智能電網中電力通信技術的應用實踐

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智能電網中電力通信技術的應用實踐

摘要:我國當前的電網已經開始向智能電網方向轉型,以提高電網的運行效率和運行穩定性,智能電網對通信技術提出了很高要求?;趯χ悄茈娋W運行原理的分析,結合對電力通信技術的運行形式的研究,本文指出了智能電網對電力通信技術的需求,在此基礎上提出電力通信技術在智能電網中的應用實踐方式。

關鍵詞:智能電網;電力通信技術;應用實踐

0引言

智能電網在運行中,去除了大量傳統電網中的物理接口,利用電力通信技術完成對相關構件的控制和操作,讓電力系統按照需求側的電力需求,調整電網的運行狀態。但是這種運行模式通信技術的要求很高,所以在通信技術的應用實踐中,要全面分析該項技術的運行模式和應用方法。

1智能電網的系統構成

智能電網的概念為,向通過向電網中融入通信技術、傳感器技術、相關電力技術等方式,通過控制電網中各類開關的狀態,完成電力調控、故障電路隔離等工作的電網。智能電網的系統構成從整體上來看有三個部分,首先為在電網中設置的各類傳感器,這些傳感器能夠完成對電網中的通電線路、配電箱柜、變壓器等各種硬件設施運行狀態的監測,將電網的運行信號轉變為電信號,為后續的電網運行狀態控制工作奠定基礎。其次為通信系統,通信系統在運行過程中,能夠通過無線通信技術和有線通信技術,傳遞傳感器獲取的各類信息信號,通信系統的信號傳播途徑有兩個,其一為獲取的電網信號向控制中樞中的傳遞過程,其二為控制中樞向被控對象的信號傳遞過程。最后為控制中樞,系統中存在數據庫、數據分析和比較程序等多種內容,通過數據比較完成對電網的控制。另外可以向該系統中加入大數據和云計算技術,建成以時間為自變量的控制模型,提高控制精度。

2智能電網對電力通信技術的需求

智能電網相較于傳統電網,在結構和應用設備上的復雜性更高,需要應用通信技術完成對各類設備的合理控制,讓智能電網能夠發揮應有優勢。所以智能電網對電力通信技術的需求很高,表現在以下方面。

2.1設備控制方面

智能電網的運行狀態和運行方法,會直接決定電網的工作情況,所以在設備的控制中,通常借助自動控制系統完成該項工作,控制系統獲取電網運行信號后,向相關控制設備發送運行指令。在這種設備的控制工作中,需要應用電力通信系統完成各類信息的傳輸,尤其是要通過通信網絡將設備的運行指令傳輸到被控制設備中,當通信技術無法正常運行時,則整個智能電網無法穩定運行。

2.2數據獲取方面

智能電網運行中要獲取大量數據,包括線纜運行數據、配電箱柜運行狀態數據等,當前的數據獲取方法為在相關硬件設施中設置傳感器,讓整個系統能夠穩定運行。在采集到相關信號后,要將其轉換為電信號,并傳到控制系統中,通過分析電網的運行狀態分析完成對電網的調度工作。這一過程嚴格依賴通信系統的運行情況,當通信系統無法正常穩定運行時,則會產生信號丟失乃至掉線問題,這會導致整個電網系統的運行質量大幅下降,而對于一種嚴重事故的數據信號來說,當通信系統無法穩定運行時,這些信號有可能無法被傳遞到控制中樞中,系統無法實現對事故信息的收集和分析,事故擴散到整個系統中,導致智能電網系統的癱瘓[2]。

2.3信息傳遞方面

智能電網的調度功能完全依賴通信系統,將數據分析的結果和應用方法高效傳輸到被控構件中,實現對電網運行狀態的控制。由于傳統通信技術與智能電網的銜接效果較差,所以基本不可應用民用通信技術傳遞電網的控制信息,只可借助電力通信系統完成各項信息的傳遞。

3智能電網中電力通信技術的應用實踐方式

3.1變電系統中的應用

智能電網的一個重要特征為,能夠根據配電端的用電需求完成變電工作,提高供配電質量。在變電系統的運行中,一方面為調整不同供配電線纜的運行情況,例如某線路對應供配電區域的用電量上升時,但是該線纜的供配電功率無法滿足該區域的用電需求,此時需要將其余供配電線路接入到供電區域的變壓器等設備中,提高供配電的功率。另一方面我國當前加大了對清潔能源的應用力度,其中以太陽能和風能發電站的應用范圍最廣,但是這類清潔能源在應用中,嚴重依賴發電站的周邊自然環境,當環境變化時,發電站的容量、產生的電壓等參數都會發生一定變化,自動控制系統要能夠通過對這些信息的收集和整理,變更智能電網的運行狀態,維持電力系統中的參數穩定性[3]。本文提出的通信系統應用方法為,在電網的配電側、電網的線路中設置傳感器,這類傳感器將獲取的電網運行參數實時傳遞到自動控制系統中,該系統記錄各類參數的變化時間,系統可以自動制動相應的電網電力調控方法。對于電網中的新型能源發電站,通信系統要分析發電站不同接入節點對電網運行狀態的影響,可以應用建模仿真的方式完成分析,制定節點接入方案。例如在某電網的運行中,發現不同接入節點對電壓穩定性的影響效果如下。在發現某區域的電壓穩定指標發生變動時,控制系統選擇最佳的節點配置方案,通過通信系統完成對節點開關的控制。

3.2無線通信系統的應用

無線通信為智能電網通信中的一個重要通信方法,在變電站內部、電網中的線纜塔架中能夠發揮更好的作用,提高整個系統的運行質量。在該項技術的應用中,電網中的傳感器獲取電纜運行中的各項參數,經過信號轉換后,將這些信號轉變為無線通信信號,通過無線網絡接收設備,完成對相關信息的傳輸。無線通信技術的應用方法如下。(1)變電站中應用方法變電站屬于短途通信,應用無線通信技術能夠取得很好的信息傳遞效果,本文提出的方法為,在相關設備上設置傳感器,傳感器將相關信號轉變為電信號,經過信號放大、整合后,通過無線通信設備完成信號傳遞,信號經過控制系統的分析和處理后,通過有線或無線通信設備控制被控構件的運行情況,實現電力調配。(2)供配電系統中應用方法供配電系統中包括供配電線纜、線纜塔架等,在這一系統的應用中,需要將無線通信設備安裝在塔架中的高處,這種方式能夠有效規避系統運行中出現的干擾。但是需要注意的是,在無線通信技術的應用中,需要重視配電網系統周邊環境對通信質量的影響,尤其是鋼制塔架對信號的干擾作用。

3.3光纖通信系統的應用

光纖通信為電力通信技術中的一個重要組成部分,在光纖技術的應用中,傳感器將獲取的研究信號傳入到光電轉換設備,這一設備可以將電信號轉變為光信號,再將該信號輸入到光纖中,完成信號傳輸工作。在光纖通信系統的建設中,除了需要按照技術的嚴厲和相關技術標準的要求,完成相關硬件設施的構建,還需要設置相應的防護設施,確保光纖通信技術能夠高效穩定運行。設置的保護設施包括光纖線纜防護管道、相關設備的防護系統等,同時還需要在線纜上方設置警示標志,在工程施工中,要求施工單位繞開通信光纖設備,防止對通信系統造成損壞。

4結論

在智能電網的運行中,能夠根據需求側的用電需求自動完成電力調度工作,需要借助通信系統實現數據的采集、傳輸和控制信號制定傳遞。在電力通信技術的具體應用中,首先將其應用到電路維穩系統中,通過分析電力系統節點等參數選擇最合理的節點接入方法。其次為應用無線通信系統完成信號傳遞。最后為融入光纖通信系統。

參考文獻

[1]劉祖鋒,王瑞璜.智能電網中電力通信技術的應用實踐分析[J].通訊世界,2018(11):99-100.

[2]楊柳.電力通信技術在智能電網中的應用[J].中國新通信,2018,20(16):56.

[3]龍洋,陳曉余.電力通信在智能電網中的應用分析[J].中國新通信,2018,20(02):24.

作者:董淑杰 閆振偉 呂瑞華 姜麗珍 單位:國網山東省電力公司陽谷縣供電公司 國網山東省電力公司聊城供電公司

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