智能配电网中无线通信技术应用探讨论文_陈梦军

智能配电网中无线通信技术应用探讨论文_陈梦军

陈梦军

(国网四川省电力公司自贡供电公司 四川自贡 643000)

摘要:随着社会的进步和时代的发展,人们的生活质量得到了很大的提高,这对现阶段电网的发展提出了更加严苛的要求,在这种背景下智能配电网应运而生,智能配电网的研发以及实施填补了智能电网供需互动的很多空白,使得社会生产生活对电力依赖程度得到了平衡,我国现阶段正加快建设智能配电网络。本文首先分析讨论了智能配电网的一些关键技术,然后重点探讨了智能配电网中无线通信技术的应用。

关键词:智能配电网;关键技术;价值

引言

智能配电网的作起到的作用就是把现阶段的信息技术融合到传统的供电网络系统中对其进行改造,以此来构建能够实现高效率供电网络平台。到目前为止,绝大部分发达国家他们的供电系统智能化建设基本上已经完成,而我国也紧随其后,智能配电网的建设现在也是如火如茶进行[1],此举为社会的快速发展保障了稳定充足的电力资源。但是,建设智能配电网并对其进行完善的过程少不了各种类型关键技术的应用,只有了解并熟练掌握了智能配电网有关的关键技术,才能够真正符合人们对电力可靠性、安全性以及用电质量上的需求,使得电能的安全水平和利用效率得到全面提升[2]。

1.智能配电网关键技术分析

智能配电网相关的关键技术主要包含智能配电网调度技术、配电网自愈控制技术、配电自动化技术等,只有对所有的关键技术进行综合应用,才能够完成智能配电网的功能建设。

1.1配电自动化技术

配电自动化技术其组成部分主要配电终端、有配电主站、通信通道、配电子站等。现阶段配电自动化技术主要包含了用户自动化、配电管理自动化以及配电网运行自动化这三个方面,它是智能配电系统的关键。配电网运行自动化又包括了监视控制和数据采集系统、馈线自动化、变电站自动化三个方面;配电网管理自动化牵涉到的主要有设备的整体检修、管理和规划;用户自动化涉及到的就是用户和电网管理之间的交流互动,方便对客户的信息进行管理。

在现阶段的智能配电网建设过程当中,因为配电网自动化系统牵涉到的学科领域非常多,配电网设备改造和结构的调整对相应的维护技术也有着非常高的要求,它也是智能配电网建设过程当中的关键问题。总而言之,配电自动化技术可以实施有效监控和实时采集,建立比较健全的自动化体系,与以往相比电网供电质量以及用户满意度得到了明显提升。

1.2配电网自愈控制技术

自愈控制技术作为智能配电网的关键技术之一,主要的应用表现在控制理论和数学理论,可以实时监测配电网的运行情况,还可以评估、预测相关的隐患,同时还可以对相应区域的控制方案进行自动执行,是保证智能配电网实现经济可靠运行、优化运行、灵活供电的基础。智能配电网其自愈控制系统的特点主要表现在以下几个方面:

(1)提升了配电网的自动化标准。

(2)能够对配电网的状态进行状态评估和实时预测。

(3)实现了配电网的自愈控制和优化运行。

(4)确保了系统的统一性和整体性。

(5)保证了企业的社会效益和经济效益。

智能配电网优化控制和自愈功能的实现,必须要引进相关的智能化设备,并且灵活运用配电网络中的拓扑结构,最后还必须建设可靠的通信网络。

1.3智能配电网调度技术

针对配网全景信息一体化实施优化调度以及获取有关的信息支撑都会使用到智能配电网调度技术,其中优化调度技术、智能预警技术、事故处理剂恢复技术、仿真技术等都是配电网系统实现在线实时决策功能所必备的技术,这几项技术都是调度技术实施过程中的核心部分。

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当前在处理智能配电网故障方面还有着反应不够迅速、调度管理粗放、控制和监视不足等问题,这就妖气强化配电网调度控制系统实现全面覆盖,扩充信息监视功能以及渠道,充分结合智能配电网的自愈技术,提升配电网网络设备和机构的控制能力,从而提升配电网的工作效率,确保供电的可靠性和安全性。

2.智能配电网中无线通信技术的应用探讨

2.1无线通信技术简介

相对于已经较为成熟的有线通信而言,无线通信技术具有可靠性和安全性较低等劣势,但是也存在很多的优势,比如扩展灵活、施工难度小、建设成本低等。随着科学技术的不断发展,无线传输数据加密技术已经越来越可靠,无线通信技术已经逐步成为配网自动化过程中使用较多的通信技术。现阶段使用最广泛的是GPRS/CDMA公网网络技术,然而该项技术在数据传输的过程中存在网络时延现象,此外,其网络信息的安全性也相对较差,传输网络也不是非常可靠,使用过程中产生的费用较高。而宽带无线接入BWA技术能够很好的解决上述这些问题,完全能够符合对时延、速率、带宽等多方面的需求,该项技术可以在领域中实施推广应用。

宽带无线接入(BWA)技术是完成宽带网络接入的方式之一,其特点是方便快捷,具体包含无线局域网(WLAN)、无线个人域网(WPAN)、无线广域网(WWAN)以及无线城域网(WMAN)等四大类,具备一些列的特点:比如:信号速率高、传输距离长、业务能力强大、覆盖范围广、安全性高等。另外,宽带无线组网灵活、投资小、安装简单、扩容容易、工程周期短、施工不受城市建设约束、项目启动快等,所以该项技术受到越来越多人的关注。

2.2智能配电网中应用BWA的可行性分析

配电网中的通信业务具有很多的特征,具体有:分布分散、接线复杂、通信设备工作环境较差、通信点多、信息量极其庞大等。所以配网自动化系统针对通信的要求之一就是必须具备一定的可靠性,保证通信线路在使用过程中不受恶劣环境的影响,另外就是必须具备双向通信的功能。宽带无线接入(BWA)技术完全能够满足上述的要求,相信在未来的发展中,该项技术定会成功应用到智能配电网的通信业务当中。

在建设智能配电网的过程中,牵涉到通信业务的一些文图主要有:配电网中有分布式能源的时候配电网的保护控制问题,出现故障以后微网带当地负荷的孤岛的运行以及控制问题,发生故障以后配电网的自动恢复控制问题等。针对那些位于偏远地区的分布式电源而言,如果架设专用光纤通信网络不但会抬高造价高、延长建设周期,并且恶劣的工作以及维护环境非常容易使得通信出现故障。这时如果使用无线通信形式便会充分发挥其优势,比如说工作可靠、扩展方便、成本低等,针对那些对供电的可靠性需求并非特别太高的负荷,应用无线通信网来建立其保护控制系统是非常值得推荐的。从技术层面来说,在配电网中广泛使用的分段器、重合器等智能开关中可以将无线通信模块融入其中,使得这些只能开关具备临近通信功能,这一功能针对配电网的智能保护控制以及自愈都具有着非常重要的意义。无线通信形式的另外一个有点就是易于扩展,无需进行重复的通信网络的架设以及升级。该项技术已经非常成功地应用到了基于GPRS的多功能电能表中,这一案列也是配网中应用无线通信的成功案例,基于无线通信技术的诸多有点,包括免维护、投资省、运行费用低、易于扩容等,因此其具有非常好的应用前景。

2.3无线网络通信方案

无线通信形式在配电网中应用的缺陷在于数据容量和通信速率,随着馈线自动化以及配网自动化技术的不断发展,分布式以及集中式控制所需要的信息量也在快速增长,这就决定了无法完全使用无线通信形式。结合配电自动化中通信网的层次分级,在具体的应用过程中,可以采取有线网络和无线网络相结合的通信形式,比如说在用电终端和配电终端等位置接入网中应用无线通信形式,使得无线通信组网易于扩充、灵活、免维护、建设周期短等优点得以充分发挥;而在主站和子站间的通信应用专用光纤通道,以此来适应数据传输的可靠性和实时性需求。

3.结语

未来为了解决资源环境以及社会发展的问题,智能电网是未来必然的选择,智能配电网作为智能电网中极其重要的组成部分,涵括了配电自动化、配电网自愈控制技术、智能配电调度技术等很多内容,而信息以及通信技术是实现上述技术的重要基础。相信在未来智能配电网中将会更多地应用无线通信技术。

参考文献:

[1] 张涛.关于智能电网的关键技术初探[J].科技传播,2013.

[2] 吴国沛,刘育权,熊文.智能配电网信息支持系统部分关键技术研究实践[J].供用电,2010,27:12-14.

[3] 李剑白.浅析智能配电网中关键技术的应用[J].数字技术与应用,2013:95-95.

论文作者:陈梦军

论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿

论文发表时间:2015/12/22

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