电力最近重视的要点办法是安排、雇佣、培训更多线路维修人员来改善停电响应,为客户提供更好的效劳。但在世界的许多地方,劳动力老龄化已是众所周知的难题,越来越难以找到技术熟练的劳动力来添补线路人员缺口。为应对停电时刻延长、客户不满意以及可能的政府干预等问题,电力需求更好的解决方案。如果能够进步线路人员的作业效率,使他们缩短搜索断线的时刻,而把更多时刻分配给实际的维修作业和高优先级的保护任务,以上问题无疑将得到很大改善。
在电网节点捕获数据是关键
曩昔几年,仅仅因为难以找到毛病源,许多国家和地区发生了长时刻停电事端。但是,电力应当怎么改进配电网络架构以更好地响应停电事端呢?答案是利用更先进的线路传感器技术来降低体系本钱,并将其布置到电力基础设施的更多节点中。这种技术集成度高,有助于进步丈量精度,降低功耗,削减保护作业量。
新式线路传感器的最常见应用场景之一是被称为毛病指示器的节点监控体系,当用电线路毛病发生时,它会检测并发送警报,使得线路作业人员能够在最短时刻内检修毛病设备。图1所示为配电线路上使用的毛病指示器。不同地区和不同供应商为该体系取的名称不尽相同,比如线路监视器、毛病监视器、毛病电路指示器等。本文使用毛病指示器这一通用术语来指称该体系,并用线路传感器来指称用于检测电力线路物理状态的基础技术。
图1 被称为毛病指示器的节点监控体系
图2 检测电力线路物理状态的线路传感器
在地下线缆型毛病指示器应用中,毛病指示器位于每条主电缆的电缆端接处。毛病上游的指示器会跳闸,而毛病下游的指示器会保持非跳闸位置。这样,效劳团队无需经过耗时的毛病阻隔过程,便可轻松找出电缆或设备的毛病部分。该地下线缆型毛病指示器应用包括变压器、开关设备、机柜、接线盒、拼接等。
在架空型毛病指示器应用中,毛病指示器上显眼的显示屏可将线路作业人员指引到问题所在部分。该架空型毛病指示器应用包括无保险丝抽头、带中线重合器的长馈线、分区开关设备、换接装置、馈线等。
现有毛病指示器面临两大挑战:1) 批量收购本钱高昂;2) 需求经常保护才能正常作业。电力的预算和资源有限,面对高昂的累计收购本钱和大量的经常性保护作业,往往无法在庞大的电力基础设施中布置更多毛病指示器。
通过更先进的电源管理改善毛病指示器
为了应对这些挑战,adi针对毛病指示器开发了一种新式线路传感器架构,它能高效采集电能,而且只需更少的保护(图3)。
图3 采集电能的毛病指示器规划
采集电能的毛病指示器基本功能看起来简略,但规划相当杂乱,尤其是电源架构。其中不仅存在三个独立电源(电力线路传感器、充电电池和超级电容),而且必须有一个控制算法,用来平衡改变的供电条件和改变的负载条件所有这些规划的目的是保证始终联网作业。关键创新是一种新式多电源路径规划技术,它支持体系更快启动、功耗更低和运行更平稳。通过采用更好的电源管理,电池替换的频率会降低,线路作业人员执行体系检查的次数会削减,因此毛病指示器所需的保护会削减。
图4 将地下毛病指示器状态报告给地上人员
大数据分析成为可能,以完成更高的能源智能
采用先进线路传感器技术的毛病指示器为电力转变运营方式提供了机会。在精度更高、联网能力更好、保护本钱更低的节点处收集数据,电力便可更快速且更有掌握地识别并响应停电事端。不仅如此,还有更多的可能性值得考虑。例如,一整片区域内的所有毛病指示器都能提供历史数据和警报,这使得电力可以应用机器学习算法和大数据分析来进步线路作业人员的作业效率,降低运营支出,完成更好的业务绩效。