從上世紀90年代初開始,國際上多家知名電器制造公司開始把配電監(jiān)測控制與微電子技術、計算機技術、網絡通信技術相結合,研發(fā)了帶有通信、監(jiān)測、控制功能的智能型配電柜及相關產品,構成了初期的配電監(jiān)控系統(tǒng),并進一步提出智能電網的概念。
智能配電系統(tǒng)是智能電網的用戶端,主要包括從中壓(6 ~ 35 kV)到低壓配電的智能配電系統(tǒng)。作為直接面向末端用戶的低壓配電設備及系統(tǒng),相對而言,低壓智能配電技術的研發(fā)與應用要滯后于中、高壓配電系統(tǒng)(微機綜保)。
智能配電系統(tǒng)終端技術包括智能儀表、智能開關、智能模塊或它們之間組合等多種形式。由于智能儀表形式價格便宜,目前仍然是一般項目終端智能配電應用量最多的系統(tǒng),但是由于系統(tǒng)只具備監(jiān)測功能,不能算是完全的智能配電系統(tǒng)。
智能配電系統(tǒng)目前還沒有統(tǒng)一的技術標準,現(xiàn)階段用戶端智能配電系統(tǒng)中,中壓系統(tǒng)(35 kV及以下)主要采用的是微機綜合保護裝置及智能電力儀表,低壓系統(tǒng)主要采用智能斷路器、智能儀表、智能控制模塊等組成的智能配電網絡。
智能配電系統(tǒng)是一個涉及多種技術領域的復雜系統(tǒng),其主要技術路線包括以下幾個方面:
物聯(lián)網技術:通過傳感器、物聯(lián)網網關等設備,對配電系統(tǒng)的各項參數(shù)進行實時監(jiān)測和采集,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_進行處理和分析。
數(shù)據(jù)分析技術:利用大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等技術,對采集到的數(shù)據(jù)進行分析、建模和預測,實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)、負荷需求、電能質量、線損等進行監(jiān)測和優(yōu)化。
智能控制技術:通過智能終端、控制器等設備,對配電系統(tǒng)進行智能化控制和調節(jié),實現(xiàn)對負荷的動態(tài)平衡、電壓的穩(wěn)定控制、線路的智能切換和保護等功能。
儲能技術:通過電池、超級電容等設備,對電力系統(tǒng)進行儲能和調峰,實現(xiàn)對峰谷電價的利用和對供電可靠性的提升。
區(qū)塊鏈技術:利用區(qū)塊鏈技術,實現(xiàn)電力市場的信息化、自動化和去中心化,提高市場交易效率和透明度,促進電力市場的發(fā)展和運行。
1. 數(shù)據(jù)采集技術:智能配電系統(tǒng)需要對電網中的各種電力設備進行實時監(jiān)控,運用各種數(shù)據(jù)采集技術,如逐級采集、無線傳輸、數(shù)據(jù)融合等,獲取各個節(jié)點的實時數(shù)據(jù)。
2. 數(shù)據(jù)處理技術: 采集回來的大量數(shù)據(jù)需要經過處理,包括清洗、存儲、分析等,所以智能配電系統(tǒng)需要運用數(shù)據(jù)處理技術和數(shù)據(jù)挖掘技術,提高數(shù)據(jù)質量和利用效率。
3. 智能化決策技術:智能化決策技術包括數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等技術,利用這些技術處理數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)模型和算法,以幫助系統(tǒng)做出各種可靠決策,實現(xiàn)智能化的資源優(yōu)化和計劃管理。
4. 硬件技術:智能配電系統(tǒng)需要采用各種智能電力設備,包括智能電表、智能開關、遙測遙控裝置等,并通過通訊技術實現(xiàn)設備之間的遠程通信,實現(xiàn)智能化的數(shù)據(jù)采集、控制和管理。
5. 云計算技術:云計算技術可以幫助智能配電系統(tǒng)建立云計算平臺,將數(shù)據(jù)、模型和算法等信息進行統(tǒng)一管理,實現(xiàn)分布式架構和智能化的管理決策,可提高數(shù)據(jù)分析和應用速度,增加計算和存儲容量。
6. 大數(shù)據(jù)分析技術:智能配電系統(tǒng)需要采用大數(shù)據(jù)分析技術,通過采集和整理數(shù)據(jù),運用數(shù)據(jù)分析方法對數(shù)據(jù)進行分析處理,形成對配電系統(tǒng)規(guī)律的認識,準確預測未來的發(fā)展趨勢,同時進行優(yōu)化管理。
總之,智能配電系統(tǒng)需要運用數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、智能化決策、硬件技術、云計算、大數(shù)據(jù)分析等多種技術來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,提高數(shù)據(jù)質量和利用效率,以期達到智能化的配電系統(tǒng)互相協(xié)同運作、提高配電效率的目標。
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