林 潮
(廣西綠能電力勘察設計有限公司,廣西 南寧 530000)
城鎮(zhèn)化進程的加速,能源消耗日益增長,人們對能源質(zhì)量與穩(wěn)定性要求不斷提高,電力系統(tǒng)的發(fā)展尤為重要。然而,在電力系統(tǒng)中,由于“高功率傳輸,光功率分布”的理念[1],使得配電網(wǎng)中的許多用戶忽略了配電網(wǎng)的發(fā)展,造成了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的運行效率低下,不僅制約了配電網(wǎng)的發(fā)展,還影響了人民群眾的正常用電。所以,隨著城市的發(fā)展,配網(wǎng)的智能化以及配網(wǎng)的自動化技術也在不斷發(fā)展。智能配電網(wǎng)和配電自動化能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)的弱點進行有效處理,同時也能夠?qū)τ脩舫霈F(xiàn)的問題進行及時反饋,提高配電網(wǎng)的總體效能,降低能源消耗。
隨著電力輸送技術和電網(wǎng)調(diào)整技術的快速發(fā)展,智能配電網(wǎng)逐漸代替了原有的舊配電網(wǎng)。在實踐中,大多數(shù)的電力公司利用計算機,監(jiān)測不同區(qū)域的用電情況,并根據(jù)區(qū)域用電差異進行差異化配電,從而構(gòu)建出與之匹配的快速、便捷的配電網(wǎng)[2]。通過差異化配電,達到有效節(jié)能用電的目標,對當前能源浪費問題進行改革,提高配電效率。隨著現(xiàn)代智能配電網(wǎng)的發(fā)展,電力網(wǎng)絡的發(fā)展越來越受到人們的重視。通過對電源裝置的指令,實現(xiàn)無人操縱的智能配電網(wǎng)。能夠快速整理、歸納、整理、分析系統(tǒng)中的資料,及時發(fā)現(xiàn)故障部件及高耗能裝置。供電企業(yè)可以將分布式供電設備配置到智能配電網(wǎng)中,來完成對城市不同地區(qū)的供電,該方法能夠有效避免停電、裝置失效等潛在的風險,增強了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行效率,同時也為一些電站減輕了用電壓力。智能配網(wǎng)的技術水平相對較高,通過對新技術的運用,能夠有效集成電力資源,充分滿足社會生活及發(fā)展的用電需求,避免資源浪費等問題,實現(xiàn)電力在傳輸網(wǎng)絡中的快速流動,實現(xiàn)電力的雙向快速流動。
根據(jù)區(qū)域的具體情況,以生活生產(chǎn)的實際需求為依據(jù),高效配電,提高智能配網(wǎng)效率[3]。增加配電網(wǎng)的線徑,降低電力傳輸損耗所占的比重,使配電網(wǎng)絡的建造符合城市規(guī)劃。在配電網(wǎng)中安裝各種傳感器,并安裝智能化的檢測裝置。重新布設配電網(wǎng)絡,技術人員要做好對供電系統(tǒng)的負載的預測工作,根據(jù)預測結(jié)果來制定電力網(wǎng)的建設規(guī)劃,從而決定配網(wǎng)的容量比例的合理范圍,達到供需協(xié)調(diào)。提高配電網(wǎng)的建設效率,改變傳統(tǒng)陳舊的運行方式,減少資源浪費,降低因人為因素帶來的誤差,通過智能檢測與控制,實現(xiàn)對配網(wǎng)的不間斷監(jiān)控,能夠有效提高配電網(wǎng)的穩(wěn)定性,減少成本,提高供電效率。
隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,自動化程度越來越高,應用也越來越廣泛。配電自動化將給我國現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)帶來新的生機和動力。配電網(wǎng)自動控制技術是由原有的配電網(wǎng)技術發(fā)展而來的一門高端技術[4]。
首先,在能源分配方面,配電自動化可以預測在一段時間里各個區(qū)域的用電量,從而可以在一定程度上降低或者提高配電容量,達到提高電力資源利用率的目的。解決人工指派方法的不足,防止人工指派的失誤,充分發(fā)揮配電網(wǎng)自動化的功能,降低工作人員的工作量,提高供電效率。
其次,在智能監(jiān)控方面,配電自動化系統(tǒng)利用監(jiān)控主機,對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行采集,再通過監(jiān)控設備對信息進行分類處理,由智能設備下達命令,以此提高對配電系統(tǒng)的保護。
最后,在故障自動投切并恢復供電方面,配電自動化可以對出現(xiàn)故障或停機的配電設備進行快速探測,并及時切斷故障源,實現(xiàn)故障隔離、斷點定位等工作,并及時提供故障數(shù)據(jù),相關人員可以快速對系統(tǒng)故障進行診斷及維修,從而可以盡快恢復供電。
在能源分配方面,為了減少電能傳輸成本,提高電力的利用效率,相關單位及部門應該重視對自動化技術的應用,提升供電系統(tǒng)的整體運行效率,并對原有的配電網(wǎng)進行改造,以提高供電系統(tǒng)的整體工作效率,綜合利用配網(wǎng)自動化相關技術,提高電力系統(tǒng)工作效率[5]。例如,根據(jù)地區(qū)的不同環(huán)境,對生產(chǎn)生活用電進行預測,按需分配,從而對配電量進行調(diào)節(jié),并將大數(shù)據(jù)技術的計算能力充分利用起來,從而提升配電量的計算精度。
在智能監(jiān)控方面,為提高配電系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡化,實現(xiàn)配電系統(tǒng)的多功能發(fā)展,通過對配電信息的采集、處理、存儲、分析、傳輸、控制等功能,對系統(tǒng)設備進行監(jiān)測管理,監(jiān)控整個配電系統(tǒng)的運行。
在故障自動投切并恢復供電方面,配電自動化系統(tǒng)應用廣泛,如ATS 電源切換系統(tǒng)的應用,當主回路發(fā)生故障時,配電自動化系統(tǒng)會立即切換為備用電源,保證系統(tǒng)的正常運行。
當前,我國電網(wǎng)運行中出現(xiàn)主動問題,比如:用電地區(qū)劃分不清、用電大戶分析不到位等,采取標準化的電網(wǎng)經(jīng)營方式,減少電網(wǎng)投入,提高配電系統(tǒng)的信息化程度,以此保證配電網(wǎng)的工作效率,降低能源損耗。
通過對智能配電網(wǎng)與配電自動化系統(tǒng)的對比分析,可以看出智能配電網(wǎng)與配電自動化緊密相關,并且具有一定的相似性。配電自動化是將現(xiàn)代計算機、通信、信息技術運用于配電網(wǎng),是實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化的重要技術途徑。配網(wǎng)自動化是配網(wǎng)技術的核心,然而,智能配電網(wǎng)相對于配電自動化而言,又具有不同的特征。它具有較高的科技含量,智能配電網(wǎng)是配電網(wǎng)中多種新電力技術的綜合運用。智能配電網(wǎng)涵蓋了主、二級配電網(wǎng)的各個技術范疇。智能配電網(wǎng)的目的是為了改善整個配電網(wǎng)的性能,減少總的費用。其次,智能配電網(wǎng)是多項技術、多項協(xié)同應用的有機結(jié)合,該方法融合了柔性網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、FACTS 配電網(wǎng)、擴展保護、分布式智能控制等多種功能,在保證配電網(wǎng)運行安全的前提下,實現(xiàn)了配電網(wǎng)的快速自修復。智能配電網(wǎng)可以實現(xiàn)數(shù)字證書的大范圍接入和深度接入。它將先進的測控技術、電力電子技術、DER 和需求管理的作用充分運用起來,極大地提高了電源的可靠性和質(zhì)量。相對于傳統(tǒng)配電網(wǎng)而言,其能量、資產(chǎn)利用狀況更為安全、高效??梢院陀脩暨M行交談,根據(jù)用戶的需求給用戶提供電力,或者通過DER 接入互聯(lián)網(wǎng)。但是,配電網(wǎng)中的AMR 系統(tǒng)不能實現(xiàn)對用戶電能表單方向的讀出,也不能實現(xiàn)與用戶的交互。
當前,國內(nèi)大部分的供電公司還沒有形成一套完整的配電網(wǎng)自動監(jiān)控體系,還采用比較陳舊的手動監(jiān)控方式,在電網(wǎng)運行過程中,如果不能及時檢測到故障并進行維修,將會造成巨大的電能損耗。電力系統(tǒng)在運行過程中,極易出現(xiàn)斷電、傳輸效率下降等問題。所以,供電企業(yè)的管理者要重視配電自動化,引進專業(yè)人才,研究智能配電技術等的運用,并積極將各類先進技術運用到實際工作中,合理優(yōu)化供電系統(tǒng)裝置,根據(jù)城市生活生產(chǎn),理性配電,滿足城市發(fā)展的需求。由于中國地域遼闊,配網(wǎng)的負載很大,不同地區(qū)和不同省份之間的電力需求存在著很大的差異,技術標準也存在著很大的差別,這對配網(wǎng)的推廣造成了很大的障礙,同時也對智能配網(wǎng)的發(fā)展帶來了巨大影響。電力供應不能實現(xiàn)多元化,在電力供應上存在著很大的困難。供電企業(yè)應該以本地區(qū)實際生產(chǎn)生活需要為基礎,通過相應的分析技術,理性預測用電量及用電情況,如用電時段等,并合理選擇配電方式,以滿足城市生活生產(chǎn)的總體需要。通過引進新的系統(tǒng),可以提高用電預測效率,并與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相互融合,提高計算的準確性,確保系統(tǒng)的運行安全。通過對配網(wǎng)自動化技術的應用,可以有效提高配網(wǎng)負載容量,實現(xiàn)長時間全負荷運行,并通過現(xiàn)有的配電網(wǎng)吸收新的電力,提高電力供應容量。
隨著信息技術的不斷發(fā)展,各類數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)也得到廣泛運用,云計算就是其中一種,通過將云計算技術引入電力系統(tǒng)中,可以有效改革傳統(tǒng)技術的弊端,提高整體工作效率。相關人員只建立起一個復合式的配網(wǎng)系統(tǒng),就能夠有效提高供電的可靠性和穩(wěn)定性,提升系統(tǒng)的性能,同時,還可以根據(jù)實際情況收集相關數(shù)據(jù)。再結(jié)合數(shù)據(jù)分析技術,對數(shù)據(jù)進行剖析和預測,以此判斷系統(tǒng)有無故障,并對相應設備進行管理,如電源處有故障,可以進行及時對電源進行處理。配電自動化技術能夠精確地處理故障,并且具有更高的運行效率。此外,它還能夠?qū)υO備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測,在出現(xiàn)突發(fā)事件時,可以在控制系統(tǒng)中發(fā)出警報,讓技術人員到現(xiàn)場進行檢修,實現(xiàn)了在不斷網(wǎng)的情況下快速地恢復發(fā)生事故地區(qū)的電力供應,從而實現(xiàn)了對電網(wǎng)的安全保障。建立起一個智能配電網(wǎng)。對配電自動化技術進行適當?shù)膽茫梢蕴岣咝屡f設備的兼容性,這樣就能避免不同地域內(nèi)的裝置間發(fā)生沖突,進而延長關鍵電源裝置的使用壽命。借助自動化技術特有的優(yōu)勢,還能夠?qū)ο到y(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,并自動分析,當發(fā)現(xiàn)有故障數(shù)據(jù)時,能及時發(fā)出警報,將用戶進行分類,并根據(jù)用戶的不同需求進行合理供電,以此提高整個配電網(wǎng)的供電效率。電力企業(yè)的管理人員要重視將會對電網(wǎng)帶來的沖擊,并采取行之有效的防護措施,提高自動化技術的使用效果,并做好后續(xù)的資料處理。要對現(xiàn)行的配網(wǎng)運營體制進行改進,推動各種先進技術的深入結(jié)合,使其具有清晰的設計理念,不僅能夠滿足城市生活生產(chǎn)需要,還符合經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展理論。
要想有效提升配電網(wǎng)的工作效率,管理人員應當根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的需求和技術的發(fā)展,對配網(wǎng)的具體改造、建設過程進行規(guī)范化管理。建立一支具有一定規(guī)模和較強綜合素質(zhì)的專業(yè)團隊,充分利用先進技術開發(fā)和利用智能配網(wǎng)技術,提高電力系統(tǒng)運行效率。對于電網(wǎng)企業(yè)而言,其所設置的崗位種類繁多,這就需要相關人員具備更高的職業(yè)素質(zhì),同時,要有健全的評價制度,指導相關人員了解當前配電網(wǎng)絡智能化的管理與控制技術,加大對有關技術人員的培訓力度,使其迅速掌握新技術、新工藝、新設備等。電力企業(yè)要充分發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢,對從事配電系統(tǒng)設計和有關技術研究的設計人員進行培訓,提高相關人員的職業(yè)水平和整體素質(zhì),從而推動電力工程的不斷發(fā)展。相關單位及部門應當對地區(qū)用電實際情況進行調(diào)研,并以此為依據(jù),確定配電設備的改進方向,并制訂出一套新的配電網(wǎng)設計方案。
由于配電網(wǎng)中各種電子設備、傳感器的數(shù)量較多,且分散在不同的區(qū)域,因此,傳統(tǒng)管理方式對配電網(wǎng)的監(jiān)控難度大,配電網(wǎng)絡整體結(jié)構(gòu)較為復雜,造成了其維護的困難。為了推動智能化配電網(wǎng)建設,加速配電網(wǎng)先進技術的普及,需要制訂智能化設備的維護規(guī)劃,健全相關技術規(guī)范,并且能夠?qū)︻l繁發(fā)生的故障進行妥善處理。技術人員要對各種自動化控制設備、智能檢測儀器的工作周期進行全面的認識,對配電網(wǎng)的工作狀況進行調(diào)整,對容易發(fā)生故障的設備進行多方面的監(jiān)測,從多個方面收集相關的資料。定期對配電網(wǎng)進行檢修,做到有問題及時發(fā)現(xiàn)、及時處理,從而提高配電網(wǎng)運行效率。
在新的智能配網(wǎng)環(huán)境下,為了提升配網(wǎng)的資源利用率和負荷容量,相關人員必須通過部署多個傳感器,利用網(wǎng)絡技術重構(gòu)電力資源調(diào)度機制,并將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于配電網(wǎng)系統(tǒng)管理中,實現(xiàn)故障自動化診斷。技術人員可通過多種智能控制技術,快速獲取城市用戶的用電時間、用電消耗量等用電信息,并將信息傳輸至后臺控制系統(tǒng),系統(tǒng)對相關數(shù)據(jù)進行自動化分析與處理。相關人員再通過控制這些傳感器,將信息傳送到后臺,從而及時了解和記錄故障原因,減少人工診斷錯誤率,提高診斷準確性,降低能源消耗。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們的生活生產(chǎn)對能源的需求越來越大。供電企業(yè)的管理者必須把智能配電網(wǎng)技術和自動控制技術相結(jié)合,提高用戶的滿意度,積極引入先進技術。在整體提高配電網(wǎng)工作效率的基礎上,還能實現(xiàn)低碳節(jié)能減排的城市發(fā)展目標。按照《配電控制條例》,全面了解電力設備的運行情況,做好電網(wǎng)改造工作,為今后智能配電網(wǎng)的發(fā)展提供有效保障。