智能化配電網的綜合設計方案

朱正友，郭世飛，徐小龍，紀永新

（國網安徽省電力有限公司淮北供電公司，安徽 淮北 235000）

1 網絡配電與終端數據的設計方案

1.1 根據輸配電網絡結構進行合理分析

要做好網絡配電系統的設計，必須要科學合理地分析終端數據，確定優化改造的措施，確保配電線網設備系統管理科學合理，遵循網絡構建的基礎原則，對配電設備結構進行優化處理，消除整體線路存在的缺陷，提高環網率，提高輸配電智能化自動化水平。

1.2 終端線路自動化控制設計

針對配電網架空線路的類型安裝實際需要，線路終端智能化、自動化的設計方法是在線路開關段加裝相關傳感器設備，滿足故障迅速隔離的自動化需要；同時，實時監測線路中存在的故障隱患及其發生定點，及時反饋相關信息。

1.3 數據采集與監控系統的升級設計

目前，智能化配電網采用的數據采集與監控系統，基本上是SCADA軟件。在進行設計時，需要注意的問題是合理分析軟件和網絡模塊間的接口形式，制定出主網絡推送設計的相關圖形，合理校驗、分配其他相關信息，滿足配電網綜合模塊智能自動化升級的條件。設計中還要注意其他自動化網絡模塊系統的相互關聯和安全級別，耦合不同模塊的數據信息并進行篩選，以確定所需要的信息。

2 配電網的設備功能配置管理設計

2.1 在線監測監控配置的設計

在配電網運行過程中，線路、開關、變壓器以及調度管理都是隨時發生變化的，對各種動態數據進行實時監測，對運行狀態的安全性可靠性進行科學的分析，有效防范故障風險作用。因此，對在線監測監控配置的設計，必須按照電力行業規程，進行規范操作，確保設計審核標準與配電運行過程相適應，滿足配電網設備系統運行降耗增效、安全平穩運行的需要。

2.2 選取配電網絡的適合模式

在進行配電網的智能化改造時，要按照實際電網的運行條件，選取相應的配電網絡模式，明確變電站圖形，優化科學地網絡拓撲靜態結構，使設備間有效連接配電網絡，實現輸配電設備的直觀供電。

2.3 智能化配電網主站的設計

2.3.1 主站的標準

符合國家關于電力項目建設的規范標準和互聯網使用協議，遵循可靠性、安全性和可擴展性原則，配置的軟硬件系統要適合供電企業的應用條件。

2.3.2 智能化配電網終端/子站的設計

智能電網配電終端的設計要根據國家規定的配電網技術導則要求，正確處理各個功能板塊的關系。設計中注意以下設備功能之間的關系：開關站、配電室、環網柜、箱式變電站、柱上開關、配電變壓器、線路、監測以及控制的設備裝置。一般為模塊化設計，遵循的基本原則：穩定性、安全性、可靠性、維護方便性和可擴展性[1]。

智能化配電網配電子站的設計。一般的配電子站是開關站或配電站的組成部分，主要具備集中與轉發終端數據的功能。第一，要滿足電網運行動態運行實時監測的需要，包括4個方面內容：（1）滿足通信匯集型功能的要求，實現信息的規范、梳理、約束與處理；（2）軟件控制線路運行過程中，一旦存在故障隱患或有非正常運行現象，系統能夠及時采取措施，實施安全隔離并進行故障預警，利用信息共享的優勢上傳信息；（3）系統經過的所有互傳信息能夠進行永久存貯在數據庫的固定模塊中，方便數據共享；（4）具備很強的人機交互功能。第二，對各種信息進行匯集處理。首先，能夠匯集與轉發所有的終端數據。其次，具備遠程通信和控制功能。再次，實時監測終端通信，檢測與上報故障。最后，加強遠程維護和自診斷能力。

2.3.3 綜合設計通信系統

智能化電網建設的目標，是電網運行管理和客戶服務實現自動化。所有的電網運行過程都是通過計算機網絡的智能軟件實施完成，包括線路維護、電能計量收費、設備的運行質量實時監測等。因此，在設計中通信系統的設計是綜合性較強的設計內容，需要多電網內運行設備的需求，做通盤的考慮，統一進行規劃。一方面提高了設備的利用率，減少了設備運行的損耗；另一方面實現了不同模式的強強聯合，提升了電網的智能化水平。第一，處理好主站與子站的關系，做好綜合配比設計。一般的主站與子站的連接都是骨干層通信網絡，終端為接入層，設計時，應采用多種連接方式的組合，以備信息傳輸非正常狀態下，選擇正確的路徑。第二，通信材料的選擇。目前一般設計方案均采用無源光網絡和太網等。第三，通信系統必須滿足電網運行的安全性、穩定性和可靠性。第四，適合電力調度的遠程控制實際需要。第五，處理好局域網與外網的連接安全問題。第六，綜合考慮其他相關影響通信系統正常運行的因素，做好進一步的優化調整和重點完善。

3 智能化配電網絡管理的設計

3.1 在設計中需要注意的問題

第一，確定能夠實現信息共享的全網管理模式。第二，具有數據信息的高效采集和分析處理功能。第三，符合綜合數據信息與部門數據信息交互分析處理的技術需求。第四，有效監測、故障排除以及高效控制。在設計中，主要對綜合性網絡發令平臺的控制調度功能進行優化，實現綜合性配電網的可靠輸送。第五，人機交互的方便快捷高效。智能化配電網的網絡管理系統，主要內容是通過采集和處理信息實現對電網穩定安全運行的有效控制，需要人工操作與軟件自動化處理的有機結合。在設計過程中，考慮到操作人員的操作能力和專業技術能力，選用較為直觀的軟件，方便人機交互的高效便捷。

3.2 故障隱患處理的自動化設計

全方位的信息共享提高了智能化電網運行過程中的故障隱患處理自動化質量。首先，數據庫及時把故障隱患信息由相關子站上傳總站，相關部門的工作人員快速了解信息，及時做出正確的判斷，發出指令，進行配電網運行中故障隱患的修復。其次，系統及時進行信息理轉化。在設計中，根據實際需要加裝的軟件必須具有信息轉化功能，滿足人工操作需要。一般的工作人員在實地操作中，需要的信息應該滿足工程應用價值特點。所以，系統軟件診斷和分析處理的信息，需要具備科學的轉化功能[2]。

3.3 配電調控的自動化設計

電網主線和配線的承載調控，在自動化智能化配電網的設計中也是重要內容，包括多個軟件的綜合應用，涉及電網運行的不同方面，以區分用戶、電量、電價和故障隱患影響方式的多樣性。具體設計還要注意宏觀和微觀的關系，做到有機系統的相互聯系，使自動化運行成為一個整體。

3.4 故障隱患的排除和搶修管理設計

由于多重因素，電網在運行過程中難免有一定的隱患或突發故障，對故障隱患的排除和搶修管理的自動化設計要具備以下條件。第一，縮小事故造成的停電范圍；第二，最大限度地減少修復時間；第三，杜絕二次停電引發的次生事故；第四，確保通信暢通。在設計上解決這些問題，要隨電網運行模式結構與終端用戶的全部信息進行梳理，分析出影響電網不正常運行的所有因素信息，制定有效的應急預案，存儲于相關的信息模塊，方便及時排除故障，縮小影響。針對突發性大面積的停電事故發生，在設計中，根據電網運行的條件和供電區域的環境，做好分布搶修的安排，有備無患。

3.5 輸配電網絡及其管理平臺的設計

輸配電管理是智能化配電網運行的主要工作，因此要精心設計。按照輸配電網絡管理平臺的設計標準，部署相關的內部網絡用電，完善移動服務及其終端訪問的管理平臺，依次提高服務終端、移動終端以及網絡終端間的通信服務管理方式，密切它們之間的關系，建立快速高效的運行過程，實現輸配電系統的高效運行。同時，規劃輸配電的各個通信服務網板塊，強化信息傳輸功能，提升輸配電的效率，優化輸配電的結構，使網絡拓展快速運行。

3.6 識別系統的組織設計

電網輸配電的智能化運行，是利用信息技術對各種信息進行準確判斷，及時處理，實現電網運行的高效性和可靠安全性。計算機能夠對各種信息進行準確的判斷和處理，需要加裝高效的識別信息的軟件。在具體的設計中，要把計算機網絡平臺與電網運行調度平臺進行有效連接，按照一定的技術規范，實現滿負荷運轉，提高工作效率。

4 結 論

智能化配電網的綜合設計關聯相當多的內容和技術環節，不僅要分析配電網系統各個相關設備技術的功能要點，還要認識配電設備系統應用于具體的電力資源有效供給和傳輸過程的重要作用，以便保證智能化配電網絡電力資源的質量，不斷提高電網傳輸效率，確保綜合性網絡滿足客戶服務的能力。智能化配電網的改造工程是造福人民、滿足經濟發展需要的重大基礎設施建設結合項目工程，對2020年全面建成小康社會有巨大的促進作用。在建設項目的綜合設計中，一方面要注重學習發達國家成功的先進經驗，另一方面要立足自身的發展基礎，發揮自主創新的積極作用，因地制宜，全方位優化設計方案，以滿足基礎電網的智能化建設，提高運行效率和可靠性。