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    • 信息化在电力企业环网柜规划中的应用研究

        一、信息化与环网柜概述

        

        第一,信息化概述。信息化是以现代通信、网络、数据库技术为基础,将所研究对象各要素汇总至数据库,供特定人群生活、工作、学习、辅助决策等的一种技术。在这个信息化的时代之中,在各行各业的重要作用日渐凸显,通过信息化,企业能够建立完备的信息化体系。企业通过信息化的规划收集到企业所需的各类信息,巩固企业在市场竞争中的优势地位,提高企业核心竞争力,拓宽未来发展方向,企业信息化是一个循序渐进的过程,而信息化也逐渐成为衡量企业实力与生存能力的标准之一。

        

        第二,环网柜概述。电力企业是指围绕电力资源展开生产经营活动的企业,电力企业以投资、建设、运营电网为核心业务,担负着保证电力资源安全环保、经济高效的使命。电力资源是日常生活中必不可少的能源,这也要求电力企业肩负更大的责任。因此,企业必须能灵活高效运用信息化技术。目前信息化正广泛被应用于电力企业的各个环节中,信息化帮助电力企业建立起庞大的数据库,对具体的工作做了详细规划和前期铺垫工作,推动着电力企业的快速发展。

        

        环网柜是电力企业工作中常见且必不可少的电气设备,是指一组高压开关设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备,其核心部分由负荷开关和熔断器构成。环网柜在城市建设中被广泛使用,分布在住宅小区的中心、商场的周围、城市绿化带的中间、工厂的电器平衡中心等。由于其分布较广,也需要一定的占地面积,因此在规划选址时,必须得到信息化的紧密配合和精确计算。

        

        二、信息化在环网柜规划中的重要性

        

        随着城市不断发展,道路不断拓宽更新,房屋大量改造,电力企业在供电方面要提供更多支持,配合城市转型升级做出的电力规划也更为复杂。在保证城市稳步发展的前提下,同时保证环网柜和电缆的造价成本降到最低,并且保证周围居民区供电稳定。单靠原始的方法或人工考察地形和勘察路线已无法满足规划要求,这就要求必须借助信息化进一步辅助环网柜的选址和修建维护以及电缆的铺设。

        

        第一,提升工作质量保障经济平稳运行。电力能源是现代生活中不可或缺的能源,各行业基础能源都是电能,断电将会使得大量工作停止运作,导致城市进入瘫痪状态,带来经济的损失和停滞。在信息化的辅助下,环网柜的选址位置可以精准确定,在大数据的分析下,每个环网柜都在可负荷的电压力之内高效运转,提升了环网柜的工作质量,满足了人民群众用电需求,保持经济持续健康发展。

        

        第二,合理规划资源信息库促进城市建设。相信大家对上下班途中路边设置的环网柜并不陌生,由于城市人口众多高楼林立,每一处的建筑和公共设施都是经过精密的设计和规划的,因此环网柜的选址和规划也要配合城市的管理设计与规划。

        

        在信息化的支撑下,电力企业可以拥有庞大精确的城市设计规划信息库,并将该信息库作为环网柜的设计数据支撑。在信息库提供的地理环境和自然环境预设的辅助下,电力企业能够精确选址,还能获得后期的运行数据使其与城市布局有效融合,对城市设计和规划形成技术支持,促进城市建设。

        

        三、信息化辅助下环网柜规划过程

        

        (一)前期阶段

        

        制定相应方案前,要对城市整体规划进行了解,对各类电力规划服务范围的影响进行整合分析,以确保未来电力输送运行的合理性。还要顾及市政发展和环保规划的政策,因为这些政策直接影响到城市建筑和桥梁公路的修建铺设,其无论从修建还是到日后的正式投入使用都需要电力的支持。这便需要接入EPGIS系统进行信息化处理,获得更多数据为后期规划提供依据和保障,同时,制定出不同的方案,以备不时之需。

        

        (二)中期阶段

        

        大量的数据收集工作已经通过信息库整理完成,接下来可以借助信息化的手段进行分析,具体执行以下工作。

        

        1. 准确定位和选址。

        

        环网柜选址力求定位精确,通过数据库和EPGIS相配合,借助算法进行分析。首先,确定一处地域较为开阔但兼顾少占用居住、商业用地原则,且平坦易于安装环网柜的地点。其次,要保证设备运输方便,并且为应对日后电力起火预留好消防通道,满足防火、通风、避免进水、防潮、规避沙尘、抗噪音和降低起火后爆炸的可能性的各项要求。

        

        2. 环网柜服务范围规划。

        

        对于整个城市的规划建设而言,环网柜存在的最大意义即在于安全供电,服务生产和生活。小区的面具、商业大楼的面积决定了环网柜的多少,用电负荷决定了配电室的数量,这就要求电力企业在安装规划环网柜的服务范围时收集好周围建筑设施的数量和性质情况,而信息化有助于电力企业精确计算所需数量。

        

        3. 内部运行电网结构模拟。

        

        环网柜内是错综复杂的电网,环网柜将电缆输入的电力平衡稳定负荷后再输出供电。电网的铺设和设计关乎环网柜的运行,信息化的加入保证了电网中电流和电压的稳定,能够模拟不同情况下电流运输的情况是否合理,从而发现问题,不断改进电网的结构设置,这样便帮助了环网柜功能效益的实现和安全稳定地供电。

        

        4. 精确估算电力负荷最大值。

        

        环网柜内拥有大量电缆电线,而每个环网柜都有自己的承压范围,如果不在前期利用信息化所提供的数据对环网柜未来所要负荷的电压进行详细计算,那么在运行过程中,超负荷的工作轻则导致环网柜故障瘫痪停止工作,重则导致环网柜起火引起严重的安全事故。而在信息化的计算下,每个环网柜都能够在其合理承压范围内安全运行。

        

        5. 后期运行环网柜开发与维护。

        

        在做好准备工作,正式投入运行之后,需要实时通过信息化系统所传回的运行数据来监控环网柜的运行情况,并根据故障的类别,调配派出维修人员对环网柜及时进行调整,以保证生产和生活的正常运转,尽可能地降低供电不足带来的经济损失。

        

        (三)后期阶段

        

        在先前方案及规划等基础工作做好后,电力企业还需要借助信息化来对环网柜的运行进行模拟,以保证环网柜方案的可行性、经济性和稳定性。与此同时,要把过程中的数据文字材料提交给下一环节,推动下一环节进行的同时,以多样化的方式展示环网柜方案的实际运行效果,对不合理和纰漏之处进行改进,并加派专业人员有针对性地进行沟通和考察,运用好沟通管理和信息化,在实践成功后,将方案收入案例资料集合,为日后工作开展提供借鉴经验。

        

        四、信息化在环网柜运行中的应用

        

        第一,保证环网柜安全运行。环网柜是一种利用电磁感应原理,把输入的电压升高或降低为同频率的交流电压的一种静止的电气设备,现在城市对于电力能源的需求不断升高,从马路的路灯到家中的台灯,各处的用电都需要经过环网柜的调节后进行输送和供电。但环网柜总面临着超负荷等安全问题的困扰,安全问题继而伴随着电弧和放电以及剧烈燃烧而发生,随后环网柜便会短路,导致以其为中心的周围服务地区的断电,更为严重的情况是环网柜的起火造成财产损失和人员伤亡。而在信息化在电力企业的城市环网柜规划的应用配合下,通过将城市地理环境、人口分布、路线规划的信息的导入和建模规划,经过数据分析与规划,规划系统帮助电力企业选择出环网柜最合适修建的位置,规划出服务的具体范围和操作流程,以及合理安排后期的维护和修理人员,全方位保证环网柜能够平稳运行,在其合理负荷能力范围内,发挥出最好性能。

        

        第二,精确计算提高经济效益。环网柜的主要特点是框架结构简单、占地面积较小、经济价值高但造价成本低、可以有效提高可供电的参数以及可以保证供电安全。基于此,环网柜被广泛应用在城市的各个地方,这就要求电力企业做到保障其安全平稳运行并且供给足够合适的电缆。因此,电力企业在安装环网柜之时必须经过仔细精密的计算,要对地理环境和所在地区的自然气候环境进行深入的了解与分析,信息化在这一过程中便能够有效地帮助电力企业对于环网柜的选址进行定位和分析,减少了需要专业人员实地考察地理环境和后期工作人员对气候环境预设不到位的失误,同时满足了人力成本的降低,还能够准确计算接入和输出所需电缆的精确长度,能够减少电缆的浪费,这样一来进一步降低了成本。在中期开始施工之时,信息化后,合理的工程安排帮助电力企业合理安排人力,选择合理的工期,协调了施工各方的合作,同时监控各个步骤的进行,同步提升了工程效率降低工程成本。基于前期的数据分析核算工作到位,在后期每一个环网柜投入使用以后,环网柜出现故障的情况也会极大地降低,需要紧急抢修的几率也会降低,适量的电缆也能够极大地发挥用处,进一步降低了后期的维护成本。综上,信息化从环网柜的前期准备再到中期施工环节到最后的维护工作,每一环节都做到了精确细化,每一环节都对成本详细把控,在最大程度上帮助电力企业实现了经济效益最大化,促进了电力企业的发展。

        

        第三,信息化助力智能环网柜。环网柜作为发挥重要作用的电气设备,其拥有广泛的市场,也需要不断更新升级换代以适应更高端的需求。我国近年来城市用户平均停电时间有所下降,但是仍然高于其他发达国家。为应对这一困境,信息化帮助电力企业更进一步开发了智能环网柜。

        

        智能环网柜具备多种新兴信息技术,可以实现配网故障的快速定位和智能恢复、设备状态的全面感知与状态评估,全面助力城市电网升级供电可靠性提升。以长园深瑞推出的智能环网柜为例,其智能之处具体体现在功能集成化,即集成测控、保护、馈线自动化、线损计量通信、状态监测等功能,降低整体功耗与成本;快速隔离,即支持全线相量与暂态量差保护定位技术,保障接地故障与短路故障的快速隔离与供电恢复;智能状态感知,即集成高速处理芯片,融合多种智能传感器,实现对设备状态的全面感知,支撑设备状态检修;一次可靠环保,即采用常压空气密封绝缘,开关与操作机构一体化设计,可靠性强且可减轻环保压力;一二次一体化设计,即一二次设备采用一体化设计、生产制造,标准化接口,降低现场安装调试及运维工作量。长园深瑞已经在山西大同进行了项目实践,效果良好,并获得了较好的口碑。

        

        智能环网柜更深入的应用价值在于,在信息化帮助下开发的智能环网柜更为绿色环保,综合来看,智能环网柜占地不到传统环网柜的1/6,配电房的构建成本也节省了近一半,由于输送电力而产生的污染物排放量是原来的1/70;智能环网柜也更有经济效益,例如上文中讲的一二次及感知终端一体化设计,在信息化的帮助下,多功能一次性集成,无须多余的设计,降低了故障率,也降低了维修成本;智能环网柜更是在快速隔离故障的基础上,适应了多电源网架,不需要级差配合,实现了区内故障ms级隔离,把发生故障的损失降到了最低;智能环网柜还可以供电智能恢复,在信息的帮助下,根据所负荷电流的大小智能选择最优供电恢复路径,争取快速恢复供电,保证生产生活正常运转。

        

        五、结语

        

        第一,信息化应用在电力企业中以节约成本和提高利用率的方式,促进了电力企业经济效益的提升。同时减少了城市规划工程中设计“撞车”情况的出现,提升了城市规划和城市建设的合理性。

        

        第二,具体到环网柜的规划中,信息化在前期帮助环网柜收集信息建立起基础详尽的数据库,在中期具体的操作规划环节帮助环网柜实现高效安装、安全运行、成本压缩,在后期维护监控的环节帮助电力企业实时监控环网柜情况并及时辅助维护。

        

        第三,信息化进一步提高了环网柜的安全性,提升了环网柜运行工作中最关键的一环,在保证效率的同时从细节上降低了成本,并且帮助技术人员开发了环网柜更具高科技性质的性能,推动了智能环网柜的诞生。

        

        综上所述,信息化为工作指明大方向的同时提供了可行性的方案,在运行过程中能够及时应变并监控实施情况,还能促进新科技和电气设备的出现与更新,在电力企业的环网柜工作中起到了不可估量的作用。

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