智能配電技術及其應用探討

劉福華 朱濤 張玉

摘 要：隨著國民經濟的發展，全國各地對電力能源的需求不斷增加，對供電質量的要求也越來越高，為了滿足廣大用戶的需求，智能配電網的發展已成為一種趨勢。本文就智能配電技術及其在智能配電網中的具體應用進行了探討，希望能為我國智能配電網的發展提供參考。

關鍵詞：智能配電；技術；應用

智能配電網以其可靠性、靈活性、多功能性等特點，以及環保、美觀、占地、投資回報等方面的優勢，成為我國電網改革的主流方向，由此帶來的智能配電技術的開發應用也得以大力發展。

1 智能配電網

智能電網（smart power grids），就是電網的智能化。它是通過先進高速的集成、雙向通信系統，有效連接電網的主站系統、子站系統、通信系統、配電遠方終端，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環保目標，是一種先進的供電模式。相對于傳統的供電網絡，智能配電網的優勢明顯。

1.1 兼容性好

智能配電網的兼容性體現在對大電源的集中接入和支持分布式發電方式的接入這兩種模式的適應性上。不管是在哪種模式下，智能配電網都可以保持高效的運行狀態。與傳統配電網不同的是，智能配電網還能實現再生能源的利用。

1.2 自愈能力強

智能配電網通過強大的通信系統可以對整個供電網絡實行實時監控，能自動檢測配電網的運行狀態。當供電網絡出現問題時，能及時做出反應，自動診斷、排除故障。這對于提升供電質量有極大的幫助。

1.3 安全可靠

配電網的運行會受到自然因素的影響，如極端氣候、災害以及人為因素（外力破壞）等。這兩方面的因素是造成配電網安全性、可靠性降低的主要原因。針對這一情況，智能配電網實現了自動分析及處理問題的功能，有效杜絕了這類事件對正常供電的影響，保障了電網的安全，同時對人身和設備也起到了保護作用。

1.4 可實現與用戶的互動

智能配電網高效的通信系統是實現與用戶良好互動的基礎。通過對用戶用電情況的數據收集，智能配電網能自動調整供電計劃，提供給用戶最佳的供電保障，同時也滿足了節能方面的需求。

2 智能配電技術的應用

2.1 配電網自愈技術的應用

智能配電網的運行采取的是無人控制或少數人為控制的方式，通過智能化管理把人為因素對配電系統造成的風險降到最低，在很大程度上保證了供電系統的安全穩定。智能配電網的自愈技術是智能化管理的體現。

在智能配電網運行過程中，就已通過控制理論基礎對配電網控制區域的具體數據進行了分析，依據配電區域內的真實供電情況進行了正常區域、故障區域、維修區域、脆弱區的劃分，預測了可能存在的安全隱患，并預先制訂了解決方案，當問題出現時，能進行相應的解決。

實現智能配電網自愈技術的實際運用。首先需要在配電網絡中設置足夠的智能開關設備和具有故障檢測與識別功能的智能終端。智能開關和智能終端的作用是實現對配電網的實時監測，從而達到故障的自檢和診斷。這一技術需要強大的通信網絡的支持。

2.2 高級配電自動化技術的應用

高級配電自動化技術由高效運行技術、用戶互動技術、分布式電源和儲能系統的接入技術等多項技術構成，其作用是實現配電網分布式電源的良好接入、保障供電的可靠性、實現電網故障的隔離、加強配電網自愈能力，以及提高計算機的決策能力。高級配電自動化技術實施的現實意義非常重要。首先，這項技術是供電安全性的有效保障；其次，在供電網絡出現故障時，可以采取隔離措施，將故障對供電的影響降到最低，同時在最短的時間內自行進行故障排查和修理，有效縮短故障修理時間，最大限度地滿足用戶的用電需求。

2.3 以分布式發電及高新技術為基礎的微網技術的應用

目前，不可再生資源的急劇減少，使得智能配電技術的發展朝著節能的方向邁進。分布式發電的大規模接入，對能源的充分利用有一定的幫助，但也存在一些問題，比如供電間隙性問題會給配電網帶來電能質量不穩定、孤島效應以及適應性問題，這對保持供電網絡的可靠性和穩定性構成了損害。微網技術的引入可以很好地控制這些問題的出現，微網可以并網運行，也可以遠離主電網獨立運行，這兩種運行模式可以實現無縫轉換，達到全網最優協調，大大提高整個供電網絡的可靠性。

2.4 仿真技術的應用

在真實配電網中，有很多數據體量大、結構復雜、測算困難，建立數學模型也存在不精確的問題，這就需要采用仿真型系統或物理設備模擬，建立配電網數模仿真技術，以實現供電網絡的重構和自我保護。

3 智能配電技術的發展趨勢

智能化電網的建立包含眾多的研發課題，其中分布發電技術、微電網技術、電力電子技術、燃料源與儲能、超導、超級電容器儲能系統、基于MEMS的智能傳感器等，都屬于未來研究發展的項目。目前，智能配電技術的突破創新主要集中在智能微網技術的發展。

智能微網本身是智能電網的重要組成部分，智能微網的建設是最簡單易行的智能電網項目，可以有效實現供電的穩定性、分布式電源的有效利用、提高電網的資源利用，同時還可以提升用戶的用電感受。圍繞這項技術而開發的保護控制技術、量測技術、并網技術以及故障限制技術都是技術開發的重點。

4 結語

智能配電技術是實現智能電網建設的前提，是引導能源、經濟、環境可持續發展的技術手段。充分開發智能配電技術，完善智能電網的建設，是保證能源合理利用、社會正常運行、創造更大的社會經濟效益的最好選擇。

參考文獻

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（作者單位：國網山東省電力公司巨野縣供電公司）