淺談智能臺區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟運行

陳莉 彭國飛 陳健美

摘要：隨著我國經(jīng)濟與科技的不斷發(fā)展，我國電網(wǎng)綜合管理以及運行方面已經(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)臺區(qū)還存在自動化程度低、難以實現(xiàn)電網(wǎng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控等問題。作為促進配電穩(wěn)定運行的基本環(huán)節(jié)，人們應該對智能臺區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟運行分析系統(tǒng)進行構建，根據(jù)其建設功能的基本要求完善整體架構。本文將從智能臺區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行的具體架構以及智能臺區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行的主要功能兩個方面進行相關論述，以供參考。

關鍵詞：智能臺區(qū)；配電網(wǎng)；經(jīng)濟運行；功能分析

引言

我國配電網(wǎng)已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，當前普遍使用的一次以及二次設備都已經(jīng)實現(xiàn)了自動化運行的系統(tǒng)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行，為人們提供有效的電力資源。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，信息技術以及智能技術在各個行業(yè)中都得到了有效的應用，促進了行業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級。但是在我國配電網(wǎng)以及自動化方面卻并沒有取得較好的研究應用成果，尤其是在配網(wǎng)智能化以及自動化及遠程控制等方面缺乏管理研究，影響了我國配電網(wǎng)的升級優(yōu)化。盡管很多配電臺區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了在線監(jiān)測，也進行了部分職能設備的安裝，但是從整體的運用效果來看并沒有實現(xiàn)配電臺區(qū)的綜合智能管理與分析控制。本文就針對配電臺區(qū)的智能建設與經(jīng)濟運行分析系統(tǒng)進行分析，進而促進智能臺區(qū)的精細化以及智能化管理發(fā)展。

一、智能臺區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟運行具體架構

（一）系統(tǒng)整體架構

如圖1所示為智能臺區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行及分析系統(tǒng)的整體架構，其內(nèi)部結構主要包括了智能配電區(qū)、通信網(wǎng)絡以及主站等。

通過對整體架構圖的分析能夠知道，配電網(wǎng)智能臺區(qū)的設計需包含以下內(nèi)容：①智能臺區(qū)配電網(wǎng)的改造以及升級系統(tǒng)，通過更換智能綜合配電臺區(qū)的方法實現(xiàn)。②在智能臺區(qū)中，通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中一般使用遠程通信信道實現(xiàn)無線通信，能夠在具有網(wǎng)絡信息的區(qū)域隨意使用。③IDTT配電終端應該放置于配電箱中，同時配電終端還應當具有強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)測功能④系統(tǒng)中的主站應當對配電臺區(qū)進行智能管理、監(jiān)控、維護以及控制，其內(nèi)部硬件包括采集服務器、應用服務器以及數(shù)據(jù)庫服務器等。

（二）剩余電流保護

系統(tǒng)中的剩余電流總保護器應當安裝在低壓總電源一側，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對全網(wǎng)的保護功能，對于電路中出現(xiàn)的過載、過壓、短路、電擊等情況都能夠?qū)崿F(xiàn)保護效果，防止主線路之間出現(xiàn)觸電現(xiàn)象。剩余電流中級保護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保護器則應當接入集表箱中，這樣就能夠防止地埋線、電能表箱以及末級保護器直接接觸，發(fā)揮其電路保護作用。剩余電流分級保護的方法能夠?qū)Σ煌瑢蛹夒娏餍纬杀Ｗo級差，進而擴大其保護的覆蓋線路，保障整個系統(tǒng)的安全。

（三）遠程監(jiān)控系統(tǒng)

在整個系統(tǒng)中使用了剩余電流動作保護器遠程監(jiān)控系統(tǒng)，通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)對配電臺區(qū)故障以及日常運行情況的實時監(jiān)控，并及時對故障問題進行反應與處理，進而保障電網(wǎng)的整體運行效果，提升系統(tǒng)的管理水平。技術人員在系統(tǒng)中增加了用電負荷、電壓以及電氣設備運行狀態(tài)監(jiān)測的功能，通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)還能夠?qū)﹄娐分械谋Ｗo器實現(xiàn)遠程分閘操作，進而降低現(xiàn)場操作的風險性，保障技術人員的生命安全。

（四）通信系統(tǒng)

系統(tǒng)中具有單獨的通信結構，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入臺區(qū)LoRa網(wǎng)關中，再通過485有線傳輸?shù)脚_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器中。通信系統(tǒng)中的通信一體化漏電斷路器設計能夠集成了無線網(wǎng)關配套的LoRa無線模塊，這樣就能夠有效提高現(xiàn)場設備安裝與調(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?，這樣一來，自組網(wǎng)中的無線通信就能夠進一步保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)募磿r性與穩(wěn)定性。最后，通信系統(tǒng)中還具有自動選頻和自動跳頻的功能。一般來說，無線傳輸系統(tǒng)在日常運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，因此在兩個相鄰的臺區(qū)中禁止使用相同的無線頻率。在本系統(tǒng)的設計方案中，無線頻率能夠選擇智能網(wǎng)關自動選聘以及自動調(diào)頻等不同的方式，這樣就能夠保障不同臺區(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)實現(xiàn)的功能介紹

（一）實時數(shù)據(jù)監(jiān)控

在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，每隔15min就會自動上傳每個點的三相電壓、電流、漏電電流等基本信息。系統(tǒng)還能夠根據(jù)以上基礎信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與計算，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行展示。不同數(shù)據(jù)都是通過智能配變終端進行自動采集與存儲，技術人員可以通過主站獲得實時監(jiān)測數(shù)據(jù)以及存儲的歷史數(shù)據(jù)。除此之外，系統(tǒng)的后臺召測終端不僅支持自動召測方法，同時還支持手動召測以及自動補召等形式。技術人員可以通過系統(tǒng)自主定義召測時間，獲得相應的數(shù)據(jù)分析結果。最后，技術人員能夠在任何時間進行手動召測獲取系統(tǒng)運行的實時數(shù)據(jù)，如果系統(tǒng)出現(xiàn)自動定時召測失敗的情況，系統(tǒng)還能夠?qū)嵭凶詣幼詣友a召方案[1]。

（二）遠程控制維護

系統(tǒng)無線通信模塊的配置能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制維護的功能，主站能夠遠程設置終端各個運行參數(shù)，并實現(xiàn)遠程終端升級。技術人員能夠使用終端通信擴展功能以及開關通信，通過主站平臺獲取實時運行狀態(tài)信息，之后再將命令以及控制設置傳輸?shù)介_關，實現(xiàn)遠程開關分合閘的操作，進而完成遠程保護功能。

（三）負荷變化分析

系統(tǒng)還能夠?qū)﹄娐坟摵傻淖兓闆r進行分析，實時采集配電數(shù)據(jù)，通過這樣的方式掌握臺區(qū)的符合變化情況，并在此基礎上對企業(yè)的電力營銷策略進行調(diào)整，得到最優(yōu)的系統(tǒng)運行方案。在負荷特性分析過程中，系統(tǒng)將對最大符合以及最小符合數(shù)據(jù)進行收集，同時計算平均符合數(shù)值，將其轉(zhuǎn)化為曲線形式供管理人員進行分析。除此之外，系統(tǒng)還能夠收集統(tǒng)計配變負荷、欠負荷、負荷次數(shù)以及負荷時間等信息。

結束語：

綜上所述，隨著我國科技的不斷發(fā)展，電力企業(yè)應該重視智能臺區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟運行與優(yōu)化研究，及時對傳統(tǒng)臺區(qū)進行升級設計，完善系統(tǒng)的實時監(jiān)測功能與遠程控制功能，促進電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]吳仁光， 鄭立， 李凱鵬，等. 面向綜合能源配電網(wǎng)的儲能系統(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.基于智能臺區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟運行及優(yōu)化高級分析系統(tǒng)設計[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2016，44（15）：150- 158.

作者簡介：陳莉（1986.12.08），性別：女；籍貫：廣東肇慶；民族：漢；學歷：本科；職稱：工程師；研究方向：配網(wǎng)自動化