智能配电网技术的探讨

【摘要】近年来，随着国民经济飞速发展，工业化进程不断推进，城乡用电负荷量的与日俱增，用户对供电质量要求越来越高，作为电力系统的重要组成部分，配电网技术的研究显得尤其迫切。本文通过对当前配电网重构进行探讨，引入智能配电网技术，提出配电网智能化系统结构，实现智能化控制，并通过配电网智能监测终端设计，进一步对智能配电网进行技术性探讨，以期为智能电网发展提供参考。

【关键词】智能；配电网；设计

作为电网的重要环节，配电网担负着电力系统与用户联系、向用户供应电能和分配电能的重要功能，是电力系统中二次降压变电站低压侧直接或降压后向用户供电的网络，在电力系统及电力系统自动化管理中占有非常重要的地位。但随着社会经济发展和人民生活水平的提高，传统配电网规划模型已满足不了配电网要求的可靠性、投资回报、环保、美观、占地、线路走廊等多种属性。作为电力系统电能发、变、送、配中最后一个直接面向用户的环节，配电网的规划出现的复杂化、不确定属性增加和决策主体多元化等新情况，这使得配电网建设的力度迫切需要加大，合理进行配电网规划，发挥配电网建设最大的综合投资效益，逐步改造成结构合理、可靠性高、自动化程度高、电压质量好、可远程监控的智能配电网。

1、智能配电网的内涵

智能配电网通过广泛应用的分布式智能设备、通信系统和自动控制系统，对配网设备的运行状况进行实时监控，进行数据收集、整合和分析挖掘，实现电网各成员之间的无缝连接及实时互动，达到对整个电网运行的优化管理。确保对广大用户的安全可靠供电是地区电网企业的核心工作。智能配电网作为智能电网的重要组成部分，对于地区电网企业具有重要意义。智能配电网研究对提高配电网运行管理水平和供电可靠性具有重要意义。

智能配电网是以配电网及其相天资产为中心，针对其设计建造、运行、维护等综合应用各种先进自动化技术、通信技术、信息、技术以及现代管理理念和手段，实现延长设备寿命，确定更换资产的优先顺序，降低配电网络改造花费和防止配电网络故障等目的，最终使供电企业能够提供质优价廉的服务。智能配电网应该具备如下特点：灵活性强、功能多样、能安全可靠的提供高质量的供电、能促进社会经济发展。

2、智能配电网的发展方向

目前，智能电网刚刚起步，未来智能电网的核心是智能配电网，而智能微网将是智能配电网的重要组成部分。由于微网技术的先进性，在现有微网技术基础上进一步扩展建设具有智能电网特征的“智能微网”，无疑是最节省投资、最容易实现的智能电网项目。智能电网研究的四大目标包括：a.现电网安全稳定运行；b.使分布式电源得到有效的利用；c.提高电网资产的利用率；d.提高用户用电的效率、可靠性和电能质量。

上述目标的实现需要通过高级量测体系 （AMI）、高级配电运行（ADO）、高级输电运行 （ATO）和高级资产管理（AAM）之间的密切配合。

智能化电网的建立包含着众多的研发课题，分布发电技术、微电网技术、电力电子技术、燃料源与储能、超导、超级电容器储能系统、基于MEMS的智能传感器等，都属于未来研究发展的项目。智能化电网的研究、试验、运行示范工作，将是一项长期的任务。由于城市电网基础条件较好，可以在城市电网首先开展试点研究和应用。

3、配电网智能监测终端设计

3.1设计目标

根据配变监测终端在电力系统运行中的任务与作用，设计出一个配电网智能监测终端，以实现实时高精度、高准确性地采集配电变压器运行的模拟量和状态量；在最短时间内将最新的测量结果上报主站；可以自动检测故障，如发现异常，立即向中心站报警；监测设备可以自动恢复故障；满足电磁兼容性要求；确保终端工作安全可靠性。

3.2设计参数

拟设计终端工作与计量条件；拟设计终端工作电源；拟设计功能参数。

3.3功能设计

根据设计目标，本设计主要智能配监测系统的七大功能：第一，实时数据监测功能。该功能可以定时记录三相交流电的测量数据，如三相电压/电流、有功/无功功率、视在功率、25次以内谐波电流、15次以内谐波电压、三相功率因数、线频率，温度等等，统计后，得出最大值、最小值，计算平均并向主站发送。第二，数据报表及存储功能。该功能可以把月统计数据或者日统计数据保存起来，通常月统计可以保留12个月的数据，日统计保存40天的数据。第三，开关状态监测与控制功能。设计配电网智能监测终端，就要对3路开关状态量进行采集。一旦发现开关状态有变化时，马上记录发生时间和当前状态，并通过继电器对开关进行控制，要求可以读到外部脉冲电能表的变化数据。第四，数据通信和传输功能。这设该功能是通过利用GPRS无线模块，本机调试、控制和读取外部智能电表的数据，定时上传各种测量和统计数据，实现近程有线通讯，使得远方参数设置功能和对时功能可以投到实际使用中去。第五，故障检测及报警功能。这个功能要求系统对变压器输出掉相、掉电、失压，电流、电压越限进行自动检测，发现异常，立即收集故障信息，上报主站第六，设备诊断及自恢复功能。系统对于一些小故障，可以自我诊断、自动恢复。第七，本地设置与数据显示功能。该功能将将时间、精度修正等一些参数的设置可以通过本地设置完成，并显示出测量参数、控制状态和检测状态，有利于现象巡检及时发现异常情况。

结束语

智能配电网技术是智能电网重要组成部分，是电力系统新技术，对人娄能源、气候、经济、可持续发展等一系列问题有着深远的意义，代表着未来的电网发展方向。本文通过探讨配电网重构策略、方法的基础上，提出智能配电网系统控制技术，并以配电网智能监测终端初步提出设计方案。但限于篇幅，本文尚未对配电网智能监测终端设计技术进行深入的探讨。若能建立一套适合实际配电网技术发展的综合评判的指标体系，大力推广智能配电网技术，这对我国智能电网的发展和完善将起到极大的促进作用。

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