智能配電網關鍵技術的發(fā)展和應用分析

孫治紅 王博

摘要：隨著現代社會的高速發(fā)展，能源過度消耗與人民對電力需求之間的矛盾越來越突出，由此而引發(fā)的安全、環(huán)保等問題，導致社會發(fā)展面臨較多阻礙。而智能電網建設在電力市場多元化發(fā)展過程中有著重要的指導作用，需要強調智能電網建設尤其是不斷強化信息化建設水平，不斷強化系統(tǒng)自動運行效率，使自主性有效提升，從而使日益增長的電力需求得以滿足。本文主要分析了智能配電網的建設與發(fā)展，從其具體內容、特征和實施原則等出發(fā)，掌握其中的關鍵技術，進一步發(fā)展智能配電網的建設。

關鍵詞：智能配電網;建設;關鍵技術;發(fā)展

引言

近年來，在對配電網建設的研究進展中，國內外電力部門都對智能電網建設給予了很大重視。這種電網智能化的實現，可以使電網更加安全、可靠、經濟運行，滿足用戶對于電力供應的需求。作為智能電網中重要的組成部分，智能配電網可以靈活控制微網，使需求側的供電更加可靠，且其管理水平也可獲得提升。在配電網發(fā)展中，智能化建設成為工作重點。

1 智能配電網概述

在整個電力系統(tǒng)中，配電自動化可以將與分散用戶實現直接連接，在配電網方面，電力的商品屬性也比較明顯。其自動化建設，主要是面向用戶，且適應經濟發(fā)展水平。在進行配電網系統(tǒng)自動化建設中，要根據其實際經濟條件和負荷需求等，按照以下幾方面原則來進行規(guī)劃設計：第一，在設計配電網自動化系統(tǒng)時，要在其規(guī)劃基礎上結合實際供電需求、水平和客戶性質等，選擇合適的建設方案，以及有效的設備類型等;第二是在進行其自動化建設的過程中，要滿足自動化的基本功能，在具備完備條件的情況下，可以實現擴展管理功能;第三，具體在建設配網自動化通訊的過程中，可以結合調度自動化通訊和集中抄表系統(tǒng)等進行，考慮到以后智能化的發(fā)展趨勢，來提升配網自動化水平;第四，進行主站系統(tǒng)設計時，其成效要達到相關行業(yè)標準等，確保其具備足夠的安全可靠性、擴展性和容錯性等，能夠實現電力系統(tǒng)實時要求，且要具備良好性價比。配網自動化系統(tǒng)工程的組成主要有五部分內容，即配網自動化主站系統(tǒng)、配網自動化子站系統(tǒng)、配網自動化終端、通信和配電網管理系統(tǒng)DMS。在主站系統(tǒng)中，其組成包含了三個子系統(tǒng)，子站系統(tǒng)建設主要是由于配網的監(jiān)控設備點較多，其中的環(huán)網柜、柱上開關等數量多、分布廣，是無法將其直接接到配電主站的，中間增設的一級就是配電子站。配網自動化終端的作用，就是監(jiān)控柱上開關和環(huán)網柜等，可識別其中的故障，并對其進行有效地控制，與自動化主站和子站進行工況檢測，隔離相關故障，并恢復非故障區(qū)域的供電。

2 智能配電網建設的優(yōu)勢

在智能配電網建設發(fā)展中，其產生的經濟效益和社會效益是相當明顯的，其優(yōu)勢具體體現在以下三方面內容：首先，智能化配電網建設，可以使配電網實現最優(yōu)運行，其運行更加高效、更具經濟性。其中，通過對先進監(jiān)控技術的應用，可以實時監(jiān)控運行的狀態(tài)，并進行科學、優(yōu)化管理，使系統(tǒng)的容載比降低，并使其負荷率得以提升，充分利用系統(tǒng)的容量，而減少、延緩電網一次設備方面的投資，其產生的經濟、社會效益是相當顯著的。其次，是其提供的電能可以保證優(yōu)質、可靠，適應當前社會經濟發(fā)展的需求。配電網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運行中存在的故障重合閘和倒閘操作中引發(fā)的供電短暫中斷問題，使電壓驟降和不平衡等消極影響得以消除，可以維持各項高科技設備的良好運行，在社會經濟發(fā)展中，其提供的優(yōu)質可靠電能，為其提供了良好保障。最后，是可以推動新能源革命的開展，對于實現可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。在傳統(tǒng)的配電網建設中，基本不考慮保護方式、控制運行等就進行其規(guī)劃，對SER 的接入也存在忽略，而為了確保配電網的運行安全穩(wěn)定，當前會嚴格限制其接入的DER 容量，并科學選擇并網點，對分布式發(fā)電的推廣以及其進一步發(fā)展形成了制約。而SDG 的適應性良好，將DFR 大量接入，可以使其建設中的并網成本得以降低，并推動新能源革命，實現可再生能源發(fā)電發(fā)展，有效地降低碳排放量等，實現電力的環(huán)保生產。

3 智能配電網關鍵技術應用

3.1 自愈控制技術

在智能配電網建設中，通過應用先進的數學理論、控制理論，智能配電網自愈控制可在異常脆弱區(qū)和檢修維護區(qū)等。在兼容評價指標、用戶服務指標體系下，利用自動判別算法來實時評估其配電網運行狀態(tài)，對其中存在的隱患進行預測，以按照相應區(qū)域的控制方案來制定解決措施，優(yōu)化配電網運行、實現自愈控制，使系統(tǒng)供電更加安全、可靠、經濟、環(huán)保、開放互動。

3.2 分布式發(fā)電和微網技術

在智能配電網建設中，微網技術的應用，可以取得良好成效，為用戶提供所需的熱能、電能，該技術綜合了新型電力電子技術、分布式發(fā)電和儲能技術等，其中的單獨系統(tǒng)中集成多個分布式發(fā)電單元、負荷。通過合理控制，可以使微網實現并網運行，也可與主電網脫離來運行，兩種運行模式之間可以很好地切換。其中，微網系統(tǒng)的形成中，其重要的物理基礎，就是分布式發(fā)電，在電網中并入大量的分布式發(fā)電，對電網運行是具有積極意義的，更有利于智能配電網的建設。

3.3 智能配電調度技術

在當前智能配電網建設中，采用智能配電調度技術，由于其結合了配電管理系統(tǒng)、數據采集和監(jiān)測系統(tǒng)、虛擬電廠等技術，并對其應用進行了升級，因此，可以搭建起可視化的操作性平臺，對系統(tǒng)運行具備一定的預測能力，可實現安全穩(wěn)定分析、智能保護和交易調度，在發(fā)現隱患時可及時報警，并做好相關處理工作。

3.4 AMI 技術

這種技術就是高級量測系統(tǒng)技術，是智能配電網建設中的重要組成部分，將其與配電管理系統(tǒng)相結合，可以使電網的運行效率提高，并優(yōu)化相關資源配置。其實際應用中，可以使在線潮流的計算得以改善，通過估計配網的運行狀態(tài)，來優(yōu)化其控制策略，使系統(tǒng)的管理效率得以提升，電網和用戶之間也可實現良好互動。

4 智能配電網的建設現狀與發(fā)展

當前我國在配電網建設方面，還存在一些問題，主要是配網網絡電源點建設，與城市發(fā)展是相對落后的，會限制其電能輸出;城市用電負荷在增加，但電力的配套建設不及時、存在輸電線半徑小和線路長等瓶頸問題;其出線通道是不適應城市規(guī)劃的，網絡布設比較復雜;早期建設的線路存在年久失修等問題，其線損率較高，會浪費大量的能源;其供電可靠性不足、電網結構復雜、電網改造涉及面較廣等，都會對供電產生很大影響，一點兒故障就可能引發(fā)大面積停電事故。在智能配電網建設中，其系統(tǒng)建設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)運行的效率和靈活性等。一旦配電系統(tǒng)出現故障，分布式電源就可以發(fā)揮作用來維持供電。

5 結語

在社會經濟未來發(fā)展中，需要智能配電網建設提供有效地支持，通過其自動化、智能化等水平的提升，有效地解決其中架構薄弱等問題，消除電網中接入大量分布式發(fā)電、電網與用戶間互動性不足等消極影響，保障配電網運行的高效性、安全可靠性和經濟性。

參考文獻：

[1]王旭.淺析智能配電網的關鍵性技術[J].建筑工程技術與設計，2018，（31）：2134.

[2]陳雁，袁波.智能配電網的故障自愈技術研究[J].建筑工程技術與設計，2018，（34）：2664.

[3]史琳，陳笑紅.對我國配電網建設及其關鍵技術的思考[J].建筑工程技術與設計，2018，（34）：2678.

[4]馮應兵.配電網自動化建設與配網運行管理探討[J].山東工業(yè)技術，2018，（24）：227.