淺談電力系統中10KV智能配網的設計與應用

冷紅軍+杜文濤+王玉貴

摘要：電力是我們日常生活中重要的能源之一，電力不僅維系著人們日常生活的穩定，還不斷推動人類的發展，科學經濟的進步。10kV配網是與用戶聯系最為密切的，是當代電網系統的關鍵組成部分，同樣也是電力行業里建設的關鍵。智能化電網實現了信息數據上的全體收集，多方位高速對等通信，同樣還支持分散式處理。為此，本文根據自身的工作經驗，分析并介紹了基于10 kV電力系統配電網絡的智能化在電力系統中的設計與應用，從而為電力企業電網發展提供參考依據。

關鍵詞：10KV電力系統；智能配網；運維檢修；設計應用

1、引言

配電網作為現代化建設的基礎設施之一，它關系到社會的發展、人民的生活的提高，合理的設置配電網，能有效提高城鎮的建設和發展。對于10KV配電網，是我國電力發展中的一個重要項目，主要是為城區的正常運行提供充足的電力供應，隨著人們生活水平的提高，對供電的要求越來越高。配電的供電可靠性、安全性、節能性等方面有了更高的要求。因此，需要在原有的配網條件下，進一步的加大力度，并合理的對配網進行規劃，最大程度的發揮智能配網效果。最終實現智能配網。為此，下文分析并介紹了基于10kV電力系統配電網絡的智能化在電力系統中的設計與應用。

2、智能配網的概況與設計

傳統的配網包括變電站、配電線路和開關以及用戶端等部分，而在智能電網主要是高級自動化方式進行配電，包括高級操作和高級管理。首先，對配電控制和管理以及資料的收集方面屬于高級操作，有自動化和無功控制的優點。相對于高級操作，高級管理的范疇主要是對配電數據的輸入和編輯匯總等方面進行的管理。利用高級管理和高級操作系統，可以通過使用智能技術，對故障進行定位，有助于更好的修復故障，達到智能配網的目的。

（1）智能配電設計目標。智能配電設計是，要事先設計好一個智能檢測系統，達到配電變壓器運行中的準確性。要注意對最近數據的檢測，并且能夠在最短的時間內向主站匯報，最終實現自動檢測的目的。對于出現的故障和問題，要能夠及時的發現，并向中心站報警，形成迅速發現故障，及時進行解決的形式。同時，還要重視檢測設備的使用，以及自動恢復情況，最終實現終端運行中的安全性和可靠性。

（2）智能配電功能設計。關于智能配電功能設計，主要包括六種功能，分別是對數據進行檢測的功能；對存儲的數據進行報表的功能，實現數據的存儲；還有對開關狀態的控制，實現監控控制；通過GPRS無線系統進行數據的傳輸，實現數據的通訊效果；還有對故障的檢測，對出現的餓異常情況做到及時的向主站進行匯報；最后是針對智能系統中出現的小故障進行自我的診斷和恢復的功能，實現智能配網。

3、智能化配電系統的模式

3.1 10kV電力系統配電網絡智能化

根據我國行政管理體制及配電網網絡結構的現狀，配電智能化系統多采用分層控制處理的模式，通常分為四層，A、中層：電力公司；B、分中心層：分局；C、子站層：變電站、住宅小區等；D、終端層：柱上、變壓器、供電站等。面對10kV電力系統配電網絡有時要直接面向控制終端，分布廣、設備多，且現場條件很復雜，其本身設備頻繁操作，容易出現故障脫扣等原因產生的諧波干擾及強電磁等現象，智能化配電系統能實現解決這些問題的操作模式，其超強的抗干擾能力，重要的控制功能都是由設備層智能化設備完成，逐步形成了網絡集成式的完全分布控制系統，如此才能滿足電力系統運行的快速而安全的要求。

電力系統的智能化元件就其功能可分為：開關保護與控制、電能質量監測及電動機保護控制等。電力系統中智能化設備可以不依賴計算機網絡而獨立工作，這樣就大大地提高了電力系統運行的安全性和實用性，滿足工廠生產過程控制的要求及電器設備運行管理的需要。

3.2 10kV電力系統配電網絡智能化的應用模式

10KV的智能化配電網絡的電力系統是以變電站一體化的監控平臺作為其主機的，而且通過這個變電的一體化平臺為電力系統提供集中的監控。同時，這個智能化的配電網絡系統還配置了前端機，這種前端機是一種工業電腦，它具有超強的通信處理功能以及抗干擾能力，為內部的局域網以及監控主機實現了完美的連接，從而保證了變電設備連接的無縫隙；在前端機設備的下面還分布有一些現場的總線網絡，這些總線網絡和智能化的變電裝置進行連接。總之，經過智能優化以后的配電網絡系統具有了更好的數字通信功能，它可以對10KV的智能化配電裝置實施靈活的處理，從而使其能夠順利地兼容其他智能裝置，進而滿足了配電網絡的開放性要求，使配電網絡系統設備集成的各個部分可以順利地達到有效配合，為城市供電達到運行發揮極大的作用。

3.3 智能化配電網絡的設備開關要求

10KV智能配電網的建設步伐不斷加大，其具有線路長、分支多等特點，因而對配電開關的運用較為廣泛，先進的配電開關能增強10KV智能配網的自動化與可靠性，直接關系到智能配網供電的安全性能。而且，智能化的配電網絡設備在收集信息和數據時，也需要通過設備開關的接口來實現。所以，10KV的智能化配電網絡要求設備的開關具有電動及手動的雙重操作功能，同時還要在設備小型簡易、能耗低的前提下實現絕緣及無油化配備。

另外，開關還必須能夠實現彈簧儲能以及直流的電動操作，并使彈簧儲能信號以及開關閘信號等的狀態信號全部具備。此外，控制接口還必須有分合閘的外接控制點，并滿足在操作電源以及操作機構等方面的要求。

3.4 10kV電力系統配電網絡智能化系統的應用技術

如今先進的測控技術、計算機技術、新型的傳感器、現代化的通信技術為電力系統智能化奠定了堅實的基礎。10kV電力系統配電網絡智能化系統中的各功能模塊都是采用計算機檢測技術，各個模塊之間相互連接。具有可靠、高速的優點。通信介質用的是雙絞線，在總線上最多可掛100多個節點，而且具有總線仲裁技術，支持信息傳輸可用短幀結構，多主式通信，通信協議標準化，這些特性都很適合于電力系統智能化的通信。10 kV電力系統配電網絡智能化的通信控制器主要是與上位機通信、完成內部通信和遠動功能。與上位機通信可以用串行口通信方式或局域網方式，根據現場的實際情況進行選擇。

4、結束語

總之，在電力網絡的構建過程中，智能電網在不斷發展，其主要依賴于綜合性技術，通過能量傳感、網絡測量、設備、決策支持及控制方法等技術，保障電力的正常供應，提高電力供應的穩定性。10kV配網是當代電網系統的關鍵組成部分，同樣也是電力行業里建設的關鍵，要完善的電力系統10kV配電網絡智能化必須通過各專業人士的相互配合和相關單位之間的合作才能夠完成。與此同時，也要重視用戶和智能配網之間的聯系，不斷的對電網運行管理系統進行完善，最大限度的增強電網的配電效果，最終達到安全、可靠的供電。

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