智能技術在10 kV 配電網規劃中的應用策略

黃 駿，孫 凱

（國網江蘇省電力有限公司淮安市洪澤區供電分公司，江蘇 淮安 223100）

0 引 言

目前，隨著科技和經濟水平的高速發展，人們對于配電網規劃的安全性和穩定性提出了越來越高的要求。同時，各個行業和領域的用電量大幅度增長，導致配電網線路及相應設備的運行狀態逐漸不穩定。因此，需要在配電網中合理應用智能技術，在明確現有10 kV 配電網規劃具有局限性的前提下，探討智能技術在10 kV 配電網規劃中的應用策略，以提高配電網規劃的效果和供電水平，更加有效地為各個行業的發展建設提供動力。

1 智能配電網概述

智能配電網是結合電能應用和科學技術的先進技術，也是配電網規劃中的主要技術之一，其主要包括計算機通信技術和控制技術等。智能配電網技術有利于優化電力傳輸過程，提高電能輸送效率，且安裝了終端電網智能網絡化系統平臺，可以實現電網運輸過程的可視化。同時，應用智能配電網技術的過程中，可以通過智能監督管理系統及時明確配電網規劃中的不足之處，更有利于保障配電網運行過程的整體安全，優化配電網的規劃[1]。

2 智能技術在10 kV 配電網規劃中的價值

一是可以采用監測線路運行狀態、負荷電流、瞬時接地尖峰電流的方式，預警絕緣效果下降、過負荷以及局部放電等故障，降低實際的故障發生率；二是降低停電頻率，縮短停電時間，避免造成嚴重損失；三是實時檢測線路短路、接地和停電情況并及時上報處理，迅速明確故障點，有利于提高搶修工作的效率，提升配電網運行的可靠性。由此可見，10 kV 配電網規劃中，智能技術的應用價值較高，因此需要分析其實際應用的策略，以滿足人們日常生產生活對于電力的需求[2]。

3 智能技術在10 kV 配電網規劃中的應用

3.1 智能技術自動化的應用

智能配電網技術涉及多學科專業，配電網規劃完善的過程中，智能自動化技術應用越來越多，對配電網規劃效果的影響也越來越大。將智能自動化技術應用于配電網規劃，有利于完善規劃方案，使工作人員掌握配電信息，保障配電網規劃和運行一體化調度[3]。同時，需要建立與配電網規劃相適應的自動化調度平臺，采用主站和子站自動化模式，方便操作，促使各項自動化應用程序與配電網規劃深入融合，改善系統內的智能預警效果，進一步完善智能預警模式。此外，工作人員需要不斷適應智能預警模式的全面應用，能夠以預警模式為基礎，開展信息監測工作，從而快速明確并及時處理配電網規劃中的不足之處或者異常情況，保障配電網的運行安全，避免由故障引起事故或造成不必要的損失，控制配電網運行成本[4]。

3.2 分布式能源發電技術

合理應用分布式能源發電技術，有利于提升智能配電網的應用價值。分布式發電技術可以提升用戶用電過程的便捷性，且具有多樣化的特點，因此可以使用該項技術提高用電系統平臺的利用率，高效操控用電系統，保障系統整體的發展平衡。目前，太陽能、生物質能以及海洋能等多種新能源均可應用于配電網發電系統，有效緩解了傳統能源的發電弊端，同時控制了化石燃料在發電過程中的消耗。因此，應用新型能源發電的過程中，應積極發揮分布式能源發電技術的優勢，提高其在發電過程中的利用率，同時使用多元形式的信息科學技術進行監測和控制保護，從而保障配電網運行穩定，緩解發電過程中的能源壓力。

以太陽能為例，我國應用太陽能發電技術的基本原則為“大規模集中開發、中高壓接入”聯合“分散開發、低電壓就地接入”。根據國家電網公司發布的《分布式電源接入電網技術規定》（Q/GDW 1480—2015）相關要求：分布式電源應具備快速監測孤島且立即斷開與電網連接的能力，防孤島保護動作時間不大于2 s,其防孤島保護應與配電網側線路重合閘和安全自動裝置動作時間相配合[5]。

3.3 電動汽車充換電技術

電動汽車行業的發展在一定限度上促進了智能配電網的發展，應基于電動汽車充換電技術完善配電網的規劃工作，并注意合理應用電動汽車充換電技術，提升配電網運行過程中的安全性和穩定性。該背景下，為進一步優化電能質量，相關技術人員應選擇和安裝特定的濾波設備，進而保護配電網和電動汽車運行安全。

目前，電動汽車的充換電系統分為充電系統和換電系統，可應用于不同規格的車輛中。電動汽車充換電技術基本情況如表1 所示。

3.4 配電網運行操作分析

配電網復雜度高，需智能升級保障供電安全可靠性，系統中顯示配電網圖形模型，調度員通過計算機掌握電磁環網運行數據，使用計算機進行相應的分析，按計算結果和分析結果進行解合環操作，避免由于經驗誤判而造成損失[6]。升級后的數據采集與監視控制系統（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）、網絡模式和模型，可以聯合網絡拓撲安全管理監督功能直接擬出操作票，并在管理中加入了監督模塊和操作票流程，進而加大管理力度。

4 實際應用

智能電網故障定位和在線監測系統的構成主要包括監測點、主站、通信網3 個部分，監測點位于配電網線路或者配電臺區，主站位于調度控制中心。監測點主要包括檢測終端和通信主機。終端即故障指示器，應位于開閉鎖或變電站的出口位置，能夠持續在線監測控制相關線路；主機即數據采集設備，應位于通信主機附近，能夠順利開展終端檢測工作。主站包括一臺通信交換機、一臺計算機各以及一套主站軟件。主站軟件包括地理信息系統（Geographic InformationSystem，GIS）接口、Web 發布和數據采集與監視控制系統/饋線自動化（Supervisory Control And Data Acquisition/Feeder Automation，SCADA/FA），能夠為配電網提供故障定位與報警、故障信息采集、邏輯動作判斷等功能[7]。

經濟限制下，某城市采用智能配電網技術處理10 kV 配電網線路故障，故障查找時間為1.2 min。2022 年，該市變電站跳閘30 條次，每條故障線路由10 人處理。運營成本方面，與沒有應用智能電網技術相比，采用智能配電網技術處理10 kV 配電網線路故障每次可以節約30 工時，每年節約900 工時，每工時50 元，每年可以節約4.5 萬元運行控制費用。可靠性方面，采用故障定位和在線監測技術，減少150 h 停電時間和0.3 億kW·h 電量損失，售電損失價格0.45 元/（kW·h），節約工時、電量和運行效益累計超過1 354 萬元。

5 智能技術在10kV 配電網規劃中的應用局限

目前，城市10 kV 配電網規劃中，主要采用中性點不接地的運行方式，供電模式以輻射式與環網式結合為主。經過改造后，其自動化水平已經處于較高的狀態，但是在城市化高速發展的背景下，各個領域對配電網提出了越來越高的供電要求。根據實際情況，當前配電網規劃的不足之處如表2 所示。

表2 當前配電網規劃的不足之處

為進一步提升10 kV 配電網的運行可靠性，需要重點發展故障定位技術和在線監測技術，進一步提升城市10 kV 配電網規劃的合理性。

6 結 論

在科技發展進步的背景下，人們生活中的智能化水平越來越高，所以在配電網規劃之中，智能技術的應用也越來越廣泛。基于實際情況進一步優化配網運行，主要包括智能技術自動化、分布式能源發電技術、電動汽車充換電技術以及配電網運行操作分析等，以促使配電網運行安全性和穩定性的進一步提升。