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电力物联网技术在环网柜的作用

2019/11/19 阅读:

摘要:利用泛在电力物联网的核心技术,通过模拟实验、管控图及原理分析等方法,立足于环网柜二次设备管理的不足之处,不断解决运行风险问题,完善环网柜二次设备环控配置和管理,旨在为我国电力系统的智能化发展提供可参考意见。

关键词:泛在电力物联网;技术;环网柜;二次设备;环控

引言

现阶段,设备接入的数量和种类也在逐渐加升,环网柜二次设备环控也就越来越复杂,这对电力物联网技术提出了新课题。综合考量环网柜二次设备环控运维的实际需求,采取切实可行的措施解决短板问题。

1泛在物联网技术的基本概念

泛在电力物联网是围绕电力系统展开的进化发展形态,利用智能传感器、通信网络、人工智能技术及云平台等构建起多网流体系,是数字革命在电力物联网领域发展的必然趋势。“泛在”具有广泛存在之意,是对数据信息的出处、种类对传统电力物联网体系的继承与发展。泛在电力物联网主要是利用广泛存在的感知点把数据信息从电网侧延伸到发电与用电端,同时把外在条件因素和市场价格、结算值等通过电力企业、发电厂及设备进行信息交换,进而实现对智能共享电力系统综合感知[1]。

2环网柜的基本概念

一般来说,环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备,其核心部分采用熔断器、负荷开关、断路器,它可将配电线路形成封闭的环线。它内置结构简易、空间占地小,且具有价格低的优势,这样在保证供电基本参数的同时,又提升了供电安全。

3泛在电力物联网技术在环网柜二次设备环控的作用

3.1利用感知延伸层,完善配置文件管控

泛在电力物联网建立在感知延伸层的基础上的,状态感知和执行控制端通过传感和芯片化技术,逐步实现对电力系统的运转、用户用电量、交易情况等数据信息的监测、收集和感知延伸。感知延伸层可以向电力物联网传输收集得来数据,并担任起调度指令的责任,同时还可收到来自云平台和智能网关下发的操作指导命令,进而完成环网柜二次设备环控的自主回应。配置文件统一管控利用先进的施工设计理念,从而完成环网柜二次设备环控的图纸设计,配置文件的管控方式主要是通过运维完成站内系统建设、二次设备配置,确保源端唯一,进而保证设计、配置、装置导入各环节传送的产物准确且完整。如图1所示。

3.2利用边缘计算,实现配置版本可视化比对

通过接近末端感知节点的网络边缘式的智能实现配置版本的可视化比对,同时感知层的传感器、智能感知设备和设备终端利用无线传感网、红外线通信装置和环网柜现场总线等通信方式将其接入边缘设计层,处理、分析、提取有效数据信息,并将有效数据传送到云平台统一处置。通常情况下,边缘计算是利用泛在电力物联网中的物联网智能化网关去执行,将分布式计算能力的端口感知延伸层和边缘计算层连接起来,从而实现边缘计算的基本任务。由于科学数据库文件融合不同的专业信息,且配置修改同环网柜环控息息相关,开发配置文件版的可视化效能实现版本的回溯,将修改内容进行可视化比对,这就一改以往配置修改带来“大变化”的弊端。

3.3利用网络传输层,实现配置文件在线校对

网络传输层位于感知延伸层和平台应用之间的数据信息运送渠道,可以把由感知获得的信息毫无阻挡地进行传送,确保数据传递的准确性和可利用性,进而完成更加宽泛地互联任务。一般来说,网络传输层是通过本地的局域网和远程通信网络,为大量感知延伸层和边缘计算节点畅通、高效、低消耗的通信提供技术保障,远程通信网则是利用可移动网络、卫星通信设备、通用移动通信技术的长期演进等通信技术来支撑边缘计算的节点,为泛在物联网云平台与环网二次设备环控的优质、高效、无障碍通信提供支持。配置文件在线校核是以环网二次设备状态为基础的监测平台,实时监测管控和采集数据上传至循环冗余校验码和当前全站系统配置文件中该设备的回路配置循环冗余校验码是否相同,如出现差异,就会发出报警提示[3],见图2。

3.4利用平台应用层,实现二次设备状态监测和可视化

通常情况下,平台应用层是指泛在电力物联网技术平台通过算力支撑、数据加工、创新应用平台,完成对数据的融合、分析及管理工作。它利用综合利用大数据、人工智能等技术对大量数据进行感知和处理,从而在分析与管控的前提下,结合现实工作所需构建起应用能力强的系统运行管理云平台,完善能源分配服务、电力企业的管理分管平台等,促进智能化用电管理优质发展及分布式能源管理工作任务的优质完成。与此同时,电力发电企业、电网管理部门及用电消费者也可利用开放式互通的泛在电力物联网技术完成数据信息共享化互动[4]。数据的采集担负着从过程层网络接收采样值和环网柜等数据信息的任务,并对其进行精准的分析和解析,然后将最终的分析结果传送给运维管控部门。运维管控管理单元主要承担着与数据采集单元上的通信交流,并接收有效的分析数据,将其转接到站控层交换机内部,利用多媒体短信服务、保护设备、测控端口,实现交换通信的目的,采集环网柜二次设备环控的实际运转消息和动态监测数据,全面收集得到的数据信息,进而完成二次虚回路的监管、监测和预警任务。环网柜二次设备状态监控的内容主要有:间隔层设备状态的检测,利用交换装置的接口接入站控层,收集间隔层设备的动态数据;过程层则是利用面向通过对象的环网柜事件协议把状态监测数据信息转发至测控装置,随即它在把状态监测信息通过应用层协议发送至运营管控单元;过程层交换状态的检测则是通过运维管理单元利用应用层协议采集过程层和站控层交换机运转数据。环网柜二次设备回路监视是二次设备状态监测图的一个功能性组成模块,是以采集单元和运维管控单位为基础的单元。它的功能主要有二次设备虚实回路的监测,完成过程层的有效连接、线上监测和综合分析。环网柜二次虚回路的形态是由回路中通信连接形态、软压板的状况和数据信息的报文状态[5],见图3。

4二次设备线上仿真与工程实践

人工智能背景下的环网柜配置文件具有一定的关联性,个别装置的创新与升级对设备造成不利影响,跳闸回路信号在环网柜二次设备中至关重要,配置文件的变化论证了相关的技术手段,同时还能利用计算机仿真模拟的方式实现离线与线上仿真工作。本文是基于泛在电力物联网技术为环网二次设备开发了综合管控服务器、设备运维管控体系和仿真系统,简化了技术和设备运行流程,并提升了运维的操作效率。

5结语

文章综合分析了泛在电力物联网技术和环网柜的基本概念,并全面论述了泛在电力物联网技术与环网柜二次设备运维管控的融合,基于实际电力系统的实际需求,总结实验项目的科学经验,融合人工智能、通信技术、大数据信息等技术,研发并提出合理运维管控能力的有效方法,基于这些有效方法推导出合理策略,定会取得预期效果,具有广泛的应用场景。

参考文献:

[1]张亚健,杨挺,孟广雨.泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望[J].电力建设,2019,40(6):1-12.

[2]陈麒宇.泛在电力物联网实施策略研究[J].发电技术,2019,40(2):5-12.

[3]傅质馨,李潇逸,袁越.泛在电力物联网关键技术探讨[J].电力建设,2019,40(5):5-16.

[4]李升.电力系统二次设备状态检修的关键环节[J].电子技术与软件工程,2019,150(4):226.

[5]白钰,杨涌涛,魏米兰.10kV环网柜二次控制回路数字化控制器的设计[J].宁夏电力,2018(3).

作者:李方健 贾钘楠 龙彪 刘鹏 单位:国网浙江安吉县供电有限公司

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