智能电网中电力通信技术的应用实践

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智能电网中电力通信技术的应用实践

摘要:我国当前的电网已经开始向智能电网方向转型,以提高电网的运行效率和运行稳定性,智能电网对通信技术提出了很高要求。基于对智能电网运行原理的分析,结合对电力通信技术的运行形式的研究,本文指出了智能电网对电力通信技术的需求,在此基础上提出电力通信技术在智能电网中的应用实践方式。

关键词:智能电网;电力通信技术;应用实践

0引言

智能电网在运行中,去除了大量传统电网中的物理接口,利用电力通信技术完成对相关构件的控制和操作,让电力系统按照需求侧的电力需求,调整电网的运行状态。但是这种运行模式通信技术的要求很高,所以在通信技术的应用实践中,要全面分析该项技术的运行模式和应用方法。

1智能电网的系统构成

智能电网的概念为,向通过向电网中融入通信技术、传感器技术、相关电力技术等方式,通过控制电网中各类开关的状态,完成电力调控、故障电路隔离等工作的电网。智能电网的系统构成从整体上来看有三个部分,首先为在电网中设置的各类传感器,这些传感器能够完成对电网中的通电线路、配电箱柜、变压器等各种硬件设施运行状态的监测,将电网的运行信号转变为电信号,为后续的电网运行状态控制工作奠定基础。其次为通信系统,通信系统在运行过程中,能够通过无线通信技术和有线通信技术,传递传感器获取的各类信息信号,通信系统的信号传播途径有两个,其一为获取的电网信号向控制中枢中的传递过程,其二为控制中枢向被控对象的信号传递过程。最后为控制中枢,系统中存在数据库、数据分析和比较程序等多种内容,通过数据比较完成对电网的控制。另外可以向该系统中加入大数据和云计算技术,建成以时间为自变量的控制模型,提高控制精度。

2智能电网对电力通信技术的需求

智能电网相较于传统电网,在结构和应用设备上的复杂性更高,需要应用通信技术完成对各类设备的合理控制,让智能电网能够发挥应有优势。所以智能电网对电力通信技术的需求很高,表现在以下方面。

2.1设备控制方面

智能电网的运行状态和运行方法,会直接决定电网的工作情况,所以在设备的控制中,通常借助自动控制系统完成该项工作,控制系统获取电网运行信号后,向相关控制设备发送运行指令。在这种设备的控制工作中,需要应用电力通信系统完成各类信息的传输,尤其是要通过通信网络将设备的运行指令传输到被控制设备中,当通信技术无法正常运行时,则整个智能电网无法稳定运行。

2.2数据获取方面

智能电网运行中要获取大量数据,包括线缆运行数据、配电箱柜运行状态数据等,当前的数据获取方法为在相关硬件设施中设置传感器,让整个系统能够稳定运行。在采集到相关信号后,要将其转换为电信号,并传到控制系统中,通过分析电网的运行状态分析完成对电网的调度工作。这一过程严格依赖通信系统的运行情况,当通信系统无法正常稳定运行时,则会产生信号丢失乃至掉线问题,这会导致整个电网系统的运行质量大幅下降,而对于一种严重事故的数据信号来说,当通信系统无法稳定运行时,这些信号有可能无法被传递到控制中枢中,系统无法实现对事故信息的收集和分析,事故扩散到整个系统中,导致智能电网系统的瘫痪[2]。

2.3信息传递方面

智能电网的调度功能完全依赖通信系统,将数据分析的结果和应用方法高效传输到被控构件中,实现对电网运行状态的控制。由于传统通信技术与智能电网的衔接效果较差,所以基本不可应用民用通信技术传递电网的控制信息,只可借助电力通信系统完成各项信息的传递。

3智能电网中电力通信技术的应用实践方式

3.1变电系统中的应用

智能电网的一个重要特征为,能够根据配电端的用电需求完成变电工作,提高供配电质量。在变电系统的运行中,一方面为调整不同供配电线缆的运行情况,例如某线路对应供配电区域的用电量上升时,但是该线缆的供配电功率无法满足该区域的用电需求,此时需要将其余供配电线路接入到供电区域的变压器等设备中,提高供配电的功率。另一方面我国当前加大了对清洁能源的应用力度,其中以太阳能和风能发电站的应用范围最广,但是这类清洁能源在应用中,严重依赖发电站的周边自然环境,当环境变化时,发电站的容量、产生的电压等参数都会发生一定变化,自动控制系统要能够通过对这些信息的收集和整理,变更智能电网的运行状态,维持电力系统中的参数稳定性[3]。本文提出的通信系统应用方法为,在电网的配电侧、电网的线路中设置传感器,这类传感器将获取的电网运行参数实时传递到自动控制系统中,该系统记录各类参数的变化时间,系统可以自动制动相应的电网电力调控方法。对于电网中的新型能源发电站,通信系统要分析发电站不同接入节点对电网运行状态的影响,可以应用建模仿真的方式完成分析,制定节点接入方案。例如在某电网的运行中,发现不同接入节点对电压稳定性的影响效果如下。在发现某区域的电压稳定指标发生变动时,控制系统选择最佳的节点配置方案,通过通信系统完成对节点开关的控制。

3.2无线通信系统的应用

无线通信为智能电网通信中的一个重要通信方法,在变电站内部、电网中的线缆塔架中能够发挥更好的作用,提高整个系统的运行质量。在该项技术的应用中,电网中的传感器获取电缆运行中的各项参数,经过信号转换后,将这些信号转变为无线通信信号,通过无线网络接收设备,完成对相关信息的传输。无线通信技术的应用方法如下。(1)变电站中应用方法变电站属于短途通信,应用无线通信技术能够取得很好的信息传递效果,本文提出的方法为,在相关设备上设置传感器,传感器将相关信号转变为电信号,经过信号放大、整合后,通过无线通信设备完成信号传递,信号经过控制系统的分析和处理后,通过有线或无线通信设备控制被控构件的运行情况,实现电力调配。(2)供配电系统中应用方法供配电系统中包括供配电线缆、线缆塔架等,在这一系统的应用中,需要将无线通信设备安装在塔架中的高处,这种方式能够有效规避系统运行中出现的干扰。但是需要注意的是,在无线通信技术的应用中,需要重视配电网系统周边环境对通信质量的影响,尤其是钢制塔架对信号的干扰作用。

3.3光纤通信系统的应用

光纤通信为电力通信技术中的一个重要组成部分,在光纤技术的应用中,传感器将获取的研究信号传入到光电转换设备,这一设备可以将电信号转变为光信号,再将该信号输入到光纤中,完成信号传输工作。在光纤通信系统的建设中,除了需要按照技术的严厉和相关技术标准的要求,完成相关硬件设施的构建,还需要设置相应的防护设施,确保光纤通信技术能够高效稳定运行。设置的保护设施包括光纤线缆防护管道、相关设备的防护系统等,同时还需要在线缆上方设置警示标志,在工程施工中,要求施工单位绕开通信光纤设备,防止对通信系统造成损坏。

4结论

在智能电网的运行中,能够根据需求侧的用电需求自动完成电力调度工作,需要借助通信系统实现数据的采集、传输和控制信号制定传递。在电力通信技术的具体应用中,首先将其应用到电路维稳系统中,通过分析电力系统节点等参数选择最合理的节点接入方法。其次为应用无线通信系统完成信号传递。最后为融入光纤通信系统。

参考文献

[1]刘祖锋,王瑞璜.智能电网中电力通信技术的应用实践分析[J].通讯世界,2018(11):99-100.

[2]杨柳.电力通信技术在智能电网中的应用[J].中国新通信,2018,20(16):56.

[3]龙洋,陈晓余.电力通信在智能电网中的应用分析[J].中国新通信,2018,20(02):24.

作者:董淑杰 闫振伟 吕瑞华 姜丽珍 单位:国网山东省电力公司阳谷县供电公司 国网山东省电力公司聊城供电公司