工業變電所智能配電系統應用研究

包文彬

（潞安集團煤基清潔能源有限責任公司，山西 長治046204）

0 引言

智能配電系統主要是指將測量與傳感、信息控制及通信等先進技術融合到一起，并借助配電高級自動化技術產生綜合性的作用，同時應用智能化開關、配電終端等技術，將配電網維持在正常工作狀態。配電系統作為電力系統的關鍵組成部分，與用電戶之間有著非常密切的關系，配電系統的運行效率會直接影響到用戶的用電質量。在用電需求不斷增加的同時，人們對配電的安全性也提出了更高的要求。在此形勢下，電力企業為了增強供電安全性，開始在變電所中應用智能配電技術。

1 智能配電系統的基本構成

1.1 智能配電終端

智能配電終端作為電力系統中的重要設備，主要應用于線路、配電變壓器等裝備的監控工作中。借助模塊化設計手段，有助于增強智能配電終端的運用穩定性、安全性及系統維護的便捷性。智能配電終端的作用要求其能適應不同可靠性與不同接線方式的一次網架結構。

1.2 智能通信系統

在開展配電自動化系統設計以及通信網絡建設工作的過程中，要充分考慮到系統的不同運行方式。在智能配電系統中，骨干層為主站與子站之間的通信網絡，接入層為配電系統終端與主站、子站之間的通信網絡。智能配電通信網的建立需要借助多種通信方式，開展聯系性構建。光纖專網通信方法適用于對饋線自動化有需求的地方，而專網通信方式則適用于對遙感可靠性要求很高的地方，公網通信方式多應用于對防護安全有具體規定的地方。

1.3 智能配電主站

智能配電主站的設置要按照國家及行業的標準要求開展，確保具備安全、可靠、實用性。按照各地區配電網架結構及自動化應用狀況，結合供電企業實際情況，合理地選擇系統配件。智能配電主站與其他系統的聯系非常密切，它們之間建立綜合數據平臺，接入數據庫系統應用，能夠實現信息的相互交換。

2 智能配電裝置分析與研究

2.1 優點分析

集中控制是計算機所具備的功能，它使得信息能夠通過計算機傳輸給設備，然后再反饋回來，從而實現信息的自動化管理。變電所智能操作功能的實現，就是借助了計算機的力量。相比于傳統現場操作方式，智能化操作能夠避免很多失誤，使設備操作的安全性得以提高。

此類自動化系統可以借助圖形或報表形式反映和顯示設備所需參數，便于查看并打印。智能配電裝置調節非常方便，具備很多功能，例如自動報警、傳感控制等。現場控制設備在判斷現場操作行為有誤的情況下，就會進入自診斷與處理模式，并將診斷信息及時反饋到控制室，為我們尋找故障原因提供依據，有利于節省故障處理時間，提高系統維護工作的效率。

2.2 應用分析

2.2.1 能夠實現實時監控

智能配電裝置具備自動計量功能，具體有兩個方面的表現：其一，滿足了多樣化的需求。一般在家庭或商業區安裝智能儀表，用以分時段記錄具體的電力消費狀況，滿足分時計電費的需求，旨在引導消費者盡量避開用電高峰期，降低電力系統的供電負擔，從而有效緩解用電高峰期供電不足的現象，同時促使節能環保目標的實現，因此國家和政府對電力分時計價方式持支持態度。其二，防止發生竊電現象。智能儀表的應用，使得很多以前試圖竊電的企業無法再實施竊電行為，有利于減少電力企業的經濟損失。

2.2.2 能夠提升服務水平

智能配電裝置具備遠程控制與監視功能，配電網中比較關鍵的資產，借助智能配電裝置，能延長使用壽命，提前預測故障，推動服務水平不斷提高。傳統配電網通信使用的是“點對點”方式，故障指示燈、開關等裝置與中央控制室直接相連，同時出于接收與傳送供電信息的考慮，需要在每臺供電設備上設置專門通道。但出現接觸不良狀況的時候，就要及時進行人工計量，從而保障配電網正常運行。智能配電裝置具備全面檢測功能，它取代了傳統通信系統的位置，配備了取代傳統故障指示燈功能的先進傳感器，為我們提供準確的數據信息，幫助我們了解設備運作狀況，并及時預測及排除設備故障，確保消費者能夠順暢用電。

2.2.3 能夠提高工作效率

智能配電裝置針對各配電線路或相關配電設備展開數據收集與監控工作。這些設施通常會在比較復雜的環境下運行，例如，溫度變化異常、環境污染嚴重、電波干擾強烈等，為了確保通信系統的正常運行，就需要增強系統連接的可靠性。

3 關鍵技術分析與研究

3.1 高級配電自動化技術

先進配電系統在自行測試、處理與恢復故障的過程中，會借助通信網絡以及計算機技術進行輔助決策。配電系統具備自恢復功能有利于縮小故障停電區域面積，促使供電可靠性、安全性、穩定性得到有效提高。智能配電系統的正常運行會受到很多因素影響，例如，電力企業研發與管理電力技術的能力、智能化的實際需求等。此外，在確保用戶用電安全、可靠的前提下，需將配電自動化技術的功能延伸到室內電網中，提高電力設備的運行與使用效率。

3.2 配電網快速仿真及模擬技術

配電網仿真、模擬技術是促使配電網實現自愈功能的重要工具，它具備的功能包括很多方面，例如，保護配電網的自適應裝置、自動定位與處理系統故障、對網絡系統進行再構建、自動控制管理電壓等。仿真工具的構成部分包括配電網狀態評價、電網潮流與動態安全性能評估、負荷預測等，而建模工具的構成部分則主要包括網絡拓撲分析模型以及發電模型等。配電網仿真、模擬技術借助數學分析及高端預測等技術，分析配電網物理結構，監測、精確估計其實際運行狀態并進行優化，對配電網潛在故障進行有效預測，為系統維護人員開展工作提供相關依據，增強決策的有效性，實現配電網自愈目標。

3.3 量測和通信技術

智能配電系統的發展，需要借助高端量測、先進通信技術以及完善的量測體系的力量，例如，智能表計、回程傳輸系統以及計量數據管理系統等。智能電表能夠定期獲取很多有用數據，例如，用戶在不同時間段的用電量、用電功率與電壓等。

4 結語

智能配電系統在為電網維護人員提供故障預測數據的同時，能夠起到預防突發故障的作用，發生事故后能幫助控制中心及時、準確地判斷出故障點，從而派遣維修人員開展維護工作，確保正常供電。智能配電系統的應用，使得配電網逐漸從傳統的單向潮流與供電模式朝著雙向潮流方向發展。隨著我國電力事業的飛速發展，電力系統的經濟與社會效益日益明顯。從我國建設配電系統的步伐來看，智能核心技術在配電系統中的應用，有助于推動配電網實現自診斷、故障處理及修復的功能，從而提高我國配電自動化系統的安全性、可靠性，進而為我國社會經濟發展與環境保護工作貢獻力量。

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