智能電網配電自動化技術的發展

王海雙

摘 要：電力是現代社會不可或缺的能源之一，對社會生產與國家發展產生著巨大的影響。配電網作為電力供應鏈的末端成分，是電力技術改造與升級的主要對象之一。電氣自動化技術的高速進步帶動了各行業的發展，電力行業深受其惠。筆者結合工作經驗與相關理論知識，在本文中分析了智能電網配電自動化技術的發展，供有關人員參考借鑒。

關鍵詞：智能電網；配電自動化技術；發展

中圖分類號： TM77 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）29-169-2

0 引言

配電自動化技術誕生較早，距今已有四十余年的發展歷史。在過去，配電自動化技術存在著較多的不足之處，某些情況下容易造成安全隱患。今天，世界各國十分重視配電自動化技術的研究工作，每天都有大量的技術成果出現，這極大地推動了電力行業的進步。配電自動化技術的發展史是人類現代文明不斷進步的縮影，研究配電自動化技術的特征并規劃技術的發展道路是提升電力運輸質量與效率的有效措施。

1 配電自動化系統概述

用電采集自動化系統與饋線自動化系統是城市配電自動化系統的主要構成成分。現代城市不僅需要大量的電力能源，對電力運輸水平的要求也極高。主流的城市配電自動化系統包含智能終端設備、子站系統、主站系統等。

主站系統是城市配電自動化系統的核心組分，主流的主站系統通常應用一體化系統設計，事實表明，該種設計形式能夠有效地提升主站系統的功能性以及穩定性。快速以太網以及光纖網是主站系統的構成基礎，它們是決定主站系統運行效率的關鍵因素。當前，城市配電自動化系統的主站系統功能較為全面，管理以及控制配電網是主站系統的主要功能，除此之外，主站系統還能夠對配電網進行有效的監視，在發現配電網發生故障后及時報警，避免配電網因故障而癱瘓[1]。

城市配電自動化系統的中間層是子站系統，變電站以及開閉所通常需要安裝子站系統，從而實現識別配電網故障、監控電網運作狀況等目的。子站系統具有較強的信息處理能力，能夠在短時間內處理大量的工作信息。智能化設備是支持支持系統運行的物質基礎，現行的智能化電力設備有智能斷路器、智能配電變壓器、智能傳感器以及故障電流限制器等，得益于科學技術的高速發展，終端設備制造行業的進步非常明顯，其是推動電力行業前行的重要因素。

2 配電網自動化技術

2.1 微網技術

微網技術是一類非常重要的配電網技術，對電力行業的發展產生了深遠的影響。分布式發電技術是微網技術的基礎。目前，分布式發電技術已經較為成熟，從而使得微網技術的應用較為穩定。微網技術在配電網系統中的應用，體現于一體化單元的構建，該一體化單元由保護、控制以及融合儲能等基礎裝置構成。

微網技術的優勢在于其能夠提升分布式發電技術的靈活性，進而強化整個電網的智能性。應當看到，微網技術的運用賦予了系統較強的能量管理能力，這能夠減低系統管理難度，能夠將系統工作人員從繁重的運行管理工作中解放出來。微網技術在我國的發展時間并不長，嚴格上屬于新興高新技術。一直以來，中國政府都大力支持微網技術的研究與開發，我國在微網系統嘗試性建設工作中取得了突出的成就，為其他國家的微網技術研究工作提供了寶貴的經驗。

2.2 電動汽車充換電站

近年來，國內道路擁堵與能源危機狀況日益嚴重，造成該現象的原因之一是私有汽車數量不斷攀升。為了提升人民生活質量與促進經濟可持續發展，世界各國都在大力研究電動汽車。中國電動汽車研究計劃落地相對較晚，但是經過大批汽車人的不懈努力，我國在電動汽車研發領域取得了斐然的成績。對于電動汽車而言，快速有效地充電無疑是最重要的，在此背景下，電動汽車充換電站誕生并獲得了發展[2]。

目前，可選的電動汽車充電方案有地面充電以及整車充電兩種模式。在整車充電工作中，駕駛者可以選擇快速充電或者常規充電模式。通常情況下，駕駛者熱衷于選擇快速充電模式，這對電動汽車充換電站研發者提出了較高的要求。

對于電動汽車充換電站而言，充電安全性保障工作是最為重要的，目前充換電站中應用的配電技術的安全性較高，能夠保障電動汽車充電過程中車輛與電網系統的安全。電動汽車充電技術的發展受多類因素的影響或者制約，總體上看，國內的電動汽車研究工作仍處于初級階段，公眾對電動汽車的接納程度有待提升，所以國內短時間內并不會普及電動汽車，但這不意味著電動汽車充換電站技術的研究是無意義的，相反，在一次能源日益枯竭的今天，電動汽車充換電站技術的研發與革新正逐漸加速綠色能源革命的到來。為了最大限度地推動電動汽車充換電技術的發展，科研人員需要綜合考慮電動汽車的充電時間、充電方式以及充電特性等影響因素，從而最為有效的促進智能化配電技術的進步。

2.3 分布式能源接入技術

分布式儲能與分布式發電技術是分布式能源接入技術的主要組分。當前，燃料電池技術、風力發電技術、微型燃氣輪機技術等技術的應用愈來愈廣泛，這些技術都是分布式發電技術大家庭的成員。分布式儲能裝置主要有飛輪儲能、超導儲能以及蓄電池儲能裝置。分布式發電技術與傳統的發電技術相較具有極大的優勢，表現在發電效率高、故障率低以及對環境污染小等方面上。除此之外，分布式能源的使用成本也較低，能夠省下大筆的投資。

需要特別指出的是，傳統的配電線路保護方案難以滿足分布式能源技術的應用要求，因此在大規模應用分布式能源接入技術后，應當采用新型的配電系統保護方案，如此方能有效地提升電網的穩定性、保護線路的安全。為了實現保護配電網系統的目的，人們研發了新型的配電網自動化系統，該系統支持協調分布式電源運行的功能，從而能夠有效發揮保護電路的作用。

2.4 配用電互動技術

電力行業若想做大做強，必須要積極保護用戶的核心利益，不斷地滿足用戶的消費口味。在過去，由于電網智能化程度不足，用戶參與電網互動的積極性并不高，而在配用電互動技術誕生并快速發展后，用戶參與電網互動的積極性顯著提升，這有利于用電管理工作的普及與優化。

目前，我國的分布式能源技術較為成熟，由此引發了用戶用電行為以及模式的深刻變革。現階段，智能電網技術的快速發展賦予了用戶更強的主動響應能力。目前，國內電力使用較為緊張，電網公司為了合理分配電力消費需求、保證高峰用電期正常供電，通常會采用分時電力計費模式，用戶通過響應各種用電管理模式，既能夠有效地保障自身的用電，又可以最大限度地提升電力的利用水平，實現節約資源的目的。

2.5 可視化技術

可視化技術的核心基礎是圖像處理技術以及計算機圖形學理論，通過計算機設備的運用，能夠實現在屏幕上顯示數據，數據則以圖像或者圖形的形式出現在屏幕上，這對于數據分析工作而言具有重要的意義。通過觀看簡單直觀的數據圖，數據分析者能夠準確便捷地獲知各類數據的內部規律。目前，可視化電力調度系統的應用愈來愈廣泛，其有效地提升了電網調度工作的質量與效率，降低了電網故障的發生概率。

3 關于促進配電網自動化技術發展的建議

客觀上看，雖然我國的配電網自動化技術具有較高的水平，但是仍有一些不足之處，與發達國家有一定的差距。因此，電力企業應當大力發展配電網自動化技術，政府需要給予企業足夠的政策或者資金支持。無論是何種工作，在其中發揮最關鍵作用的因素是“人才”，因此必須要提升廣大配電網自動化技術研發者的綜合素質。

應當建設一支專業化、適應現代配電網自動化技術發展的人才隊伍，通過大力引進高素質、復合型人才以及提高在崗技術人員綜合素質等形式來優化人才團隊的整體素質，從而為技術的革新與優化工作提供保障。政府應當給予配電網自動化技術更好的政策支持，推出一批名牌、示范性技術企業，從而促成榜樣效應，使得示范性企業發揮帶動行業技術研究的作用。

4 結語

新的發展形勢下開展配電網自動化技術研究工作具有重要的現實意義，為此，廣大電力技術人員應當積極提升自身的綜合素質、善于總結借鑒優秀的技術經驗，在實際工作中保持認真嚴謹的態度，從而促進我國電力行業的長足進步。

參 考 文 獻

[1] 趙興勇，趙艷秋.智能電網框架下電動汽車充電設施建設研究[J].電網與清潔能源，2012（11）.

[2] 鄒巧明.智能電網集成通信[J].電網與清潔能源，2012（07）.