基于智能配電網關鍵技術的城市配電網規劃

劉瑞生

（深圳供電局有限公司 廣東省深圳市 518100）

隨著城市化建設的快速發展，供電能力是影響其發展質量的重要因素之一，同時，在人們日常生活中的地位也十分關鍵。如何加強城市供電能力，保證居民日常用電，推動電網企業實現可持續發展，是電網企業需要處理的重要問題。而只有城市電網進行科學合理的規劃，才可以滿足不斷增長的發展需求，使居民的基本用電得到滿足。然而，從目前實際電網建設情況來看，很多電力企業只關注眼前的問題，并沒有長遠發展的意識，這就導致我國電力成本的投資成本在逐漸增加，對其發展也造成了一定的約束。

1 智能配電網在城市配電網規劃中的具體應用優勢

1.1 供電可靠性

智能配電網在具體應用過程中，能夠抵御自然災害和人為破壞，對故障問題能夠及時進行智能處理，最大程度地減少配電網故障對人們日常生活造成的影響。當主網發生停電狀況時，應用微網系統可以保證重要用戶的正常供電，從而真正意義上實現自愈。

1.2 提供更優質的電能

通過先進的電子技術、電能質量在線監測技術，能夠對配電網電壓進行優化控制，確保電壓能夠合格，從而對電能質量敏感設備實現持續、高質量的供電。

1.3 兼容性

智能配電網可以支持大量的分布式發電單元、儲能裝置以及可再生能源，與配電網能夠實現無縫隙連接，對微網起到了良好的支持作用，在一定程度上，增加了配電網運行期間的靈活性以及負荷供電的可靠性。

1.4 互動能力強

智能表計與用戶通信網絡，都可以很好地滿足用戶需求，為擁有分布式發電單元的用戶創造良好的條件，使其能夠在用電高峰期持續向電網送電。為更多的用戶提供附加服務，這樣一來服務理念也能夠從電力企業核心轉變為以用戶為核心。

1.5 提高了電網資產利用率

智能配電網可以實時在線監測主要設備狀態，通過狀態檢修可以延長配電網設備的使用壽命，支持電網迅速進行仿真和模擬，采用科學合理的方法控制潮流，減少損耗，使系統容量可以得到合理利用。不僅減少了投資和設備折舊情況，同時也使用戶獲得了更加廉價的電力。

2 智能配電網關鍵技術

2.1 分布式發電技術

分布式發電實際上就是一種簡單且基礎的創新發電模式，在實際發電期間可以將不同模塊組合在一起，在一系列作用下完成發電，在此過程中，發電功率也面臨著嚴格的要求，對于我國部分地區應用情況來看，分布式發電技術還需要分析當地的實際情況，合理調整其發電功率，確保在合理范圍內，這樣才可以使實際發電需求得到滿足。

聯網分布式發電系統規劃如圖1所示。除此之外，分布式發電技術的優點有很多，最主要的就是能夠整合不同的模塊，從根本上提高發電效率。在分布式發電模式具體構建過程中，必須要貼合當地實際情況，在此基礎上來制定出科學合理的安裝方案。并且分布式發電技術可以利用自行控制的手段，為不同用戶提供多樣化的供電設備，實現同步使用，合理控制并協調電量。在實際調控期間，多余的電量還可以通過系統進行二次利用。另外，分布式發電的發電能源采用的是新能源，也就是說，分布式發電技術是綠色能源技術應用的重要體現。聯網分布式發電系統流程圖如圖1所示。

圖1：聯網分布式發電系統流程圖

2.2 配電網自愈控制技術

智能配電網自愈控制可以通過先進的數學和控制理論，構建起配電網在故障擾動區和檢修維護區的自動判定算法，在經濟評價、用戶服務評價以及穩定性評價等相關指標體系下，對配電網的實際運行狀態進行評定，并預測可能出現的各種隱患。隨后針對相應區域執行控制方案，以此來幫助配電網實現優化運行，實現自愈控制的目的，最終滿足清潔環保、靈活互動的供電要求。另外，要想實現配電網自愈與優化控制，則必須要符合以下幾點要求。

（1）要具備不同種類的智能化開關設備和智能化以及智能化配電終端設備。配電網中的智能開關具備較強的性能，同時還具有在線監測、功能自適應、自我診斷以及免維護等功能，可以提供高效的網絡遠程接口。而配電終端設備具有自我檢測與識別功能，能夠持續提供電源，滿足戶外工作環境和電磁兼容性的各種要求，在此基礎上也能夠支持不同的通信方式與協議，本身就擁有遠程維護和自我診斷功能。

（2）智能配電網要實現彼此互相聯系的供電模式，在網絡環境中要兼容分布式發電，并可以靈活調度。并且網架結構還要具有可靠性和靈活性，不僅可以在正常運行下對結構進行優化，同時還要能夠在故障控制中進行快速重構。

（3）就是要具備可靠的通信網絡。智能配電網優化功能與自愈功能都是通過控制并調配中心后臺，實現連續分析和遠程遙控。要求配電通信網絡必須要安全可靠。同時，通信速度也要更快，對信息處理能力也要適當加強。

2.3 智能配電網數據倉庫技術

在智能配電網環境中，電力數據通常都沒有集中，而且這些數據的類型較多。如何從這些海量數據中提取出更有價值的信息，為電網穩定運行提供更好的決策要求，是智能配電網實現智能化的重要條件。在數據處理過程中，電力企業通常會用到數據倉庫技術，簡稱ETL技術。它具體包括三方面：

（1）數據抽取（Extract），主要是從系統數據源中抽取出有價值的數據信息。

（2）數據轉換（Transform）。將抽取之后的數據信息作為主要目標，根據相關要求完成轉換，將數據轉化為另一種形式。在此期間，需要對數據源中出現的錯誤數據進行有效處理，做好數據的加工。

（3）數據加載（Load），在數據完成清洗和加工之后，需要對其進行加載處理，隨后保存于數據源系統當中，也就是對數據進行科學集成化處理，為智能配電網的穩定運行提供可靠支持。

2.4 配電自動化技術

配電自動化技術能夠綜合分析一定范圍內的用電水平，同時，還能夠使區域范圍內的電網規劃更加合理。所以，在此技術應用過程中，需要全面分析城市配電網絡的運行管理模式，對服務內容進行合理優化，在用戶基本用電需求得到滿足的基礎上，最大限度地優化智能配電網技術，以此來實現電網建設規劃的標準，使智能化配電網技術能夠體現出合理性和科學性。此外，在該技術方案制定過程中，還要改進并適當調節電力系統，構建長效科學的機制，要在配電主站的基礎上，結合配電通信系統，建立起相關的網絡模型。以此來遠程操控配電網，使其技術所傳遞出來的信息更加真實可靠。

配電子站的主要作用就是完成信息的匯集和轉發，屬于配電網自動化的中間層，主要負責電量信息的上傳下達。配電終端可以直接安裝于用戶終端配電設備當中。通信網絡能夠根據不同區域所采用的組網方案，配合骨干通信網絡所采用的雙電源和雙路由，以此來滿足信息可靠性的基本要求。

2.5 配電網仿真與模擬技術

配電網仿真與模擬技術（DFSM）是配電網實現自愈的關鍵工具，它主要包括的功能有自適應保護、故障定位以及無功控制等，仿真工具具體包括配電網狀態評估、電網動態安全評估以及負荷預測等，建模工具包括設備模型、負荷模型以及發電模型等。DFSM技術可以在實時軟件平臺的基礎上，利用數學分析工具和預測技術，結合配電網本身的物理結構和運行狀態，對配電網的精確狀態進行優化，提前預測配電網中包含的潛在事件，為系統運行人員提供最佳的決策服務，最終實現配電網自愈。

2.6 電動汽車充換電技術

隨著城市化發展進程不斷加快，越來越多的人開始重視環境污染和能源節約問題。為了能夠起到凈化空氣的作用，提高人民群眾日常生活質量，對生態環境進行科學治理，汽車行業也在不斷進步，生產模式也在不斷升級。在如今發展過程中，很多城市都在推行汽車改造，在技術升級和改裝之后，電動汽車的性能得到了明顯提升，用戶對其經濟效益也給予了高度認可。

伴隨著電動汽車的數量不斷增加，必然會帶來較大的用電負荷。與此同時，電動汽車擁有十分廣闊的未來發展前景。在大規模增長背后，也對城市配電網絡規劃提出了更加嚴格的要求，智能配電網在降低配電網用電負荷量的基礎上，還會引起其他方面的質量問題。所以相關人員一定要高度重視，確保配電網的運行質量能夠得到穩定提升，從而為我國配電網建設奠定良好的基礎。

2.7 高級測量系統技術

高級測量系統（AMI）屬于自動抄表技術（AMR）的升級延伸，不僅包含了AMR技術的所有功能，同時也擁有很多高級別的應用，具體包含以下幾方面特點：

（1）該技術可以實現測量數據的雙向通信，用于停電報告、通信服務連接與切斷以及在線讀取等先進功能。

（2）可以使測量點在AMI系統網絡上完成自主登記與注冊。再有就是在網絡通信出現問題之后，AMI網絡可以自動完成重構，以此來在最短的時間內恢復通信能力。

（3）AMI系統與電力公司的清算系統和其他高級應用系統可以實現內部互相連通。最典型的AMI系統是由智能表計、回程傳輸單元以及量測數據管理系統構成。將AMI系統與配電網管理系統結合在一起，可以有效提高電網運行效率，對現有的資源實現優化配置。

3 結束語

綜上所述，建立完善的配電網系統可以為人們日常生活提供基礎的供電。但是面對當前所出現的能源問題，新能源也為配電網絡優化提供了更加廣闊的設計空間，在城市配電網得到合理規劃的基礎上，新時代社會發展需求可以得到充分滿足。對此相關設計人員需要結合實際建設情況來進行精準規劃，這樣才可以保證電力系統的穩定發展與完善，提高配電網規劃工作的經濟效益和社會效益。