智能配電網(wǎng)規(guī)劃研究

劉啟超

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展和科技水平的提升，傳統(tǒng)配電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代用戶需求并且出現(xiàn)諸多弊端，智能配電網(wǎng)能夠利用先進(jìn)技術(shù)提升用戶體驗(yàn)和電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，對現(xiàn)代大城市配電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義，是未來配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。本文主要從智能配電網(wǎng)的特點(diǎn)介紹出發(fā)，隨后對智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述，對智能配電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)發(fā)展前景進(jìn)行具體分析與研究展望。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng) 電網(wǎng)規(guī)劃 大數(shù)據(jù) 智能化

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（a）-0046-02

城市所有用電都是由配電網(wǎng)直接供電，越大的城市其配電網(wǎng)系統(tǒng)越是復(fù)雜，隨著人們生活水平的提升和科技水平的進(jìn)步，人們對用電的需求也越來越高，特點(diǎn)是到夏天用電高峰等。所以，配電網(wǎng)是城市供電系統(tǒng)的靈魂所在，只有科學(xué)合理地進(jìn)行規(guī)劃利用，才能提升供電系統(tǒng)的效率。近年來，智能配電網(wǎng)開始進(jìn)入人們的生活，與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，智能配電網(wǎng)擁有更多的優(yōu)點(diǎn)和高效，利用傳統(tǒng)的電力技術(shù)和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)相連接，融合傳感技術(shù)、信息通信技術(shù)、控制保護(hù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、安全、穩(wěn)定的電能。

1 智能配電網(wǎng)特點(diǎn)

智能配電網(wǎng)的特點(diǎn)主要是與傳統(tǒng)配電網(wǎng)作比較而來的，第一，是智能配電網(wǎng)的自愈能力比傳統(tǒng)配電網(wǎng)好，這是因?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的緊急故障能夠進(jìn)行及時(shí)的處理或糾正，解決用戶因?yàn)殡娐饭收隙斐傻乃查g斷電問題。智能配電網(wǎng)擁有更高的安全性，能夠消除電路系統(tǒng)中的電壓不穩(wěn)定、驟降、不平衡的小問題保障電力設(shè)備的整體安全性，此外智能配電網(wǎng)還能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)管。第二，智能配電網(wǎng)在新能源汽車行業(yè)發(fā)展具有優(yōu)勢，因?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)能夠接入DER，可以發(fā)展分布式發(fā)電技術(shù)滿足新能源汽車的用電需求。第三，智能配電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的互動(dòng)，由用戶決定用電時(shí)間和用量等，實(shí)現(xiàn)對資源的高效率利用，不僅是對用戶，對電力系統(tǒng)也是，它可以避免因?yàn)橐蚓钟蚬收蠈?dǎo)致進(jìn)一步擴(kuò)大造成大規(guī)模停電現(xiàn)象，提升用戶體驗(yàn)和提高電力公司的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要有3個(gè)：首先是分布式發(fā)電，其次是電動(dòng)汽車充換電，最后是配電自動(dòng)化。分布式發(fā)電指的是以用戶自用電為主其余電量用于在網(wǎng)上調(diào)節(jié)系統(tǒng)平衡的安裝在用戶所在地附近的多聯(lián)級供電設(shè)施，典型代表有太陽能、風(fēng)能、海洋能等。分布式發(fā)電是對環(huán)境非常友好的，并且方式靈活發(fā)電端靠近用戶，對資源的利用率也非常高，但同時(shí)也受到一定條件的限制，隨著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步才能不斷完善發(fā)展。

電動(dòng)汽車的興起是由于汽油汽車對人們賴以生存的城市環(huán)境造成了極大污染，對人們的身心健康帶來了危險(xiǎn)所以2014年以來國家大力發(fā)展電動(dòng)汽車行業(yè)。這對智能配電網(wǎng)技術(shù)帶來了更多需求，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的配電網(wǎng)沒有考慮過移動(dòng)電源的接入，而智能配電網(wǎng)是有對其他移動(dòng)電源設(shè)計(jì)了充分并且安全合理的接入口，所以，移動(dòng)電源的接入成為現(xiàn)在智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

配電自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，這種技術(shù)能夠充分考慮到用電區(qū)域的實(shí)際情況，合理設(shè)置配電自動(dòng)化的主站、子站等配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系，并利用安置在智能配電網(wǎng)上的GIS讀取實(shí)時(shí)信息，調(diào)整實(shí)時(shí)供電情況，達(dá)到效率最大化。而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在控制平臺上可以得到全面的實(shí)時(shí)信息，做出的指令也能夠及時(shí)達(dá)到終端，這種自動(dòng)化技術(shù)為現(xiàn)代供電系統(tǒng)增加了穩(wěn)定性和可靠性[2]。

3 智能配電網(wǎng)的應(yīng)用

智能配電網(wǎng)因?yàn)槠鋸?qiáng)大的技術(shù)性和先進(jìn)性可以進(jìn)行廣泛應(yīng)用，由于其能夠連接外部移動(dòng)電源，所以也能夠連接清潔能源，和太陽能、風(fēng)能等清潔能源并網(wǎng)發(fā)電，是綠色發(fā)電的重要應(yīng)用典型。其次，智能配電網(wǎng)能夠?qū)τ酗L(fēng)能、太陽能等清潔能源引入的城市區(qū)域進(jìn)行儲(chǔ)能和全面監(jiān)控，提高資源利用率，儲(chǔ)能系統(tǒng)更能夠?yàn)橛脩舻某掷m(xù)用電提供更多的保障機(jī)制。

智能配電網(wǎng)還能應(yīng)用于配網(wǎng)自動(dòng)化和配網(wǎng)調(diào)控一體化等方面。配網(wǎng)自動(dòng)化是以智能配電網(wǎng)為核心綜合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對智能配電網(wǎng)中的電力運(yùn)輸進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控和及時(shí)調(diào)整，搭建配網(wǎng)高級應(yīng)用和調(diào)控一體化的技術(shù)平臺，根據(jù)不同地區(qū)的不同用電需求設(shè)置不同的配電方式。通過配網(wǎng)自動(dòng)化同時(shí)能夠?qū)τ脩粲秒娦畔⑦M(jìn)行采集，特別是用戶負(fù)荷、電量和電壓等重要信息，以這些信息為基礎(chǔ)能夠?yàn)橛脩籼峁└踩€(wěn)定的配電方案。

除此之外，智能配電網(wǎng)還能用于電動(dòng)汽車充電設(shè)施、建設(shè)智能小區(qū)及樓宇、電力光纖到戶等方面[3]。電動(dòng)汽車是未來城市交通的主要方式，所以，電動(dòng)汽車的充電設(shè)備尤其重要，需要提前利用智能配電網(wǎng)技術(shù)合理安排建設(shè)電動(dòng)汽車充電點(diǎn)、充電樁和充電站規(guī)劃。利用智能配電網(wǎng)技術(shù)的全面實(shí)時(shí)監(jiān)控功能可以為用戶提供各項(xiàng)咨詢和服務(wù)，推動(dòng)小區(qū)樓宇智能化建設(shè)。電力光纖到戶是實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)融合”的重要途徑，這對智能配電網(wǎng)提出了較高要求，但是隨著技術(shù)的發(fā)展智能配電網(wǎng)技術(shù)必定能夠解決電力光纖到戶的業(yè)務(wù)。

4 智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)發(fā)展前景

智能配電網(wǎng)中的信息采集技術(shù)能夠給我們帶來的不僅僅是簡單的信息，更是內(nèi)容豐富的大數(shù)據(jù)。國外研究人員通過云計(jì)算平臺和并行算法對小區(qū)用電用戶進(jìn)行模型分析，可以獲得用戶的個(gè)性化和差異化服務(wù)需求。澳大利亞研究人員通過分析高低壓、環(huán)境溫度與用電時(shí)刻等數(shù)據(jù)揭示了更多發(fā)電裝置與環(huán)境變化的關(guān)系等。雖然目前國內(nèi)的智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用還不是很多，但是這是未來大數(shù)據(jù)時(shí)代配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。

大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)未來發(fā)展中具有廣闊前景。從大方面來說有3個(gè)：一是用電預(yù)測與協(xié)同調(diào)度；二是網(wǎng)架發(fā)展趨勢分析和優(yōu)化規(guī)劃；三是智能用電和網(wǎng)絡(luò)減損方面[4]。通過精準(zhǔn)地對用電量的宏觀變化趨勢進(jìn)行分析可以得到用戶的用電趨勢，利用數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和影響因素和自適應(yīng)預(yù)測模型可以實(shí)現(xiàn)對用電量宏觀變化趨勢的整體把握，在局部區(qū)域內(nèi)不同的個(gè)體又會(huì)有不用的用電模型，更能夠提高預(yù)測的精準(zhǔn)度。而網(wǎng)架發(fā)展趨勢主要分為城市電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展趨勢、面向用戶需求的網(wǎng)架規(guī)劃和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)架優(yōu)化規(guī)劃3個(gè)方面，因?yàn)楹Ａ康拇髷?shù)據(jù)能夠減少模型的不確定性得到最優(yōu)化的網(wǎng)架優(yōu)化方案。通過對用戶用電行為的統(tǒng)計(jì)分析可以獲取用戶對電價(jià)變化的敏感程度，優(yōu)化電價(jià)變化機(jī)制，發(fā)掘用電潛力。通過模擬分析用戶用電行為和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的關(guān)系，建立網(wǎng)絡(luò)損耗數(shù)據(jù)模型調(diào)整配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式可以有效降低發(fā)電成本和提高用電效率。

5 結(jié)語

對智能配電網(wǎng)技術(shù)的研究進(jìn)步能夠進(jìn)一步提升城市配電網(wǎng)規(guī)劃和解決大城市用電問題，同時(shí)能夠落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和生態(tài)環(huán)保的理念，是我國建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化的重要舉措。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃必須要在節(jié)能環(huán)保的條件下跟上時(shí)代發(fā)展，滿足人民需求。綜合運(yùn)用智能配電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行配電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃、調(diào)協(xié)發(fā)展，才能為更多的用戶營造良好的用電環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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