客戶保障電網(wǎng)故障快速響應系統(tǒng)設計
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摘要：針對當前供電企業(yè)存在的電網(wǎng)故障響應處理時間長，無法滿足用電客戶的需要問題，設計一種新的電網(wǎng)故障快速響應系統(tǒng)。將客戶保障作為首要條件，通過對系統(tǒng)錄波設備、調(diào)制解調(diào)器等硬件以及故障數(shù)據(jù)采集、過濾、邏輯推理等軟件設計，完成對電網(wǎng)故障的快速響應。通過對比實驗證明，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比對電網(wǎng)故障事件的響應處理時間明顯縮短，更符合用電客戶所需，具有更高的應用價值。
關鍵詞：客戶保障；電網(wǎng)故障；快速響應；云計算
當前，電網(wǎng)建設正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的關鍵時期，隨著能源革命的不斷深入以及環(huán)境問題的日益加劇，能源結(jié)構的戰(zhàn)略型調(diào)整已經(jīng)成為當前最重要的任務之一。柔性直流輸電技術誕生及云計算的出現(xiàn)，使得直流電網(wǎng)的優(yōu)勢發(fā)揮到了極致，構建柔性直流電網(wǎng)已經(jīng)成為供電領域中一個重要的發(fā)展方向[1]。但目前電網(wǎng)的故障檢測技術存在容錯運行能力差、策略設計較為復雜、經(jīng)濟性和可靠性較低等問題。對此本文提出一種綜合用電客戶保障的電網(wǎng)故障快速響應系統(tǒng)。
一、考慮客戶保障的電網(wǎng)故障快速響應系統(tǒng)設計
（一）系統(tǒng)硬件設計在考慮客戶保障的前提下，設計的電網(wǎng)該故障快速響應系統(tǒng)的硬件組成包括：電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡以及遠程響應控制中心。圖1為電網(wǎng)故障快速響應系統(tǒng)的硬件組成示意圖。電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)采集部署于通信服務器當中，用于對故障信息的發(fā)送、接收機采集等功能。當電網(wǎng)出現(xiàn)故障或電流產(chǎn)生了較大的干擾時，利用錄波設備將數(shù)據(jù)采集，并生成錄波文件，存儲于本地的存儲空間中[2]。錄波設備采用GCKP-B2846便攜式電力數(shù)模通用錄波分析儀，當電網(wǎng)出現(xiàn)故障，啟動暫態(tài)故障錄波功能，記錄一次電壓電流波形以及二次設備的動作行為，對電網(wǎng)故障問題分析并測距定位[3]。GCKP-B2846型號錄播設備具備對數(shù)據(jù)連續(xù)記錄的功能，對電網(wǎng)中的相關數(shù)據(jù)進行不間斷的記錄，并根據(jù)內(nèi)置判據(jù)在連續(xù)的記錄數(shù)據(jù)中標記出擾動特征，便于后續(xù)對數(shù)據(jù)的檢索。本文系統(tǒng)選用WKC6535型號調(diào)制解調(diào)器，外部型安裝方式，接口總線配置1GPON1EPON。用于將現(xiàn)場PC的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可用于公共電信網(wǎng)的脈沖信號，同時再利用另一端的調(diào)制解調(diào)器接收脈沖信號，并將其翻譯為遠程響應控制中心PC可以理解的語言[4]。遠程響應控制中心是由電網(wǎng)監(jiān)控中心的服務器構成。
（二）系統(tǒng)軟件設計本文想通不僅要對錄波設備采集到的信息進行快速的響應，同時還要對各類監(jiān)控信息診斷告警信息，并輸出正確的診斷事件從而保障客戶用電所需。圖2為本文系統(tǒng)對電網(wǎng)故障快速響應的原理圖。首先對錄波信號處理，判斷出電網(wǎng)的故障類型等其它信息。利用人機界面對無法判斷的故障的信號進行干預，提高告警精準度。最后將有效的告警事件通過公共電信網(wǎng)完成對接，將信息，并接入到查詢統(tǒng)計中，方便為客戶提供多元化的服務。根據(jù)當前電網(wǎng)的運行狀態(tài)，故障告警的信息數(shù)據(jù)量較多，因此，采集到的數(shù)據(jù)首先要進行過濾和精煉。從由調(diào)動監(jiān)控的歷史事項導出信息分析結(jié)果[5]。再根據(jù)故障保護及保護動作信息，通過反向的邏輯定義過濾保護條件，采用過濾不參與推理信號的方式將具有重要價值的信息保留。
二、實驗論證分析
選取某供電企業(yè)的電網(wǎng)在一年中的運行數(shù)據(jù)，將其引入到仿真實驗軟件當中，構建與實際電網(wǎng)運行相同的模擬電網(wǎng)，在該模擬電網(wǎng)中添加10例電網(wǎng)故障事件，分別利用本文設計的響應系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)對故障事件處理，比較兩個系統(tǒng)對故障問題響應處理的時間。根據(jù)實驗結(jié)果，將數(shù)據(jù)記錄并繪制成如圖3所示的實驗結(jié)果對比圖。由圖3實驗結(jié)果對比圖可以看出，傳統(tǒng)系統(tǒng)的響應處理時間在20~30s范圍內(nèi)，且曲線的波動幅度較大，響應處理時間在對不同電網(wǎng)故障事件的處理存在較大差異；本文系統(tǒng)的響應時間在5~10s范圍內(nèi)，且曲線的波動幅度較小，針對不同電網(wǎng)故障事件的處理時較為穩(wěn)定。因此，通過對比實驗證明，本文設計的電網(wǎng)故障快速響應系統(tǒng)明顯縮短了響應處理的時間，更能夠滿足用電客戶的需要，為其提供保障。
三、結(jié)束語
電網(wǎng)是電力供電系統(tǒng)的主體，提供直接面對客戶的供電服務保障，當其發(fā)生故障問題時能夠?qū)崟r為用電客戶快速復電，對于供電企業(yè)的可靠性及提升客戶的滿意度具有十分重要的意義。本文將客戶保障條件作為前提，設計一種新的電網(wǎng)快速響應系統(tǒng)，不僅可以滿足用電客戶的需要，同時也為供電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供幫助。
參考文獻
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[2]肖繁,王濤,高揚,饒渝澤,艾芊,王小宇.基于特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)的調(diào)相機無功補償及快速響應機制研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2019,47(17):93-100.
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作者：隋海濱 王燦博 符肖君 羅林波 單位：海南電網(wǎng)有限責任公司信息通信分公司