智能配電網關鍵技術研究

鄺煥權

摘 要：智能技術的發展開啟了新的技術浪潮，配網系統也深受現代智能技術的影響，正在逐漸得以優化、完善、發展，智能配網發展中涉及多重技術。本文首先簡單分析了智能配電網的結構與特征，然后探究了智能配電網建設與發展中的關鍵技術。

關鍵詞：智能配電網；結構；特征；關鍵技術

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A

智能配網作為重要的現代化網絡系統，實際運行中發揮著非常重要的作用，同傳統電網相比，智能配網體現出多方面的優勢功能，得益于多重技術的支持，配網能夠高效、安全、持續地運轉，提高供電服務水平，確保用戶安全用電。

一、智能配電網的結構與特征分析

智能配網是在智能化技術的支持下逐漸形成的配網系統，內部包括以下系統：主站與子站系統、通信系統、配網遠程終端等。憑借對配網不同環節、模塊以及設備等的智能化優化，再配合GIS技術，達到配網同電力系統不同環節之間的協作配合，不斷地優化配網的運行，當配網系統出現故障問題時，能夠高效、及時地鎖定故障位置，并及時隔離、解除故障，以此為基礎來為用戶供應高質量的供電服務。能夠最大程度地實現用戶，供電企業與智能配網系統間的協作。

不同于普通配網，智能配網實際運行中具有以下特點：

1.安全供電。智能化研判與處理故障，控制災害侵擾，控制用戶遭受的干擾，減少停電次數，縮短停電時間，通過微網系統達到配網的自愈。

2.高質量的電能。依托于電子科技、補償技術以及在線監測技術等，達到對電壓、無功等的控制，提高電壓質量，確保為電氣設備提供安全、穩定的電能支持。

3.較強的互動性。利用智能電表和用電客戶取得通信聯系，根據用戶需求提供服務，創設有利條件確保分布式發電模式下的用戶能及時向電網輸送電能，使更多用戶享受額外的服務，一切服務都圍繞客戶展開。

4.充分使用電網資產。各項電氣設備的運行狀態都能得到及時、有效地監測，并能自動進行狀態檢修，確保電氣設備長期使用，科學控制潮流，線損以及經濟投資等。

5.良好的兼容性。大規模的分布式發電單元、儲能設備等都被鏈接到配網系統，能夠達到同配網的無痕對接，達到隨時接入隨時使用，確保配網的安全、高效、靈活運行。

二、智能配電網關鍵技術研究

1.分布式發電與智能微網技術

微網技術是一項綜合型技術，其中主要涵蓋現代化電子技術、分布式發電技術、儲能技術等。組合了眾多分布式發電單元與負荷構建一個獨立的系統，從而為用電客戶提供各種能源服務。通過科學地控制與管理，微網能夠并行運轉，或者獨立于主電網獨立運行，同時能達到兩類運行模式的緊密過渡與對接。其中DG為微網的構建提供物理基礎，DG的并入能為智能電網帶來多方優勢，體現在：確保電網安全供電、確保電網靈活地發電、增強其抗災能力、便于啟動，良好的調峰功能，為負荷平衡創造有利條件，成本低，有效負荷多種場合的用電，控制輸電過程中電量的浪費與損耗。與優勢對應的劣勢問題必然存在，體現在：需要深入調整電壓、繼電保護問題，同時，短路電流以及配網電能質量等都可能受到不良干擾。

隨著多種現代化智能技術，例如：計算機技術、網絡技術、通信技術、自動化技術等的發展，為微網的發展帶來全新的機遇，智能化微網逐漸形成，它具備普通網絡的一切功能，同時，可以集中克服一切技術難題，能夠支持未來的經濟、社會以及環境等的良性發展。所謂的智能化微網事實上屬于一個智能化的信息系統，內部的關聯性如圖1所示。

智能化微網實際運轉中具有顯著的獨立性，供應高度安全、穩定的電能，根據用戶需求來提供多重服務，分布式能源得以深入運用，創造最大的經濟效益，帶來良好的環境效益。從某種程度上來說，智能微網同智能電網之間有著嚴密的關系，智能微網可以有效運用自身優勢來支持配網的建設與發展。

2.AMI技術

自動抄表系統發展到一定程度后就形成了高級量測系統AMI，該系統不僅具有AMR的一切功能，同時，也被深入運用，此技術體現出下面的特點：測量數據雙向通信，能夠實現數據信息的在線獲取，在AMI網絡系統中，測量點能夠實現自動化注冊，當系統有通信故障時，AMI可以再次建構，回歸常規功能。AMI系統的主體結構包括：智能表計、回程傳輸單元、通信網絡、數據管理系統等。將其同配電管理系統有效配合，能夠全面提升配網的運行效率，達到資源的優化配置。依托于AMI系統，能夠同現場設備通信，科學地估量配網運行狀態，積極優化無功電壓，實現用戶同電網間的互動交流。該系統運用中則要迎接以下挑戰：AMI不同組件將的信息通信，所選通信方法，元件是否具有兼容性，能否達到各個廠商間信息采集、監控等的妥善聯系。同時，網絡安全可能面臨挑戰，特別是數據信息的秘密性、實用性等。

3.配網快速仿真與模擬技術

該技術的運用能夠最大程度上輔助配網自愈，具體體現為：自我適應性保護，自動化鎖定配網故障位置，同時，也具備網絡重構與無功控制類似的功能。其中仿真技術則主要負責科學評估配網狀態，優化配網潮流、預測負荷，所涉及的建模工具有：發電模型、負荷模型、網絡拓撲分析等。該技術的主體結構圖如圖2所示。

依托于實時軟件平臺，以及數據分析模型、多種高端預測技術扥，通過參照配網的框架結構、運行狀態等達到對配網狀態的客觀化、精準化評估，同時，能適時地優化配網的運行，并科學預測出配網中可能出現的風險，從而為運維人員的運維工作提供合理依據，達到配網故障的自我恢復和愈合的目標。

4.配網自愈控制

在高端的數據原理、控制原理基礎上所創建形成的自動判別算法，該算法適合用于配網薄弱區段、故障區段、檢修區等區位。能夠從多個維度、多個角度對配網的運行水平進行評價，例如：電能質量、經濟性、穩定性、兼容性等。同時，也能有效執行不同區域的控制方案，提高配網運行質量，達到自愈控制的目標，創造一個安全、穩定、經濟、環保的供電服務環境。要想達到配網自愈就要達到具體標準：

第一，配置了多項智能化開關以及配電終端。智能開關安全穩定，性能較高，同時，能夠進行在線監測，能靈活適應環境，自行診斷故障。有效適應多種通信模式，能夠進行遠距離診斷與維護，各類配電終端能夠進行遠距離遙測、控制、通信等。

第二，多電源支持，拓撲結構安全、靈動。智能化配網要盡量達到手拉手供電，同時具有兼容分布式發電功能，良好的調度功能，要確保網架穩定、安全、靈活，要不斷優化拓撲結構。

第三，安全穩定的通信網絡。必須確保配網安全、穩定，這樣才能確保通信網絡受破壞時，啟動新的通信網絡，達到安全運行的目標。

智能配網自愈與優化控制系統主要體現出下面的運行優勢：全面提升配網的自動化水平，安全持續地測試出配網運行狀態，不斷優化運行達到自愈，實際運行中體現出巨大的經濟社會效益。

結語

智能配電網是現代智能技術發展的結果，智能配網實際運行中需要各種現代化智能技術的支持。配網的安全運轉關系到整個電力系統的安全，關系到經濟與社會的發展，必須加大配網關鍵技術的研發力度，提高配網的運行水平。

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