電力系統(tǒng)中智能配電網設計應用

趙超

摘 要：在電力系統(tǒng)中，智能配電網建設越來越多，其在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，是非常重要和關鍵的構成部分。與電力用戶的距離最近，所以容易受到電力用戶的影響，從而出現(xiàn)各種故障問題，影響整個電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。為了進一步提高配電網智能化管控平臺，通過建設智能配電網，可以顯著提升配電網運行的智能化水平，降低出現(xiàn)故障的概率，提升電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。本文首先分析了配電網規(guī)劃設計，其次探討了電力系統(tǒng)中智能配電網設計應用，以供參考。

關鍵詞：電力系統(tǒng);配電網;智能化;故障檢修

引言

為了進一步提高配電網智能化管控平臺，系統(tǒng)以及技術人員需要針對現(xiàn)階段配電網運行管控平臺運檢管理穿透力水平較低、傳統(tǒng)技術監(jiān)督落后等全新問題，制定出基于大數(shù)據的配電網智能化運維管控平臺的設計和應用策略。

1配電網規(guī)劃設計

（1）新建或改造增容變電站的容量需符合電力負荷預測的要求，滿足“N-1”原則及電網容載比范圍的要求;變電站站址選擇盡可能靠近負荷中心，原則上不占用農田保護區(qū)，遠離易燃易爆等高危場所，滿足防洪要求，協(xié)調對周邊環(huán)境及其他設施的影響。（2）一是電力線路走廊路徑規(guī)劃應綜合考慮線路長度、地形交通、施工運行及區(qū)域總體規(guī)劃的要求;二是避開軍事設施、大型工礦企業(yè)及不良地質地帶;三是盡量避開原始森林、自然保護區(qū)和風景名勝區(qū);四是與建筑物、公路、鐵路、機場等保證合理的安全距離。在城鎮(zhèn)中心區(qū)、重點風景區(qū)等地段，合理利用電纜埋地敷設方案，與市政道路規(guī)劃并行設計。（3）末端開閉所、低壓配電房等終端配電設施，應合理利用建設用地資源布置，盡量靠近用電負荷中心，采用節(jié)能環(huán)保型配電設施。在有分布式電源、電動車充電設施及電儲能設施的區(qū)域，應充分利用負荷側的電網反饋特性，將其納入片區(qū)配電網規(guī)劃中，合理參與電力平衡，以節(jié)約電能、減少投資。

2電力系統(tǒng)中智能配電網設計應用

2.1監(jiān)督參數(shù)設計

針對數(shù)據監(jiān)督管理層面，需要針對系統(tǒng)監(jiān)督管理參數(shù)開展方案設計，并且充分結合生產運維業(yè)務具體種類、作業(yè)質量的核心關鍵點開展全方位、多角度技術分析。除此之外，從而制定出各種類型的信息數(shù)據基礎標準，結合系統(tǒng)跟蹤參數(shù)具體走勢和方向，全面驗證終端業(yè)務的運轉質量和效果，同時還需要針對標準范圍中的異常數(shù)據和信息開展預警和信息分析，最終完成系統(tǒng)各個標準參數(shù)設計和運行。（1）配電網實施規(guī)模和標準方面上，需要針對配電網實施規(guī)模標準可視化信息分析，進而全面跟蹤配電網指標變化，進一步分析配電網指標問題，從而提出詳細的完善和改進策略。（2）配電網運行參數(shù)設計上，該指標可以有效完成配電網運行標準，比如：配電設備運行效率、配電設備故障率、電力供應可用系數(shù)、電壓標準等相關方面的可視化技術分析，從而完成數(shù)據參數(shù)的實施跟蹤運行標準變化。

2.2故障導航可視化以及巡檢管理模塊的應用

配電網中出現(xiàn)故障問題以后，系統(tǒng)會發(fā)出警報并通過短信方式提醒運維人員，運維人員確認故障信息后，系統(tǒng)可以自動化生成配電網線路位置的規(guī)劃圖。規(guī)劃圖中會具體顯示故障的具體位置以及現(xiàn)場的照片，故障及其簽單的時間和人員等信息，所有信息一目了然。另外，系統(tǒng)還可以根據現(xiàn)場實際情況，自動化生成到達故障地點的路線規(guī)劃圖，運維人員根據路徑規(guī)劃圖可以在最短時間內到達故障地點。此功能對于運維人員來說非常方便，因為配電網中涉及很多的硬件設施并且比較分散，基于路徑規(guī)劃圖能顯著地縮短運維人員在路途中的時間。運維人員到達配電網故障地點后，正式開展運維工作前，系統(tǒng)會彈出相關核實確認單，確認無誤后即可開展工作，降低了出現(xiàn)人為失誤的概率。

2.3圖形顯示和接線圖管理

在對調度支持系統(tǒng)圖形界面設計過程中，主要包括電氣、電纜網和開關站圖等接線圖，利用單線圖、區(qū)域圖、全網接線等方式展現(xiàn)電氣接線，在接線圖中顯示配網運行信息，實現(xiàn)多圖顯示、視圖縮放等功能。

2.4大數(shù)據框架設計

配電網大數(shù)據分析和操作過程中，由于充分考慮數(shù)據分析和計算的質量與效率，需要在大數(shù)據平臺以及信息計算的基礎條件上，進一步開展大數(shù)據外部框架設計?，F(xiàn)階段，配電網智能化運維管控平臺的設計和應用方面上，其公變數(shù)據采集完整率、低壓數(shù)據采集完整率、區(qū)域最大負荷、日最大負荷趨勢、配電變壓器缺項分析等技術需求相對較高，所以系統(tǒng)實際進行數(shù)據信息調整時，由于數(shù)據計算數(shù)量巨大，造成了系統(tǒng)反應十分緩慢，所以從終端業(yè)務操作要求作為基礎角度，需要以終端業(yè)務信息數(shù)據作為基礎條件，利用Spark Streaming 系統(tǒng)開展實時數(shù)據計算，以便于終端業(yè)務在信息分析時的效率。實時數(shù)據在系統(tǒng)運轉環(huán)節(jié)上，需要使用 KAFKA 系統(tǒng)或者Flume 系統(tǒng)開展實時且全面的獲取，進而將所獲得的信息和數(shù)據儲存至 HBASE 數(shù)據庫結構中。而批量數(shù)據則需要利用 ETL 工具將終端業(yè)務系統(tǒng)所產生的數(shù)據傳輸至系統(tǒng)源頭層，進而使用 ApacheKUDU 針對數(shù)據信息進行技術處理和系統(tǒng)儲存。搶修服務標準能夠有效完成和實現(xiàn)系統(tǒng)可視化技術分析，比如：設備停電信息數(shù)據上報效率、搶修恢復效率以及自動搶修信息等，實時跟蹤配網搶修服務指標變化、對超出閥值的指標進行預警，輔助分析指標短板。

結語

綜上所述，對電力系統(tǒng)中的配電網進行智能化建設，能顯著提升配電網運行過程的穩(wěn)定性，降低配電網出現(xiàn)故障問題的概率，為電力用戶提供更加完美的服務，所以配電網的智能化建設是未來發(fā)展的必然趨勢。本文結合實際情況，對配電網進行了智能化設計，介紹了整個設計框架方案，對系統(tǒng)中使用的主要硬件設施進行了詳細闡述。最后將設計的智能配電網應用到某 10kV 線路中，對其各項功能進行測試，發(fā)現(xiàn)均達到了預期效果。智能配電網的成功應用，為電力用戶提供了更加穩(wěn)定的電力服務，為供電企業(yè)創(chuàng)造了更好的經濟效益。

參考文獻：

[1]張曄.關于配電網運行穩(wěn)定性的保障措施研究[J].福建質量管理，2015（08）：157.

[2]田永明，梅成磊，馬強，等.基于互聯(lián)網平臺的配電網智能化運維管理模式[J].計算機系統(tǒng)應用，2021，30（06）：100-106.

[3]唐鶴，邱桂華.配電網智能網架分析研究[J].電子設計工程.2021，29（11）：181-184.