配電自動(dòng)化系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

梁振

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，智能化水平的提高，配電自動(dòng)化的應(yīng)用得到了更好的配置支持，在兼容性方面也得到了很大程度上的提升。本文對(duì)其特點(diǎn)、應(yīng)用、未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了分析，最后得出結(jié)論：隨著環(huán)保型社會(huì)的到來(lái)以及配電自動(dòng)化應(yīng)用的完善，未來(lái)智能電網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量、節(jié)能效果將得到提升。如今幾乎所有行業(yè)都增加了對(duì)電力的需求，一方面對(duì)配電網(wǎng)的質(zhì)量提出了新的要求，另一方面也必將造成更大的電能損耗，而配電自動(dòng)化的應(yīng)用在服務(wù)質(zhì)量提升以及節(jié)能環(huán)保方面具備優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化系統(tǒng);智能電網(wǎng);應(yīng)用

引言

現(xiàn)今，我國(guó)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念，提倡低碳化的能源使用方式，我國(guó)在資源使用方式上出現(xiàn)了變化。這其中，電力系統(tǒng)是進(jìn)行能源使用方式轉(zhuǎn)變的重點(diǎn)，而建設(shè)智能電網(wǎng)和轉(zhuǎn)變資源使用方式有著十分密切的關(guān)系。因此，本文對(duì)現(xiàn)今智能電網(wǎng)的發(fā)展情況以及在智能電網(wǎng)中配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ξ覈?guó)資源使用方式的轉(zhuǎn)變起到幫助，提高我國(guó)能源的使用效率。

1智能電網(wǎng)的特點(diǎn)和發(fā)展歷程

智能電網(wǎng)指的是智能化的電網(wǎng)，其建立于高速集成雙向網(wǎng)絡(luò)的條件下，通過(guò)使用有效的傳感技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、測(cè)量技術(shù)以及決策方面的支持，促進(jìn)智能系統(tǒng)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，從而有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的電網(wǎng)運(yùn)行的目標(biāo)。智能電網(wǎng)屬于把通信信息的技術(shù)結(jié)合到電力系統(tǒng)的一個(gè)過(guò)程，智能電網(wǎng)的使用不僅僅能夠提高電力系統(tǒng)在使用過(guò)程的效率，還能夠有效提高電力行業(yè)在市場(chǎng)環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)能力，其使用推廣能夠創(chuàng)造相應(yīng)的就業(yè)崗位，在一定程度上改善了我國(guó)的就業(yè)問(wèn)題。智能電網(wǎng)具有一些特點(diǎn)，首先是自愈的特點(diǎn)，其有著實(shí)時(shí)的安全分析能力和評(píng)估能力以及強(qiáng)大的預(yù)防控制能力，能夠自動(dòng)對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)有效的診斷，并進(jìn)行故障隔離，系統(tǒng)能夠自我恢復(fù)，有效減少了由于停電而造成的經(jīng)濟(jì)損失。智能電網(wǎng)具有安全性，其中包含信息網(wǎng)絡(luò)的安全和電網(wǎng)物理構(gòu)架的安全，根據(jù)信息化和數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)的防火墻，能夠按照電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)情況不斷進(jìn)行升級(jí)。在電網(wǎng)出現(xiàn)比較大型的故障時(shí)，也能夠進(jìn)行用戶供電工作，不會(huì)出現(xiàn)以往大范圍的停電的情況，減少不必要的損失，也能夠保證電力安全的運(yùn)行的能力。智能電網(wǎng)還具有協(xié)調(diào)性，能夠有效對(duì)電力系統(tǒng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精細(xì)化的管理，能夠有效推廣電力市場(chǎng)化。還有，智能電網(wǎng)具有高效性，使用智能電網(wǎng)能夠起到資源優(yōu)化配置的作用，一定程度上降低了電力的損耗，提高電力能源使用效率。其還具有兼容性，智能電網(wǎng)能夠容納分布式、集中式等許多不同類型的電源，滿足用戶在用電方面的需求。使用智能電網(wǎng)，提高了資源的利用效率，有效降低了建設(shè)、運(yùn)行以及維護(hù)的成本，大大節(jié)約了資源。

2配電自動(dòng)化系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1自動(dòng)化系統(tǒng)的組成和作用

自動(dòng)化系統(tǒng)主要有主站、監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)管理、通訊接口等部分。主站一般都是由服務(wù)器、通訊儀、工作站以及各種技術(shù)應(yīng)用軟件構(gòu)成，實(shí)施對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)管;監(jiān)控系統(tǒng)，主要是對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行的一個(gè)監(jiān)測(cè)行為，為了能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，減少損失;系統(tǒng)管理主要由就是在有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的調(diào)整管理，保障設(shè)備的正常運(yùn)行;通訊接口：是指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)管理的主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備和鏈路，具有確保各個(gè)設(shè)備之間能夠即時(shí)通訊的功能。

2.2IDS系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用

IDS系統(tǒng)是現(xiàn)今我國(guó)研發(fā)的一種發(fā)展較為完善的配電自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)普通城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)講，IDS系統(tǒng)中，能夠?qū)⑵浞譃橹髡尽⒆诱疽约癋TU單元的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)。根據(jù)配電自動(dòng)化自身的特點(diǎn)，在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都使用配網(wǎng)的智能終端單元來(lái)監(jiān)測(cè)與收集數(shù)據(jù)，在配網(wǎng)終端單元間使用光纖進(jìn)行通信連接，配網(wǎng)終端單元一起形成了單環(huán)網(wǎng)，能夠和子站相互連接。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，子站可以使用現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)或嵌入式系統(tǒng)的子站終端來(lái)充當(dāng)，它可以通過(guò)用戶界面，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的操控、管理與查詢的工作，通訊接口能夠依靠光纖，連接到主站的計(jì)算機(jī)，對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行智能化管理。IPDS系統(tǒng)現(xiàn)今被廣泛的使用在建筑行業(yè)、冶金行業(yè)、石油和礦山的開(kāi)采工作、軌道交通等方面。其使用大大提高了設(shè)備運(yùn)行和重工業(yè)用電設(shè)備及用電設(shè)施的管理效率，在很大程度上降低了企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的成本，使企業(yè)能夠朝著可持續(xù)發(fā)展的道路前進(jìn)，有效實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的節(jié)能減排。在基礎(chǔ)設(shè)施方面，因?yàn)榛疖囌尽⒔煌屑~、飛機(jī)場(chǎng)、港口等基礎(chǔ)設(shè)施，其運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力都是電能，因此，在這些設(shè)施的運(yùn)營(yíng)成本中，其電能消耗占據(jù)著最大的比重，使用IPDS能夠有效提升設(shè)施的運(yùn)行管理效率，從而起到降低設(shè)施能源損耗的效果。

2.3深度學(xué)習(xí)故障算法設(shè)計(jì)

先進(jìn)硬件設(shè)備的使用能提高數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)能力，有利于故障數(shù)據(jù)的采集，為了對(duì)故障及時(shí)診斷、定位與保護(hù)，系統(tǒng)采用基于深度學(xué)習(xí)的故障診斷算法。在當(dāng)前人工智能發(fā)展趨勢(shì)下，深度學(xué)習(xí)作為一種先進(jìn)的理論被應(yīng)用到各種領(lǐng)域。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的升級(jí)版，具有更高的學(xué)習(xí)效率，其主要核心是通過(guò)建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)人腦的模擬，實(shí)現(xiàn)智能化。設(shè)計(jì)基于深度學(xué)習(xí)的故障診斷算法是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能監(jiān)測(cè)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得出故障數(shù)據(jù)，并通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行故障數(shù)據(jù)訓(xùn)練，得出故障數(shù)據(jù)訓(xùn)練集，將其作為系統(tǒng)故障診斷的依據(jù)。

2.4電力信息系統(tǒng)的構(gòu)建

關(guān)于電力信息系統(tǒng)的構(gòu)建和應(yīng)用，需要分別從信息系統(tǒng)的固件、共享以及電網(wǎng)監(jiān)測(cè)與安全保障幾個(gè)方面入手，對(duì)構(gòu)建應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行把握。首先，在構(gòu)建配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，需要針對(duì)電力信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，這主要是基于現(xiàn)代配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在整體規(guī)模上較大的特點(diǎn)而言的?，F(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括了部分子系統(tǒng)，在智能電網(wǎng)的應(yīng)用背景下，能夠提升各個(gè)子系統(tǒng)之間聯(lián)動(dòng)應(yīng)用的力度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中各類信息和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和管理，提高智能電網(wǎng)的整體運(yùn)行效率。從宏觀控制的角度上來(lái)說(shuō)，有了集中的信息管理模式，控制工作的開(kāi)展力度也能夠同步得到保障。另外，配電自動(dòng)化系統(tǒng)與智能電網(wǎng)應(yīng)用的融合，意味著相關(guān)部分電力系統(tǒng)運(yùn)行信息能夠在整個(gè)智能電力網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)共享，且信息本身的質(zhì)量也得到一定程度的提升。例如，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)融入的情況下，信息傳輸中失真問(wèn)題的發(fā)生率就會(huì)顯著減低，電網(wǎng)系統(tǒng)本身的故障發(fā)生率也會(huì)有所下降。除此之外，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的融入也能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)提供保障，能夠確保在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)得到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和及時(shí)預(yù)報(bào)，配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的安全預(yù)警系統(tǒng)主要發(fā)揮這方面作用。這不僅有利于提升安全預(yù)警的準(zhǔn)確性，對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，這一功能也發(fā)揮著重要作用。

2.5配電房智能化輔助控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)大規(guī)模運(yùn)行的背景下，配電房的工作占據(jù)著重要地位。在自動(dòng)化控制的基本模式下，配電房的技術(shù)支持和運(yùn)行需要同步更新。具體來(lái)說(shuō)，在輔助控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要將防火、防盜以及毒氣泄露、水位超標(biāo)等問(wèn)題作為輔助智能控制系統(tǒng)的重點(diǎn)功能進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)。分別設(shè)置總控系統(tǒng)和子系統(tǒng)，對(duì)配電房開(kāi)展的各項(xiàng)控制工作提供支持;分別設(shè)置監(jiān)管平臺(tái)和執(zhí)行平臺(tái)，借助網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)完成各方面技術(shù)人員和管理人員的溝通交流，及時(shí)有效地落實(shí)智能電網(wǎng)整體運(yùn)行過(guò)程中提出的動(dòng)態(tài)控制要求，必要時(shí)可應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)介入控制，充分發(fā)揮配電房的作用。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的配電自動(dòng)化的技術(shù)已經(jīng)較為完善，目前正在向著開(kāi)放、兼容的方向高速發(fā)展。相信隨著科學(xué)手段的不斷進(jìn)步，在不久的將來(lái)，一定可以構(gòu)建出面向世界、面向未來(lái)的配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)。

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