智能环网柜配网远程综合监测技术研究

张冬冬

摘要：传统的环网柜配网监测技术，其降噪能力较差，导致远程监测结果失真，因此，研究全新的智能环网柜配网远程综合监测技术。该技术通过分析智能环网柜配网监测数据在自由空间中的传输损耗，对缺失数据进行补偿;根据监测技术的基本监测手段，综合设计远程监测技术的动态组网方式，重新设置监测网络结构;利用自回归滑动平均模型（ARMA模型），模拟监测噪声波形信号，计算背景噪声的衰减特性，通过可靠传输算法降低监测噪声。实验结果表明：与传统的监测技术相比，所研究监测技术的降噪能力更强，所获监测信号的信噪比更高。由此可见，该技术满足智能环网柜配网远程综合监测，对监测技术的最新要求。

关键词：智能环网柜配网;远程综合监测;传输损耗;组网方式;降噪

引言

现阶段，虽然配电自动化建设已经成为电力行业关注的焦点之一，但整体水平依旧处于发展的初级阶段，原因在于配网建设投人资金低于主网建设，且实际自动化水平不高，最终导致我国供电质量远远低于国际水平。同时，受性能较低的配网设备技术影响，全国各地供电恢复速度较慢，且出现安全事故的概率非常高，这样不仅会影响城市居民的生活质量，而且会制约城市经济发展速度。因此，在我国电力市场经济逐渐构成的同时，有关负责人要在明确配网问题后，对城市配网自动化建设工作进行全面探索，并将一体化智能环网柜引用到工作中，只有这样才能加快我国配网建设步伐。下面对一体化智能环网柜在远程综合监测建设中的运用进行研究。

1智能环网柜配网远程综合监测技术的重要性

環网柜作为电力中重要的电能传输衔接设备，被广泛应用于发电、输电和配电的各个环节，环网柜的安全稳定运行将直接影响供电的可靠性。柜内电气设备在长期运行过程中，可能出现因绝缘老化和湿度过大等原因导致的电晕放电现象，严重的可能因操作机构损坏导致突发断电，触头接触不良导致温升过高，进而引发火灾事故。此外，柜内各设备运行状态监测功能的缺失以及运维效率低下，严重制约了环网柜智能化和集约化的发展。随着泛在电力物联网的提出与建设，环网柜也逐步向设备智能化、规约标准化、配置先进化、设计模块化和功能集中化等方向发展。利用先进的传感器技术实现对环网柜的状态监测和健康度评估;借助物联网通信技术，实现环网柜内各设备之间及柜与柜之间的信息互联;建立环网柜的智能运维主站系统，实现各环网柜的差异化远程运维。采用这些方式及早预防和发现环网柜运行过程中存在的问题，对于保证环网柜的正常稳定运行和提高电网的运行可靠性具有重要意义。

2智能环网柜配网远程综合监测技术

2.1智能环网柜配网监测数据传输损耗

由于在监测智能环网柜配网过程中，受其他无线电波的影响，监测数据在传输的过程中会发生损耗，从而影响了监测技术的可靠性能，因此，需要对该传输损耗进行分析，环网柜配网发出信号与接收信号，在自由空间内的传输损耗，自由空间是一个相对的理想空间，在该空间中的监测信号不被干扰、吸收。当监测信号超出理想空间后，受监测背景环境和环网柜运行的影响，监测信号会出现传输损耗。因此，假设表示监测数据发出信号原点，配网数据通过该原点，向各个方向传输，则监测信号在理想空间内的有效活动密度。

2.2多智能环网柜集约化架构设计

硬件结构设计、智能通信设计和运维主站设计三方面阐述智能环网柜集约化设计研究方案。为了实现集约化的目标，环网柜采用结构模块化、功能集中化、接口标准化设计并采用一系列高精度的综合监测组件进行环网柜运行态的全面监测;设计的智能控制器和执行机构确保环网柜安全可靠运行，控制器集成的故障研判模块有效识别各类故障并可实现故障的选线和区间定位;智能运维主站根据获取的数据，利用大数据分析技术，针对所有指标的历史数据、人为配置以及运维对报警的反馈信息实现故障预判、远方运维等高级功能。

2.3智能化执行机构优化设计

在传统的环网中，执行操作机构主要是用于环网柜的开关本体以实现分、合闸动作的操作机构，一般为手动或电动弹簧操作机构，但操作机构目前仅能单纯地完成分、合闸动作，尚不符合环网柜智能化的发展需求。为此，对柜体内的执行机构进行了智能化设计。智能化执行结构包含两个方面：一是控制分合闸的操作机构，二是调节柜内运行环境的调节机构。执行机构主要由开关量输入、传感器输入、电机驱动电路和通信部分构成。与传统环网柜相比，本方案不仅在原有的操作机构基础上进行了改造，还增加了调节温度、湿度、密度等的加热器、轴流式风扇等在内的调节装置，最重要的是在执行机构增加了通信功能，不仅可以实现层内设备的协调联动，也可以实现传感器一次设备、终端以及主站间的层间智能协同。

3智能环网柜配网远程综合监测技术应用

3.1供电一次方案结构因为城市配电对供电有效性的要求非常高，且环网节点较多，整体供电结构较为繁琐，所以在建设中会选择环网供电模式进行操作。通常情况下，这一模式需要引用全绝负荷开关柜、SGN口系列全密封这一供电模式作为载体，其中包含母线提升单元、断路器单元及负荷开关+熔断器组合电器单元等，在运行过程中与避雷器、电流等器件组合应用，能获取多样化的功能单元模块，此时在各个单元之间添加母线，可以让各个气箱随意组合与拓展，这样有助于获取全模块化的组合结构。其作为现阶段典型的配电系统拓扑图，变电站的出线配置断路器和对应保护，主线路中引用开关分段，各分支线路结合负荷开关的方式进行配置，且全部开关都具有合闸等功能。因为分段开关与负荷开关在运行期间，难以断开短路电流，所以不需要安装保护设施。

3.2装置通信

通信作为自动化设备运行的核心内容，现阶段以光纤通信为核心的通信方式得到了社会各界的认可。因此，在配电自动化建设工作中，工作人员也要以光纤通信为核心，让各个终端可以快速传递信息，并实现资源贡献，这样有助于配电自动化充分展现自身拥有的功能。同时，由于配电自动化建设工作具备有效性高、抗干扰力强，且不会受外界因素制约等特点，所以可以用作图像、语言等内容的传递平台。

结语

此次提出的远程综合监测技术，在传统监测技术的基础上，通过增强监测技术的降噪能力，对周期性噪声、突发性噪声以及背景噪声进行降噪处理，通过在监测信号源头遏制、在监测过程中剔除以及在监测结果中筛选，实现对噪声信号的分离，增强监测技术下智能环网柜在配网过程中的信噪比，提升监测结果的可靠性和真实性。通过实验结果可以看出，在相同的实验条件之下，所研究的监测技术，满足近距离监测和远程监测两方面要求，当扩大监测距离时，监测结果不会受到空间结构的影响，可以利用自身的降噪手段解决远距离监测下，监测信号中包含的监测噪声，保证该监测技术的多样性和全面性。但此次提出的监测技术，对周期性噪声、突发性噪声的剔除是在理想空间内进行假设的，可能存在一定局限性，今后的研究工作中，可以对该研究条件进行补充或优化。

参考文献：

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