探析智慧城市建設中智能配網技術的應用

邵 亮

（黃石供電公司，湖北 黃石 435000）

探析智慧城市建設中智能配網技術的應用

邵 亮

（黃石供電公司，湖北 黃石 435000）

我國未來一段時期內，智慧城市的建設將是最大的內需和項目。智能配網技術的應用，可以為我國智慧城市建設提供最為科學高效的技術支持和能源保障。本文就從智能電網和智能配網的關系入手，結合目前智能配網技術存在的問題，進而闡述了如何進一步優化和規范智能配網技術，從而推動智慧城市的建設和發展。

智慧城市；智能配網技術；規劃設計

隨著科學水平的不斷提高，信息化已經成為現代城市發展的重要策略之一。我國十八大就明確了全面建成小康社會目標之一就是大幅度提升信息化水平，這也是我國決定大力發展智慧城市的重要標志。所以，目前各大城市的首要任務就是建設新型城市，而智慧城市的重要內容就是必須建立關于可再生資源且智能化電網的應用機制。

一、智能配網技術的概述

在了解智能配網之前，必須首先了解智能電網的概念。智能電網簡稱SG，它的概念最早是由美國未來能源聯盟智能電網工作組命名的，它是具備完善性能且可以為用戶提供一系列增值服務的輸配電系統，這套系統包含了信息與通信技術、高級傳感技術、監視技術和現代電力工程技術。智能電網的建設非常復雜，不僅包括發電、變電、輸電、配電、調度和用電6個環節，還包括支持這些環節運作的通信信息平臺。

智能配電網簡稱SDG，它是智能電網的重要組成部分之一。智能配電網比傳統的配電網更安全，自愈能力更強，不但有較高的資產利用率和電能質量，而且可以大量接入分布式電源，來幫助與用戶互動以及可視化地管理配電網及其設備。

二、我國智能配網建設的現狀

目前美國智能電網建設的關注點在于升級更新電力網絡基礎架構，歐洲智能電網建設的重點則在于逐步接入可再生資源。我國則因為改革開放以后，一直處于經濟高速發展狀態，因此環境污染嚴重，能源消耗過大，所以我國目前智能電網建設的要點就在于著重發展低碳經濟，提高消納大規模間歇式能源的能力，以提高電能質量和保障供電可靠性。

智能配網是智能電網的重要基石，其配網環節包括建設與改造配電網網架、配電自動化試點、接入與控制分布電源、互動應用配用電系統以及對信息孤島的整合和關聯等。通常情況下，配電網是指在電力網中負責電能分配的網絡，主要組成部分包括桿塔、線路、開關、配電變壓器和無功補償裝置等設施。目前而言，我國的配電網都是電壓等級不大于35kV的電網。

三、我國智能配網建設存在的問題

（一）智能配網建設重視程度不夠

目前我國很多城市對智能配網建設不夠重視，不但投入資金有限，而且對頂層的規劃和設計都比較落后，配網設備檔次較低，調度運行的技術支持也不夠，同時，都是采用手動為主，電動為輔的斷路器操作方法，例如柱上刀閘、接地刀閘等都是手動操作，總體很難實現遙控操作，據統計，目前只有6.7%的配網可以實現自動化。

而在經濟發展比較落后的城市和地區，一次設備更是全部手動化，配網設備的工作環境非常惡劣，電控操作機構呈現敞開式，且容易發生氧化嚴重或者機構卡塞等問題。

（二）智能配網通信平臺的技術支持和管理能力不夠

我國目前的配網設備不僅數量比較多，而且分布非常散亂，這樣就要求配網自動化設備必須配置足夠的采集控制終端，才能完成智能配網系統與終端設備的通信和互聯。目前采集終端的主要通信手段無論是光纖等有線通信方式，還是GPRS等無線通信方式，都存在通信手段單一，無法滿足配網自動化建設的功能和維護等缺點，而如果采用多種手段結合的方式，通道建設和管理難度就大大增加。

（三）智能配網電源的配置過于復雜

智能配網技術可以在故障發生時，快速準確地對故障區域進行定位，并及時通過遙控的方式清除障礙來保證供電，這就要求必須在現場安裝足夠的終端裝置來提供工作電源，來實時采集線路信息。

在目前的配網系統中，如果出現停電現象，配網系統中計算機系統和通信系統都會掉電，只能通過安裝蓄電池或者充電器的方法來保證終端設備在停電后依舊保持工作狀態，但這樣做后期維護的難度又會有所增加，進一步削弱了主站作用。

（四）智能配網的網架結構存在偏差

我國大部分城市目前的配網網架結構都存在偏差，不夠科學合理，存在諸多問題，包括負荷分布不均衡、單輻射線路多、變電站布點與負荷中心區距離過遠以及手拉手供電的半徑太長等，也正是這種配網網架結構的缺陷，導致智能配網的科學性和智能化程度都遠遠達不到預期目標。

（五）智能配網調度的技術支持不夠

目前我國智能配網的調度缺乏技術支持，配調指揮系統缺乏運行監制和控制功能。很多調度部門為了節省資金，都采取了將配網工作站設置到地區電網調度自動化系統的功能模塊的方式，很少有部門單獨建設了調度指揮系統，致使技術支持力度和范圍都有所欠缺。

四、智慧城市建設中智能配網技術的優化策略

智慧城市的建設，應當最大化的運用現代信息通信技術，將人的智慧與物的價值互相結合，互相補充，進而實現經濟活動最優化。智能配網技術是實現智慧城市建設的重要一環，必須從以下六個方面加以完善和優化：

（一）進一步完善電網結構

在智慧城市的建設過程中，我們必須進一步重視智能配網技術的發展，加大投資力度，規范規劃方案。按照國網公司《配電網規劃設計技術導則》的要求，做到以下幾點：

一是結合城市區域的電網現狀以及存在的問題，制定好中遠期目標；

二是做好與上機電網的協調和銜接工作，進一步建立完善配電網的動態修訂體制；

三是必須統一配電網的規劃、設計、安裝的技術標準；

四是積極汲取國外先進配網理念和方式，并創新配網方法；

五是加大對配電網規劃標準規范的學習和研究，保證智能配網建設的質量和效率。

（二）提高智能配網設備水平

加強智能配網建設，提高智能配網技術水平的核心所在就是不斷提升配網自動化的程度和智能配網設備水平。在保證資金到位和條件成熟的前提下，不斷優化網架結構，以提高智能配網的設備水平，加強自動化應用水準。

必須進一步加強三遙化建設，可以快速定位配網線路故障處，并及時隔離故障，同時加強網架重構和負荷轉移的功能。

（三）提升配網信息保障能力

我國智能配網技術的發展，應當有機地將寬帶無線和光通信技術相融合，保證兩者互補有效地發揮作用。寬帶無線具備便捷性和靈活性，而光通信具備可靠性和穩定性，兩者的結合是大勢所趨，智能配網技術應當按照設備等級和性質的不同，進行差異取樣。例如，柱上聯絡開關、遙控操作的環網柜以及開閉所，應當采用光纖通信；線路故障指示器、不需遙控操作的柱上開關以及能量采集終端，應當采用無線通信；對實時性要求較低的配變等數據檢測，可以采用采集方式。

（四）鞏固配網智能化水平

配網和上級調度自動化系統主要通過兩種方式來產生邏輯結構：一種方式是遠程終端模式，這種模式雖然需要的資金相對較少，但是網絡通信流量比較大，而且可靠性不足；另一種方式是廣域分布式采集模式，這種模式的所有配電網的調度主站系統均獨立出來，具備較強的實時性，并且可以和上級調度系統有機結合。對于我國的智能配網建設，必須注重對諸如配網潮流計算、網絡重構以及網絡拓撲分析等高級功能的開發利用，因此應當采用廣域分布式采集模式。

除此之外，還必須注重對數據的采集和對信息的集成和共享。尤其是數據采集方面，必須彌補數據收集存在的缺陷，主要方法有兩種：一種是通過新建和改造電網，來實行數據實時采集；另一種是將設備檢修或試驗產生的數據，以及智能巡檢記錄的數據作為數據收集的補充數據。

（五）強化管控業務擴展能力

智能配網系統不僅具備安全操作管理的能力，還具備現場作業管理的能力，這都是其管控業務的擴展能力。目前物聯網技術已經被引入智能配網技術，通過手持PDA，就可以管理物資、安全生產等業務，這種移動作業管理可以保證數據的有效流動，進而提高電網運營和維修工作的效率。

（六）加強接納分布式電源的抗干擾能力

傳統配網技術不但沒有接入SER，也嚴格限制了DER容量和網店的選擇，這些都制約了對分布式電源的應用。智能配網技術則對DER進行了接入，并開展了汽車充電和利用可再生資源等能量管理理念，真正推動了可再生能源發電發展。

結語

智能配網技術的發展是智慧城市建設的重要一環，因此，必須加大投入資金，提高重視程度，通過智能配網技術的發展來促進建設智慧城市。

［1］趙江華，楊耀，楊雙吉.探析智慧城市建設中智能配網技術的應用［J］.甘肅科技，2014（23）：127-129+62.

［2］王豪.探析城市配網線路建設中的智能化技術應用［J］.企業改革與管理，2015（24）；195.

［3］謝玨琪.從平安城市到智慧城市——智能視頻監控技術的升級應用［J］.中國公共安全（綜合版），2012（3）：84-87.

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