配電網(wǎng)智能化的相關(guān)問題分析

1、    配電網(wǎng)智能化的相關(guān)問題分析    滕建摘要隨著科技進(jìn)步以及人民生產(chǎn)、生活對用電需求的增大，國家電網(wǎng)建設(shè)朝著自動化、智能化方向發(fā)展。配電網(wǎng)作為電網(wǎng)供應(yīng)鏈的終端環(huán)節(jié)，直接面向廣大用戶供電，為了滿足配電生產(chǎn)管理和運行需要，供電企業(yè)需要進(jìn)一步推廣配電自動化，加大智能化配電網(wǎng)的建設(shè)力度。關(guān)鍵詞智能化；配電網(wǎng)；特點；構(gòu)成配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的組成部分，擔(dān)負(fù)著向用戶分配電能、供應(yīng)電能的重要功能，擔(dān)負(fù)著聯(lián)系用戶與電力系統(tǒng)的重要任務(wù)，在電力系統(tǒng)中的作用不可忽視。隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，用戶對于供電的不間斷性以及供電質(zhì)量的要求越來越高，當(dāng)前的電力輸送設(shè)施已逐漸不

2、能滿足電力供應(yīng)的需求，并且對傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃也提出了更多的要求：可靠性、環(huán)保性、線路規(guī)劃以及占地的科學(xué)性等等，配電網(wǎng)規(guī)劃復(fù)雜化，決策主體多元化，這些因素都迫使我們必須要優(yōu)化改進(jìn)配電網(wǎng)建設(shè)，智能化配電網(wǎng)應(yīng)運而生。隨著現(xiàn)代化電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，為實現(xiàn)智能化配電網(wǎng)建設(shè)提供了可靠的支持和保障，對于提高城市電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性具有十分重要的意義。1.我國配電網(wǎng)現(xiàn)狀以及存在的問題在我國城市建設(shè)期間，配電網(wǎng)規(guī)劃由于一些歷史遺留、規(guī)劃不合理等因素，導(dǎo)致當(dāng)前城市的配電網(wǎng)存在一些問題，配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不夠結(jié)實，中壓變電站的單線單電和負(fù)荷過載的現(xiàn)象十分普遍，低壓供電的供電半徑較長，供電質(zhì)量差，一

3、些老舊設(shè)備依然存在并運行，耗損高效率低，不僅破壞城市美觀，對城市用電安全也造成很大的隱患。當(dāng)前傳統(tǒng)配電網(wǎng)運行還面臨著以下幾點壓力：1.1經(jīng)濟方面的壓力配電網(wǎng)事業(yè)是采用“成本加”的方式來收回投資，因此供電基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)就意味著電價的上升，上世紀(jì)末我國進(jìn)行了大規(guī)模的城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程，就是通過提高電價來實現(xiàn)還本付息的。對于一般的輸變電工程，如果提高電價，勢必會引起用戶的不滿，并且可操作性也不強。隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，高壓電、大電網(wǎng)的發(fā)展趨勢明顯，電網(wǎng)運行成本將更高，但用戶對于電價的預(yù)期水平是不變甚至是逐步降低的，因此供電企業(yè)利益的空間將會更小。1.2峰荷方面的壓力隨著人民生活水平的提高，各種家用電

4、器應(yīng)用也在增多，人們對于電量的需求不斷攀升，并且隨著計算機、電子設(shè)備的普及，對于不間斷用電提出了新的要求。用戶對電能的需求提高了，用電高峰負(fù)荷也隨之急劇增大，給配電網(wǎng)的容量帶來了很大的壓力，尤其是空調(diào)一類的高負(fù)荷電器的使用，進(jìn)一步加劇了峰荷的壓力。1.3分布式發(fā)電帶來的壓力（1）環(huán)境的制約：隨著我們對環(huán)境問題關(guān)注度的提升，人們越來越重視生活環(huán)境的優(yōu)劣，國家也傾向于大力發(fā)展綠色新能源，比如太陽能、風(fēng)能、水能發(fā)電等等：另外新電力走廊的建設(shè)也需要占用大量的土地，我國的土地資源日趨緊張，因此電力開發(fā)的成本也越來越高。（2）經(jīng)濟的考慮：一般大型的電廠都距離負(fù)荷中心非常遠(yuǎn)，而又要滿足短時峰荷，這是相當(dāng)不經(jīng)

5、濟的。而分布式發(fā)電其投資小，發(fā)電方式靈活，適應(yīng)性強，無數(shù)的小型發(fā)電廠并入大電網(wǎng)給傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)帶來巨大的沖擊。2.智能配電網(wǎng)的概念和特性智能配電網(wǎng)就是在配電網(wǎng)的高級自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用、融合先進(jìn)的測量、傳感技術(shù)、控制技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息與通信技術(shù)，且利用智能化的開關(guān)設(shè)備、配電網(wǎng)終端設(shè)備，在加強電網(wǎng)架構(gòu)和雙向網(wǎng)絡(luò)的物理支持以及各種集成高級應(yīng)用功能的可視化軟件支持下，允許可再生能源和分布式發(fā)電單元的大量介入和微網(wǎng)運行，鼓勵各類不同電力用戶積極參與電網(wǎng)互動，以實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)在正常運行狀態(tài)下完善監(jiān)測、保護(hù)、控制、優(yōu)化和非正常運行狀態(tài)下的自愈控制，引導(dǎo)用戶科學(xué)、合理用電，提高電能使用的經(jīng)濟

6、性和安全性。與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比智能配電網(wǎng)具有以下特性：自愈能力，即指自我預(yù)防和恢復(fù)能力，能夠?qū)崟r監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)、診斷和消除故障隱患：在故障情況下能夠維持系統(tǒng)連續(xù)運行，并通過自治修復(fù)功能盡可能恢復(fù)供電。提升電能質(zhì)量，智能配電網(wǎng)能實時監(jiān)測并控制電能質(zhì)量，使電壓有效值和波形符合用戶的要求，既能夠保證用戶設(shè)備的正常運行并且不影響其使用壽命。提高用電安全性，智能配電網(wǎng)能夠抵御自然災(zāi)害、外力攻擊等，避免大面積停電，降低配電網(wǎng)故障對用戶的影響。信息高度集成化，為運行管理展示全面、完整、精細(xì)的電網(wǎng)運營狀態(tài)信息，同時提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制實施方案和應(yīng)對方案。互動能力強，應(yīng)用智能電表實行分時電價、動態(tài)實時電價，

7、增加用戶的用電選擇提高用電體驗，使用戶由被動的電力消費者變?yōu)殡娋W(wǎng)運行管理的積極參與者。3智能化配電網(wǎng)構(gòu)成分析3.1配電主站配電主站應(yīng)當(dāng)符合國家、行業(yè)的相關(guān)規(guī)定和要求，要具備安全可靠性、實用性、可擴展性，可以根據(jù)不同地區(qū)的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、配電自動化基礎(chǔ)以及供電企業(yè)需求選擇配置合適的軟硬件系統(tǒng)。配電主站的基本功能包括配電scada和電網(wǎng)分析應(yīng)用，其中配電scada為必備功能：電網(wǎng)分析應(yīng)用為選配功能，可根據(jù)數(shù)據(jù)完備情況和實際需求進(jìn)行選配。配電主站通過與其它應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)信息交換和業(yè)務(wù)流程交互而實現(xiàn)的擴展功能，包括：模型/圖形信息交互、停電管理、保電管理、雙電源管理、計劃檢修作業(yè)、供電可靠性統(tǒng)計、事故緊

8、急處理和一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等。配電主站與其它系統(tǒng)之間的互連，應(yīng)采用基于iec61968標(biāo)準(zhǔn)的信息交換總線來實現(xiàn)，若有綜合數(shù)據(jù)平臺，可作為基于數(shù)據(jù)庫方式的應(yīng)用系統(tǒng)接入信息交換總線。另外配電主站還具備智能化功能，包括：分布式電源/儲能裝置/微電網(wǎng)的接入和監(jiān)控、配電網(wǎng)自愈控制、輸/配電網(wǎng)的協(xié)同調(diào)度、多能源互補的智能能量管理以及與智能用電系統(tǒng)的互動等。3.2終端及子站配電終端就是用于監(jiān)測和控制配電設(shè)備的裝置，主要應(yīng)用于配電室、開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站、配電變壓器、線路等設(shè)備。配電網(wǎng)終端要采用模塊化設(shè)計，要確保其安全穩(wěn)定并且具有可拓展性，要嚴(yán)格遵守城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則關(guān)于配置配電終端的要求，在功能方面，要

9、滿足不同可靠性及接線方式一次網(wǎng)架的要求。配電子站位于變電站或開關(guān)站，主要作用是集中并轉(zhuǎn)發(fā)本供電區(qū)域范圍內(nèi)的配電終端的相應(yīng)數(shù)據(jù)。以功能需求不同劃分為兩類，一是通信匯集型子站，主要功能是終端數(shù)據(jù)的匯集與轉(zhuǎn)發(fā)，遠(yuǎn)程通信，監(jiān)測并通報配電終端通信故障，自動診斷并維護(hù)等；二是監(jiān)控功能型子站，除了具備通信匯集型子站所有功能外，其還要具備信息存貯功能，人機交互功能。3.3通信系統(tǒng)要因地制宜從實際出發(fā)，對配電通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計和構(gòu)建，其主要包括骨干層和接入層，分別負(fù)責(zé)連接配電主站與子站的通信網(wǎng)絡(luò)：配電主站、子站到終端的通信網(wǎng)絡(luò)。配電通信網(wǎng)應(yīng)采用多種通信方式相結(jié)合的原則組建，具有饋線自動化需求的區(qū)域應(yīng)選用光纖專網(wǎng)通信方式，對于實時性、可靠性要求較高的且具備遙控功能的配電終端優(yōu)先采用專網(wǎng)通信方式，若采用公網(wǎng)通信方式，必須符合相關(guān)安全防護(hù)規(guī)定要求。3.4信息交換總線信息交換總線應(yīng)遵循iec 61968/61970標(biāo)準(zhǔn)，以松耦合方式實現(xiàn)主站和其它系統(tǒng)之間的信息交換。支持標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電、輸電、配電、用電統(tǒng)一融合的全cim模型和iec 61968消息交換模型，并可采用適配器將非標(biāo)準(zhǔn)私有協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實現(xiàn)符合面向服務(wù)架構(gòu)（soa）的數(shù)據(jù)集成。4.總結(jié)配電網(wǎng)線路是城市電力系統(tǒng)與用戶直接聯(lián)系的重要媒介，其運行狀態(tài)直接影響著經(jīng)濟效益和社會效益。隨著配電網(wǎng)建設(shè)的不斷