智能配電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

王 宇

（平頂山市華辰供電有限公司，河南 平頂山 467099）

智能配電指的是通過(guò)配電網(wǎng)高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)先進(jìn)的測(cè)量與傳感技術(shù)、控制技術(shù)、信息以及通信等技術(shù)等進(jìn)行綜合應(yīng)用與融合，同時(shí)，將智能化的開(kāi)關(guān)技術(shù)、配電終端技術(shù)等應(yīng)用其中，最終實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)在正常工作狀態(tài)下，能夠得到更加完善的監(jiān)測(cè)、保護(hù)與控制和優(yōu)化，更為重要的是，它還能保證非正常運(yùn)行狀態(tài)下電網(wǎng)的自愈控制。作為電力系統(tǒng)到用戶的最后一環(huán)，配電系統(tǒng)和用戶之間的關(guān)系是最為緊密的，系統(tǒng)效率的高低將會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生直接的影響[1]。而隨著配電要求的不斷提高，智能配電技術(shù)逐漸應(yīng)用到了電力系統(tǒng)之中，是對(duì)用戶供電可靠性和安全性不斷提高，并進(jìn)一步的拓展了電力設(shè)施的系統(tǒng)增值服務(wù)。基于此，本文對(duì)智能配電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，旨在通過(guò)本文的工作，為時(shí)下電力系統(tǒng)配電工作提供一定的可供借鑒的信息。

1 智能配電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)

先進(jìn)配電系統(tǒng)自動(dòng)化在進(jìn)行故障處理和自我恢復(fù)、分布式電源和可以平移負(fù)荷調(diào)度、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助決策等時(shí)，通常需要制定在具備可自我恢復(fù)的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)前提下，能夠有效提升供電可靠性與穩(wěn)定性，降低非故障停電區(qū)域，縮減停電恢復(fù)時(shí)間。而配電自動(dòng)化系統(tǒng)中要求全面考慮分布式電源、儲(chǔ)備能量系統(tǒng)、客戶定制電力技術(shù)以及智能需求側(cè)管理等諸多方面的影響。與此同時(shí)，它的作用需要延伸至客戶的室內(nèi)網(wǎng)，在確保用戶用電可靠性要求的基礎(chǔ)上，不斷提高電力設(shè)備的利用效率。

1.2 配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)

配電網(wǎng)便捷高速的仿真和模擬技術(shù)是促使配電網(wǎng)自愈的非常重要工具，它可以實(shí)現(xiàn)的主要作用包含配電網(wǎng)自適應(yīng)保護(hù)、故障自動(dòng)定位與處理、網(wǎng)絡(luò)重新構(gòu)建以及自動(dòng)電壓與無(wú)功控制等方面，仿真工具由配電網(wǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)、電網(wǎng)潮流評(píng)估與優(yōu)化、電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全性能評(píng)價(jià)、負(fù)荷預(yù)測(cè)等方面構(gòu)成，而建模工具是由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治瞿Ｐ汀⑴潆娫O(shè)備模型、負(fù)荷模型和發(fā)電模型等方面構(gòu)成。與此同時(shí)，運(yùn)用數(shù)學(xué)分析工具與高端的預(yù)測(cè)技術(shù)，基于配電網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)與電網(wǎng)運(yùn)行情況，最終實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的精確狀態(tài)估計(jì)于實(shí)時(shí)優(yōu)化工作，然后預(yù)測(cè)配電網(wǎng)潛在發(fā)生事件，并且為系統(tǒng)運(yùn)行工作人員帶來(lái)更好的輔助決策建議與便捷決策服務(wù)，從而達(dá)到配電網(wǎng)自愈的目的[2]。

1.3 分布式發(fā)電和智能微網(wǎng)技術(shù)

所謂分布式電源是指連接到配電網(wǎng)的小容量發(fā)電機(jī)或者儲(chǔ)能設(shè)備。通常一個(gè)智能電網(wǎng)會(huì)具備一個(gè)更大容量與接入便捷的分布式電源。在該種狀況下，配電網(wǎng)將與一個(gè)小型的輸電網(wǎng)相同，它也要求考慮諸比如非輻射性潮流與較高的短路容量等輸送電力網(wǎng)中經(jīng)常出現(xiàn)的狀況。除此之外，配電網(wǎng)設(shè)計(jì)還要求考慮問(wèn)題包含在孤島條件下的運(yùn)行能力問(wèn)題、降低配電網(wǎng)優(yōu)化潮流的限制情況以及分布式電源與具體電廠運(yùn)行配合是否融洽的狀況等。而集成多個(gè)分布式發(fā)電單元與負(fù)荷通常是一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)，能夠?yàn)橛脩魩?lái)電能與熱能。

1.4 量測(cè)和通信技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)（AMI）是配電系統(tǒng)信息化與數(shù)字化的前提，同時(shí)也是提高配電網(wǎng)總體工作與管理自動(dòng)化水平的基礎(chǔ)?；诟叨肆繙y(cè)與通信技術(shù)的配電系統(tǒng)先進(jìn)量測(cè)體系是不斷發(fā)展智能配電網(wǎng)的前提[3]。而AMI 技術(shù)通常是由智能表計(jì)、信息收集組織、回程傳輸系統(tǒng)、雙向通信網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與用戶室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)構(gòu)成。智能電表能夠定期獲取到用戶帶有時(shí)標(biāo)的不同時(shí)間的用電量、使用電功率、電壓以及電流等數(shù)據(jù)，它是配電網(wǎng)的主要數(shù)據(jù)測(cè)量傳感單元。

2 智能配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)

2.1 智能配電終端

智能配電終端通常是指用于開(kāi)關(guān)站、配電室、配電變壓器以及線路等配電裝備的監(jiān)測(cè)與控制設(shè)備。智能配電終端必須采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣才會(huì)具備較高的穩(wěn)定性、安全性、可擴(kuò)展性以及維護(hù)的便捷性。智能配電終端的作用要求 適應(yīng)不同可靠性與不同接線方式的一次網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2.2 智能通信系統(tǒng)

按照配電自動(dòng)化系統(tǒng)的不同運(yùn)行方式，合理設(shè)計(jì)與建立配電自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)。智能配電主站和配電子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)作為主要骨干層，智能配電主站與子站至配電終端的通信網(wǎng)絡(luò)通常作為接入層。智能配電通信網(wǎng)需要實(shí)施與多種通信方式相聯(lián)系的原則構(gòu)建，對(duì)于那些要求實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的地方適合采用光纖專網(wǎng)通信辦法[4]；而對(duì)于實(shí)時(shí)性與可靠性需求很高的具有遙控功能的配電終端，要優(yōu)先運(yùn)用專網(wǎng)通信方式，在運(yùn)用公網(wǎng)通信方式時(shí)一定滿足有關(guān)安全防護(hù)規(guī)定的要求。

2.3 智能配電主站

智能配電主站一定適應(yīng)國(guó)家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。一定要具備可靠性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性與安全性，而且能夠按照各地區(qū)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、配電自動(dòng)化應(yīng)用前提條件以及供電企業(yè)的具體要求，合理選擇與配置軟硬件系統(tǒng)。智能配電主站和其它系統(tǒng)之間的互連相互連接，如果具備綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)，能夠作為按照數(shù)據(jù)庫(kù)方式的應(yīng)用系統(tǒng)而接入的信息交換總線設(shè)備。

3 結(jié)束語(yǔ)

配電與用電部分是整個(gè)智能電網(wǎng)把用戶與電網(wǎng)銜接起來(lái)的重要部分，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)的智能電網(wǎng)的關(guān)鍵一環(huán)。智能配電與用電系統(tǒng)通常包含兩個(gè)組成部分，即為智能配電系統(tǒng)與智能用電服務(wù)系統(tǒng)。而作為智能配電與用電系統(tǒng)重要的通信系統(tǒng)，必須選擇最佳的通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化與用電信息收集，分析與研究智能配電與用電的遠(yuǎn)程通信技術(shù)，要選擇最合適的通信構(gòu)架，這是全面建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)配電與用電網(wǎng)系統(tǒng)的重中之重。

[1]王成山，王守相，郭力.我國(guó)智能配電技術(shù)展望[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2010（1）：18-22.

[2]杜偉，朱尤智，曹輝.智能配電、用電遠(yuǎn)程通信技術(shù)分析[J].光通信技術(shù)，2011（7）：27-20.

[3]鄧玲慧，王志新，沈劍鳴，鄒建龍.智能配電技術(shù)及其應(yīng)用[J].電網(wǎng)與清潔能源，2012（3）：34-36.

[4]廖毓聰.淺析智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010（9）：42-45.