增強了數(shù)據(jù)的精確度。智能終端能夠?qū)Ψ植嫉墓ぷ鬟M行集成，實現(xiàn)集中控制，促進管理水平的提高。同時系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進行實時采集和處理，并對配電房的運行進行在線監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障問題能夠給出解決對策，避免了長時間大范圍停電給用戶造成的影響。由此可見，該系統(tǒng)具有一定的推廣使用價值。

3 結(jié)束語

綜上所述，配電房智能化管理在提高電力系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性，具有不可替代的重要作用。為此，應(yīng)當結(jié)合實際情況，設(shè)計開發(fā)配電房智能化管理系統(tǒng)，通過對該系統(tǒng)功能和通信網(wǎng)絡(luò)的合理設(shè)計，發(fā)揮出系統(tǒng)的作用，為電力系統(tǒng)的安全運行提供保障。

參考文獻：

[1]王志剛.配電網(wǎng)的安全運行[J].科技風，2013（8）：267.

[2]關(guān)泳標.10kV變配電房設(shè)計中常見問題與解決措施[J].通信電源技術(shù)，2020（2）：140-141+144.

[3]張恒，陳軍球，方振.智能電房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].機電信息，2019（36）：31+34.

[4]楊東.智能配電房的建設(shè)方案分析[J].電力安全技術(shù)，2015（7）：31-33.

[5]吳觀龍.基于智能配電房的建設(shè)方案研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（26）：121-122.

[6]鮑蓉蓉.10kV配電房內(nèi)配電系統(tǒng)合理規(guī)劃設(shè)計探究[J].通訊世界，2016（18）：159.

[7]陳相豪.基于開放式體系的智能配電房監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（10）：20-21.