基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)研發(fā)

摘 要：隨著對(duì)供電穩(wěn)定性要求的日漸提高，傳統(tǒng)的核相技術(shù)已難以為繼，而新興的核相技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，文章介紹了一種基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)，詳細(xì)地闡述了它的結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計(jì)思路、工作原理以及它在實(shí)際工作中發(fā)揮出的作用。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)一相色；4G；智能電網(wǎng)

1 基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)產(chǎn)生的時(shí)代背景

隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及推行，我國(guó)智能電網(wǎng)的理論和思路在現(xiàn)階段已經(jīng)十分成熟，而實(shí)現(xiàn)方法、概念到目的三個(gè)方面也已清楚明晰。在傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電網(wǎng)深度結(jié)合，才能真正的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。在追求創(chuàng)新的時(shí)代背景下，基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生了。

電網(wǎng)綠色低碳發(fā)展，將是貫穿“十三五”全局下的一項(xiàng)非常重要的工作項(xiàng)目，規(guī)劃圍繞“調(diào)整優(yōu)化、轉(zhuǎn)型升級(jí)”，將對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性、高效性，實(shí)現(xiàn)靈活智能的現(xiàn)代電力工業(yè)體系。電力行業(yè)，尤其是作為重點(diǎn)項(xiàng)目的配電網(wǎng)，將會(huì)有一系列翻天覆地的變化，作為配網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作，原始的核相方法已經(jīng)跟不上時(shí)代的潮流，基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)已成為這一新時(shí)期的領(lǐng)航技術(shù)。

2 基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)包括一臺(tái)服務(wù)器、若干基準(zhǔn)定相儀、以及多個(gè)手持機(jī)三個(gè)部分組成。

2.1 服務(wù)器

服務(wù)器將架設(shè)在某一地區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)中，并為這個(gè)區(qū)域的電網(wǎng)系統(tǒng)提供定相的基準(zhǔn)相位，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、交換功能。

2.2 基準(zhǔn)定相儀

基準(zhǔn)定相儀包括基準(zhǔn)定相儀主機(jī)、信號(hào)采集線，GPS衛(wèi)星天線，4G天線，網(wǎng)線。基準(zhǔn)定相儀連接GPS衛(wèi)星天線、初相角信號(hào)采集線、4G天線、網(wǎng)線；基準(zhǔn)定相儀通過(guò)信號(hào)采集線連接工頻線路，然后通過(guò)GPS衛(wèi)星獲取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，在每一個(gè)5的整數(shù)倍秒鐘時(shí)采集一次基準(zhǔn)工頻線路相位信號(hào)，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器進(jìn)行通訊，將采集到的基準(zhǔn)信號(hào)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便在需要的時(shí)候進(jìn)行查閱。

2.3 手持機(jī)

手持機(jī)包括手持機(jī)主機(jī)，通用采集器，絕緣桿，使用絕緣桿令任意一個(gè)通用采集器直接接觸待測(cè)工頻線路，手持機(jī)與相位采集器在一定范圍內(nèi)，可以通過(guò)無(wú)線通訊模塊進(jìn)行通訊，完成信息的傳輸；手持機(jī)主機(jī)的內(nèi)部具有一個(gè)GPS天線，通過(guò)這個(gè)GPS天線獲取衛(wèi)星時(shí)間信號(hào)，然后在每一個(gè)5的整數(shù)倍秒鐘時(shí)采集一個(gè)相位信號(hào)；然后手持機(jī)主機(jī)通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器進(jìn)行通訊，調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的基準(zhǔn)相位數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對(duì)。

3 基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)的主要技術(shù)的原理說(shuō)明

3.1 4G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

基于4G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工頻線路定相系統(tǒng)借助于4G互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在基準(zhǔn)定相儀和手持機(jī)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)絡(luò)通訊采用TCP/IP協(xié)議，它的安全性較高，且適用廣泛，可以最大限度的保證數(shù)據(jù)的完整性與時(shí)效性。當(dāng)完成網(wǎng)絡(luò)的連接后，手持機(jī)和基準(zhǔn)定相儀可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成信息互傳、比較，在規(guī)定范圍內(nèi)則可以確定事先擬定好的A/B/C相位。

3.2 信號(hào)采集

在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)定相時(shí)，將采集器通過(guò)絕緣桿送至空，然后將采集器前端的金屬掛鉤掛在架空線上。當(dāng)感應(yīng)到架空線路上的相位信號(hào)時(shí)，采集器會(huì)從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換到工作狀態(tài)，然后進(jìn)行信號(hào)的采集，采集到信號(hào)后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次濾波，將雜波干擾控制到最小，最后，將相位信息通過(guò)無(wú)線通訊模塊傳輸給手持機(jī)。

3.3 系統(tǒng)的運(yùn)行模式

首先我們要制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，例如在變電站出線端取得標(biāo)準(zhǔn)的A、B、C信號(hào)，然后對(duì)我們基準(zhǔn)定相儀的信號(hào)進(jìn)行修正，使得基準(zhǔn)信號(hào)變電站出線端取得標(biāo)準(zhǔn)的A、B、C信號(hào)同步，然后在每次進(jìn)行定相時(shí)，基準(zhǔn)定相儀所采集到的標(biāo)準(zhǔn)相位都會(huì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)保存到服務(wù)器中，服務(wù)器還提供了網(wǎng)絡(luò)連接的功能，手持機(jī)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)同服務(wù)器建立連接，每一次核相時(shí)，均通過(guò)對(duì)比服務(wù)器中實(shí)時(shí)變化的基準(zhǔn)相位信號(hào)確定A、B、C相位。

4 基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)作為新一代的領(lǐng)航技術(shù)，在作業(yè)時(shí)不受其他因素影響，簡(jiǎn)化了核相定相過(guò)程中的操作過(guò)程，使作業(yè)人員可以簡(jiǎn)單、便捷、安全地完成核相作業(yè)。同時(shí)避免了在同一條線不同點(diǎn)核相時(shí)出現(xiàn)角度偏差很大的問(wèn)題，省去了作業(yè)人員對(duì)單條線路反復(fù)測(cè)量取最小值的繁復(fù)過(guò)程，提高了作業(yè)效率。為普通的核相定相工作提供了統(tǒng)一的相色標(biāo)示，簡(jiǎn)化了核相作業(yè)的工作流程，減少了供電系統(tǒng)在施工作業(yè)中的能源損耗，提高了電能的使用效率，為智能電網(wǎng)的建設(shè)及發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基石。

5 基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)的特點(diǎn)

基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)是以4G技術(shù)與核相技術(shù)為基石，從而研究出的一款定相系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的核相設(shè)備相比較，基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)更為優(yōu)越、適用范圍更廣。傳統(tǒng)的核相是以作業(yè)人員的主觀意識(shí)為主的核相，現(xiàn)場(chǎng)操作人員的判斷，對(duì)核相結(jié)果的影響很大；而基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)，在某一地區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)中，并為這個(gè)區(qū)域的電網(wǎng)系統(tǒng)提供定相的基準(zhǔn)相位，每一次核相時(shí)，均通過(guò)對(duì)比服務(wù)器中實(shí)時(shí)變化的基準(zhǔn)相位信號(hào)確定A、B、C相位。

服務(wù)器可以記錄、存儲(chǔ)詳細(xì)的核相時(shí)間、地點(diǎn)、相位等信息，通過(guò)專用軟件可供工作人員隨時(shí)調(diào)閱。一套基準(zhǔn)定相儀可以供多臺(tái)手持機(jī)在同一時(shí)間進(jìn)行定相工作。系統(tǒng)具備修正相角差功能，能夠自動(dòng)檢測(cè)架空線、開(kāi)關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜等由于變壓器接線組別不同所出現(xiàn)的30°、60°角等現(xiàn)象。手持機(jī)能在無(wú)移動(dòng)信號(hào)時(shí)將定相數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并在有移動(dòng)信號(hào)的任意時(shí)間、地點(diǎn)同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換，進(jìn)而完成定相工作。

6 基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)的應(yīng)用效果及收益

基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)可以使得某一地區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)中的A、B、C定相的標(biāo)準(zhǔn)得到確認(rèn)，使配網(wǎng)的定相準(zhǔn)確率得到根本性保證，在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，減少定相操作人員配置，簡(jiǎn)化操作流程，提高定相效率和定相的準(zhǔn)確性。不僅為配網(wǎng)維護(hù)帶來(lái)便利，還減少了電能損耗，降低人力成本，有利于維護(hù)最廣大人民的根本利益，促進(jìn)社會(huì)和諧、穩(wěn)定的發(fā)展。

7 結(jié)束語(yǔ)

時(shí)代想要發(fā)展，必須能夠推陳出新；技術(shù)想要進(jìn)步，必須重視創(chuàng)新。基于4G傳輸?shù)呐渚W(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)示系統(tǒng)緊緊圍繞著創(chuàng)新升級(jí)的目標(biāo)，把創(chuàng)新擺在更加突出位置，開(kāi)創(chuàng)了智能互聯(lián)網(wǎng)定相的新紀(jì)元，為電力系統(tǒng)的有序發(fā)展提供基礎(chǔ)，為智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展提供基石。

參考文獻(xiàn)

[1]United States Department of Energy Office of Electric Transmission and Distribution.“GRID 2030” A NATIONAL VISION FOR ELECTRICITY'S SECOND 100 YEARS[R].USA：United States Department of Energy Office of Electric Transmission and Distribution，2003.

[2]馬志進(jìn).配電網(wǎng)統(tǒng)一相色標(biāo)識(shí)系統(tǒng)[J].農(nóng)村電氣化，2014（08）：38-40.

[3]張濤.智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2014（09）.

[4]溫麗娜，吳忠，藍(lán)道林，等.云同步工頻電壓波形初相角對(duì)比系統(tǒng)的研究[J].電工文摘，2015（05）：50-52.