配电网自动化技术及其在电力系统中的应用分析
张雪梅
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1 配电网自动化技术概述
1.1 配电网自动化技术的含义
配电网自动化技术是指以电子技术、通信技术及计算机网络技术等为支撑,对配电系统的运行状态进行实时监控和管理,以便及时发现和处理故障和异常,从而确保配电网正常运行的一种现代化技术。结合自动化控制技术与网络技术,可实时监管整个配电网的工作状态,大幅度提升其综合性,显著降低事故发生概率,并在发生事故时显著缩短供电恢复时间。由此可见,将配电网自动化技术合理应用到电力系统,不仅会为其运行提供良好保障,同时也可以显著降低运维工作人员的作业量和作业强度,这对于电力系统的运维效率提升及其自动化、智能化发展都十分有利。
1.2 配电网自动化系统的组成
目前,配电网自动化系统的主要组成部分有三个:(1)主站。其主要功能是对整个系统中的所有数据进行监控和管理。(2)配电网子站。在系统中属于工作站。(3)配电网测控设备。在整体系统中,该部分是最基础的部件,其主要功能是对其他各个系统部件中的数据信号进行采集和监控,如变电站一次设备、刀闸、开关及变压器的数据。在具体应用中,配电主站与配电主站之间、配电子站与配电网监测设备之间都通过通信网连接,以此实现采集信息的实时传输及电力系统的实时监控。
2 配电网自动化技术在电力系统中的主要作用
2.1 实时在线监测与数据采集
在当前的电力系统中,配电网自动化技术的一个主要作用是在线监测及实时采集运行数据。将配电网自动化技术灵活应用到电力系统,可让整个电力系统得到全方位、多角度的实时监控,且这种监控属于远程监控,可实时收集电力系统配电中的各项信息数据。同时,通过配电网自动化技术的科学应用,也可以让采集到的数据信息得到实时交流和共享,从而为电力系统运行过程中的实时监测结果提供保障。
2.2 馈线自动化
在现代化电力系统中,馈线自动化也是配电网自动化技术的一个主要作用。馈线自动化是在电力系统配网运行中对其整体运行状态进行监控的一种技术形式,通过应用配电网自动化技术,可显著提升电力系统运行的安全性与稳定性。在具体应用中,如果配电网自动化系统自身出现问题,会被其中的监测系统第一时间发现并解决,系统可以自行修复一些可操作性问题。通过这样的方式,可为电力系统的运行提供保障。
2.3 停电管理自动化
随着现代化电力系统中配电网自动化技术的应用与发展,电力系统的管理质量也得到了显著提升,尤其是在自动化管理方面。通过应用配电网自动化技术,提高了电力系统各项数据信息的真实性和及时性。在电力系统的某一位置发生故障时,配电网自动化系统会立即检测出故障的位置及具体情况,然后及时控制自动化开关,隔离故障区域,确保非故障区域的正常供电。同时,系统会立即向管理与技术人员发出故障警告,以便及时消除电力系统的故障,最大限度地缩短故障停电时间。
3 配电网自动化技术在电力系统中的应用策略
3.1 在变电站中的应用
在电力系统变电站的远程监控中,配电网自动化技术具有非常显著的应用优势。在具体应用中,电力企业与相关技术人员需要对变电站的实际情况进行科学分析,充分掌握真实情况,然后以此为依据,将数据信息采集设备设置在变电站各个运行设备处及需要重点进行运行监测的位置,以此实时、准确获取变电站运行数据信息,为变电站运行的实时监控奠定良好基础。在变电站的运行过程中,运维管理人员要科学设置配电网自动化系统,并根据系统提示和告警信息及时发现变电站中的设备运行异常,并及时进行检修处理,最大限度地防止变电站电气故障的发生,并在发生故障后第一时间解决故障,缩短故障恢复时间。
3.2 在智能电网中的应用
随着计算机技术的不断进步,电力系统的智能化建设得到发展,在这样的情况下,智能电网中的自动化技术也得到了进一步的发展,且在电力系统得到广泛应用。智能电网系统比较复杂,在应用自动化技术时,电力企业与技术人员应详细分析智能电网中的每一个工作环节,然后根据实际的智能化控制需求,合理应用智能电网自动化技术,包括故障点的自动切除、故障修复后的自动接入、超负荷情况下的自动断开等。
3.3 在 PLC 控制中的应用
对于电力系统中配电网自动化技术的应用及发展,PLC 是一个重要的组成部分。PLC 是一种可编程形式的逻辑控制器,它相当于一种工业控制计算机,与微型计算机具有基本一致的硬件组成结构,包括中央处理单元(CPU)、储存单元、输入单元、输出单元等。在具体应用中,PLC 的控制过程主要分为三个阶段:输出采样、程序执行和输出刷新。在输入采样阶段,PLC 会对来自配电网测控设备的所有状态与数据进行扫描,然后将其存储到 I/O 映像区,之后便进入下一个阶段;在程序执行阶段,PLC 会按照从上到下的顺序对程序图进行扫描,并执行相应的逻辑运算,以此确定是否有命令需要执行,如发出故障告警或者隔离故障点等,在完成这一阶段的程序之后,可以进入下一阶段;在输出刷新阶段,PLC 中的CPU 会根据 I/O 映像区中的相应数据和状态刷新全部输出锁存电路,之后再输出相应的指令,以此来实现外设的自动化驱动。
3.4 在电网调度中的应用
在电力系统中应用配电网自动化技术时,电网调度自动化也是一种关键的技术形式。通过技术的合理应用,可让电力系统的电能得到合理调度,从而实现整体供配电的全面优化。在具体的电力系统自动化监管中,电力企业与相关技术人员要合理应用电网调度自动化技术,应用各种先进的远程控制技术及自动化技术,从而实现电力系统的无人化电网调度效果;要合理应用电力调度方面的综合自动化技术,建立统一的数据库,让整个电力系统的各种信息都汇集到数据库中,并通过大数据技术等分析各个区域的用电情况,做出合理的供电预算,为电网中的电力调度提供科学参考;需要细致分析电力系统运行中的各种问题,为故障的快速修复与系统的正常运行提供技术支撑。在此过程中,为确保电力调度自动化技术的合理应用,电力企业与管理人员需要通过智能化监测与控制的方式来控制各类影响因素,以此降低系统故障发生频率,提升故障处理效率,为电网的合理调度与用户用电需求的满足提供重要支撑。
4 结束语
综上所述,在现代化电力系统的运行与发展中,配电网自动化是其主要的发展方向。因此,电力企业和相关技术人员需要加大对配电网自动化技术的研究力度,明确其应用原理与应用优势,并分析其在电力系统中的具体应用策略,通过不断升级与更新的方式来实现自动化控制技术及其控制系统的良好发展,这对于现代化电力系统的自动化、智能化发展以及电力企业服务质量的提升都具有非常积极的促进作用。
参考文献
[1]刘冉,庄红山,汪凯威,等.基于 Modbus/TCP 的 EPON 配网自动化通信系统[J].制造业自动化,2020,42(9):110-113.
[2] 李新雷, 鄢杰, 张川, 等. 配电网保护快速算法研究[J]. 电网技术,2021,45(12):4877-4888.
[3]孙朋,闫铭.电气自动化控制技术在电力系统中的运用[J].光源与照明,2022(3):240-242
[4]姚强,曹名波,李春生.智能配电网自愈系统的自动化控制技术[J].自动化与仪器仪表,2019(12):204-207