信息化在電力企業(yè)環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中的應(yīng)用研究

楊嬌

摘要：近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育、醫(yī)療、社會(huì)保障等各行各業(yè)中。其中，電力企業(yè)是保證社會(huì)生活正常運(yùn)行的核心，信息化方案為其工作提供了新的工具，促進(jìn)了電力企業(yè)的科學(xué)、快速發(fā)展。本文在此背景下，以電力企業(yè)中環(huán)網(wǎng)柜的規(guī)劃為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了環(huán)網(wǎng)柜的概念以及傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜中存在的問(wèn)題，并針對(duì)信息化方案在電力環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中的應(yīng)用意義，進(jìn)一步總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，并列舉了信息化在電力企業(yè)環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中的應(yīng)用策略和步驟，以期能為其他能源項(xiàng)目的信息化方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃? 電力企業(yè)? 信息化? 應(yīng)用

Research on the Application of Informatization in the Planning of Ring Network Cabinets in Power Enterprises

YANG Jiao

（Dikang Electric Co.， Ltd.， Yangzhou， Jiangsu Province， 225000 China）

Abstract： In recent years， with the rapid development of the Internet and computer technology， computer technology has been widely used in education， medical care， social security and other industries. Among them， power companies are the core to ensure the normal operation of social life. The informatization program provides a new tool for its work and promotes the scientific and rapid development of electric power enterprises. In this context， this article takes the planning of the ring network cabinet in the power enterprise as the research object， analyzes the concept of ring main unit and the problems existing in the traditional ring main unit in detail， further summarizes the experience according to the application significance of informatization scheme in the planning of power ring main unit， and lists the application strategies and steps of informatization in the planning of ring main unit in power enterprises， It is expected to provide an effective reference for the information scheme design and application of other energy projects.

Key Words： Ring network cabinet planning; Electric power enterprise; Informatization; Application

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然帶來(lái)城市的發(fā)展和需求的不斷增長(zhǎng)。再加上城市改造的升級(jí)，供電規(guī)劃變得越來(lái)越復(fù)雜。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，必須確保環(huán)網(wǎng)安裝和電纜成本最低，并確保相鄰居民區(qū)的穩(wěn)定供電。傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜、原有的現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)和人工線路已不能滿足規(guī)劃要求，需要?jiǎng)?chuàng)新以進(jìn)一步支持環(huán)網(wǎng)柜和線路的布置、施工和維護(hù)。因此，如何利用信息化技術(shù)科學(xué)規(guī)劃和創(chuàng)設(shè)滿足人民生活和社會(huì)生產(chǎn)需求的環(huán)網(wǎng)柜成為了每個(gè)電力企業(yè)不斷研究的重要課題之一。

1? 電力企業(yè)環(huán)網(wǎng)柜的組成概述與存在的不足

1.1? 環(huán)網(wǎng)柜的組成概述

電力企業(yè)以電網(wǎng)的投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)為主要業(yè)務(wù)，努力確保能源部門(mén)的安全、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。電力能源是日常生活中的重要能源，這需要發(fā)電企業(yè)做出更大的努力。因此，企業(yè)必須能夠靈活有效地應(yīng)用信息技術(shù)。如今，信息化已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力企業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。信息化有助于電力企業(yè)建立廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)，制訂詳細(xì)的計(jì)劃和準(zhǔn)備具體的任務(wù)，也有利于電力企業(yè)的快速發(fā)展。其中，電力環(huán)網(wǎng)柜是一套高壓開(kāi)關(guān)，安裝在金屬或非金屬絕緣柜中，或在電力公司運(yùn)營(yíng)中以間隔電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的形式制造，主體部分由負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)和熔斷器組成。環(huán)網(wǎng)柜廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)，分布在居民區(qū)和商場(chǎng)、城市綠化中心和工廠電氣平衡中心。由于它們分布廣泛，且需要占據(jù)一定的空間，因此在規(guī)劃和選址時(shí)必須進(jìn)行仔細(xì)協(xié)調(diào)和準(zhǔn)確計(jì)算^[1]。

1.2? 傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜存在的主要問(wèn)題分析

環(huán)網(wǎng)柜作為一組配電用電氣設(shè)備，安裝在金屬或非金屬絕緣子上，是為電網(wǎng)提供電力的電氣設(shè)備的總裝間隔。主要部件為起動(dòng)開(kāi)關(guān)和熔斷器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。它具有體積小、成本低、能提供參數(shù)和供電性能改善、供電安全等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于中國(guó)電網(wǎng)、城市社區(qū)、大型公共建筑和工業(yè)設(shè)施的10kV發(fā)電廠建設(shè)。傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)柜是一種缺乏智能化和自動(dòng)化技術(shù)的環(huán)網(wǎng)柜，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化技術(shù)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。但是，隨著人們社會(huì)電力總需求的不斷增長(zhǎng)和電網(wǎng)工作量的不斷增加，傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的弊端體現(xiàn)為不能滿足環(huán)網(wǎng)柜的靈活性和我國(guó)目前建設(shè)的10kV電力系統(tǒng)的安全要求。傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行方式主要與不分區(qū)混合安裝方式相匹配。由于傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜中的組件采用不分區(qū)混合安裝方式，因此傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部的方式是固定的。例如，鑒于目前10kV電網(wǎng)的無(wú)法靈活應(yīng)對(duì)不同的運(yùn)行條件的建設(shè)情況，這種安裝方式使得傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的整體布局過(guò)于混亂，不僅影響了我國(guó)的電網(wǎng)自動(dòng)化控制性能，同時(shí)也增加了電網(wǎng)的運(yùn)行故障率，降低了網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)運(yùn)行的安全性。同時(shí)，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的后續(xù)維護(hù)、維修、管理和更換工作產(chǎn)生重大負(fù)面影響，增加電網(wǎng)運(yùn)行管理成本。為此，目前我國(guó)10kV電力系統(tǒng)建設(shè)中，逐步取代傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)柜，采用更加智能化、集成化的智能環(huán)網(wǎng)柜，可有效提高10kV電力系統(tǒng)的效率，為網(wǎng)格用戶終端提供更安全的電力和電力傳輸服務(wù)^[2-3]。

1.3? 信息化在電力企業(yè)環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中應(yīng)用的意義

電力是現(xiàn)代生活中不可或缺的能源，也是所有行業(yè)的主要能源。停電將導(dǎo)致許多工作崗位關(guān)閉，城市癱瘓并造成經(jīng)濟(jì)損失。環(huán)網(wǎng)柜在日常生活中處處可見(jiàn)，比如上班路上在路邊就會(huì)有很多個(gè)環(huán)網(wǎng)柜。每個(gè)人都很熟悉它。由于該市人口眾多，每棟建筑和公共設(shè)施都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和規(guī)劃。因此，需要確定網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的位置和規(guī)劃，其規(guī)劃還必須符合市政府的整體城市設(shè)計(jì)和規(guī)劃。在信息化的幫助下，電力公司可以擁有一個(gè)龐大而準(zhǔn)確的城市和規(guī)劃信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并使用這個(gè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)支持環(huán)網(wǎng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。通過(guò)信息數(shù)據(jù)庫(kù)提供的地理和自然環(huán)境預(yù)設(shè)，公用事業(yè)單位可以準(zhǔn)確地選擇位置并隨后接收運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，將其有效地整合到城市規(guī)劃中，為城市設(shè)計(jì)和規(guī)劃提供技術(shù)支持，促進(jìn)城市發(fā)展。同時(shí)，還可以利用大數(shù)據(jù)分析定位環(huán)網(wǎng)柜的位置環(huán)箱的位置，檢測(cè)環(huán)網(wǎng)柜的工作性能確保每個(gè)環(huán)箱都能在可負(fù)載電壓范圍內(nèi)安全、有效的工作，提高環(huán)網(wǎng)柜的性能進(jìn)而滿足人民用電需求，保持生活、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

2? 信息化在電力企業(yè)環(huán)網(wǎng)柜規(guī)劃中實(shí)際應(yīng)用的策略研究

2.1? 信息化計(jì)算，提高經(jīng)濟(jì)效益

在電力公司中，通過(guò)使用信息化技術(shù)以節(jié)省成本和提高利用率，增加了電力公司的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)減少了設(shè)計(jì)師在城市規(guī)劃項(xiàng)目中的失誤次數(shù)，提高了城市規(guī)劃和城市建設(shè)的效率。環(huán)網(wǎng)柜的主要特點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，面積小，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，成本低，能有效改善電力參數(shù)，保證電力安全。在此基礎(chǔ)上，環(huán)網(wǎng)柜廣泛應(yīng)用于城市各區(qū)，這要求電力公司安全穩(wěn)定地運(yùn)行，并提供適當(dāng)?shù)碾娎|。因此，電力企業(yè)在安裝電網(wǎng)柜時(shí)，必須對(duì)該地區(qū)的地理和自然氣候環(huán)境有深入的了解和分析，并認(rèn)真、準(zhǔn)確地進(jìn)行計(jì)算。信息技術(shù)可以在環(huán)網(wǎng)機(jī)柜位置的定位和分析方面幫助電力公司，減少了專(zhuān)家驗(yàn)證地理環(huán)境的需要和后續(xù)人員無(wú)法設(shè)置氣候條件的需要。同時(shí)降低人工成本，可以準(zhǔn)確計(jì)算輸入輸出所需的確切電纜長(zhǎng)度和類(lèi)型以減少電纜浪費(fèi)，進(jìn)一步降低成本。中期施工開(kāi)始時(shí)，智能工程措施在收到信息后，幫助電力公司合理分配勞動(dòng)力，選擇合理的施工時(shí)間，協(xié)調(diào)施工各方的配合，監(jiān)控各個(gè)階段的進(jìn)度，同時(shí)提高項(xiàng)目效率并降低項(xiàng)目成本。根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的初步分析和所進(jìn)行的核算工作，每個(gè)環(huán)網(wǎng)柜在以后投入使用后，環(huán)網(wǎng)柜的故障率將顯著降低，緊急維修的概率也將降低，相應(yīng)數(shù)量的電纜也可以大量使用，從而進(jìn)一步降低日后的維護(hù)成本。因此，從環(huán)網(wǎng)柜的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)到中間施工連接再到最終維護(hù)，每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了精確和細(xì)致的信息化，每個(gè)環(huán)節(jié)都詳細(xì)控制成本，最大限度地幫助電力公司并促進(jìn)公用事業(yè)發(fā)展^[4]。

2.2? 信息化檢測(cè)，開(kāi)發(fā)智能環(huán)網(wǎng)柜

特別是在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜時(shí)，自動(dòng)化有助于早期收集信息，建立基本和詳細(xì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并在中期規(guī)劃中提供有效的安裝、安全運(yùn)行和降低通信成本。在后期維護(hù)監(jiān)控期間，幫助公用事業(yè)公司實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)柜網(wǎng)絡(luò)并及時(shí)維護(hù)。智能環(huán)網(wǎng)柜采用最先進(jìn)的信息技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行故障時(shí)提供快速定位和智能恢復(fù)，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行全面感知和評(píng)估，全面更新城市網(wǎng)絡(luò)以提升供電可靠性。以長(zhǎng)園深瑞的智能環(huán)網(wǎng)柜為例，其智能化體現(xiàn)在功能集成上，即集成控制、保護(hù)、饋線自動(dòng)化、通信線損測(cè)量、狀態(tài)控制等功能于一體，降低總能耗和成本;快速隔離以確保快速消除接地和短路，通過(guò)集成高速芯片處理智能感知狀態(tài)，結(jié)合各種智能傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的整體感知，支持設(shè)備維護(hù);提供可靠的環(huán)境保護(hù)，即常壓密封絕緣，集成開(kāi)關(guān)和操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，可靠性高，減少環(huán)境負(fù)擔(dān);一次性集成設(shè)計(jì)，設(shè)備采用全面的設(shè)計(jì)、制造和標(biāo)準(zhǔn)化的接口，減少了安裝、調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)操作的負(fù)擔(dān)。使用此智能柜共同完成了實(shí)際工程，效果良好，后續(xù)維護(hù)方便。智能環(huán)網(wǎng)柜的深層應(yīng)用價(jià)值在于通過(guò)計(jì)算機(jī)化開(kāi)發(fā)出更環(huán)保的智能環(huán)網(wǎng)柜?？傮w來(lái)看，智能環(huán)網(wǎng)柜體積不僅低于傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的1/6，建設(shè)成本也降低了近一半，輸電污染物排放量為1/70;智能環(huán)網(wǎng)柜也更具性價(jià)比，如集成上述主輔臺(tái)和觸摸終端，全電腦化設(shè)計(jì)，多功能一次集成，無(wú)冗余設(shè)計(jì)，故障率低，維護(hù)成本低;智能環(huán)網(wǎng)柜基于快速故障定位，適用于無(wú)分層協(xié)調(diào)的多小區(qū)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)ms級(jí)故障排除，最大限度地減少故障損失;智能環(huán)網(wǎng)柜還可以智能恢復(fù)供電，使用信息化技術(shù)根據(jù)負(fù)載智能級(jí)別選擇最佳值，優(yōu)化供電恢復(fù)路徑，努力實(shí)現(xiàn)電源的快速恢復(fù)，確保正常生產(chǎn)，延長(zhǎng)使用壽命^[5]。

2.3? 信息化分析，防止環(huán)網(wǎng)柜超負(fù)荷運(yùn)作

電力公司在完成前期規(guī)劃準(zhǔn)備、規(guī)劃開(kāi)發(fā)等主要工作后，還應(yīng)利用信息技術(shù)模擬環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行，確保設(shè)計(jì)的生命力、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。信息化是進(jìn)一步提高環(huán)網(wǎng)柜的安全性和操作性的最重要途徑，同時(shí)降低零件成本，提高效率，幫助工程師設(shè)計(jì)更多的環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜主機(jī)是一種靜電設(shè)備，采用電磁感應(yīng)原理將輸入電壓提高或降低為單頻交流電壓。目前，城市對(duì)電力的需求正在增長(zhǎng)——從路燈到住宅再到臺(tái)燈，調(diào)整環(huán)網(wǎng)柜后，能在偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸和供電。然而，環(huán)網(wǎng)機(jī)柜總是面臨諸如擁塞等安全問(wèn)題，其安全問(wèn)題多與電弧和火災(zāi)有關(guān)。屆時(shí)，環(huán)網(wǎng)柜將發(fā)生短路，導(dǎo)致外圍服務(wù)區(qū)停電和火災(zāi)報(bào)警，造成財(cái)產(chǎn)損失和生命損失。通過(guò)信息化的應(yīng)用，利用數(shù)據(jù)分析規(guī)劃系統(tǒng)幫助電力公司從最合適的核心區(qū)塊位置選擇特定的服務(wù)區(qū)域和工作流程，智能規(guī)劃為后續(xù)人員維護(hù)和維修提供便利，以確保主環(huán)區(qū)塊在合理負(fù)載下順利運(yùn)行。同時(shí)，通過(guò)將流程中的數(shù)據(jù)和文本信息引導(dǎo)到以下鏈接并分發(fā)，展示各種方法，展示環(huán)網(wǎng)柜解決方案的實(shí)際影響，在合理的情況下縮小不合理差距，指定專(zhuān)家進(jìn)行有針對(duì)性的溝通檢查，有效利用溝通和信息管理，制訂案例數(shù)據(jù)收集計(jì)劃，取得實(shí)際成功后，為今后的工作提供依據(jù)^[6]。

3? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，信息化為電力企業(yè)環(huán)網(wǎng)柜的規(guī)劃提供了一個(gè)可行的計(jì)劃，并指明了工作的總體方向，在使用過(guò)程中可以及時(shí)響應(yīng)執(zhí)行并跟蹤其進(jìn)度。此外，還可以促進(jìn)新技術(shù)和電氣設(shè)備的出現(xiàn)和創(chuàng)新，使得環(huán)網(wǎng)柜在正常、高效的工作中發(fā)揮不可估量的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]席曉波.10KV環(huán)網(wǎng)柜故障下配電網(wǎng)設(shè)備檢修系統(tǒng)研究[J].電子世界，2021（1）：67-68.

[2]國(guó)家電網(wǎng)有限公司.一種基于分布式配電終端的智能環(huán)網(wǎng)柜：CN201911259162.6[P]. 2020-06-09.

[3]陳琪瑯.一體化環(huán)網(wǎng)柜智能測(cè)控模塊設(shè)計(jì)[J].電器與能效管理技術(shù)，2017（6）：43-47，92.

[4]丁劍，左知辰，尤俊強(qiáng).智能環(huán)網(wǎng)柜五防連鎖裝置的設(shè)計(jì)改造研究[J].電力系統(tǒng)裝備，2019（13）：233-234.

[5]歐仕賢，鐘健，姚康，等.智能環(huán)網(wǎng)柜在10kV電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（11）：64-65.

[6]陳彬.集約型配電自動(dòng)化終端網(wǎng)絡(luò)化檢測(cè)技術(shù)研究[J].電氣自動(dòng)化，2019，41（1）：108-111，118.