基于智能电网的电力设计工作研究探讨郭龙军

基于智能电网的电力设计工作研究探讨郭龙军

郭龙军

（日照阳光电力设计有限公司276800）

摘要：电力设计是现代电网建设的关键环节，智能技术下的电网建设，也进一步为电力设计提供了思路和支持。基于此，本文以基于智能电网的电力设计建议为切入点，分别论述安全性设计、基础设计、扩展设计三方面内容。再以此为依托，通过仿真实验的方式对上述内容进行论证，以期通过研究为后续工作提供参考。

关键词：电力设计；智能电网；故障反馈机制；实时智能监测

前言：智能电网也被称为“电网2.0”，以各类现代技术、设备为支持，可实现电网的可靠、安全、经济、高效运行。在智能电网要求下，电力设计工作也需要在现有基础上实现优化。思路上看，电力设计的优化应着眼于基础设计、安全性设计和扩展设计等方面，以谋求综合提升电网工作能力，契合智能发展的基本趋势。

1.基于智能电网的电力设计建议

1.1安全性设计

智能电网的一大特点是具有良好的可靠性、安全性，可以各类智能技术为支持，谋求提升电力设计的安全性，如故障反馈机制。在常规工作状态下，电力系统以及其各个组成部分的工作参数是稳定的，当各类参数值出现快速、大幅度变化时，电力系统可能面临故障。可在实际工作中，于电网的各个关键结构处设置具有传感器的监控设备，快速发现各类安全问题、进行反馈，便于人员进行处理。如设备进水短路，其工作温度出现升高，借助传感器获取“温度升高”信息，并判定其超出正常变化值，即可完成故障识别，使安全问题能够在早期得到解决，提升电力设计成效和系统安全性。

1.2基础设计

电力设计牵涉到很多环节，按《电力系统设计规程》规定，电力设计包括负荷预测、电源方案、网络方案、系统稳定和短路电流计算、潮流计算及无功补偿等，这些内容均可纳入基础设计中。以智能电网为视角，可通过实时智能监测提升设计效果[1]。如负荷预测工作，某地准备进行智能电网改造，为了解负荷变化情况、获取一手资料，可对变压器、智能电表等进行实时监测，获取早间、午间、夜间以及不同季节、不用区域的实时用电情况，以所获的数据为基础，了解区域用电负荷水平，以负荷最大值、阶段负荷增加率等作为电力设计的主要依据，可提升智能电网负荷基础设计的科学性。

1.3扩展设计

电力系统的建设，呈现出典型的智能化特点，其工作不再单一局限于电能供应，也逐步向周边扩展。以智能电网为基础，电力扩展设计可着眼于数据的积累方面[2]。我国部分地区电力设施损坏率高，如风力破坏、雷击等，可在进行电力设计时，持续对相关地区的设施进行监控，积累1年或者3年、5年以上的长期数据，根据积累的信息，判断事故多发的时节、特点，将分析结果用于智能电网的电力设计中。如数据显示春秋两季北方地区室外设施可能被8级强风破坏，应在进行智能电网建设时，加强对室外风力的智能监测，当风力达到或者接近8级水平时，要求用户、管理部门做好准备，加强绝缘子串、线路的保护，完善电网的整体工作能力。

2.仿真实验

2.1实验对象和过程

为了解上述设计的可行性，利用计算机建立模拟实验。选取某地电网作为对象，调取其工作资料作为参考。拟借助计算机，构建反馈机制、实时智能监测机制和信息积累机制，采用参数调整法进行分组实验，设置常规组、故障组，主要观察故障反馈准确率、反馈时间、信息积累情况。常规组实验共进行10次，代入该电网基本信息，了解模型能够准备进行信息的辨识。故障组实验进行90次，分别模拟断路故障、短路故障、过负荷故障，各30次。对各自故障模拟条件下系统的反应情况进行累积，求取平均值。

2.2实验结果和分析

对实验所获结果进行加工，所获信息如表1所示：

表1实验信息

从结果上看，完成反馈机制、实时智能监测机制和信息积累机制的构建后，智能电网准确反馈了88次故障，平均时间为2.6s，并完成了100次实验的信息积累。而在此前该电网的工作中，故障无法得到及时了解，人员需要借助巡线等措施了解问题，平均反馈时间为22.7min，两组差别明显。同时，资料组无法实时完成信息积累，需要人员额外进行记录。

对智能组未能准确反馈的两次故障进行分析，发现故障反馈机制存在数据收集上的不足，两次工作疏失，均为温度辨识异常，辨识对象为电网中的变压器。这为电力设计工作提供了重要思路。即在进行基础设计时，需要了解监测对象的各类参数，保证参数能够有效涵盖对象常规工作下的种种变化，如变压器温度的最大安全值、最小值等，以确保传感器收集所获信息能够得到准确分辨。此外，由于实验默认在理想环境下开展，故障反馈的时间和信息可读性上也存在不确定性，电网工作会对通信作业产生干扰，导致信息反馈时间延长或者信息可读性下降的问题。建议在智能电网的建设中采用有线通信模式，或者设置信号放大器，以CAN总线系统控制现场通信线路，使其可以在互不干扰的情况下，通过绝缘外皮应对电网电磁效应，信号放大器设置于信号接收端，完成信号收集后直接提纯，提升反馈信息的可辨识性，强化智能电网工作能力。

总结：综上，智能电网是未来电力系统发展的主要趋势，电力设计工作也可以在智能化的基础上谋求优化。电网安全性设计，也借助故障反馈机制实现，电网基础设计，可借助实时智能监测机制实现，电网扩展设计，可借助信息积累机制实现。在仿真实验中，上述设计的价值得到论证，可以作为后续电力设计的参考。

参考文献：

[1]杨建华，董知周，余琳，等.基于业务数据地图下智能电网数据管理系统构建[J].自动化与仪器仪表，2018（11）：244-247.

[2]马丽亚，郭小龙，郭建峰.基于云服务的智能电网调度管理系统灾备方案及安全加固设计[J].通信电源技术，2018，35（10）：147-148.