智能配變終端下的低壓配電網(wǎng)智能運檢體系研究

李晗洢 張琪 趙勇峰

摘要：低壓配電網(wǎng)在供電網(wǎng)絡(luò)的價值主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面是供電質(zhì)量，另一方面是服務(wù)質(zhì)量。人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦袝褂幂^多的電子設(shè)備，保證供電質(zhì)量是低壓配電網(wǎng)運行的重要指標之一。為用戶提供供電服務(wù)，并且滿足客戶的用電需求，需要低壓配電網(wǎng)保持在安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)?；诠╇娰|(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量雙重要求，使用智能變配終端設(shè)備，構(gòu)建智能運檢體系，有助于提高配電網(wǎng)的運行能力。

關(guān)鍵詞：低壓配電網(wǎng);邊緣計算;智能配變終端;配變物聯(lián)網(wǎng);智能感知

引言

如今，電早已經(jīng)成為我們生活、生產(chǎn)中不可缺少的資源，由于城市化發(fā)展進步不斷擴大而導(dǎo)致用電緊張，為此，我們必須加快對電力設(shè)施的建設(shè)，加速電力設(shè)計方案，滿足社會生產(chǎn)發(fā)展與人民用電需要。而采用低壓配電電網(wǎng)智能運檢體系，則有利于有幫助我們解決當前電力輸送問題。

1低壓配電網(wǎng)智能運檢體系的重要性

低壓配電網(wǎng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中，通過物理聯(lián)接的方式實現(xiàn)電力生產(chǎn)，并幫助電網(wǎng)運行完成電力消費。作為電力商品交付處理的最后環(huán)節(jié)，電網(wǎng)系統(tǒng)不斷升級，對低壓配電網(wǎng)也提出了更高要求。不管是從供電質(zhì)量還是從服務(wù)質(zhì)量方面，電網(wǎng)升級穩(wěn)定運行都離不開低壓配電網(wǎng)的支持，尤其是生活水平的改善、用電需求量增加、停電或者低電壓等都會影響到正常的生活與工作。特別是電力體制改革發(fā)展背景下，為售電側(cè)開放創(chuàng)造了更多有利條件，用戶選擇與供電質(zhì)量之間緊密相連。電力應(yīng)用直接關(guān)系到經(jīng)濟發(fā)展與國計民生，全新電力改革發(fā)展對低壓配電網(wǎng)的管理提出了更高要求。運行、巡視、搶修、保電以及停電等管理檢查工作都需要在智能運檢體系下完成，因此設(shè)置低壓配電網(wǎng)智能運檢體系可以更好的提供供電服務(wù)、是完善供電體系的重要內(nèi)容。

2智能配變終端下的低壓配電網(wǎng)智能運檢體系研究

2.1數(shù)據(jù)分析

為進一步提升配電網(wǎng)管理的智能化水平，除了傳統(tǒng)的巡視、檢修工作外，依托信息化、智能化建設(shè)可以支撐以下業(yè)務(wù)：實時監(jiān)測設(shè)備重過載、三相不平衡、電壓異常等數(shù)據(jù)，將配電網(wǎng)相關(guān)運行情況數(shù)據(jù)進行匯總、分析;研判停電影響范圍、形成停電影響客戶清單;對故障進行提前預(yù)警、研判和定位 。因此要建立低壓配電網(wǎng)的智能化、信息化管理，從所需開展的業(yè)務(wù)分析，需要獲取的主要數(shù)據(jù)流為：低壓拓撲信息，低壓故障信息，低壓設(shè)備狀態(tài)信息（電流、電壓、有功功率、無功功率、溫度等），線路/設(shè)備運行信息（線損、無功補償、三相不平衡、重過載等）。其中低壓拓撲信息體現(xiàn)了設(shè)備間的連接關(guān)系、拓撲關(guān)系和隸屬關(guān)系，是開展運檢和營銷相關(guān)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ);低壓故障信息是故障快速告警、定位、搶修指揮，以及客戶報修和客戶服務(wù)指標的關(guān)鍵信息;設(shè)備運行信息和設(shè)備狀態(tài)信息將整體影響到供電服務(wù)可靠性，將信息結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以提前預(yù)判設(shè)備的運行信息，將傳統(tǒng)的檢修工作從計劃檢修變?yōu)闋顟B(tài)檢修，將被動的配電網(wǎng)變?yōu)橹鲃拥呐潆娋W(wǎng)。

2.2配變終端與電能表交互

1）低壓拓撲動態(tài)管理。低壓拓撲動態(tài)管理流程如下，臺變向智能配變終端發(fā)出指令，智能配變終端控制臺變總開關(guān)，開關(guān)用于控制低壓分支開關(guān)，若低壓分支開關(guān)運行出現(xiàn)問題，分支箱檢測終端會發(fā)出預(yù)警，將低壓分支開關(guān)調(diào)整至穩(wěn)定狀態(tài)，隨后控制次級分支開關(guān)，最終電力資源進入到末端電網(wǎng)智能感知終端，由終端向用戶提供電力服務(wù)。2）故障研判與預(yù)警。低壓斷路保護器會對低壓配電網(wǎng)的故障進行研判和預(yù)警，若電路處于正常運行狀態(tài)，智能配變終端會向總保開關(guān)發(fā)出運行指令，用于控制用戶供電開關(guān)。若上述過程存在問題，GIS 和 PMS2.0 系統(tǒng)會實施智能化處理措施，保證低壓配電網(wǎng)正常的運行。

2.3智能配電終端

低壓配電網(wǎng)運檢系統(tǒng)在智能配電終端作用下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的科學采集、通信以及智能控制的優(yōu)化，時刻掌握設(shè)備運行狀態(tài)，滿足信息監(jiān)測分析和電能質(zhì)量控制的要求。信息模型與主站終端的標準化建設(shè)，為運檢系統(tǒng)增加拓展遙控功能，并實現(xiàn)分布式電源布置。進一步落實精細化管理方案，運行監(jiān)測低壓設(shè)備的同時，將本地控制信息上傳，便于整合低壓配電網(wǎng)的運檢信息。尤其是新需求的增加，使低壓配電網(wǎng)傳統(tǒng)形式調(diào)整為監(jiān)測終端，涉及功能擴展、接口等功能，并將這些功能整合到硬件中，打破了業(yè)務(wù)拓展的限制。在虛擬化容器技術(shù)的協(xié)助下，及時為用戶提供更專業(yè)、更貼合的服務(wù)，以此實現(xiàn)配變終端到智能化升級的轉(zhuǎn)變。

2.4基于智能配變終端的運檢體系構(gòu)建方案

為了更好的做好智能配變終端運檢構(gòu)建方案，那么加強技術(shù)人才培養(yǎng)，及在設(shè)計之前做好建設(shè)規(guī)劃方案。此外，還有進一步加強終端設(shè)備的及軟件的投入：第一，加強智能配變終端設(shè)計工作，以更好監(jiān)督設(shè)備運行狀態(tài)及運行能力，并且還要加強數(shù)據(jù)分析管理工作。第二，接入低壓拓撲動態(tài)管理系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)之后，則能提高監(jiān)控效率，降低監(jiān)控難度，并且整個過程中均不需人工參與，例如：當我們采用了該系統(tǒng)之后，那么便能實現(xiàn)自動識別，提高監(jiān)控準確度，及提高監(jiān)控準確度。第三，構(gòu)建故障研判與預(yù)警機制，只有加強這一方面建設(shè)以后，那么才能提高故障研判能力及效率，同時也無法準確作出預(yù)警，并且，還能夠解決故障維修后的送電問題，而且，如果客戶長時間都停電的話則就會造成巨大生產(chǎn)損失，會造成極大的負面影響。第四，接入無功補償和三相不平衡裝置，則能提高電力補償能力，同時還能提高電力供應(yīng)，穩(wěn)定設(shè)備內(nèi)部電壓，能使維護管理人員能在第一時間里掌握到低配電網(wǎng)的運行情況，例如：了解設(shè)備里的有功率、無功率等狀態(tài)信心，便于人們監(jiān)督設(shè)備運行情況。第五，配變終端本地計算實現(xiàn)，構(gòu)建本地計算機終端配變機制，那么便能設(shè)備內(nèi)部的配電情況進行更多監(jiān)督，同時還能使我們及時掌握智能電表運行情況，在管理的過程中我們可以采用網(wǎng)絡(luò)和計算、儲存等來進行監(jiān)督，同時還能提高本地數(shù)據(jù)處理能力。

結(jié)語

在低壓配電網(wǎng)中，通過智能配變終端可以實現(xiàn)配變終端與智能電表、監(jiān)測類設(shè)備的交互，建立所需的數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)對低壓配電網(wǎng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，完成支撐建立智能運檢體系所需的低壓拓撲動態(tài)管理、故障研判和預(yù)警等基礎(chǔ)功能。所提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合本地計算能力，為低壓配電網(wǎng)提供實時準確的運行狀態(tài)信息，可綜合提升社會效益、管理效益和經(jīng)濟效益。1）社會效益。①提高了低壓臺區(qū)運行可靠性，縮短用戶停電時間，提升客戶滿意度，體現(xiàn)了電網(wǎng)公司以客戶為中心的服務(wù)理念。②利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)手段提供全面分析，及時發(fā)現(xiàn)故障，減少停電事故。2）管理效益。①解決了目前低壓配電網(wǎng)自動化程度低，對于運行狀況無法及時感知的問題，將低壓配電網(wǎng)管理現(xiàn)狀從“被動管理”提升為“主動管理”，提升了供電可靠性。②為運行檢修管理部門實現(xiàn)低壓配電臺區(qū)的信息化、智能化管理提供了先進的技術(shù)手段，并且能夠提供營銷客戶座席所需的故障信息，以便對故障情況及時做出反應(yīng)。3）經(jīng)濟效益。①通過對低壓臺區(qū)運行設(shè)備的在線監(jiān)測，保證了低壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，避免了設(shè)備故障運行造成的電力資產(chǎn)損失以及由此引發(fā)的安全事故。②智能配變終端低壓停電故障自動上報功能應(yīng)用解決了以往低壓故障處理不及時帶來的時間成本。③智能低壓配電網(wǎng)的建設(shè)減輕了一線員工的工作量，提高了勞動效率，降低了低壓故障判斷的成本。

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