關于電力系統10kV電力系統配電網絡的智能化探討

朱嘉欣

摘要：經過這些年的實踐總結，我國國內城市的供電網架總體還是較脆弱的，同時相應的配電網健全度也較低，所以為了應對這一問題，我國就在穩步推進國家電網的建設以及升級，強化其配電網的協調性以及可控性，而這些也為我國配電網絡的智能化提供了一定的建設基礎，為我國進一步強化配電的穩定性，保證電力系統的高校運作，增強其服務質量，提供了一定的條件。本文就是在此基礎上，簡要的探討論述了10kV電力系統配電網絡的智能化的發展方向以及趨勢，希望可以為我國10kV電力系統的智能化提供一定的理論基礎。

關鍵詞：智能化；配電網絡系統；發展趨勢；配電網

前 言：我國的10kV電力系統配電網絡的智能化就我國電網的發展現狀而言，發展還是很快速的，這也是我國電力系統進步的表現，當然這也是我國的供電企業提升自己的一個主要途徑，但是現實中，我國在這方面的理論研究較晚，這也就導致了我國在10 KV配電系統智能化的起步也晚，而可以應用到智能化終端的設備也是十分的有限，所以我們要加快理論以及其電力系統現代化的建設腳步，從而促進我國電網的進一步升級發展以及智能化[1]。這樣我們才可以有效的實現10kV電力系統配電網絡的自動檢測、高級測量、快速仿真模擬恢復、配電自動智能化以及最終的配電網重構。

一、配電網網絡結構的現狀

隨著我國城市配電網的不斷升級，我國配電網絡的硬件設施已經是建設的很好了，也就是在此基礎上，我們可以將其應用系統的智能化提上發展的規劃中來，并且隨著計算機、微處理器技術的普及，現在使用的很多智能化電器元件可靠性、實用性、效率都很好，所以相關企業可以借此來對自身的配電網絡進行智能化突破。我國當前的市場上，很多領域都是出現了諸多的智能化監控系統，而這些系統基本上都是在SCADA系統（數據采集與監視控制系統）上衍生豐富而來的，雖然其可以達到目前的監控需求，但其很難發揮出當今社會使用的10kV電力系統配電網絡的預期價值。而且世界上很多國家也都遇到過類似的事件，而針對這一問題，美國就研發公布了一套全新的適合自身需求的智能配電管理系統，同時還研發了同步的微機綜合保護設備，美國在10 KV電力系統配電網絡上智能化的成功，對我們當今也是具有極大的啟發意義。所以我國也要加緊將我們自己的10kV電力系統配電網絡智能化。

二、智能化配電系統的模式

（一）10KV電力系統配電網絡智能化

本文總結了我國現有的配電網結構特征，經過大數據分析可以發現，我國現有的模式中大都是分層控制處理，也就是我國各系統的協調性以及控制性都不高，并且這些設備的智能化程度也不高。而智能化配電系統是需要對應的智能化設備來進行控制操作的，這些設備既要有數據的傳輸以及通信能力，還要能夠借助網絡來關聯，而若達不到這一要求變電站的智能化管理就很難實現。我國傳統使用的10KV電力系統配電網絡中，其核心就是控制終端，但是這一設備散布廣，加之連接的一線情況繁雜，如果設備運作壓力太大就會出現故障脫扣等問題[2]。而如果我們使用智能化配電系統那么這一問題就可以得到很好的解決，并且加之強大的抗干擾性能，所以配電網絡各項工作的銜接就會更加的完善，其散布各處的控制系統也就會逐漸的形成體系，那么電力系統穩定可靠也就是很輕松就可以實現的了。當然智能化設備它們還可以單獨運行，也就是說它們可以不受計算機網絡的影響，這樣也就進一步的增強了我們的電力系統的安全性，其實用價值也很大。對應智能化的10KV電力系統配電網絡可以如圖1所示這樣設計。

圖1配電智能化系統的結構示意圖

（二）10kV電力系統配電網絡智能化的應用模式

因為我國10KV電力系統配電網絡智能化的水平還較低，所以我們可以參考美國能源控制公司在該領域的成果，取長補短來實現自身的智能化升級，該公司的配電智能化網絡系統，是根據美國當時國家的需求，而有針對的研發出來的AECONTROL電力監控系統，該系統是一個基于開放式客戶-服務器結構,可以分級、分層、分布式進行電網智能化服的監控系統，經過多年的實際運行測試其具有良好的市場效益。

但就目前而言，世界上許多國家的10kV電力系統配電網絡想要進行智能化升級還是問題重重的，而已經升級的也是出現了諸多的性能問題，使用的數字通信設備難以滿足本國電力系統的實際互換性和一致性的要求。所以總的來看，假如我們自己的智能化配電網絡做不到保證通信協議的一致性，那么其系統中的很多設備以及子系統的兼容性就會很難得到有效的控制。當然現在最新的升級后的10kV智能化裝置其信息處理更靈活，同時系統的兼容性也更高，已經可以基本滿足網絡開放性的需求，同時其兼容性也是得到了一定的保證，但是其畢竟是還未經過長期的實踐驗證。但是升級后的智能化系統畢竟已經可以支撐總線樣品的加裝，同時其拓展也很便捷，系統集成也更容易，所以它的進步還是很明顯的。

（三）設備開關的要求

我們進行的配電智能化和其應用設備的開關是密不可分的，這也是當網絡故障時我們進行安全控制以及自行隔離的關鍵，當下最實用的控制方式就是借助PC機來對我們所需控制的開關進行遠距離的調控。當然設備的開關其用途還是很廣的，像我們所需的10kV電力系統配電網絡數據的控制和采集也可以通過它們來收集[3]。本文那就總結了現有的配電智能化系統對其設備開關的需求，總結后的設備開關注意事項如下:

1. 開關要兼具手動、電動兩種功能;

2. 其電源是直流電源，48V/24V最佳，建議使用可以滿足基本需求條件下的最小容量;

3. 設備開關的絕緣性能要好，無油化，體積規格要小，功耗也是要盡量的減小才可以;

4. 設備開關盡可能與TA, TV共生設計;

5. 我們可以選擇彈簧儲能、刀閘等多種形式的狀態信號;

6. 控制接口要具有開關外接的所有相關接點。

本文總結的這六點就是我國最常見的設備開關最基本的需求，當這些也是必須滿足的需求，在滿足這些的基礎上，還要根據其實際的應用工況需求來選擇其操作電源、操作機構等。當然這個控制設備開關的兼容性必須要好，對應的控制也要像圖2所示的那樣協調互不影響。否則我們整個的供配電系統就會容易出現卡頓或者是當機問題，甚至是造成整個線路系統的崩壞。

圖2 協調的智能化開關系統

（四）應用技術

目前隨著我國科技的進步，我國的計算機技、測控、自動化、遙感、傳感器、通信科技等技術都是取得了長足的發展，而以上這些技術都是我們實現電力系統智能化的基石。同時借鑒國內外的成功經驗，本文也發現10kV配電設備其智能化潛力是最大的。

總之，想要對10KV電力系統配電網絡進行智能化改造，我們需要借助的技術還是很多的，其系統各模塊之間的銜接也是很復雜和麻煩的。同時在其通信介質的選材上，雙絞線是首選，這時因為總線是需要兼有一百多個點的控制以及傳輸任務的，所以我們要盡量的將其通信協議標準化才可以滿足我們的需求[4]。但是如果我們將10KV配電網絡的智能化系統構建成功，那么就可以顯著增強其可靠性，同時配電網絡的信息傳輸速度也是會成倍的提升。

總 結：總的來說，10KV配電網絡的智能化不是一個簡單的疊加工程，它不僅需要眾多的智能化技術作為研發基礎，還需要我們設計像AECONTROL電力監控系統這樣的智能化系統來進行相應程序的自動化控制、協調、記錄、完善以及升級，我們不僅涉及到自動化、遙控、通信、傳感等專業，還需要設計符合該系統運行要求的控制開關系統，這樣我們才可以有效的對配電網絡進行智能化的控制。當然伴隨著該領域智能化的優化，必將成為我國今后的發展主流，同時也會為我國的可持續發展提供一個穩定的技術支撐，所以該配電網絡的智能化還是應用前景十分光明的。

參考文獻：

[1]萬立興.10kV電力系統配電網絡的智能化研究[J].山東工業技術,2019(04):183.

[2]王學良,賈文慧.10kV電力系統配電網絡的智能化[J].技術與市場,2018(05):181.

[3]魏紹峰,姜學瑞.10kV電力系統配電網絡的智能化分析[J].化工管理,2017(35):115.

[4]吳闖.關于電力系統10kV電力系統配電網絡的智能化探討[J].通訊世界,2017(15):230.