计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用.pdf
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1、总第2 3 1期2023年第9 期应用推广计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用杨昊,秦珣(国网江苏省电力有限公司泰州供电公司,江苏泰州2 2 53 0 0)摘要:结合相关科学理论知识,对计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用策略进行了简要阐述,结合实际工程案例,对计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用策略进行了深入分析。希望研究内容能够为供配电自动化系统价值提升提供一定理论支持。关键词:计算机控制系统;供配电自动化系统;信息交互;故障处理中图分类号:TM760引言近年来,为了适应经济发展的现实需要,国家电网建设提出了智能化建设思维,在这一时代背景下,智能电网逐渐取代了传统电网,并将配电
2、化技术引进其中,极大提升了智能电网供电运行的安全与可靠性。但是,供配电自动化技术本身存在一定的局限性,将计算机控制技术加入其中能够降低人力成本、降低整体事故率、提升工作效率、延长设备寿命。本文对计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用进行简要研究。1计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用思路1.1酉配电系统自动化配电系统自动化包括配电网调度自动化以及配电自动化。其中,配电网调度自动化包括配电网数据采集与监控(SCADA)、配电网监控和数据采集系统、以辅助调度员做好配电网运行工作。配电自动化包括变电站自动化以及馈线自动化。1.2实现信息交互配电自动化系统应用于现实工作场景中,需要实现不同系统之
3、间的信息、数据交互,在传统技术背景下,配电自动化主站主要采用点对点的方式来实现系统之间的信息传输以及通信任务。这种方式不仅需要设置大量地维护接口,消耗大量的人力、资源成本,在使用过程中还存在协议不标准、信息交互性差等缺陷,很难充分发挥出配电自动化系统的信息交互作用。图1为点对点协议下的互联方式。ERB数字发射机数编码调节字化改造器模块图1点对点协议下的互联方式在智能电网建设意见提出之后,相关工作人员在传统系统互联方式的基础上,提出了针对性较强的改进意见,即将IEC61968标准应用于信息交互总线设收稿日期:2 0 2 3-0 6-0 1第一作者简介:杨昊(19 9 4一),男,江苏泰州人,本科
4、,毕业于南京工程学院,研究方向为电网运维、新型电力系统建设;秦珣(19 9 1一),女,江苏泰州人,硕士研究生,毕业于厦门理工学院,研究方向为电力营销服务、电网调度自动化、新型电力系统建设。现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization文献标识码:A计过程中,通过此种方式能够在一定程度上减少系统的维护接口数量,进而实现快速、标准的全局信息共享作业。IEC61968标准应用背景下的计算机控制技术信息互联方式工作流程与传统点对点协议下的互联方式存在一定差异,需要在接受信息的基础上对信息进行深入处理,最后合并发送到天线处 1。1.
5、3优化故障处理故障定位、故障分析、故障处理是供配电自动化系统计算机控制技术需要具备的几个核心功能,同时也是自动化系统能够在实践中发挥根本价值的重要措施,现阶段,配电自动化系统通过计算机控制技术,能够有效实现故障隔离,这主要是由于其内部配置了功能完备的故障处理、应用模块。该模块在实践中主要存在以下几个主要特点:1)能够对供配电自动化系统中存在的单层故障、多层故障进行精准定位,并将其分为故障隔离区、功能健全区,防止故障位置对系统正常运行造成影响。2)在传统故障定位技术背景下,故障处理模块很可能出现各种漏报、错报故障,而在配电自动化计算机控制背景下,其故障处理模块具有容错性。3)在编制、生成故障处理
6、策略时,处理模块能够很好地将故障检修、保电措施等内容纳人考虑范围。1.3提高电网运行可靠性在供配电自动化系统运行过程中,电网很容易受到外界信息的干扰,在系统中加入计算机通信技术能够显著提升电能运输的抗干扰能力,即使受到了干扰,也能够在很短的时间内进行故障识别、自行调度,有效改善数据通信环节的安全性与可靠性,提升电力发射机天线Total 231No.9,2023D0I:10.16525/ki.14-1362/n.2023.09.051文章编号:2 0 9 5-0 7 48(2 0 2 3)0 9-0 16 4-0 3工程的应用价值 2 。2计算机控制技术及其可靠性分析2.1计算机控制系统简介应用
7、于供配电自动化系统的计算机控制系统主要包括主控机、显示器、键盘、打印机、备用电源、抗干2023年第9 期杨昊,等:计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用165短时间内分析穴余数据,并对其进行同步定位与动态扰电源、报警设备等。在此基础上,还包括执行具体操作的操作台,操作台上的设备包括各种开关、按钮、指示灯显示器、信息显示板等。传感器信号通过总线到达控制主机,对电量进行遥测、遥信、遥控,在供配电现场,实现信号采集、控制的设备为ICU。在实际运行过程中,现场的传感器收集信号,通过电流变送器、电压变送器将信号传递到ICU中,通过RTU、Z T K 相连,实现信号的双向传送,ICU通过设定在配电系统中
8、的接触器实现对电源的有效控制,为了保证信号采集的一致性,可以在每个单体建筑内部装设电力监控系统 3 。2.2计算机控制系统选择在实践中,计算机控制系统主要分为集中控制系统(CCS)分布控制系统(DCS)两个基本种类,其中,集中控制系统的主要特点为,由单一的计算机完成控制系统的所有功能,主要包括数据的输入输出、回路闭环控制、实时数据库管理、历史数据管理、人机交互、系统监督管理等内容。但是,此类型的控制系统在实践中主要存在以下运行效率较小、可靠性下降、可扩展性不足、计算机失效可能性大等缺陷,需要与分布控制系统(DCS)进行有机结合才能发挥更加出色的应用价值。图2 为分布分散式结构示意图。激光打印机
9、激光打印机主控机TALK/DATATALKRSCSTBBPTBCD线路开关柜馈线开关柜保护与监控单元保护与监控单元状态信号回路TV/TA操作3计算机控制技术在供配电自动化系统中的应用3.1对变压器设备实施在线监控我国土地广衰、地域辽阔,为了实现全民用电,电网的规模、供配电自动化系统的容量不得不向大规模、大体量方向发展,较大的规模导致供配电系统的管理难度同样相对较大。将计算机控制系统应用于变压器设备上,能够实现设备功能、状态的时刻监测,在此基础上,工作人员能够对电力设备有着更加准确地了解,预测其工作状态与参数变化,极大增强变压器设备维护与维修工作开展的灵活性与科学性 4。3.2对供配电自动化系统
10、微机的实时保护在信息化技术背景下,供配电自动化系统微机保护系统能够嵌人计算机实时操作中,提升了人与机器的互动性,同时提高了通信能力。该保护系统能够在一定程度上保证电网系统运行的稳定性,防止其瞬间面临危险而遭受损害,该系统还能够对数据进行保护,实现数据的实时分析与处理。最后,该系统在实践中还具有较强的拓展性以及模块化特征,在实践中一旦出现问题,只需要对模块进行更换即可实现问题的有效解决。3.3对断路器进行控制断路器是发电厂正常运行所需要依靠的重要元件,也是供配电环节的核心材料,其正常运行对于保障发电安全性与稳定性具有十分重要的价值与意义。但是从实际结构来看,断路器内部存在相当多的电磁元件,接线以
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