10kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化探索

張澤惠

摘要：隨著科學技術的發(fā)展，我國的10kV電力系統(tǒng)建設越來越多。10kV配網作為配電網絡中的重要組成部分，越來越得到整個電力行業(yè)的重視和關注。但從目前來看，10kV電力系統(tǒng)在構建過程中仍受到設備、技術、環(huán)境等多方面因素影響，因此，就10kV電力系統(tǒng)配電網絡進行智能化升級，是當前保障10kV電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行的關鍵所在。在此基礎上，文章結合10kV電力系統(tǒng)配電網絡的基本概念，詳細分析了其智能化發(fā)展的意義和現(xiàn)狀，并指出了具體的發(fā)展對策，旨在為廣大電力企業(yè)及相關技術人員提供參考，促進我國電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和持續(xù)進步。

關鍵詞：10kV電力系統(tǒng);配電網絡;智能化發(fā)展;影響因素;構建策略

引言

現(xiàn)階段，隨著我國居民生活中各類家用電器、用電設備的不斷增多，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)配電網絡逐漸無法適應與日俱增的供電需求。加之我國電網建設進程的不斷推進，智能化的電網管理系統(tǒng)、信息處理技術應運而生，從穩(wěn)定性、安全性、時效性等多個方面，彌補了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)配電網絡存在的不足。

1配電網網絡結構的現(xiàn)狀

城市配電網的不斷升級，就對系統(tǒng)的智能化管理和穩(wěn)定性做出了更高的約束，與此同時，計算機系統(tǒng)可靠性的不斷加強，微處理器技術的普及，使得智能化電器元件有了更好的運用環(huán)境，實用性進一步增強，由此在管理系統(tǒng)也實現(xiàn)了突破。相較于SCADA系統(tǒng)在電網中的使用，它的目標對象就是用戶本身，但是它的興起時間較晚。當前市場上，諸多智能化監(jiān)控系統(tǒng)基本都是在已有的SCADA系統(tǒng)之上發(fā)展而來的，如此一來固然能夠符合簡單的監(jiān)控需求，但是發(fā)揮不出10kV電力系統(tǒng)配電網絡的最大價值。針對此類問題，美國人首先提出了解決方案，它們研發(fā)并公布了全新的智能配電管理系統(tǒng)，顛覆了人們對這一概念的認知，同時還一同發(fā)布了微機綜合保護設備，這在管理層面上具有重大的意義。甚至可以說是顛覆性的改變。

2 10kV電力系統(tǒng)配電網絡的發(fā)展意義

（1）有助于提升供電系統(tǒng)的整體質量。在引入智能化系統(tǒng)監(jiān)控概念后，本身存在一定技術缺陷的10kV電力系統(tǒng)將得到進一步的實時監(jiān)控和管理，其中尤其是對于供電電壓變化的實時控制，不僅有助于保障配電網絡無功功率的平衡穩(wěn)定，同時也能大幅減少配電網絡中的電能損耗，有助于提升供電系統(tǒng)的整體質量，并保障電力企業(yè)的切實利益。（2）有助于保障電網用戶的切實利益。在10kV電力系統(tǒng)運作過程中，其難免會受到外界因素而存在一定的故障隱患。對此，依托于智能化監(jiān)控系統(tǒng)，電網檢修人員能夠在電網故障時快速確定故障位置，并做好非故障區(qū)與故障區(qū)的及時隔斷，進而一方面可有效提升電網檢修的效率，另一方面也能在縮短停電范圍的同時極大的就停電時間進行控制，有助于保障電網用戶的切實利益。（3）有助于改善電力人員的工作效率。對于智能化配電系統(tǒng)來說，其一方面加強了對于電力系統(tǒng)各線路運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，另一方面也能在故障發(fā)生時及時給予電網維修人員最直接的幫助，有助于減輕電網人員的工作壓力并實現(xiàn)改善其工作效率的根本目的。

3 10kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化的應用技術

3.1 10kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化

參照國內行政管理體制及配電網結構特征，不難看出，已有的模式中基本都是運用的分層控制處理。智能化配電系統(tǒng)的基礎是一些智能化設備，這些設備具有一定的通信能力，憑借計算機網絡進行關聯(lián)，以此完成變電站的智能化管理，當然針對的對象還是那些智能化設備。在10kV電力系統(tǒng)配電網絡的管理過程中，很多時候都會接觸到控制終端，它們一般具有很多設備，分布面積大，一線情況繁雜，設備自身開啟很多，很容易發(fā)生故障脫扣等問題。智能化配電系統(tǒng)就能很好的處理這些問題，它強大的抗干擾性能，關鍵性的控制性能都得益于智能化設備，由于各項工作的完美銜接，使得完全分布控制系統(tǒng)逐漸形成，由此電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的要求也能夠輕易實現(xiàn)。還有一點值得注意，那就是這些智能化設備能夠單獨運行，不受計算機網絡的影響，這對于系統(tǒng)安全性是一種增強，對于實用價值也是一種提升。

3.210kV配電網絡智能化的應用模式

智能化配電網絡系統(tǒng)由美國能源控制公司發(fā)明，是以變電站一體化監(jiān)控平臺為主機，主要對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。還配備了前段機，它與主機相連接，具有超強的通信能力和抗干擾力，實現(xiàn)了與變壓器主機完美配合的目標。當然，在前端機以下還有現(xiàn)場總線網絡，它與變電設備實現(xiàn)了無縫連接，優(yōu)化了配電網絡管理系統(tǒng)。同時，智能化的配電系統(tǒng)提高了配電設施的靈活性，很好地與其他智能化機器兼容，還滿足配電網絡的開放性，對于不同用戶的要求都可以得到解決，在城市電力系統(tǒng)應用中發(fā)揮了極大作用。

3.3物聯(lián)網技術

物聯(lián)網技術是提高10kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化性能的一種重要技術，它通過RFID手段、傳感技術和智能定位科技對事物進行檢測并通過互聯(lián)網完成信息的傳輸的一種技術，在工作過程中還能不斷地進行信息的完善和補充。在10kv電力系統(tǒng)配電網絡中，物聯(lián)網技術提高了先進的網絡技術環(huán)境，使得配電網絡得以實現(xiàn)智能化。目前，由于智能電氣的普及，智能化逐漸進入了人們的生活中，人們對用電智能化的需求要在逐漸增大，而物聯(lián)網技術通過對10kv電力系統(tǒng)配電網絡的實時監(jiān)測，大大滿足了人們的這種需求。

3.4設備開關智能化

在10kV電力系統(tǒng)配電網絡中，設備開關不僅承擔著數據控制及采集的重要作用，同時也是不同電網設備形成電網系統(tǒng)的關鍵樞紐，因此，為滿足10kV電力系統(tǒng)配電網絡的智能化發(fā)展需求，應遵循以下原則就設備開關進行優(yōu)化。首先，考慮到設備開關是控制電力系統(tǒng)各種操作的核心部件，因此優(yōu)化后的設備開關應兼具手動與電動兩種控制方式，即在電力系統(tǒng)無人控制時，系統(tǒng)也同樣能根據電網運行情況來控制設備的運轉，同時，智能設備開關應與電網在線監(jiān)控系統(tǒng)形成緊密的控制聯(lián)系，應能夠在電網出現(xiàn)故障時由系統(tǒng)自主控制來降低電網的故障損失，進而保障電網用戶的切實利益;其次，為確保電網維修人員能夠在電網故障發(fā)生時第一時間確定故障位置并予以維修，在設計設備開關狀態(tài)信號時，應設有一定的刀閘信號和開發(fā)分合信號，即在設備出現(xiàn)故障時以信號方式警告工作人員，并告知其最準確的故障位置;再次，基于現(xiàn)階段電網用戶對于10kV電力系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的逐步提升，于質量層面設備開關不僅應盡量采用48V或24V的直流電源，同時也應在具有良好絕緣性能的基礎上盡可能將運轉功耗控制到最低水準，進而以此有效提升電網控制的安全性和準確性，并規(guī)避各種開關故障所致的電網事故;最后，針對集電流、電壓互感器為一體的設備開關，其一般應采用50～100V的電壓互感器容量，同時為了保障電流互感器的穩(wěn)定運行，通常情況下應配以三相電流互感器進行設計。

結語

總而言之，智能化技術從根本上實現(xiàn)了10kV電力系統(tǒng)配電網絡的優(yōu)化，推動了城市電力系統(tǒng)的整體發(fā)展水平。由本文可知，受惠于物聯(lián)網技術、自動計量管理技術等現(xiàn)代技術、現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)的功能支持，智能化10kV配電網絡相較傳統(tǒng)配電網絡而言，在穩(wěn)定性、安全性、經濟性等方面皆具有較大優(yōu)勢。

參考文獻

[1]杜安平.試論10kV電力系統(tǒng)配電網絡的智能化[J].通訊世界，2019，26（10）：212-213.

[2]萬立興.10kV電力系統(tǒng)配電網絡的智能化研究[J].山東工業(yè)技術，2019（04）：183.

[3]王學良，賈文慧.10kV電力系統(tǒng)配電網絡的智能化[J].技術與市場，2018，25（05）：181.