智能技術(shù)在10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用策略

黃 駿，孫 凱

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司淮安市洪澤區(qū)供電分公司，江蘇 淮安 223100）

0 引 言

目前，隨著科技和經(jīng)濟水平的高速發(fā)展，人們對于配電網(wǎng)規(guī)劃的安全性和穩(wěn)定性提出了越來越高的要求。同時，各個行業(yè)和領(lǐng)域的用電量大幅度增長，導(dǎo)致配電網(wǎng)線路及相應(yīng)設(shè)備的運行狀態(tài)逐漸不穩(wěn)定。因此，需要在配電網(wǎng)中合理應(yīng)用智能技術(shù)，在明確現(xiàn)有10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃具有局限性的前提下，探討智能技術(shù)在10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用策略，以提高配電網(wǎng)規(guī)劃的效果和供電水平，更加有效地為各個行業(yè)的發(fā)展建設(shè)提供動力。

1 智能配電網(wǎng)概述

智能配電網(wǎng)是結(jié)合電能應(yīng)用和科學(xué)技術(shù)的先進技術(shù)，也是配電網(wǎng)規(guī)劃中的主要技術(shù)之一，其主要包括計算機通信技術(shù)和控制技術(shù)等。智能配電網(wǎng)技術(shù)有利于優(yōu)化電力傳輸過程，提高電能輸送效率，且安裝了終端電網(wǎng)智能網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)平臺，可以實現(xiàn)電網(wǎng)運輸過程的可視化。同時，應(yīng)用智能配電網(wǎng)技術(shù)的過程中，可以通過智能監(jiān)督管理系統(tǒng)及時明確配電網(wǎng)規(guī)劃中的不足之處，更有利于保障配電網(wǎng)運行過程的整體安全，優(yōu)化配電網(wǎng)的規(guī)劃[1]。

2 智能技術(shù)在10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃中的價值

一是可以采用監(jiān)測線路運行狀態(tài)、負荷電流、瞬時接地尖峰電流的方式，預(yù)警絕緣效果下降、過負荷以及局部放電等故障，降低實際的故障發(fā)生率；二是降低停電頻率，縮短停電時間，避免造成嚴(yán)重損失；三是實時檢測線路短路、接地和停電情況并及時上報處理，迅速明確故障點，有利于提高搶修工作的效率，提升配電網(wǎng)運行的可靠性。由此可見，10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃中，智能技術(shù)的應(yīng)用價值較高，因此需要分析其實際應(yīng)用的策略，以滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活對于電力的需求[2]。

3 智能技術(shù)在10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用

3.1 智能技術(shù)自動化的應(yīng)用

智能配電網(wǎng)技術(shù)涉及多學(xué)科專業(yè)，配電網(wǎng)規(guī)劃完善的過程中，智能自動化技術(shù)應(yīng)用越來越多，對配電網(wǎng)規(guī)劃效果的影響也越來越大。將智能自動化技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)規(guī)劃，有利于完善規(guī)劃方案，使工作人員掌握配電信息，保障配電網(wǎng)規(guī)劃和運行一體化調(diào)度[3]。同時，需要建立與配電網(wǎng)規(guī)劃相適應(yīng)的自動化調(diào)度平臺，采用主站和子站自動化模式，方便操作，促使各項自動化應(yīng)用程序與配電網(wǎng)規(guī)劃深入融合，改善系統(tǒng)內(nèi)的智能預(yù)警效果，進一步完善智能預(yù)警模式。此外，工作人員需要不斷適應(yīng)智能預(yù)警模式的全面應(yīng)用，能夠以預(yù)警模式為基礎(chǔ)，開展信息監(jiān)測工作，從而快速明確并及時處理配電網(wǎng)規(guī)劃中的不足之處或者異常情況，保障配電網(wǎng)的運行安全，避免由故障引起事故或造成不必要的損失，控制配電網(wǎng)運行成本[4]。

3.2 分布式能源發(fā)電技術(shù)

合理應(yīng)用分布式能源發(fā)電技術(shù)，有利于提升智能配電網(wǎng)的應(yīng)用價值。分布式發(fā)電技術(shù)可以提升用戶用電過程的便捷性，且具有多樣化的特點，因此可以使用該項技術(shù)提高用電系統(tǒng)平臺的利用率，高效操控用電系統(tǒng)，保障系統(tǒng)整體的發(fā)展平衡。目前，太陽能、生物質(zhì)能以及海洋能等多種新能源均可應(yīng)用于配電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，有效緩解了傳統(tǒng)能源的發(fā)電弊端，同時控制了化石燃料在發(fā)電過程中的消耗。因此，應(yīng)用新型能源發(fā)電的過程中，應(yīng)積極發(fā)揮分布式能源發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢，提高其在發(fā)電過程中的利用率，同時使用多元形式的信息科學(xué)技術(shù)進行監(jiān)測和控制保護，從而保障配電網(wǎng)運行穩(wěn)定，緩解發(fā)電過程中的能源壓力。

以太陽能為例，我國應(yīng)用太陽能發(fā)電技術(shù)的基本原則為“大規(guī)模集中開發(fā)、中高壓接入”聯(lián)合“分散開發(fā)、低電壓就地接入”。根據(jù)國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》（Q/GDW 1480—2015）相關(guān)要求：分布式電源應(yīng)具備快速監(jiān)測孤島且立即斷開與電網(wǎng)連接的能力，防孤島保護動作時間不大于2 s,其防孤島保護應(yīng)與配電網(wǎng)側(cè)線路重合閘和安全自動裝置動作時間相配合[5]。

3.3 電動汽車充換電技術(shù)

電動汽車行業(yè)的發(fā)展在一定限度上促進了智能配電網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)基于電動汽車充換電技術(shù)完善配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，并注意合理應(yīng)用電動汽車充換電技術(shù)，提升配電網(wǎng)運行過程中的安全性和穩(wěn)定性。該背景下，為進一步優(yōu)化電能質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)選擇和安裝特定的濾波設(shè)備，進而保護配電網(wǎng)和電動汽車運行安全。

目前，電動汽車的充換電系統(tǒng)分為充電系統(tǒng)和換電系統(tǒng)，可應(yīng)用于不同規(guī)格的車輛中。電動汽車充換電技術(shù)基本情況如表1 所示。

3.4 配電網(wǎng)運行操作分析

配電網(wǎng)復(fù)雜度高，需智能升級保障供電安全可靠性，系統(tǒng)中顯示配電網(wǎng)圖形模型，調(diào)度員通過計算機掌握電磁環(huán)網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，使用計算機進行相應(yīng)的分析，按計算結(jié)果和分析結(jié)果進行解合環(huán)操作，避免由于經(jīng)驗誤判而造成損失[6]。升級后的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）、網(wǎng)絡(luò)模式和模型，可以聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)拓撲安全管理監(jiān)督功能直接擬出操作票，并在管理中加入了監(jiān)督模塊和操作票流程，進而加大管理力度。

4 實際應(yīng)用

智能電網(wǎng)故障定位和在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括監(jiān)測點、主站、通信網(wǎng)3 個部分，監(jiān)測點位于配電網(wǎng)線路或者配電臺區(qū)，主站位于調(diào)度控制中心。監(jiān)測點主要包括檢測終端和通信主機。終端即故障指示器，應(yīng)位于開閉鎖或變電站的出口位置，能夠持續(xù)在線監(jiān)測控制相關(guān)線路；主機即數(shù)據(jù)采集設(shè)備，應(yīng)位于通信主機附近，能夠順利開展終端檢測工作。主站包括一臺通信交換機、一臺計算機各以及一套主站軟件。主站軟件包括地理信息系統(tǒng)（Geographic InformationSystem，GIS）接口、Web 發(fā)布和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)/饋線自動化（Supervisory Control And Data Acquisition/Feeder Automation，SCADA/FA），能夠為配電網(wǎng)提供故障定位與報警、故障信息采集、邏輯動作判斷等功能[7]。

經(jīng)濟限制下，某城市采用智能配電網(wǎng)技術(shù)處理10 kV 配電網(wǎng)線路故障，故障查找時間為1.2 min。2022 年，該市變電站跳閘30 條次，每條故障線路由10 人處理。運營成本方面，與沒有應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)相比，采用智能配電網(wǎng)技術(shù)處理10 kV 配電網(wǎng)線路故障每次可以節(jié)約30 工時，每年節(jié)約900 工時，每工時50 元，每年可以節(jié)約4.5 萬元運行控制費用?？煽啃苑矫?，采用故障定位和在線監(jiān)測技術(shù)，減少150 h 停電時間和0.3 億kW·h 電量損失，售電損失價格0.45 元/（kW·h），節(jié)約工時、電量和運行效益累計超過1 354 萬元。

5 智能技術(shù)在10kV 配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用局限

目前，城市10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃中，主要采用中性點不接地的運行方式，供電模式以輻射式與環(huán)網(wǎng)式結(jié)合為主。經(jīng)過改造后，其自動化水平已經(jīng)處于較高的狀態(tài)，但是在城市化高速發(fā)展的背景下，各個領(lǐng)域?qū)ε潆娋W(wǎng)提出了越來越高的供電要求。根據(jù)實際情況，當(dāng)前配電網(wǎng)規(guī)劃的不足之處如表2 所示。

表2 當(dāng)前配電網(wǎng)規(guī)劃的不足之處

為進一步提升10 kV 配電網(wǎng)的運行可靠性，需要重點發(fā)展故障定位技術(shù)和在線監(jiān)測技術(shù)，進一步提升城市10 kV 配電網(wǎng)規(guī)劃的合理性。

6 結(jié) 論

在科技發(fā)展進步的背景下，人們生活中的智能化水平越來越高，所以在配電網(wǎng)規(guī)劃之中，智能技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。基于實際情況進一步優(yōu)化配網(wǎng)運行，主要包括智能技術(shù)自動化、分布式能源發(fā)電技術(shù)、電動汽車充換電技術(shù)以及配電網(wǎng)運行操作分析等，以促使配電網(wǎng)運行安全性和穩(wěn)定性的進一步提升。