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供配电设计对电力监控系统的应用分析
摘要:电力监控对保障电力工程安全可靠运行意义重大。为切实满足社会经济快速发展下的巨大电力需求,电力部门应在原有基础上加强电力监控管控力度,积极引进各类先进的电力监控技术,构建功能完善的供配电设计方案。基于此,本文首先剖析了供配电网运行现状特征,提出供配电设计期间电力控制系统应用重要意义与常见技术形式,最后结合电力监控系统运行功能要求,制定系统应用管控机制,以供参考。
关键词:供配电设计;电力监控系统;应用分析
引言
随着电力系统逐步趋向于自动化、智能化发展,大部分电网企业均通过使用遥感、遥测、遥控技术等实现对供配电网自动化监控目标。当前供配电设计中电力控制系统种类增多,系统应用技术更为复杂,需要结合供配电设计要求,不断优化电力监控系统功能,确保存在于电力系统中的各类问题能够得到及时发现与解决。
1供配电网运行现状特征
1.1供配电网负荷较大
因家用电器、生产机械设备种类及数量增多,现阶段供配电网负荷较大。供配电网负荷增加的情况下,供配电网设备电压也会随之增大,电力设备使用寿命缩短,导致设备运行期间的安全性及可靠性难以得到根本上保障。
1.2供配电网络结构不合理
供配电网网架结构对供配电网工作质量也会造成直接影响。在供配电网工作开展期间,供配电网结构应当在原配网结构基础上改造[1]。但由于没有充分考虑原供配电网结构运行要求以及与现配网系统的适应度,导致供电水平受到严重不利影响,需要切实转变电力传送方法,提升配网网络结构整体运行水平。
1.3供配电监控技术较为落后
当前供配电网运行期间的各类隐患问题更为突出,仅使用单一且落后的配网检查手段无法及时发现存在于配网设备运行期间的故障问题,导致电力系统经常会出现低负荷运行问题,电力资源被严重浪费。
1.4 供配电网安全性难以得到根本上保障
供配电网安全性与工作人员及社会公众的核心利益息息相关。当前大部分电路配网均暴露在架空线路上,会受到环境、天气等因素影响而出现短路问题。配电线路中的转换器运行时间较长,内部零部件已经老化,将新配电网络架构设置在旧配电网络架构处,也会引发更为严重的安全问题,埋下巨大安全隐患。
2供配电设计内电力控制系统应用重要性
电力是社会发展的基础能源及通用型能源,随现阶段社会经济发展速度日渐加快,配电网系统建设规模不断扩大,实际用电负荷量增长,在电力系统运行过程中更易出现各类质量问题,严重影响大众生产生活质量[2]。电力监控系统主要就是借助先进的计算机技术、现代化控制设施,对供配电网运行全过程展开远程监控、数据采集、数据记录等工作,确保电力系统监管全过程实现透明化、规范化目标,进一步增强电力系统运行全过程的安全性,为社会带来更多优质电力服务,
现有电力控制系统内部可分为监控层、通讯网络层以及系统管理层。其中,现场监控层以监控中心为基础,内部可包括主机、电脑监视器等装置。在具体运行过程中,现场监控层可应用监控系统做好电柜、变压器等配电设备监管工作,实现对系统的全程监控目标。通过将监控到的信息系统,借助通信网络实时传输给系统监控层。
通讯网络层主要就是将以太网作为基础通信网络,配合使用串口联网服务装置、以太网交换机等设备,对现场监控层及系统管理层展开有效连接。
系统管理层那不包括计算机、网络通讯设备,其在具体运行过程中需要对现场监控层获取的信息展开全面分析与研究,配合使用软件内供配电系统运行要求,及时发现存在于系统内设备运行问题,并结合此些问题制定专项可行解决对策,实现供配电系统全面监管目标。
现阶段供配电设计中的电力监控系统可依照采集方式不同划分为三种类型,如模拟量采集、开关量采集、电能计算等。其中,模拟量数据采集又分为直流采集与交流采集两种方式,可以对线路电压、电流以及功率等信息展开采集与科学化处理。通过结合供配电网实际运行特征,选择不同采集手段,可切实提升监控全过程实施效果,及时发现并解决存在于系统运行过程中的各类问题。
3供配电设计内电力控制系统常见技术
3.1电力设备在线监控技术
分析现阶段地区电力资源供应要求,发现变电站建设规模日渐扩大,投入到变电站运行期间的电力设备种类增多[3]。为从根本上保障电力系统安全可靠运行,加强电力设备在线监控力度,及时发现设备运行期间的故障问题,确保系统处于安全可靠运行状态下,增强电力资源整体供应效果。
电力设备在线监控技术主要就是利用专业监控仪器,对设备运行状态进行实时检测。大部分电力设备故障问题不是突然发生,而是异常运行情况累计生成,因此通过使用在线监控系统,能够对设备产生的物理化学变化进行及时反应与监控,并针对此种情况作出预警。监控结果可以帮助工作人员在故障发生前对设备运行状态及使用寿命进行预估,从而制定专项可行维护方案。现阶段在线监控项目主要包括绕组温度多点监控、油量及油位监控、绕组输入有功及无功监视、内部局部放电测量、冷却系统检测等。
通过将信息技术应用在电力设备在线监控系统中,还可以通过系统联机实现信息数据共享目标。通过开放同一账户,使各部门及监控人员均能够参与到变电站电力设备的监控工作中。
3.2高压断路器监控技术
在变电站建设规模日渐扩大的情况下,各类型电力设备全都得到了实际应用。通过分析电力设备故障案例,发现高压断路器故障发生几率最高[4]。在电力设备运行过程中,高压设备容易在短期出现内部结构变化、零部件老化与磨损等问题。因此需要配合使用电气监控技术手段,确保高压断路器应用状态施工处于稳定状态。
结合高压断路器故障类型及特征,配合使用专项可行的监控手段。利用监控仪器对断路器容易出现故障问题的触头部位进行检测,判断具体分闸情况是否与分闸标准相当。在高压断路器运行时需要确定断路器中分闸线圈以及合闸线圈的运行状态,针对异常运行状态进行及时维护,以有效降低高压断路器故障问题发生几率。
3.3电容型设备监控技术
现阶段应用在变电站电力设备中的技术更为先进且多元,设备运行监控工作难度日渐提升。在电容型设备监控工作开展期间,需要着重分析设备类型及属性,选择适宜的监控技术手段。变电站运行需要多种电力设备协同运行,电容型设备应用范围较广,在状态检测工作实施过程中也应当严格遵守相关规定,制定电流电压互感器、耦合电容器设备专项监控方案[3]。监控环节还需要对比分析设备运行状态参数与规定标准,及时解决存在异常状态的电容性设备。
3.4变压器监控技术
在变压器监控技术开展过程中,需要对内部绝缘体运行状态进行实时监控,及时发现存在于变压器中的隐患问题,分析变压器运行期间可能出现的故障,并根据此类故障制定专项可行解决对策。现阶段应用在变压器监控中的技术种类较多,不同监控技术的监控范围及监控方向不同。
在局部放电检测过程中,如果变压器出现局部放电现象,则说明其内部绝缘系统已经出现老化问题,需要对变压器内部结构进行进一步检查,
由于变压器内部或周边空气含水量过高,设备中的绝缘性能将会大幅度下降,因此还需要在实际监控期间使用湿度检测方式。
4供配电设计中电力监控系统运行功能
4.1拓扑结构功能
在供配电系统设计工作开展期间,电力监控系统内拓扑功能主要就是对供配电系统设备运行参数展开全面收集及测量,并将测得的数据集中传输到中控系统内。现有现场层设备可分为电力互感装置、断路器装置、网络电力仪表[5]。通过将设备有序安装到电缆分解相中,充分发挥应有监控功能,可实现高质高效的监管目标。
不仅如此,技术总线技术传递各项监控信号及数据,在值班室及中央控制器中安装电子监测系统主控层,也可以借助监测软件对电力系统的运行状态展开实时检测。监控组态软件可进一步生成设备应用目标,便于操作人员及时获取数据,下达多个监控指令。不仅如此,当前组态软件内部还具备绘图功能及编辑功能,能够对图像或其他对象展开移动、旋转操作,检测并预防用户操作失误,使系统始终处于安全平稳运行状态。
4.2 事件顺序记录功能
设备顺序记录就是借助远方站自动记录电力系统发生故障时的开关,继电保护工作时间顺序。在主站运行时,远方站需要向主站端传送信号,主站端将各信号或数据依照时间排列。事件顺序记录,由电力装置分合闸记录、保护动作顺序记录组成,由于电力监控工作的实施全过程需要涉及大量不同种类的数据,需要最大数据存储空间,满足电力系统全面监管要求。
4.3远程操作功能
在电力控制系统实际运行期间,控制人员可通过运用计算机网络控制断路器及隔离开关,实现远程操作目标,进一步减少工作人员实际工作量[6]。部分计算机在运行时难免会出现故障问题,需要电力监控系统还应具备相应的闭锁功能,在操作期间完成自动重合闸闭锁目标。
4.4实时监管功能
电力监控系统在供配电网设计过程中肩负起重要的监督防护作用,是电力监控系统重要功能之一。在电力监控系统具体运行过程中,可以对保护装置及自动装置展开实时监控,收集设备运行时的电流或电压数值,及时针对存在于电力系统中的异常运行状态发出预警信号。
4.5 数据采集与处理功能
电力监控系统的数据采集功能主要就是指模拟量采集、开关量采集电能计算。在获取相应的数据后,可以对数据具体内容展开实际分析及全程记录。收集到的数据如何使用报表方式直观展现出来,方便后续管理部门及建议用户查询,从根本上提升共配电网络系统监管效果。
4.6 电能质量监控功能
电力监控系统需要对电力系统展开监视,由于设备运行时经常会出现静态偏差、电压频率异常波动、电流操作失误等问题,导致电能质量被破坏,难以充分发挥出应有的监督作用。
5增强供配电设计与电力监控系统运行水平的对策
5.1优化供配电网技术
在电力资源供应时,需要注重将供配电网负荷量控制在合理范围之内。为防止供配电网工作出现较多安全隐患问题,电力企业需要制定出功能完善的供配电网网络,加快供配电网网络建设进程。
在着重增加供配电网线路的同时,还需要做好新旧线路的更替,使供配电网结构可以承受更大电力负荷。
5.2改善供配电网网络架构
供配电网单位及工作人员应针对性检查部分区域用电量与用电需求。结合地区具体情况,如电力资源需求量、地理条件、天气因素等设计出更为合理的供配电网网络结构。
要求供配电网建设过程中还需要制定出专项可行的防雨、防雪以及防雷措施,使供配电网始终处于安全可靠的运行状态[7]。电力网络结构应当结合地区实际要求进行持续不间断的调整与优化,还需要预留下满足供配电网技术改造及优化的空间,为加强供配电网监管水平奠定坚实基础,
5.3优化供配电网检查技术手段
着重做好供配电网检查工作,优化现有配网检查技术手段。检查技术应用水平直接影响到供配电网结构改造效果,需要结合供配电网具体运行需求,设计出具备较高可行性的配网检查技术方案,使供配电网运行过程中的安全性及稳定性能够得到根本上保障。将供配电网检查开展水平与工作人员绩效考核工作有机结合在一起,实施奖惩制度,提高工作人员对配网检查环节的重视力度。
为避免配网检查期间出现安全事故,还需要引进更加先进的配网检查手段,构建起功能完善的检查平台,及时发现与解决存在于供配电网运行期间的故障问题,为供配电网系统提供安全可靠的运行环境。
引进先进的变电站设备运行,维护管理技术。注重采用多样化变电站设备设施管理与维护方式,针对配网设施运行性能制定专项性管理维护方案,确保配网设施管理与维护细节问题能够得到及时解决。
在变电站设备设施实际运行期间,配网设施经常会因各类不良因素出现较多故障问题。为保障变电站设备安全高效运行,还需要配合使用先进的变电站设备修复软件,对系统内部问题进行及时修复。针对变电站设备遇到的不同情况,制定出相应的维护方案。注重维修现场的管理工作,要求在维修现场保留必备的维修品与维修工具,切实提升配网设施维修效率。要求在配网设施维修后做好现场清扫工作,保证现场干净整洁。
5.4加快供配电网改造进程
为做好供配电网改造与网络提升工作,还需要提高相关单位对供配电网的重视度。一方面,对供配电网系统设备进行及时保养维护,替换老化情况较为严重的配网零部件,消除配网安全隐患;另一方面,加强供配电网单位及企业重视力度,切实改造供配电网改造工作整体管控水平,进一步增强电力资源传输期间的稳定性。
5.5开发推广供配电网自动化监控设备
应用电压及时间型供配电网自动化监控设备。该设备主要分为断路器及分段器,在电路发生故障的情况下,变电所跳闸而后分段器跳闸。断路器延时重合后的断路器会再次跳闸,线路分段器闭合,使线路能够实现正常送电目标。此自动化设备虽然能够保障正常送电效果,但故障持续时间较长,断路器需要进行多次的重合与分合闸。
着重开发电流型供配电网自动化设备。在线路发生故障的情况下断路器跳闸,分段开关可将电流参数传输给变电所。变电所结合传输开关提供的电流参数开展核算工作,从而快速且精准的找到故障发生部位,关闭故障段开关,快速恢复地区正常供电。电流配网自动化设备的通信方式需要采用馈线自动化,并在设计过程中适当保留升级空间。
利用信息化手段构建起变电站设备管理与维护平台,提高管理与维护工作信息数据利用率,为制定出科学有效变电站设备管理与维护方案提供重要理论依据。通过优化维护管理数据库,实现区域间变电站设施技术资源共享目标,确保工作人员能够时刻掌握变电站设备设施运行状态,控制变电站设备设施故障问题发生几率。
5.6提升工作人员核心技术水平
为从根本上保障电力监控技术应用效果,还需要注重提升运维人员工作技术水平。结合现阶段电力监控技术发展趋势以及电力监控工作的重点及难点,在工作人员群体中开展理论学习及实践教学工作,确保工作人员能够认知到电力监控技术的应用重要性,在电力监控工作中肩负起应有职责,推动电力监控工作高质高效开展。
结语:
总而言之,电力监控系统应用水平可直接影响到供配电网络结构运行全寿命周期。为切实保障电力监控效果,需着重关注电力监控方案规划工作,进一步完善设备运维流程,提升供配电内设备维护管理力度。做好电力监控系统应用环节的资料管理工作,评估供配电设备运行期间的风险因素,制定出专项可行的解决方案,切实保障电力企业运营期间的综合效益。
参考文献:
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[7]邓文佶.一种基于多协议的粮食港区电力监控系统的设计与应用[J].计算机应用与软件,2019,3601:180-184+190.
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