提高配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)水平的策略分析

王義軍

摘要：電力配網(wǎng)的作用主要體現(xiàn)在可以實(shí)時(shí)將接收的電能第一時(shí)間分配到用戶的電力網(wǎng)上。就目前配網(wǎng)運(yùn)維產(chǎn)生的問(wèn)題分析，大多數(shù)與配網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)相關(guān)。配網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中如果存在問(wèn)題，一方面會(huì)降低電力配網(wǎng)的可靠性，另一方面會(huì)降低配網(wǎng)電力分配的時(shí)效性。由此可見，配網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)對(duì)于電網(wǎng)的正常運(yùn)維來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，需要對(duì)配網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的相關(guān)要點(diǎn)進(jìn)行深入分析和研究?；诖耍酒恼聦?duì)提高配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)水平的策略進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：提高配電網(wǎng);運(yùn)維技術(shù)水平;策略分析

引言

配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的運(yùn)維管理水平不但關(guān)系到電力用戶的滿意度，而且還與電網(wǎng)安全以及供電企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本密切相關(guān)。因此，做好配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的管理工作，保證配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)保持良好的狀態(tài)，既是供電企業(yè)的社會(huì)責(zé)任，也是其降本增效的有效途徑。目前，由于配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)具有數(shù)量眾多且分布廣泛、感知設(shè)備配置不足、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量較差、各類信息融合不充分等特點(diǎn)，導(dǎo)致其運(yùn)維管理工作存在以下不足：不能準(zhǔn)確掌握配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的狀態(tài)，運(yùn)維管理工作帶有較強(qiáng)的主觀盲目性;不能及時(shí)識(shí)別配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的各類異常，運(yùn)維管理工作效率低下且缺乏主動(dòng)性;不能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)至關(guān)重要。

1配電網(wǎng)智能化運(yùn)維管理平臺(tái)

配電網(wǎng)智能化運(yùn)維管理平臺(tái)是以互聯(lián)網(wǎng)為核心，組成的開放式平臺(tái)，包括智能感知層、數(shù)據(jù)融合層與智能決策層，智能感知層：集成配電自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和用電采集系統(tǒng)等相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)推送信息和數(shù)據(jù)總線等方式接入互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái).數(shù)據(jù)融合層：將整合的數(shù)據(jù)傳入配電網(wǎng)資源中心，清洗及整理相關(guān)數(shù)據(jù)，配電網(wǎng)資源中心屬于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)。智能決策層：以互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)每種業(yè)務(wù)管理的需求組建配電網(wǎng)智能化運(yùn)維管理平臺(tái)，完成設(shè)備狀態(tài)管理、運(yùn)維管理與應(yīng)急管理。

2提高配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)水平的策略

2.1數(shù)字孿生技術(shù)

數(shù)字孿生是一種高度集成的多物理場(chǎng)、多尺度、多概率的仿真模型，并能夠利用傳感器數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等反映物理實(shí)體的實(shí)時(shí)狀態(tài)及演變趨勢(shì)等。數(shù)字孿生體系由物理實(shí)體、數(shù)字孿生以及兩者之間的雙向交互通道三部分組成。數(shù)字孿生通過(guò)接收來(lái)自物理實(shí)體的狀態(tài)信息而同步演化，基于數(shù)字孿生可以進(jìn)行診斷及預(yù)測(cè)等一系列計(jì)算分析，并將分析結(jié)果反饋給物理實(shí)體，從而推動(dòng)物理實(shí)體優(yōu)化調(diào)整。數(shù)字孿生技術(shù)架構(gòu)大致可分為物理層、數(shù)據(jù)層、模型層、功能層以及展現(xiàn)層等5層。其中，物理層由物理實(shí)體構(gòu)成;數(shù)據(jù)層中的各類數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的基礎(chǔ);模型層中的各類計(jì)算分析模型是數(shù)字孿生的核心;功能層集成了描述、診斷、預(yù)測(cè)等各類功能應(yīng)用，基于功能層可實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的精益管理和優(yōu)化調(diào)整;展現(xiàn)層則負(fù)責(zé)通過(guò)VR/AR、3D模型、GIS等將功能層的相關(guān)信息進(jìn)行輸出。

2.2運(yùn)維決策管理

通過(guò)知識(shí)發(fā)現(xiàn)子模塊與決策器設(shè)計(jì)子模塊，分析容易出現(xiàn)故障的電力設(shè)備集合的健康度以及重要度，利用健康度以及重要度評(píng)估運(yùn)維決策風(fēng)險(xiǎn)，為配電網(wǎng)運(yùn)維提供決策支持，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維決策管理。電力設(shè)備狀態(tài)量異常數(shù)據(jù)信息可通過(guò)知識(shí)發(fā)現(xiàn)子模塊獲取，容易出現(xiàn)異常及故障的電力設(shè)備集合則由關(guān)聯(lián)規(guī)則獲取。決策器設(shè)計(jì)子模塊具有分析與決策功能和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等功能。

2.3配網(wǎng)自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)

（1）監(jiān)控技術(shù)。監(jiān)控技術(shù)是指基于aram的頻率檢測(cè)，優(yōu)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從而形成一個(gè)全新的維護(hù)終端監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)的運(yùn)行情況。通過(guò)監(jiān)控技術(shù)可以對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行情況實(shí)時(shí)分析和監(jiān)測(cè)，繼而進(jìn)一步地具體分析。這種建立在SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)上的綜合控制系統(tǒng)，對(duì)終端數(shù)量、數(shù)據(jù)交換都能起到很好的控制作用，還能在數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上，提高數(shù)據(jù)交換速率。保障了配網(wǎng)維護(hù)系統(tǒng)性能得到充分發(fā)揮。（2）新型通信技術(shù)。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)離不開通信技術(shù)，配電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中對(duì)遠(yuǎn)程化監(jiān)控技術(shù)的要求也愈加嚴(yán)苛。在配電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用光纖通信技術(shù)主要是因?yàn)槠渚哂休^高的性價(jià)比。光纖通信技術(shù)主要起到輸送配電維護(hù)相關(guān)信息的作用，并通過(guò)終端對(duì)當(dāng)前的數(shù)據(jù)和頻率進(jìn)行控制。通常情況下，自動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)中也會(huì)利用快速數(shù)據(jù)傳輸，其先進(jìn)性能能夠幫助擴(kuò)展更多的功能。

2.4智能配電網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知關(guān)鍵技術(shù)

態(tài)勢(shì)理解。態(tài)勢(shì)理解是數(shù)據(jù)分析階段，深入理解與挖掘在態(tài)勢(shì)覺(jué)察階段中收集到的數(shù)據(jù)，并從系統(tǒng)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、負(fù)載轉(zhuǎn)供能力、可靠性、靈活性、供電能力、負(fù)荷接入能力和分布式發(fā)電消納能力等方面分析智能配電網(wǎng)的運(yùn)行態(tài)勢(shì)。態(tài)勢(shì)理解主要關(guān)鍵技術(shù)包括：不確定性潮流計(jì)算技術(shù)、混合狀態(tài)估計(jì)技術(shù)、配網(wǎng)彈性分析與自愈控制技術(shù)、配網(wǎng)可靠性與靈活性分析技術(shù)、配網(wǎng)協(xié)同調(diào)度技術(shù)、配網(wǎng)故障定位技術(shù)、電力市場(chǎng)技術(shù)、虛擬電廠技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)等。不確定性潮流計(jì)算技術(shù)，涉及區(qū)間潮流]、模糊潮流、概率潮流等算法，旨在估計(jì)不確定性因素帶給配電網(wǎng)的影響，其將確定性潮流計(jì)算中的已知和待求量都視為隨機(jī)變量，并基于模糊數(shù)或概率統(tǒng)計(jì)理論分析等方式建立配電網(wǎng)不確定潮流計(jì)算模型，僅通過(guò)一次計(jì)算即可為智能配電網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知提供更全面的數(shù)據(jù)分析，從而減輕配電網(wǎng)不確定因素導(dǎo)致的重復(fù)運(yùn)算負(fù)擔(dān);當(dāng)前配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)主要來(lái)自于SCADA系統(tǒng)，為進(jìn)一步提升配電網(wǎng)量測(cè)精度、時(shí)效和范圍，提供量測(cè)信息更全面的PMU逐漸在智能配電網(wǎng)中普及，但短期內(nèi)智能配電網(wǎng)處于傳統(tǒng)與新型量測(cè)裝置大量并存的狀態(tài)，所以亟需基于PMU/SCADA混合量測(cè)的狀態(tài)估計(jì)技術(shù)（混合狀態(tài)估計(jì)技術(shù)）來(lái)提升態(tài)勢(shì)感知精度和廣度，未來(lái)階段的研究將會(huì)聚焦于不同類型量測(cè)裝置在頻率、時(shí)標(biāo)、結(jié)構(gòu)、延時(shí)等方面的區(qū)別，并探尋合適的數(shù)據(jù)處理方法。

結(jié)束語(yǔ)

配網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)配網(wǎng)運(yùn)維工作，有很多優(yōu)勢(shì)，能夠幫助配網(wǎng)運(yùn)維工作順利開展，大大提高運(yùn)維工作的質(zhì)量和效率，保證了配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性能和穩(wěn)定性能。同時(shí)，在當(dāng)前電力行業(yè)迅猛發(fā)展的背景下，我國(guó)應(yīng)大力發(fā)展現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)，不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，持續(xù)加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)的建設(shè)和改造水平，利用現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)完善配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制。

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