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泛在电力物联网背景下台区降损策略研究

2019-09-10李日芳

关键词:降低线损泛在电力物联网

李日芳

摘要:经济的发展,促进社会对电力的需求也逐渐增加,这有效地推动了电力企業的发展。低压台区的线损率异常与否对电力企业有着众多方面的重要影响。一个线损率异常的台区意味着它“带病”运行,这不仅给电力运行带来不安全的因素,而且直接影响着电力企业的利润,所以,研究低压台区的降损措施是一个有重要意义的课题。本文就泛在电力物联网背景下台区降损策略展开探讨。

关键词:泛在电力物联网;台区线损;降低线损

引言

随着我国科研经济的飞速发展,人们的生活水平也得到了改善,电力系统已经成为人们衣食住行中不可缺少的一部分,确保电路系统的正常运行是维持人们正常生活的基本条件。最近几年,随着工业的兴起和居民生活水平的提高,电量的使用大大提高,导致低压台在运行的过程中得到了严重的线损,在一定程度上也阻碍了地区经济的发展。因此我们要从管理方面、技术方面、人才方面来强化低压台区线损各个环节的工作,从而提出一些有效的降耗措施。

1泛在电力物联网基本架构

泛在电力物联网是应用于电网的工业级物联网,可分为信息感知层、网络传输层、边缘计算层和应用主站层4层网络体系架构。其中,信息感知层是电网智能管理的基础部分,利用智能传感器技术将各类信号测量装置联结形成传感网,实现电网中设备、开关的状态监测和控制。信息感知层在向泛在电力物联网主站上传采集信息的同时,接受并执行主站下发的设备运行指令,实现末端设备的主动响应。边缘计算层在架构上位于信息感知层之上,是对采集信息的预处理环节,也称作靠近末端信息采集节点的分布式智能代理,用于实现电网中采集信息就近判断、分析和处理,其中关键的有效数据经筛选后将进一步上传至应用平台进行集中处理和反馈。网络传输层则实现应用主站层和信息感知层之间的信息传输,包括本地通信和远程通信两个部分,其中本地通信是指信息感知节点与边缘计算节点之间的就地通信,采用的是就地局域通信技术;远程通信指的是边缘计算层与泛在物联网主站之间的远距离通信,包括电力光纤专网、无线专网及无线公网等,具有高可靠、低时延、差异化等特点。应用主站层以信息感知层的采集数据为基础,采用云计算、大数据、人工智能等先进技术,通过双向智能互动实现电网的智能输电、智能变电、智能配电、智能用电等一系列环节。此外,发电企业、电网企业、用户等主体也可通过开放共享的泛在电力物联网主站应用实现数据共享与业务互动。

2低压台区线损率异常的分类

低压台区的线损率异常可分为多种情况:从线损率数值正负方面分类,可分为高线损率异常、负线损率异常;从导致线损率异常的源头分类,可分为设备故障线损率异常、技术性线损率异常、系统统计错误线损率异常以及人为失误造成线损率异常等。

3泛在电力物联网背景下台区降损策略

3.1加强技术方面的管理力度

(1)优化电力企业计量工具。只有确保电力企业计量工具的精确性才能及时发现线损问题,减少电力企业运行的经济损失。(2)定期更换用户的电能计量设备。在一定周期内换电能计量设备可以防止老化带来线损,更换旧的计量设备在一定程度上可以减少线损问题。(3)合理的设计线路。如果变压器没有安装在负荷的核心位置可能会引起线路设计不合理,导致线路错综复杂、分支较多,线路损耗加大、安全隐患时刻存在。(4)加强电力系统施工的一系列施工流程。在施工前要对施工地点进行勘测,防止周围环境、地理地势、水分温度的影响,确保施工的精密性、接头要牢固,接头不能出现电阻过大。(5)对线路进行合理的设计,使用最佳的线路。对于不满足电力系统的线路应该及时换掉和改造,选择满足供电要求的电路,减少经济损失,其中居民用户的线路选用的是以为铝线主要材料的导线,截面积的大小应该大于等于6m2。

3.2基于WPIOT的用电信息采集与传输

(1)电能信息采集信息。在信息感知层中,首要的是电能信息的采集,其中包括各台区关口计量数据的采集和各用户处用电数据的采集。利用无线传感器网络对电流、电压、电量、无功、有功等电能信息和用户信息的实时采集和动态控制,为边缘计算层的初步计算分析提供数据支撑,是应用主站层的线损分析、窃电定位的基础。(2)无线传输。网络传输层由本地通信网和远程通信网部分组成,其中本地通信网是通过局域短距离通信技术,实现海量感知节点与边缘计算节点之间的灵活、高效、低功耗的就地通信;远程通信网是依托移动网络、卫星通信、LTE电力无线专网等广域通信技术,支持边缘计算节点与泛在物联网云平台之间的高可靠、低时延、差异化通信。最后,采集的数据经过初步处理以后,通过ZigBee无线传输网络定时发送到ZigBee协调器。各传感器作为终端节点加入创建好的无线传感网络中,采集与其连接的传感器数据,并将数据传输到ZigBee协调器。

3.3提高变压器的运行效率

管理三相电力负荷的不平衡情况,按时对变压器负荷进行试验,并根据所测试的结果制定相对的措施。调整过载变压器和轻载变压器,结合灵活的检查方式,进行变压器阀科学地调整操作。经上面所说的措施,变压器的功率损耗得到有效的降低,合理调整运行电压是利用调相机等手段对运行电压进行调整,以达到降低线路能耗的要求。适当的提高电压不仅有利于降低线路能耗,还可以増加输配电能力,适当扩大供电半径。

3.4计量箱智能防窃电方案

当用户暴力开门使得计量箱产生振动时,振动传感器因受到力的作用发生形变,产生压电效应,从而触发蜂鸣器发声,同时,通过无线网络传输,向应用主站层的窃电监控模块报警;通过WPIOT网络,将计量箱GPS定位和告警信息发送到相应台区的台区经理手机,实现对于窃电行为的实时告警。当窃电用户暴力打开计量箱时,霍尔传感器监测箱门的处于打开状态,此时触发图像传感器进行窃电用户视频和图像的采集,并通过WPIOT网络传输到应用主站层,在电脑中存储记录,同时,“计量箱已被暴力打开”短信发送到相应台区的台区经理手机,将警示消息和GPS定位以语言电话的形式传送给110接警员,实现远程报警。利用蜂鸣器发声报警的目的是:在用户企图打开计量箱,对进出线或者电能表进行接线或芯片改动时,蜂鸣声可以对企图窃电者起到震慑作用,同时引起周围用户的注意,使妄想窃电用户放弃进一步操作,尽可能地减小人力损耗和财产损失。为避免供电企业相关工作人员在需要打开计量箱进行计量装置检查时产生误报警现象,在蜂鸣报警阶段,应用主站层中的窃电监控模块会弹出消息“操作是否可信”,点击“是”选项即默认是工作人员操作,蜂鸣器停止蜂鸣,不会产生报警信息。

结语

在我国,对于低压电力客户的线损管理采用的是分台区管理模式,台区线损率不仅是供电企业低压用检人员管理该台区用户的有力依据,更是供电企业的重要经营指标。以提高台区线损合格率为目标,对低压台区降损策略进行研究,寻找有效的低压台区降损方案也是低压用检班组的工作重点之一。泛在电力物联网将是我国电网发展的高级形态和支撑能源高效互联的基础设施,泛在电力物联网技术已经成为电力能源领域战略性的新兴科研和产业发展方向。

参考文献

[1]曾鸣,王雨晴,李明珠,等.泛在电力物联网体系架构及实施方案初探[J].智慧电力,2019,47(4):1-7.

[2]尹喜阳,杨光,张一萌,等.基于窄带物联网的远程智能抄表应用研究[J].通讯世界,2018(23):237-238.

[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):1-12

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