火電廠智能配電系統特點及應用研究

杜 建

（國電電力大港電廠， 天津 300272）

0 引言

智能配電系統是在用戶基本用電需求得到滿足的前提下，依照相關標準規范配電系統，并以此為基礎研發具備較強專業性與較高可靠性的智能配電管理系統。 火電廠中運用智能配電系統， 即添加智能電氣元件至電網中或是配備相關智能設備， 在智能與遙感技術的作用下合力展開控制， 優化火電廠系統運行， 能夠節省一定的電能，同時可以實時、準確記錄用電量，達成高效管理能源的目標。

1 火電廠智能配電系統概述

智能配電系統相對于傳統配電系統而言， 能更可靠地保障電網的高效運行，能使用戶需求得到充分滿足。智能配電系統如圖1 所示。 以相關標準為依據建立的智能配電系統， 在該系統的作用下能使低壓配電系統進一步凸顯優勢，并方便電能的管理，故而該系統管理和業務水平相當高。 火電廠中應用的智能配電系統，在促使各用戶需求得到滿足的基礎上， 還能憑借智能化元件合理分配負荷[1]。 調整與配置過程中，結合遙測、遙控能夠減少電能耗量，促進電廠管理效率的提高。 同時，智能配電系統支持實時記錄用戶電能耗量， 以用戶用電習慣為根據優化管理電能，精準記錄用電數據。 用電方面，低谷期和高峰期并存， 以記錄的相關數據為根據即可達成高效利用電能的目標。

綜合智能配電系統的特點而言，具體包含：①運行模式及控制特點。 靈活性是該系統運行模式與控制方面具備的突出特點之一。其中在運行模式方面，其體現的靈活性是電力故障發生后通過對運行路線的靈活調整， 最大限度控制故障嚴重程度；控制方面，其體現的靈活性是能夠分層管理督促和協調控制；②自治運行區域特點。該系統能從各層次出發達成自治運行區域的目標， 而此類區域合并后能夠促進環網運行的實現；③電流方面特點。該系統體現在電流方面的特點為交直流混合電流。 該電流具備與系統分布、分布式電源儲能設備相適應的特性。交流配電網經由該系統轉換后能夠變成交直流混合配電網， 為低壓配電系統提供能確保系統正常發揮各設備作用的交流和直流兩種饋線[2]；④用戶側特點。用戶側方面，智能配電系統體現出類型繁多與較高靈活性的特點。 接入智能配電系統的可控智能電氣設備、 分配式儲能系統等，可靠性與靈活性突出，能以自身現狀為根據并結合運行計劃展開針對性的調整， 保證電力系統運行計劃能夠順利實施，并滿足用戶具體需求。配電系統與用戶設備之間能夠達成雙向互動的目標， 從而實現運行中電力故障的有效控制。

2 火電廠智能配電系統應用特點

2.1 智能化

智能配電系統能夠更加智能化地分析數據， 通過以互聯網為代表的各類現代化技術的應用， 以測量分析數據為根據展開智能化整理分析。 此類數據能為相關人員所開展的工作提供科學可行的參考依據， 消除人員憑主觀經驗開展工作的情況，且能擴增定量分析，促進各項電力操作質量的提升。同時，在該系統智能化應用特點的支撐下，能夠實時監督各項工作開展狀態，使火電廠配電系統實現更可靠、安全地運行。 當有問題出現時，系統會第一時間發出警報、提示并自行展開處理，在工作人員的配合下即可有效控制系統。此外，該系統智能化應用特點也有利于支路功率超標等特殊問題的解決， 該情況下通過備用電路的應用能使過大功率引起的各類問題得到有效處理。智能化特點能夠解決的問題諸多，如某子區域有故障出現時，通過系統智能預警、評價有效判斷故障，能夠進一步完善系統功能。系統完成智能模型的建立后，依托模型能夠精確、細致地分析數據，保證火電廠智能配電系統能夠更準確、穩定地運行。智能化應用特點同樣支持自動化控制系統，第一時間發現并處理產生的故障。當配電系統運行出現問題時，表明有未知故障存在于該部分，此時要想保證供電維持正常狀態， 該故障部位可暫時替換為其他系統。

2.2 安全性

供電安全性、穩定性，與火電廠能否滿足用戶需求及其自身經濟效益之間存在密切關聯， 通過智能配電系統的應用即可為設備及工作人員提供安全保障。 第一代智能配電系統中， 是通過通信接口數字開關的配置對全廠展開監控，以此帶動管理可靠性與安全性的提高。第二代智能配電系統則是在可編程控制器的運用下， 實現更先進、快速且高效的信息搜集處理。在智能配電系統的支撐下，能減少勞動力方面不必要的耗費，在智能化管控中為設備及人員提供更全面可靠的安全保障[3]。第二代智能配電系統中，可編程控制器能夠分別管理強、弱電，使彼此可能形成的負面影響減少或直接規避。 通過該技術的運用，能夠達成開關互鎖，促進開關安全性的提升，同時能夠高效管理開關。 系統中，隨著時間更迭流逝，相關元件難免會有故障或老化的情況產生， 所以需要一一對應系統中每個設備與元件信息并詳實記錄， 保證能夠第一時間發現系統中有老化情況產生的部件并及時替換， 最大限度管控、預防可能發生的故障。

2.3 人性化

智能配電系統具備的諸多功能中， 最突出的一點即運作實踐中可促進用電安全線的提高， 提高相關控制成效。智能化系統本身便具備極為人性化的配置，在實現自動檢測與控制等目標的基礎上， 管理人員有效掌控也是不可或缺的。智能配電系統中，智能交互界面也極具人性化，該界面能夠重點呈現實際運行中的相關數據。不同子系統對應著不同的操作人員， 如設備管理員通過設備管理子系統即可查詢或修正相關數據， 發電量統計人員通過發電量統計系統即可對發電總量或不同支線累計輸出量進行統計，從而完成公司業務核準工作。經理層擁有進入本發電廠各個系統的權限， 總經理擁有進入整個火電廠集群所有系統的權限。不同層次、崗位工作人員擁有的權限各不相同，此類分層分崗分權限的方式，能為火電廠提供更可靠的信息安全保障。

3 火電廠智能配電系統應用

火電廠是轉化可燃燒物燃燒中形成的熱量為電能的工廠， 在運行實踐中， 第一步是充分燃燒煤一類的可燃物， 轉變水為蒸汽后； 第二步是以蒸汽壓力作用作為動能，推動汽輪機旋轉，從而轉化熱能為機械能；最后，發電機在汽輪機機械能的作用下開始旋轉， 此時能夠轉變機械能為電能[4]。整個過程中相關轉化工作建立在對應設備及其彼此間互相協調配合的基礎上， 是較龐大系統的一項工程。 火電廠發電中，涉及使用的設備還包含排粉機、磨煤機、過熱器和空氣預熱器等，設備繁多，各自作用不盡相同。智能配電系統應用至火電廠中時，具體在下述幾方面體現作用：

3.1 以配電系統GIS 為基礎的自動化配電系統技術

GIS 融入自動化配電系統后， 能夠大幅提升維護和控制系統的有效性。配電系統在GIS 的作用下，可以進一步完善數據接口功能。同時，以GSI 參數為根據進行模型的建構， 該模型提供的數據能為系統運行可靠性提供保障，從而促進系統運行效率的提高。 通過完善模型，并在遵循相關標準的前提下升級更新系統， 同時落實安全防護措施的優化改進， 即可進一步體現系統各項功能。 此外， 以配電系統圖形參數為根據落實安全保障流程的建立，能夠統一、高效地管理電網整體。

3.2 以實時數據庫為基礎的配電系統數據挖掘技術

以實時數據庫為基礎的配電系統數據挖掘技術中，是依托統一建構的數據庫匯總各系統模型與數據， 該系統平臺中， 能夠進一步統一相關信息， 且數據時效性更強。該技術能夠統一管理各項信息，完善信息搜集及整理等，形成的綜合服務能為火電廠發電提供必要的依據。在統一高效管理各項數據的前提下， 結合系統模型實施導入工作后，即可有效維護系統。 同時，通過動態管理方式的應用，系統能為類型不一的數據提供諸多服務，在一系列數據的支撐下提高各項工作開展有序性， 方便決策人員精準決策。

3.3 以實時全景信息為基礎的配電系統智能運行技術

以實時全景信息為基礎的配電系統智能運行技術中，在應對系統風險方面更具有效性，當有風險出現時能夠第一時間發出預警信息， 并迅速結合提前擬定的應對措施處理風險，扼殺安全隱患于苗頭[5]。在應用該技術時，需要以數據平臺及模型作為支撐。 該技術能夠預先設置系統，同步開展智能時間校準與核實，清晰、全面地呈現各個設備實際情況。同時，該技術能對存在于配電系統或設備中的風險精準判斷，實時監控設備運行情況，最大限度規避可能發生的問題。此外，在關聯火電廠停電設備的基礎上開展校核工作， 能對停電后產生的一系列問題及時處理并解決。

4 結束語

綜上所述，通過智能配電系統各項功能的充分利用，能助力火電廠配電系統實現更可靠的運行， 從而促進電廠運行穩定性的提升。所以，火電廠管理層及相關人員需要高度重視研發智能配電系統的工作， 在一定規律的指引下盡可能最大限度地展現智能化特點， 憑借更具人性化的操作提高配電管理有效性， 提高火電廠運行效率和質量從而提升經濟效益。