配網智能化發展

李菲 付興

【摘要】電網的智能化建設，可以增強電網的供電能力，降低電網運行維護成本，優化電網監測模式，提高電網運行水平，是配電網絡的發展方向。

【關鍵詞】配電網絡;智能化;發展

智能電網是現代化輸電和配電系統的總稱，目標是為了實現更多的利用分布式能源、建立電網自動化監測系統、提高供電可靠性。而電網的智能化建設，更可以增強電網的供電能力，降低電網運行維護成本，優化電網監測模式，提高電網運行水平。

智能電網，顧名思義就是指電網的智能化，是由眾多的自動化的輸電和配電體系構成的電力系統，它是建立在先進的設備、先進的控制技術以及先進的決策支持系統上，將現代的計算機技術、傳感測量技術、通訊技術、控制調度技術與電力網絡高度集成而形成的電網。

配電網絡是與我們生活最為密切的電網部分，配電網絡的發展趨勢一定包含智能化。10kV配電網絡的特點是雜，根據實際情況，有的為用戶專線，只接帶一、二個用戶，類似于輸電線路;有的呈放射狀，幾十臺甚至上百臺變壓器T接于同一條線路的各個分支上;有的線路短到幾百米，有的線路長到幾十千米;有的線路由35kV變電所出線，有的線路由110kV變電所出線;有的線路上的配電變壓器很小，最大不過100kVA，有的線路上卻有幾千kVA的變壓器;有的線路屬于最末級保護，有的線路上設有開關站或有用戶變電所等。配電線路的建設要求安全可靠，保持供電連續性，減少線路損失，提高輸電效率，保證電能質量良好。智能電網恰好都能滿足這些要求。

智能化表現為數據的收集、分析和處理。首先需要收集數據。在配電網絡中，加裝數據采集終端是智能化的第一步。可以根據網絡的復雜程度，安裝合理數量的數據采集終端，這就相當于智能電網的眼睛。數據采集終端可以收集線路運行情況，比如導線溫度、電壓數值、電流數值等，連同自身位置信息通過遠程通訊技術傳送到智能電網的“大腦”——配網智能分析系統。智能分析系統實時監測終端回傳的數據，根據預設的定值進行分析，出現異常數據時，可以立刻分析出故障種類，顯示故障地點范圍，并且可以根據實際情況，通過遠程通訊技術通過智能斷路器切斷問題段線路，從而保障電網其他部分正常供電。同時發出搶險通知給相關人員，告知故障地點范圍，異常分析結果等信息，幫助搶修人員盡早發現問題解決問題。

當然，這還只是配網智能化建設的一個方面。智能化的配網還應該能夠適應負荷的變化。配線線路所帶負荷如果是工業性質較多，那么用電高峰應該是白天，如果配電線路所帶負荷是居民性質較多，那么用電高峰應該是晚上。如果相鄰的兩條線路負荷高峰不是同一時段，那么就可以利用智能斷路器只能轉移部分負荷，來達到錯峰的目的。智能分析系統根據回傳的負荷數據，分析各條線路負荷分布情況，達到預設定值時，可以通過遠程通訊技術控制“手拉手”線路的智能斷路器的閉合和斷開，已達到轉移負荷高峰的目的。同樣的方法還可以用在電網中間部分出現故障時，可以通過智能分析系統只切除故障部分的電力，而故障線路下端的線路可以切入相鄰線路，從而減少停電面積。

安裝在線路上的一些智能控件同樣是電網智能化建設的一部分。比如智能斷路器，可以遠程操作斷路器的斷開與閉合，故障跳閘時可以向相關人員發送短信通知，將故障類型回傳至智能分析系統等。自動調壓器是應對線路末端電壓不穩定的情況的，有些配電線路由于供電半徑過長，導致線路末端電壓有時偏低，而自動調壓器可以根據安裝點的實時電壓情況，由智能控制器控制調壓器的工作情況，電壓正常時，調壓器休息，當電壓過低時，則根據實際情況分級投運調壓器，從而保證線路電壓保持在正常值范圍內。同理，自動投切功能的電容器，也可以根據實際情況，由智能控制器控制電容器的運行與停止，從而確保線路功率因數處在正常值范圍內。

智能分析系統還能收集電網運行情況信息，顯示負荷分布，故障高發地，分段統計導線負載情況，對高負荷導線段提出警示等，這些信息都是電網升級改造的方向，也就是說，智能電網能夠引導電網升級改造的方向。比如，對于長期高負載運行的配電線路，電網升級改造的方向就是更換大截面導線，提高載流量;對于線路損耗長期過大的配電線路，電網升級改造的方向就是減少迂回，優化電網結構;對于經常跳閘的配電線路，電網升級改造的方向就是更換絕緣導線，提高供電可靠性……

未來的智能電網，是由多個自動化的輸電和配電系統構成，以協調、有效和可靠的方式運作。快速響應電力市場和企業需求;利用現代通信技術，實現實時、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經濟的電力服務;具有快速診斷、消除故障的自愈等功能，能為社會經濟發展、社會進步和節能環保提供保障。

目前來說，建立完備的智能化配電網絡還只處于設想階段，由于配電線路數量巨大，完全智能化建設實現起來存在一定難度。其一，電網智能化建設需要大量投資，由于配電網絡范圍巨大，要想一步實現智能化監測，需要大量購置安裝智能采集終端以及相關智能裝置，并且需要對部分配電網絡重新規劃，建立聯絡機構。前期大量的投入在很大程度上阻礙了配電網絡的智能化發展。其二，目前的智能分析系統還不夠成熟，還需要一定程度的人工輔助，設計出更加獨立，智能性更強的分析系統也是電網智能化發展的一個目標。

雖然迅速實現配電網絡智能化并不現實，但是配電網絡確實正在逐步向著智能化方向發展。帶遠程通訊功能的智能斷路器、自動調壓器、自動投切電力電容器等智能設備正在逐步加入電網，一定程度上實現了智能監測、保護電網運行，自動隔離故障線路，遠程發送故障信息等功能。可見，配電網絡的發展是朝著智能化方向有條不紊邁著堅定的步伐。相信在不是很遙遠的未來，電網能夠像科幻電影里那樣超級智能，可以自動調節、自愈乃至自我升級……只要科技在，一切都不是夢！