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高速公路配电自动化系统的实践探析

吴玉波
  
百家媒体号
2023年48期
昭通先行道路桥梁工程有限公司 云南昭通 657000

摘要:随着近几年来我国社会的整体科学技术与经济方面的不断高速发展,当前社会在各方面逐渐开始将全新的科学技术运用到建设当中,以便于我国社会各方面内容能够得到全面的创新发展。当前我国高速公路方面的发展同样也是如此,随着我国科学技术的不断增强与发展,当前我国的高速公路逐渐开始推动配电自动化系统加入控制与管理的构成体系,尤其是针对当前高速公路周边的照明、监控以及收费等技术的配电自动化系统发展进行深入的实践探析。

关键词:高速公路;配电自动化系统;实践探析

0引言:目前能够运用于高速公路的配电系统主要包括负责针对高速公路的周边环境进行监控、收费以及照明等系统当中,尤其是将配电自动化系统运用于高速公路的收费系统当中,能够有效的针对高速公路的收费系统做出创新发展,改变了其传统要求人力资源进行人工收费的工作,转而利用当前高新技术与配电自动化系统进行全面的自动化发展与转型,完成传统需要人力资源进行的工作任务,不仅从根本上提高了工作效率,也提高了高速公路上车辆的运行效率,并为当前高速公路车辆的运行提供了安全性的保障。基于此,针对当前高速公路配电自动化系统的实践进行深入探析。

1.高速公路配电自动化系统的具体概述

近几年来,我国社会整体科学技术与经济水平的得到了强有力的推动与发展,也正因如此,当前我国社会想要更进一步的推动社会整体的全面进步发展,就需要凭借当前的经济水平发展状况,与科学技术的发展内容之间向结合,并将结合的成果推向社会各方面的内容上。

当前我国社会针对交通方面的发展相对来说较为迅速,尤其是对于高速公路的修建和发展。从目前我国对高速公路的修建程度来看,高速公路网已经基本遍布全国各地,有效的缓解了我国各地区之间的交通不便问题,让两个地区之间的来往交通效率全面提高。高速公路网不仅能够对当前的交通方式提供相当便捷与快速的发展和创新,还能够对我国国家经济的发展做出杰出贡献,降低了地区与地区之间的交通阻碍,加快了交通运输效率,对于我国运输行业来说自然是极大的帮助,也更全面的提高了运输行业的经济效益。不过高速公路的全面发展建设虽然对我国各方面的发展提供了有效的支持,但却对当前高速公路的运营与管理方面提出了相当严峻的考验。即便当前高速公路正在逐渐推动与配电自动化系统的发展之间相结合,但还是需要面临高速公路运营的自动化与智能化的考验。

高速公路的配电自动化系统一般具备着通信、收费、监控、供配等几个系统共同组成,其中最为重要的系统是通信与收费和监控的系统,需要得到良好的供配才能够进行良好的工作。目前,我国社会正在着重推动高速公路配电自动化系统的发展,为了能够更进一步的创造良好的交通条件、推动高速公路的交通效率,也为推动我国社会整体经济的发展而做出建设[1]。

2.高速公路配电自动化系统的发展现状

我国在长久以来的发展当中,对于道路修建的重视程度一直是名列前茅的,即使放眼于整个世界,我国对于道路,尤其是对于高速公路的发展建设也同样在世界范围内数一数二。

从配电自动化系统发展的角度来看,对于配电自动化系统的发展我国具备着一定的水平与优势,从全世界的角度来看,当前的输配电自动化系统在世界上的发展基本已经经过了十几年的历史,在这十几年的发展当中,我国社会目前所具备的传输电力的电压等级已经基本上处于世界相对较前的水平,并且在电力传输网路中基本已经具备了相当的自动化水平。不过,由于当前我国社会高速公路建设中大部分的电压网络由于历史的原因而导致发展进度较慢、发展速度与发展方向受到影响,在现如今尚且难以构成全面自动化的具体发展,也不具备全面实现自动化的基本条件。

也正因如此,当前我国社会高速公路建设与发展相关部门必须做好针对我国各方面高速公路的系统发展建设,并且做好针对高速公路的配电系统自动化发展的方向与目标。当前世界上与诸多建设成功的成熟案例存在,可以基于这些案例进行相关建设发展方面的参考,为我国当前高速公路的配电系统自动化的发展指明方向。我国高速公路配电自动化发展相关部门需要在借鉴和参考其他成功方向的同时做好基于自身的创新发展,保证能够适应我国自身的发展情况,完善高速公路智能交通的发展,并自行在配电自动化系统的建设方案上进行全面深入的考虑[2]。

3.高速公路配电自动化系统功能的实践探析

3.1变电站自动化功能的实践探析

当前我国高速公路的配电自动化系统一般由四个主要部分构成,分别是变电站自动化功能、馈线自动化功能、配电管理的自动化功能以及需求侧方面的管理功能等四个方面。在高速公路中,低压配电网具备着地域范围小、服务对象明确、负荷情况清晰等多个特点,所以在高速公路配电自动化系统功能的实践探析方面上,主要还是通过以上四种功能进行全面的实践探析。

第一点,从变电站自动化功能进行实践探析,高速公路中的配电系统变电站一般在10KV左右,配电系统囊括了高速公路一个区域部分之间的供电配电系统,例如高速公路中的服务区部分、监控部分以及照明部分等。高速公路配电自动化系统变电站自动化功能主要包括控电的遥测母线、配变进出线电压、电流等,以及遥控方面的各种开关闸、遥信部分各项内容的信号等等。

在高速公路的配电自动化系统功能配置中,变电站自动化功能可以有效的运用于不同的部分区域当中,运用于其中的区域能够有效的受到变电站自动化功能及效果的控制,在实践使用当中,能够有效的针对一个区域进行全面的控制,快做好对于区域内照明系统、监控系统、服务系统以及收费系统的全面控制。

3.2馈线自动化功能的实践探析

第二点则是馈线自动化功能的实践探析,馈线自动化在高速公路配电自动化系统功能中起到馈线响应障检测、故障隔离以及供电恢复等方面的功能和作用,将馈线自动化运用于高速公路配电自动化系统中通常会采用分散式、集中式以及集散式等三种不同的配电方式。

采用分散式配电的高速公路的用电系统与设备一般集中在高速公路的各项收费站或服务区附近,主要将用电系统分散在不同的站与站、区和区之间,并且相互之间的配电路线相对独立,这就可以保证在一条线路出现配电故障时不会影响到其它区域的配电工作。在这种配电方式中,馈线自动化系统一般只需要考虑各区域之间的内部主用和备用配电电源之间的切换与监控之间的功能即可。

集中式于集散式二者之间相对来说比较相同,都是在高速公路周边设置远距离的高压输配电线,能够将一片高速公路区域之中的各项输配电共同处理。,基本作用和功能效果都于分散式配电的高速公路基本相反,在实践中,这种集中式的配电管理尤其需要注重对于整体故障的检测与处理工作,因为与分散式的配电不同,集中式的高速公路配电基本都由一个主要的核心内容进行管控与操作,所以如果出现故障问题,影响的将会是整片区域的电力系统。因此馈线自动化的在实践中需要具备良好的分段智能故障检测以及供电恢复等多项功能。

3.3配电管理自动化的实践探析

第三点则是针对配电管理自动化方面的实践探析,配电自动化对于高速公路配电系统来说是根本的核心与重点内容,配电管理自动化系统作为配电自动化系统的根本神经中枢,对于高速公路的整体配电自动化系统来说都是比较重要的。

对于配电管理自动化的实践探析,需要针对高速公路的整体配电内容做好全面的了解与探索,做好关于该项高速公路的路径全长、高速公路内部的收费站以及服务区之间距离、对于高速公路区域内部的照明系统安设、高速公路区域内部的监控系统安设等各方面进行全面的了解,并且做好对于高速公路集中式、分散式电路配置的了解与规划,做好对高速公路内部各项工程配电自动化系统全方面的管理工作安排。

不过高速公路内部配电自动化的安排内容并不仅限于此,配电管理自动化同时需要根据配电系统的实时运行环境以及各项地理数据信息系统和数据库等系统为基础,能够在时间中真正的做到电网分配的工作管理、针对设备的各方面管理、基于故障方面的各项管理,做好对于高速公路配电系统自动化的各方面的管理分析功能。

3.4需求侧方面管理的实践探析

最后一方面的内容则是针对需求侧方面的管理实践探析,所谓需求侧管理主要是供需双方共同参与到其中的供电和用电方面的管理,需求侧管理会通过一定的经济策略要求和技术措施作为基本的调节杠杆,以便于能够真正有效的达到提高速公路各方面的供电策略以及基本的用电效率,要求达到提高用电效率、降低和减少针对电力资源的需求为基本的核心目标。

在需求侧方面管理的实践工作过程中,在高速公路的配电自动化管理的具体应用范围内,高速公路的供电与配电需求双方为同一主体,所以针对高速公路配电的自动化处理作为一种绝对的自主管理,所以二者之间无法涉及经济与政策方面的问题,所以也就不需要借由市场调节的手段来进行处理和干预,因此,想要做好高速公路需求侧方面的管理,只需要做好对于高速公路配电自动化的整体建设,考虑如何能够做到安全用电、节约用电,能够保证我国高速公路可以借由配电自动化实现高速公路的全方面发展为主体核心[3]。

4.高速公路配电系统网络通信的基本结构

高速公路的配电自动化系统网络通信是由几层不同的结构相互联系组成的,一般是由终端层、子站层、主站层以及业务层等四个层面形成一种金字塔堆叠的方式构成的。从配电系统网络通信结构的终端层说起,终端层一般具备针对各项数据的采集与控制功能,作为通信结构的最底层,终端层具备着通信量小、报文短的功能特性,其中包含着FTU(馈线终端)、RTU(远程终端)以及TTU(变压器测控终端)等几项重要方面的终端控制,与其他几项结构层相互之间有所联系。

终端层作为最基层,它的上一层是子站层,子站层主要能够实现高速公路配电系统网络通信的数据集中,能够对本地操作进行维护,可以将终端层的FTU、RTU、TTU等几项终端数据内容进行集中处理,并与主站层进行数据交流。

子站层结构的再上一层是配电系统网络通信结构的主站层,主站层负责实现对于配电系统的配电管理、维护与监控的基本功能,主站层的信息传输量相对较大,通信报文也相对较长,基本上能够作为整个高速公路配电系统的监控与维护中心。

最后的业务层与其他几个结构层面不同,业务层直接连接着需求侧方面的管理,可以向高速公路的日常运营管理提供辅助管理信息。

5.结束语:

综上所述,高速公路在当前我国社会的交通系统中占据着相当重要的地位,因此针对高速公路的配电自动化系统的发展作为目前我国社会智能交通发展的一项重要组成部分,具有着相当广阔的发展与应用前景。因此,相关部门必须针对高速公路配电自动化系统的安全发展做出全面有效的保障,做好对高速公路配电自动化系统功能的具体实践探析,从可靠性、安全性、兼容性与经济性等各方面进行综合考虑,避免因为盲目求新的问题而导致高速公路配电自动化系统出现严重的不稳定性,对交通安全造成严重威胁。

参考文献:

[1]周晓.配电自动化系统在高速公路10kV中压电网中的应用探讨[J].四川水泥,2022,(01):151.

[2]霍锦强.配电自动化系统关键技术研究及配变监测终端开发[D].国防科学技术大学,2021.

[3] 马世平,许建华.基于工业以太网的高速公路隧道配电自动化系统[J].公路交通技术,2021,(04):141-144.

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