山區智能配電網建設研究

安澤貴

（貴州思南供電局，貴州 銅仁565100）

0 引言

2009年，我國提出建設堅強智能電網的發展規劃，掀開了我國電網發展的新篇章。智能電網的發展涵蓋發、輸、變、配、用等各個環節，智能配電網的建設是其中的重要組成部分。配電網建設對山區用電有重要作用，本文就山區智能配電網建設展開討論。

1 建設山區智能配電網的重要性

1.1 提升山區用電管理水平

配電網屬于電網的末端環節，直接接入用戶端，是我國電網的薄弱環節，長期以來一直存在技術更新換代緩慢、電力設備老化嚴重、電網升級困難等問題。山區地處偏僻，經濟相對落后，配電網建設水平不高，自動化設備水平較低。通過智能配電網的建設，有利于提高供電可靠性，改變山區用電管理情況，提升山區用電管理水平，確保配網安全、穩定、可靠、經濟運行。

1.2 提升山區供電可靠性

智能配電網以堅強、自愈為主要特征，加快山區智能配電網的建設能夠提升山區供電可靠性，降低停電時間，減少因停電帶來的損失。目前，山區配電網網架結構相對薄弱，以單電源供電為主，一旦系統失電，電網將失去電源，造成不可避免的停電。而智能配電網下，可形成環型和輻射型網絡，同時電網具有自愈功能，具備條件的地區還可能進行新能源接入，能大大提高供電可靠性。

2 智能配電網簡介

智能配電網是智能電網建設的重要組成部分，圍繞配電網相關資產，將智能電網中先進的自動化、智能化、自愈化技術應用于電網的設計、建設、運行、維護等環節，可實現對電網的智能控制，以延長電網中的電力設備壽命、降低配電網絡升級改造成本、提升配電網絡供電可靠性。具體到山區智能配電網，可通過對光纖網絡的架設，實現電網的高速通信，針對不同地區的縣城、農村、山區典型地帶，構建智能供電模式，建設智能配電網配的輔助規劃、決策、支持系統，資源情況具備的地區，還可以發展接入配電網的風、光、儲一體化微網系統，在多電源互補的情況下，優化智能電網供電模式，優化山區供電的電網架構、電網電力裝備的選擇和使用、智能配電設備的布置。

圖1為山區智能配電網架構。由圖可知，智能配電網融合智能采集、自動計量、智能分析決策等先進技術于一體，多種技術相互融合互補，構建一個有機整體，發揮協同優勢。首先，借助先進的通信技術，通過光化學互感器和智能儀表，實時監測與采集配電網絡的數據，供電網進行智能決策分析。然后，采集到的實時數據進入存儲數據倉庫，采集到的數據與歷史數據和基礎數據一起為配電網的網絡設計優化、設備壽命分析、網絡運行分析提供依據，實現配電網絡的停電實時重構。此外，MIS（ERP）系統也能夠從數據存儲倉庫中調取相關信息，供給配電網管理和ERP系統使用，為電網戰略決策提供支撐，解決電網的信息不對稱情況；網絡優化系統與SCADA系統之間還有信息交互，交換電網的控制信息，整個系統架構在IP網和GPS平臺基礎上。

圖1 山區智能配電網架構

3 山區智能配電網建設和配置研究

3.1 自動計量管理

智能儀表采集用電信息，實行自動計量管理，能夠極大地提升計量效率，降低電網竊電。自動計量的實現核心在于智能儀表的安裝，智能電網的發展帶動了智能電表技術的發展，通過智能電網能夠實時采集不同時段的電能消費數據，并據此采取分時電價，有助于電能的削峰填谷，幫助消費者理性消費電能。此外，智能儀表的自動計量有助于幫助電網企業定位具體的竊電位置，打擊電網竊電現象，提升山區配電網的管理水平。

3.2 電網資產的遠程監視與控制

山區配電網網架結構相對薄弱，受地形和交通因素的影響，電網資產的管理相對不便，給電網運行和維護人員帶來極大的工作量，尤其是在雨雪等惡劣天氣下，電網的設備監控和故障檢修難度較大。通過智能配電網進行資產的遠程監視與控制，借助IEC61850規約和高速光纖通信，采用分組網絡的方式實現遠程監視與控制，現場安裝的傳感器能夠及時對電網的異常信息進行提示和報警，提醒運行人員盡快處理。

在智能配電網中，新型的狀態傳感器代替了傳統的故障指示器，能夠更加快捷真實地反映電網的故障狀態，一旦山區配電網出現故障，能夠迅速地進行故障定位，借助智能配電網通信網絡，進行有效的數據預測和事故追憶，盡快定位故障的具體位置，使控制中心準確地向故障所處位置派遣工程師，并迅速安排檢修和故障排查，進行快速的故障修復。

3.3 地理信息系統GIS

智能配電網架構在地理信息系統GIS和基于IP的SCADA系統基礎上。GIS系統在山區智能配電網的建設中具有廣闊的發展前景，智能配電網SCADA系統需要通過GIS系統來顯示實時信息，電網實時調度系統也需要使用GIS系統的圖像和數據。此外，在智能配電網的故障檢修中，GIS能夠進行故障的快速定位和管理，并派出故障檢修人員進行快速檢修，從而降低故障的排除時間，并能夠用于事故預想、模擬停電、空間負荷預測、空間數據挖掘中。

3.4 開展智能配電網網絡分析

山區智能配電網的網絡分析集中體現在以下3個方面：（1）設備壽命分析：針對山區配電網電氣設備的老化問題，通過設備壽命分析，結合相似的壽命分析庫，與同類設備的特征進行對比，進行最后的狀態評估，及時發現配電網元件的絕緣損壞、擊穿、老化等情況。（2）配電網絡設計優化：隨著山區經濟的發展，配電網的規模將進一步擴大，通過智能網絡設計優化技術，結合電網的網絡架構和負荷增長需求，建立準確的負荷預測模型，尋找更加適合電網情況的網絡設計方案，為電網企業進行電網建設規劃和決策提供依據。（3）配電網絡運行分析：實時監視配電網絡的運行潮流，根據負荷工況的變化來決定配電網絡的運行方式，實現靈活的負荷方式調整，達到電網運行的最優潮流。

4 結語

山區農村用電約占我國配電網用電的1／3，研究山區智能配電網的建設技術，建設以智能化、自動化為特征的配電網，對推動山區建設有重要意義，是新形勢下電網建設工作的新方向，在智能電網的發展過程中具有廣闊的發展空間。

［1］王成山，王賽一.基于空間GIS的城市中壓配電網絡智能規劃（一）輻射接線模式的自動布局［J］.電力系統自動化，2004，28（5）：45－50.

［2］王成山，王賽一.基于空間GIS的城市中壓配電網絡智能規劃（二）多分段多聯絡接線模式的自動布局［J］.電力系統自動化，2004，28（6）：55－59.

［3］王成山，王賽一.基于空間GIS的城市中壓配電網絡智能規劃（三）帶開閉所接線模式的自動布局［J］.電力系統自動化，2004，28（7）：58－61.