基于電力物聯(lián)網(wǎng)的配電系統(tǒng)智能運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)

郭軍

摘要：隨著人們生活質(zhì)量在不斷提高，對(duì)于用電的需求在不斷加大，基于電力物聯(lián)網(wǎng)的配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行，智能化運(yùn)維顯得尤為重要，為更好地提高配電系統(tǒng)的運(yùn)行水平，使配電網(wǎng)保持長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行，就要提高智能運(yùn)行與維護(hù)管理技術(shù)，增強(qiáng)有效性，降低其中存在的各類問題，配電系統(tǒng)是保證電網(wǎng)能夠安全可靠供電的關(guān)鍵所在。因此，相關(guān)管理部門需要制定完善的基于電力物聯(lián)網(wǎng)的配電系統(tǒng)智能運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)，來加強(qiáng)配電網(wǎng)的運(yùn)行管理與維護(hù)，同時(shí)，也直接提升了電力企業(yè)的總體效益與綜合效益。

關(guān)鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng);配電系統(tǒng);智能運(yùn)行;維護(hù)技術(shù)

引言

電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。對(duì)于用電用戶而言，如果突然中斷供電，即使極短時(shí)間的中斷，也可能會(huì)引起重大設(shè)備的損壞，或者大量產(chǎn)品的報(bào)廢，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至可能會(huì)造成人身傷亡事故。因此，電能作為國(guó)民生產(chǎn)的基礎(chǔ)能源，配電系統(tǒng)的配電設(shè)備作為用戶用電的基礎(chǔ)設(shè)施，配電系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性直接影響人們的生產(chǎn)和生活質(zhì)量。但是，僅僅依靠傳統(tǒng)的保護(hù)檢測(cè)手段已不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)、生活對(duì)電能的要求。因此，對(duì)配電系統(tǒng)的配電設(shè)備實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，收集運(yùn)行狀態(tài)信息，對(duì)收集的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估，做出評(píng)價(jià)，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施解決隱患，才能保證整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備和線路正常運(yùn)行。配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)其智能化，是未來配電系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。

1智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，生活水平的不斷提高，各種家用電器也相繼出現(xiàn)在居民的家中，這就使得城市家庭的用電量在不斷地增加，傳統(tǒng)的供電模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在居民家庭的用電量需求，這對(duì)城市配電技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。智能配電技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于解決傳統(tǒng)的配電技術(shù)出現(xiàn)的問題具有十分重要的意義。城市配電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)倡導(dǎo)以人為本的技術(shù)理念，以滿足電網(wǎng)用戶基本需要為出發(fā)點(diǎn)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。智能配電技術(shù)可以對(duì)相關(guān)的復(fù)雜負(fù)荷、電壓電流等進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)測(cè)，從而對(duì)城市配電網(wǎng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。因此對(duì)城市配電規(guī)劃工作進(jìn)行有效的開展有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。智能配電網(wǎng)技術(shù)不僅可以為人們?nèi)粘Ｉ詈统鞘薪ㄔO(shè)提供高質(zhì)量用電，而且可以提高電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)水平，為行業(yè)內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展指明了方向，提供了保障。

2基于電力物聯(lián)網(wǎng)的配電系統(tǒng)智能運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)

2.1? 建立智能配電系統(tǒng)的設(shè)備評(píng)估體系

對(duì)配電網(wǎng)的配電設(shè)備的各類信息數(shù)據(jù)（電壓等級(jí)、運(yùn)行年限、重要等級(jí)、負(fù)荷情況、健康狀況等）通過物聯(lián)網(wǎng)感知層集中收集，進(jìn)行綜合大數(shù)據(jù)評(píng)估處理，將各個(gè)單位的管轄范圍的配電設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估，建立各自的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，并將評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)集中起來，進(jìn)行分析與歸類，長(zhǎng)期得到一個(gè)可靠、合理、有效的評(píng)估依據(jù)。針對(duì)不同的設(shè)備，建立不同評(píng)估方式，區(qū)分新老設(shè)備，合理化管理，充分利用資源，使運(yùn)維方式更具針對(duì)性和有效性。

2.2? 應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)

因?yàn)楫?dāng)今的配電網(wǎng)有著點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)，所以如果依然按照傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形式的通信方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，將很難將網(wǎng)絡(luò)層全面鋪開。在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行的過程中，應(yīng)該應(yīng)用有線模式和無線模式兩者互補(bǔ)的方式來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)應(yīng)該注重落實(shí)所有的安全防御工作。首先，應(yīng)該注重底層自組網(wǎng)和核心通信網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)的應(yīng)用，因?yàn)榕潆娡ㄐ畔到y(tǒng)中通常承載著大量的業(yè)務(wù)傳輸任務(wù)，意味著通信系統(tǒng)需要符合很多種的QoS需求。隨著通信系統(tǒng)中的接入對(duì)象越來越豐富，泛在感知信息的數(shù)據(jù)量和呈現(xiàn)維度將出現(xiàn)指數(shù)式上升趨勢(shì)。為了有效應(yīng)對(duì)這樣的情況，需要讓自組網(wǎng)的路由策略變得更加“健壯”。通過這樣的方式，可以有效保障底層接入網(wǎng)的控制量和狀態(tài)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海量信息的及時(shí)傳輸。在此過程中，可以通過網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充的相關(guān)算法，將配網(wǎng)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系作為基礎(chǔ)，并從拓?fù)涓拍钊胧?，?duì)信息物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems，CPS）進(jìn)行協(xié)同規(guī)劃。

2.3? 現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備

在智能化供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，監(jiān)控設(shè)備搭配設(shè)計(jì)極為重要，現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備裝配設(shè)計(jì)要求內(nèi)容主要包括了網(wǎng)絡(luò)電力儀表、綜合保護(hù)裝置、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊以及電能質(zhì)量檢測(cè)裝置等。設(shè)計(jì)人員需按照一層設(shè)備進(jìn)行對(duì)應(yīng)分布式配置I/O設(shè)備，確?，F(xiàn)場(chǎng)任何一個(gè)I/O設(shè)備都保持獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，為企業(yè)供配電系統(tǒng)提供檢測(cè)、保護(hù)、控制以及通訊交流等功能，幫助工作人員實(shí)時(shí)采集獲取到大量系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，充分掌握了解到系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)故障原因及時(shí)采取有效解決措施。工作人員針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備采用的配置方式主要有兩種，一種是分散式配置方式，一種是集中式配置方式。集中式配置方式指的是將現(xiàn)場(chǎng)所有I/O設(shè)備集中配置在監(jiān)控柜中，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控管理系統(tǒng)和配電柜的分別制造設(shè)置，無需復(fù)雜操作、協(xié)調(diào)配合較為簡(jiǎn)單，并且可以全面提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性。集中式配置方式的弊端在于需要工作人員在現(xiàn)場(chǎng)安裝大量線路，一定程度增加了員工工作任務(wù)量和企業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工成本。分散式配置方式是通過將現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)I/O設(shè)備分別安裝設(shè)置在各個(gè)配電柜中，這樣就能夠組成智能化配電柜。該種配置方式應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于布線任務(wù)輕，工作人員只需要在現(xiàn)場(chǎng)正確安裝設(shè)置通信電纜和監(jiān)控系統(tǒng)電源線，其不足之處在于系統(tǒng)只能在現(xiàn)場(chǎng)展開調(diào)試作業(yè)，需要花費(fèi)較多的調(diào)試時(shí)間。

2.4? 建立檢測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)系統(tǒng)維護(hù)

使用智能配電網(wǎng)技術(shù)可以提高城市配電的質(zhì)量，但設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)必然會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成一定的損耗。因此，建立健全智能配電網(wǎng)的檢測(cè)體系，以此為工作人員定期維護(hù)設(shè)備，保持設(shè)備正常運(yùn)行提供了保障。要不定期的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，將對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的磨耗降到最低，以增長(zhǎng)智能配電系統(tǒng)的使用壽命。在對(duì)智能化設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的過程中，需要相關(guān)的工作人員具有過硬的專業(yè)技能，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確的判斷出設(shè)備的狀態(tài)，找出故障發(fā)生的原因，積極的進(jìn)行維護(hù)，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。建立智能配電網(wǎng)的檢測(cè)監(jiān)督體系也是提升城市配電質(zhì)量的另一有效措施。政府可以設(shè)置專門人員實(shí)時(shí)監(jiān)督檢測(cè)體系，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行反饋。政府在對(duì)專業(yè)人員進(jìn)行招聘錄用時(shí)，可適當(dāng)提高錄用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)人員的從業(yè)資格證書進(jìn)行檢查，以保證相關(guān)人員具備專業(yè)技能。

2.5? 配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)維管理

（1）工作記錄配網(wǎng)系統(tǒng)將每次的運(yùn)維工作錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并將運(yùn)維的結(jié)果依次保存，以便于后面配網(wǎng)工作的繼續(xù)，也可用于數(shù)據(jù)對(duì)比，在系統(tǒng)中匯總。（2）系統(tǒng)運(yùn)維管理配網(wǎng)系統(tǒng)可以智能地將運(yùn)維的結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)其做出準(zhǔn)確的判斷，給出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。同時(shí)，可以對(duì)運(yùn)維記錄與結(jié)果進(jìn)行增加、刪除、修改與查看（部分結(jié)果無法刪除與修改由系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)維時(shí)間的長(zhǎng)短來判斷），并且可以實(shí)時(shí)同步手持app設(shè)備的數(shù)據(jù)。保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新、共享。（3）移動(dòng)app記錄移動(dòng)端app主要用于運(yùn)維人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工維護(hù)時(shí)，根據(jù)配網(wǎng)系統(tǒng)給出的指令或結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)、實(shí)地地維護(hù)，讓運(yùn)維工作更具時(shí)效性、準(zhǔn)確性。同時(shí)，系統(tǒng)可以將app的運(yùn)維結(jié)果實(shí)時(shí)反饋，達(dá)到數(shù)據(jù)互通的效果。

結(jié)語

基于電力物聯(lián)網(wǎng)的智能配電系統(tǒng)使用智能終端收集有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)視，全年7×24h全天候監(jiān)控，在配電室實(shí)現(xiàn)“無值班，少值班”，智能配電系統(tǒng)讓運(yùn)維進(jìn)入萬物互聯(lián)的新時(shí)代。

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