智能電網(wǎng)中低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)分析

張書博

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);中低壓;一體化配用電;監(jiān)控管理系統(tǒng)

一、前言

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，電力系統(tǒng)面臨著巨大挑戰(zhàn)，社會(huì)各界對(duì)電力系統(tǒng)其供電環(huán)保性與電能質(zhì)量均提出更高要求。在此背景下，應(yīng)積極建立智能電網(wǎng)系統(tǒng)，面向中低壓打造一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)，優(yōu)化用電管理流程，并實(shí)現(xiàn)中低壓配電用電過(guò)程全覆蓋，促進(jìn)設(shè)備管理、配電管理、配網(wǎng)自動(dòng)化的全面整合，使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加自動(dòng)化、安全。

二、智能電網(wǎng)的概述

智能電網(wǎng)主要是基于配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，聯(lián)合使用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)等，使配電終端設(shè)備以及開關(guān)設(shè)備不斷提升智能化水平。在可視化軟件應(yīng)用下，建立電網(wǎng)物理架構(gòu)，可讓分布式單元和再生能源有效接入不同類型的電力用戶，實(shí)現(xiàn)和電力用戶之間的良性互動(dòng)，確保配電網(wǎng)在保持正常運(yùn)行狀態(tài)基礎(chǔ)上不斷完善監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，在非正常工作狀態(tài)下促進(jìn)自愈控制系統(tǒng)的逐步完善，為用戶用電行為提供合理指引，使電能應(yīng)用更加便捷與安全。

智能電網(wǎng)主要有三大特征，分別是兼容性、可靠性、電能質(zhì)量?jī)?yōu)良。其中兼容性指的是智能電網(wǎng)可同步使用集中發(fā)電與分散發(fā)電，以實(shí)現(xiàn)復(fù)合層交互，為可再生資源利用提供支持，使系統(tǒng)運(yùn)行更加科學(xué);其可靠性指的是供電自帶抗破壞能力，能智能化的應(yīng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行故障，并同步處理，在系統(tǒng)自控基礎(chǔ)上避免對(duì)人們的正常生活產(chǎn)生影響;電能質(zhì)量?jī)?yōu)良主要體現(xiàn)在電網(wǎng)電壓在應(yīng)用多種先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)、傳輸技術(shù)基礎(chǔ)上，使配網(wǎng)電壓全面符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證連續(xù)性供電更加穩(wěn)定、高質(zhì)[1]。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

智能電網(wǎng)中低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)主要包含配網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用編程接口、一體化運(yùn)行平臺(tái)、系統(tǒng)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集接口等板塊。在系統(tǒng)架構(gòu)中，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器處于最底層，其在對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面采集后，經(jīng)數(shù)據(jù)采集接口將相關(guān)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)于配網(wǎng)數(shù)據(jù)中心所分布PI數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)，PI數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合所存儲(chǔ)信息詳細(xì)的對(duì)歷史數(shù)據(jù)信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行再分類[2]。而數(shù)據(jù)采集接口在收集各類模型文件之后，能將其存儲(chǔ)于在配電數(shù)據(jù)中心所分布的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，由此使該分層成為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。配網(wǎng)數(shù)據(jù)中心在完成數(shù)據(jù)信息整理之后，將其上傳到上層應(yīng)用編程接口內(nèi)，同步根據(jù)信息類別再向組件接口或業(yè)務(wù)邏輯接口當(dāng)中輸送。在整個(gè)系統(tǒng)中，運(yùn)行平臺(tái)位于最上層，其中電量關(guān)口及電量平衡統(tǒng)計(jì)模塊、系統(tǒng)線損統(tǒng)計(jì)及分析模塊、設(shè)備負(fù)載監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)模塊在獲取中低壓電網(wǎng)相關(guān)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)之后，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息上傳到運(yùn)行平臺(tái)接口，而用戶利用系統(tǒng)終端，通過(guò)Web方式瀏覽一體化平臺(tái)，人機(jī)交互界面會(huì)精確、完整的呈現(xiàn)相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

四、關(guān)鍵技術(shù)

在智能電網(wǎng)中，低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)主要應(yīng)用以下幾種關(guān)鍵性技術(shù)：①硬件以及軟件平臺(tái)技術(shù)。在所建立的監(jiān)控管理系統(tǒng)當(dāng)中，將0.4kv～20kv整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，可對(duì)中低壓供配電系統(tǒng)內(nèi)部所分布的架空線路、電纜線路、配電室、變電站等各類線路與設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、全方位監(jiān)控管理;②配用電一體化技術(shù)。在所建立的管理系統(tǒng)當(dāng)中，智能電網(wǎng)配電環(huán)節(jié)和相關(guān)用電環(huán)節(jié)是監(jiān)控管理主要核心，具有遠(yuǎn)程抄表、配電設(shè)備自動(dòng)化管理、配網(wǎng)自動(dòng)化等多項(xiàng)基礎(chǔ)性功能，另外還可為微電網(wǎng)以及各類分布式電源接入提供有力支持，使智能用電系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)真正意義上的融合;③監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)故障診斷以及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。通過(guò)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，能夠保證在監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所存在的安全隱患，甚至可對(duì)整個(gè)中低壓配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)故障隱患識(shí)別與分析，同步對(duì)積累性故障進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，最大程度的消除系統(tǒng)故障隱患，保障中低壓配電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，并在此基礎(chǔ)上使配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)一步提升自動(dòng)化程度，降低系統(tǒng)維修及檢修頻率;④通信技術(shù)及智能組網(wǎng)技術(shù)。通過(guò)相關(guān)技術(shù)的支持，所建立的監(jiān)控管理系統(tǒng)可在整體層面打造一套適用性強(qiáng)的電力統(tǒng)計(jì)技術(shù)體系及網(wǎng)絡(luò)體系，并和智能電網(wǎng)之間互相配合;⑤分布式電源與微電網(wǎng)計(jì)入技術(shù)。所建立的監(jiān)控管理系統(tǒng)可按照潮流方向一地短路電流水平來(lái)更合理的監(jiān)測(cè)中低壓配用電網(wǎng)內(nèi)電能質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上發(fā)揮保護(hù)定值自適應(yīng)作用，以更有效的對(duì)配用電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理[3]。

五、主要功能

中低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)在應(yīng)用各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上能夠發(fā)揮多項(xiàng)功能，其功能主要有：①配網(wǎng)自動(dòng)化功能。在該監(jiān)控管理系統(tǒng)當(dāng)中，最底層所分布的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器支持實(shí)現(xiàn)饋線FA和配電SCADA，在此基礎(chǔ)上使配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集功能更加自動(dòng)化;②配電管理功能。在所建立的監(jiān)控管理系統(tǒng)內(nèi)，配電管理是自動(dòng)化平臺(tái)一大組成部分，在各類信息化工具功能作用發(fā)揮下，配用電系統(tǒng)內(nèi)各類分析應(yīng)用軟件和以專家系統(tǒng)為基礎(chǔ)的操作票以及工作票相關(guān)管理工作均可實(shí)現(xiàn)集中化、統(tǒng)一化管理;③監(jiān)控管理系統(tǒng)可于用戶一側(cè)以及配電一側(cè)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)或分布式電源的接入，在此基礎(chǔ)上使備用電監(jiān)控管理系統(tǒng)整體管理工作面進(jìn)一步拓展，同時(shí)通過(guò)發(fā)揮系統(tǒng)最底層的一體化平臺(tái)作用，可更高效的使終端操作用戶和整體智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)。

六、結(jié)束語(yǔ)

目前國(guó)際上各個(gè)國(guó)家均在大力推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)工作，而我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)在持續(xù)發(fā)展中也將更加關(guān)注智能電網(wǎng)建設(shè)，并將其作為電網(wǎng)系統(tǒng)重要的發(fā)展方向。本文所分析的中低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)同步面向智能電網(wǎng)用電與配電兩大環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)的建立和應(yīng)用有助于推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，并使電力系統(tǒng)在運(yùn)行中不斷提升自動(dòng)化程度與可靠性。在系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和全面推廣過(guò)程中，不僅可促進(jìn)智能用電、智能配電發(fā)展，還可帶動(dòng)電動(dòng)車輛、儲(chǔ)能設(shè)備、太陽(yáng)能板、高級(jí)電表、智能設(shè)備等其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李坤源，薛高倩，朱帕爾？努爾蘭，王曉玉，胡美惠.探究智能電網(wǎng)建設(shè)與電力市場(chǎng)發(fā)展[J].電力設(shè)備管理，2019（11）：29-30.

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[3]洪亮. 基于邊緣計(jì)算的配用電終端監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2020.