智能電網(wǎng)環(huán)境下智能配電網(wǎng)的發(fā)展

一、智能配電網(wǎng)概述

（一）智能配電網(wǎng)在建設(shè)智能電網(wǎng)中的地位

智能配電網(wǎng)（Smart Distribution Automation）是智能電網(wǎng)(Smart Grid) 中配電網(wǎng)部分的內(nèi)容。世界各國(guó)往往將智能電網(wǎng)的建設(shè)重點(diǎn)放在配電網(wǎng)， 其主要原因是: 輸電網(wǎng)的格局已經(jīng)基本形成，不會(huì)有大的改變， 而配電網(wǎng)與用戶直接聯(lián)系， 發(fā)展?jié)摿薮蟆４罅Πl(fā)展配電網(wǎng)對(duì)提高供電能力和服務(wù)水平、保證供電質(zhì)量、促進(jìn)技術(shù)發(fā)展和拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)大有好處。

（二）智能配電網(wǎng)的定義

智能配電網(wǎng)就是以配電網(wǎng)高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)應(yīng)用和融合先進(jìn)的測(cè)量和傳感技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息與通信等技術(shù)，利用智能化的開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備，在堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)架構(gòu)和雙向通信網(wǎng)絡(luò)的物理支持以及各種集成高級(jí)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)電單元的大量接入和微網(wǎng)運(yùn)行，鼓勵(lì)各類不同電力用戶積極參與電網(wǎng)互動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下完善的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、優(yōu)化和非正常運(yùn)行狀態(tài)下的自愈控制，最終為電力用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的電力供應(yīng)和其它附加服務(wù)。

二、智能配電網(wǎng)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)

（一）靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

靈活的可重構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?可以使系統(tǒng)在經(jīng)歷故障時(shí)， 把故障影響范圍限制在最小范圍， 并可迅速通過(guò)其他連接恢復(fù)對(duì)其他部分的供電。

（二）高級(jí)配電自動(dòng)化（ADA）

高級(jí)配電自動(dòng)化是電能進(jìn)行智能化分配的技術(shù)核心，其新內(nèi)容主要是支持DER 的“即插即用”，它采用IP 技術(shù)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)接口、數(shù)據(jù)模型與通信服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化與開(kāi)放性。

（三）分布式電源并網(wǎng)技術(shù)

包括DER 在配電網(wǎng)中的“即插即用”以及微網(wǎng)(MicroGrid) 兩部分技術(shù)內(nèi)容。DER 的“即插即用”包括DER 高度滲透的配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)、DER 并網(wǎng)保護(hù)控制與調(diào)度管理、系統(tǒng)與設(shè)備接口的標(biāo)準(zhǔn)化等。微網(wǎng)指接有分布式電源的配電子系統(tǒng)，能夠不依賴大電網(wǎng)而正常運(yùn)行。

（四）智能配用電的量測(cè)和通信技術(shù)

量測(cè)和通信技術(shù)是配電系統(tǒng)信息化和數(shù)字化的基礎(chǔ)，也是提高配電網(wǎng)總體運(yùn)行和管理自動(dòng)化水平的前提。基于先進(jìn)量測(cè)和通信技術(shù)的配電系統(tǒng)高級(jí)量測(cè)體系（AMI）是發(fā)展智能配電網(wǎng)的基礎(chǔ)。AMI 主要由智能電表、雙向通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和用戶室內(nèi)網(wǎng)等部分組成。

（五）柔性配電技術(shù)（DFACTS）

DFACTS技術(shù)又稱定制電力，是柔性交流輸電（FACTS）技術(shù)在配電網(wǎng)的延伸和應(yīng)用。它可以用來(lái)改善電能質(zhì)量，減小諧波和電壓波動(dòng)，平衡負(fù)荷有功變化和提高功率因數(shù)，保證供電可靠性和連續(xù)性。同時(shí)，DFACFS在提高配電網(wǎng)自愈能力方面也有著重要的作用。

三、建設(shè)智能配電網(wǎng)的意義

配電網(wǎng)技術(shù)直接面向用戶，是保證供電質(zhì)量，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率、創(chuàng)新用戶服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。SDG使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的供方主導(dǎo)、單向供電、基本依賴人工管理的運(yùn)營(yíng)模式向用戶參與、潮流雙向流動(dòng)、高度自動(dòng)化的方向轉(zhuǎn)變。其意義在于：

（一）實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的最優(yōu)運(yùn)行 ，達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效

SDG應(yīng)用先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù) ，對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并優(yōu)化管理 ，降低系統(tǒng)容載比并提高其負(fù)荷率 ，使系統(tǒng)容量能夠獲得充分利用 ，從而可以延緩或減少電網(wǎng)一次設(shè)備的投資 ，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（二）提供優(yōu)質(zhì)可靠電能 ，保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

智能配電網(wǎng)在保證供電可靠性的同時(shí) ，還能夠?yàn)橛脩籼峁└叩碾娔苜|(zhì)量。SDG通過(guò)DFACTS等技術(shù)，克服了以往因倒閘操作等原因引起的短暫供電中斷，以及相關(guān)原因引起電壓暫降、諧波、不平衡等問(wèn)題的影響 ，為各種高科技設(shè)備的正常運(yùn)行、為現(xiàn)代社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供可靠?jī)?yōu)質(zhì)的電力保障。

（三）節(jié)約能源，解決能源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展

SDG具有很好地適應(yīng)性 ，能夠大量地接入DER并減少并網(wǎng)成本，極大地推動(dòng)可再生能源發(fā)電的發(fā)展，大大降低化石燃料使用和碳排放量，在促進(jìn)環(huán)保的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)方式與能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，從而節(jié)約大量一次能源，解決全球能源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)綠色電力，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

由于種種原因，中國(guó)配電網(wǎng)投資相對(duì)不足，存在著“重發(fā)，輕輸，不管用”現(xiàn)象。為應(yīng)對(duì)全球能源危機(jī)，建設(shè)和諧可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的需要，國(guó)家電網(wǎng)提出了建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的舉措。配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的重要組成部分，智能配電網(wǎng)的發(fā)展勢(shì)在必行。以上對(duì)智能配電網(wǎng)(SDG)的功能特征、功能要求等作了簡(jiǎn)要介紹，分析了智能配電網(wǎng)與配電自動(dòng)化的異同，并對(duì)我國(guó)SDG的未來(lái)建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)支撐做了一些展望，提出了一些建議。

（作者單位：華北電力大學(xué)）