智能電網(wǎng)電力設(shè)計(jì)探討

摘 要 智能電力設(shè)計(jì)對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展有著極其重要的意義，推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。因此，本文先對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，然后對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并針對(duì)智能電網(wǎng)在電力設(shè)計(jì)中的不足，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)研究，以期促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 智能;電網(wǎng);電力設(shè)計(jì)

1智能電網(wǎng)的定義

智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。通過(guò)集成廣泛應(yīng)用分布式智能、寬帶通信以及自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證電網(wǎng)上各成員之間的無(wú)縫連接及實(shí)時(shí)互動(dòng)，使電網(wǎng)的可靠安全、經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)境友好等主要目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)[1]。

2配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的原則

①優(yōu)化電源設(shè)置。雖然我國(guó)部分地區(qū)的電力質(zhì)量不太好，但配電網(wǎng)在日后的發(fā)展是很大的，因此，需要建立一個(gè)適合配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的發(fā)展方案，并輔以專(zhuān)業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)，提高配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)建設(shè)，提高設(shè)計(jì)的技術(shù)原理，使配電網(wǎng)符合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)規(guī)范，為了使設(shè)計(jì)更符合環(huán)保要求，滿(mǎn)足配電網(wǎng)設(shè)備的先進(jìn)性、合理性等，成為一種資源節(jié)約型設(shè)備。根據(jù)國(guó)家電力技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，部分地區(qū)已建立配電網(wǎng)站點(diǎn)，積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，更好地推廣應(yīng)用。②設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化原則。為了配電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中獲得好的經(jīng)濟(jì)效益，改善配網(wǎng)線(xiàn)路的可行性操作，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的原則，標(biāo)準(zhǔn)化的配電線(xiàn)路，使其更好地改善周?chē)潆娋W(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，進(jìn)行大型、有前景的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，可以知道未來(lái)發(fā)展前景的提升。所以，應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)配電網(wǎng)的升級(jí)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)其規(guī)范化、高級(jí)化的發(fā)展。

3智能電網(wǎng)及電力設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

（1）缺乏恒定的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)有國(guó)法，家有家規(guī)。每個(gè)體系都應(yīng)該有完整的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)維持秩序，我國(guó)的電力系統(tǒng)就缺乏標(biāo)準(zhǔn)的完整體系，設(shè)計(jì)人員沒(méi)有恒定的標(biāo)準(zhǔn)，不能高效完成自身工作，影響電力系統(tǒng)的質(zhì)量。

（2）智能電網(wǎng)地區(qū)差異大。在我國(guó)大部分地區(qū)已經(jīng)全面被智能電網(wǎng)覆蓋，但也有部分不發(fā)達(dá)的地區(qū)沒(méi)有涉及智能電網(wǎng)技術(shù)，造成地區(qū)差異大，影響社會(huì)發(fā)展，同時(shí)對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生不良影響。

（3）不注重設(shè)備維護(hù)管理。電力系統(tǒng)主要是依靠電力設(shè)備進(jìn)行傳送、接收電能等，其中電力設(shè)備的好壞直接影響電力系統(tǒng)的質(zhì)量水平。如果電氣設(shè)備出現(xiàn)差錯(cuò)，容易造成電力系統(tǒng)紊亂，導(dǎo)致運(yùn)行效果受到影響。如果對(duì)電力設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)不重視，不能定期檢修、維護(hù)電力設(shè)備，就會(huì)加快電力設(shè)備的老化。

（4）設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)不足?，F(xiàn)如今是信息時(shí)代，要想更好地使電力系統(tǒng)得到完善，首先要注重培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)性及熟練的操作能力，考察設(shè)計(jì)人員是否有相應(yīng)的證件，是否具有從業(yè)資格，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的技能培養(yǎng)。部分設(shè)計(jì)人員對(duì)工作不認(rèn)真，缺少責(zé)任心。因此，應(yīng)該實(shí)施針對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高設(shè)計(jì)人員的工作效率，增加設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，改變這種不良現(xiàn)狀。

4智能電網(wǎng)電力設(shè)計(jì)

智能電網(wǎng)與電力技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，在智能電網(wǎng)的相關(guān)研究課題中，智能電網(wǎng)自身的發(fā)展、智能電網(wǎng)對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)布局的影響、智能電網(wǎng)模式規(guī)劃與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局的關(guān)系等都是當(dāng)前研究的重要課題。

（1）分布式電源。分布式電源是指系統(tǒng)中連接到電網(wǎng)的小型儲(chǔ)能裝置或發(fā)電裝置，其通電功率較低（通常為峰值負(fù)荷容量的15%）。電源連接點(diǎn)的保護(hù)裝置對(duì)電源設(shè)計(jì)影響不大。然而，如果采用大容量、靈活接入方式的智能電網(wǎng)，將相當(dāng)于一個(gè)小型的輸電網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)需要考慮短路容量、無(wú)輻射潮流等相關(guān)問(wèn)題，另外，分布式發(fā)電與電廠(chǎng)的實(shí)際合作、孤島運(yùn)行、潮流優(yōu)化的空閑問(wèn)題等也會(huì)影響到電力設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展。

（2）智能儀表。智能電網(wǎng)廣泛應(yīng)用于客戶(hù)服務(wù)中智能電表的配置，智能電表的優(yōu)點(diǎn)在于它的雙向通信計(jì)量功能，可以控制電力業(yè)務(wù)，監(jiān)測(cè)波形，記錄電流和電壓狀況，進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)。因此，智能電表可以形成并記錄大量的數(shù)據(jù)供規(guī)劃和運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)更高效的評(píng)估工作。其中，智能電表的突出優(yōu)勢(shì)在于實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)，其發(fā)展趨向于平衡電力系統(tǒng)的負(fù)荷模式，智能電表還可以為其他智能設(shè)備提供自動(dòng)響應(yīng)接口。從設(shè)計(jì)角度看，其峰值負(fù)荷數(shù)據(jù)非常重要，如果降低用戶(hù)的峰值負(fù)荷，可以設(shè)計(jì)更長(zhǎng)的供電線(xiàn)路，降低允許電壓，減小電纜直徑，增大供電半徑。

（3）電網(wǎng)的自動(dòng)化。傳統(tǒng)電網(wǎng)通常采用時(shí)間和電流相結(jié)合的保護(hù)裝置，保護(hù)裝置通常設(shè)置在遠(yuǎn)離變電站的地方。但是，如果與智能電網(wǎng)相結(jié)合，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以靈活設(shè)置，系統(tǒng)的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)也可以同時(shí)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)突發(fā)事件的發(fā)生。電網(wǎng)自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)供電線(xiàn)路外的監(jiān)測(cè)、通信和控制工作。電力自動(dòng)化的關(guān)鍵是同一裝置的保護(hù)和開(kāi)關(guān)操作，電力自動(dòng)化可以看作是一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，它可以利用開(kāi)斷短路電流、監(jiān)測(cè)電流和電壓、及時(shí)與相關(guān)節(jié)點(diǎn)通信、自動(dòng)重構(gòu)系統(tǒng)等功能，對(duì)供電線(xiàn)路進(jìn)行恢復(fù)或重構(gòu)。這項(xiàng)工作的實(shí)現(xiàn)不僅需要適當(dāng)?shù)墓收细綦x，還需要足夠的容量來(lái)接收和傳輸電能。這兩個(gè)問(wèn)題關(guān)系到電網(wǎng)的設(shè)計(jì)，必須合理解決。智能電網(wǎng)的功能不僅是縮短變電站與用戶(hù)之間的距離，而且是在發(fā)生故障時(shí)快速重構(gòu)供電系統(tǒng)。因此，電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)盡量貼近這一方面。

（4）電網(wǎng)的自動(dòng)化。變電站綜合自動(dòng)化是將變電站二次設(shè)備的功能進(jìn)行組合和優(yōu)化，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、測(cè)量，全站主要設(shè)備及輸配電線(xiàn)路的自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信的綜合自動(dòng)化功能。變電站綜合自動(dòng)化的內(nèi)容包括電氣量的采集和電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)：①功能集成，所有二次回路功能集成。②結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)化的主要插件是一個(gè)全計(jì)算機(jī)化的分布式結(jié)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)連接成一個(gè)整體。③操作監(jiān)控屏用于對(duì)彩色大屏幕顯示器進(jìn)行全面監(jiān)控和操作。④具有在線(xiàn)自診斷功能和專(zhuān)家系統(tǒng)的智能運(yùn)行管理。

5結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作存在著不到位現(xiàn)象，導(dǎo)致在運(yùn)行過(guò)程中，仍存在著一些不足，產(chǎn)生超負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，長(zhǎng)久下去會(huì)影響到人們的用電。而智能電網(wǎng)的應(yīng)用，能夠有效提升能源消納效率，促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展。因此，大力加強(qiáng)智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)，構(gòu)建齊全的智能電網(wǎng)，建立自動(dòng)更新的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行智能化的設(shè)計(jì)和管理，并建立智能電網(wǎng)信息模型，確保智能電網(wǎng)能夠得到有效的應(yīng)用，為用戶(hù)提供充足、穩(wěn)定的電力，最終推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 李國(guó)華，白寶成，劉海龍，等.智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2019（9）：230-233.

作者簡(jiǎn)介

宋光獻(xiàn)（1988-），男，廣西隆安人;學(xué)歷：本科，職稱(chēng)：設(shè)計(jì)員，現(xiàn)就職單位：廣西綠能電力勘察設(shè)計(jì)有限公司，研究方向：10kV配電設(shè)計(jì)。