淺談智能配電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展

曾春盛

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州惠城供電局，廣東 清遠(yuǎn) 516008）

近年來(lái)，在對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)的研究進(jìn)展中，國(guó)內(nèi)外電力部門(mén)都對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)給予了很大重視。這種電網(wǎng)智能化的實(shí)現(xiàn)，可以使電網(wǎng)更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，滿足用戶對(duì)于電力供應(yīng)的需求。作為智能電網(wǎng)中重要的組成部分，智能配電網(wǎng)可以靈活控制微網(wǎng)，使需求側(cè)的供電更加可靠，且其管理水平也可獲得提升。在配電網(wǎng)發(fā)展中，智能化建設(shè)成為工作重點(diǎn)。

1 智能配電網(wǎng)概述

1.1 智能配電網(wǎng)含義

配電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)，是通過(guò)利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，集成配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形信息等，形成完善的自動(dòng)化系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)、保護(hù)和控制配電網(wǎng)及其設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化配電網(wǎng)管理。

1.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施原則

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，配電自動(dòng)化可以將與分散用戶實(shí)現(xiàn)直接連接，在配電網(wǎng)方面，電力的商品屬性也比較明顯。其自動(dòng)化建設(shè)，主要是面向用戶，且適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。在進(jìn)行配電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)中，要根據(jù)其實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件和負(fù)荷需求等，按照以下幾方面原則來(lái)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)：第一，在設(shè)計(jì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，要在其規(guī)劃基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際供電需求、水平和客戶性質(zhì)等，選擇合適的建設(shè)方案，以及有效的設(shè)備類(lèi)型等；第二是在進(jìn)行其自動(dòng)化建設(shè)的過(guò)程中，要滿足自動(dòng)化的基本功能，在具備完備條件的情況下，可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展管理功能；第三，具體在建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化通訊的過(guò)程中，可以結(jié)合調(diào)度自動(dòng)化通訊和集中抄表系統(tǒng)等進(jìn)行，考慮到以后智能化的發(fā)展趨勢(shì)，來(lái)提升配網(wǎng)自動(dòng)化水平；第四，進(jìn)行主站系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其成效要達(dá)到相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，確保其具備足夠的安全可靠性、擴(kuò)展性和容錯(cuò)性等，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)要求，且要具備良好性價(jià)比。

1.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)組成

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)工程是系統(tǒng)性的，其組成主要有五部分內(nèi)容，即配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化子站系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化終端、通信和配電網(wǎng)管理系統(tǒng)DMS。在主站系統(tǒng)中，其組成包含了三個(gè)子系統(tǒng)，子站系統(tǒng)建設(shè)主要是由于配網(wǎng)的監(jiān)控設(shè)備點(diǎn)較多，其中的環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)等數(shù)量多、分布廣，是無(wú)法將其直接接到配電主站的，中間增設(shè)的一級(jí)就是配電子站。配網(wǎng)自動(dòng)化終端的作用，就是監(jiān)控柱上開(kāi)關(guān)和環(huán)網(wǎng)柜等，可識(shí)別其中的故障，并對(duì)其進(jìn)行有效的控制，與自動(dòng)化主站和子站進(jìn)行工況檢測(cè)，隔離相關(guān)故障，并恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。

2 智能配電網(wǎng)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

在智能配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展中，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是相當(dāng)明顯的，其優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在以下三方面內(nèi)容：

首先，智能化配電網(wǎng)建設(shè)，可以使配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)行，其運(yùn)行更加高效、更具經(jīng)濟(jì)性。其中，通過(guò)對(duì)先進(jìn)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行的狀態(tài)，并進(jìn)行科學(xué)、優(yōu)化管理，使系統(tǒng)的容載比降低，并使其負(fù)荷率得以提升，充分利用系統(tǒng)的容量，而減少、延緩電網(wǎng)一次設(shè)備方面的投資，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益是相當(dāng)顯著的。

其次，是其提供的電能可以保證優(yōu)質(zhì)、可靠，適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。配電網(wǎng)不僅可以提高可靠的供電，且可滿足用戶的特定需求，有效地克服以往配電網(wǎng)運(yùn)行中存在的故障重合閘和倒閘操作中引發(fā)的供電短暫中斷問(wèn)題，使電壓聚降和不平衡等消極影響得以消除，可以維持各項(xiàng)高科技設(shè)備的良好運(yùn)行，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，其提供的優(yōu)質(zhì)可靠電能，為其提供了良好保障。

最后，是可以推動(dòng)新能源革命的開(kāi)展，對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)建設(shè)中，基本不考慮保護(hù)方式、控制運(yùn)行等就進(jìn)行其規(guī)劃，對(duì)SER 的接入也存在忽略，而為了確保配電網(wǎng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定，當(dāng)前會(huì)嚴(yán)格限制其接入的DER 容量，并科學(xué)選擇并網(wǎng)點(diǎn)，對(duì)分布式發(fā)電的推廣以及其進(jìn)一步發(fā)展形成了制約。而SDG 的適應(yīng)性良好，將DFR 大量接入，可以使其建設(shè)中的并網(wǎng)成本得以降低，并推動(dòng)新能源革命，實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電發(fā)展，有效地降低碳排放量等，實(shí)現(xiàn)電力的環(huán)保生產(chǎn)。

3 智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 自愈控制技術(shù)

在智能配電網(wǎng)建設(shè)中，通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)學(xué)理論、控制理論，智能配電網(wǎng)自愈控制可在異常脆弱區(qū)和檢修維護(hù)區(qū)等。在兼容評(píng)價(jià)指標(biāo)、用戶服務(wù)指標(biāo)體系下，利用自動(dòng)判別算法來(lái)實(shí)時(shí)評(píng)估其配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)其中存在的隱患進(jìn)行預(yù)測(cè)，以按照相應(yīng)區(qū)域的控制方案來(lái)制定解決措施，優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)自愈控制，使系統(tǒng)供電更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、開(kāi)放互動(dòng)。

3.2 分布式發(fā)電和微網(wǎng)技術(shù)

在智能配電網(wǎng)建設(shè)中，微網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以取得良好成效，為用戶提供所需的熱能、電能，該技術(shù)綜合了新型電力電子技術(shù)、分布式發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)等，其中的單獨(dú)系統(tǒng)中集成多個(gè)分布式發(fā)電單元、負(fù)荷。通過(guò)合理控制，可以使微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，也可與主電網(wǎng)脫離來(lái)運(yùn)行，兩種運(yùn)行模式之間可以很好地切換。其中，微網(wǎng)系統(tǒng)的形成中，其重要的物理基礎(chǔ)，就是分布式發(fā)電，在電網(wǎng)中并入大量的分布式發(fā)電，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行是具有積極意義的，更有利于智能配電網(wǎng)的建設(shè)。

3.3 智能配電調(diào)度技術(shù)

在當(dāng)前智能配電網(wǎng)建設(shè)中，采用智能配電調(diào)度技術(shù)，由于其結(jié)合了配電管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、虛擬電廠等技術(shù)，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了升級(jí)，因此，可以搭建起可視化的操作性平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行具備一定的預(yù)測(cè)能力，可實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定分析、智能保護(hù)和交易調(diào)度，在發(fā)現(xiàn)隱患時(shí)可及時(shí)報(bào)警，并做好相關(guān)處理工作。

3.4 AMI 技術(shù)

這種技術(shù)就是高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)技術(shù)，是智能配電網(wǎng)建設(shè)中的重要組成部分，將其與配電管理系統(tǒng)相結(jié)合，可以使電網(wǎng)的運(yùn)行效率提高，并優(yōu)化相關(guān)資源配置。其實(shí)際應(yīng)用中，可以使在線潮流的計(jì)算得以改善，通過(guò)估計(jì)配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，來(lái)優(yōu)化其控制策略，使系統(tǒng)的管理效率得以提升，電網(wǎng)和用戶之間也可實(shí)現(xiàn)良好互動(dòng)。

4 智能配電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展

當(dāng)前我國(guó)在配電網(wǎng)建設(shè)方面，還存在一些問(wèn)題，主要是配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電源點(diǎn)建設(shè)，與城市發(fā)展是相落后的，會(huì)限制其電能輸出；城市用電負(fù)荷在增加，但電力的配套建設(shè)不及時(shí)、存在輸電線半徑小和線路長(zhǎng)等瓶頸問(wèn)題；其出線通道是不適應(yīng)城市規(guī)劃的，網(wǎng)絡(luò)布設(shè)比較復(fù)雜；早期建設(shè)的線路存在年久失修等問(wèn)題，其線損率較高，會(huì)浪費(fèi)大量的能源；其供電可靠性不足、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電網(wǎng)改造涉及面較廣等，都會(huì)對(duì)供電產(chǎn)生很大影響，一點(diǎn)兒故障就可能引發(fā)大面積停電事故。

在智能配電網(wǎng)建設(shè)中，其系統(tǒng)建設(shè)需要考慮到總體配電系統(tǒng)、終端用戶控制等，以優(yōu)化其系統(tǒng)性能；并且要支持并入高比重的分布式電源，提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率和靈活性等。一旦配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，分布式電源就可以發(fā)揮作用來(lái)維持供電。

5 結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)未來(lái)發(fā)展中，需要智能配電網(wǎng)建設(shè)提供有效地支持，通過(guò)其自動(dòng)化、智能化等水平的提升，有效地解決其中架構(gòu)薄弱等問(wèn)題，消除電網(wǎng)中接入大量分布式發(fā)電、電網(wǎng)與用戶間互動(dòng)性不足等消極影響，保障配電網(wǎng)運(yùn)行的高效性、安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性。