智能電網電力設計探討

梁菲

【摘 ?要】我國舊時的智能配電網系統并不能夠跟上如今現代化建設的步伐，越來越不能滿足人們的用電需要，電力的供需關系變得緊張，電力的負荷量也越來越大，舊時的系統極易出現不穩定或故障的現象。對舊設備的維修產生的費用也對電力企業的經濟收益產生極大地影響，解決舊時智能配電網系統的這些問題已經迫在眉睫。

【關鍵詞】智能電網;電力設計

1智能電網的重要性

（1）大多數傳統電網所在的地理位置都處于較為空曠的地段，所以在建設電網的過程中不管是對整體線路展開構架還是對已建電網展開檢查維修，其實際操作難度都非常大。伴隨著人們生活水平的不斷提高，人們生產生活所需的用電量也大幅度增長，這就導致傳統電網出現問題的次數越來越多，電路不穩定等一系列問題層出不窮。并且部分農村或偏遠地區受經濟狀況的限制極大，所以只有在已有的條件之下對網架的承載能力展開提高才可以保證農村電網的正常用電。而在實際建設智能電網之后，可以為農村或偏遠地區的人們的用電提供良好的基礎保障。除此之外，增強網架的承載能力也非常有利于傳統電網的智能化建設發展。

（2）因為在實際展開供電的過程中并沒有詳細精確的規劃，所以就會導致在傳統電網變壓器當中的配置存在很多問題。特別是在農村處于展開種植或豐收的時期時就是農村用電量相對較大的時候，如果在這段時間當中因為設備出現問題導致電壓器沒有辦法承載電力的話就無法正常供電。同時在部分階段配電的裝置也會經常產生各種問題，這樣不但不能確保人們能夠正常的用電還容易導致用電設備遭到破壞，所以傳統電網應該增強供電的穩定性能。在增強供電的穩定性能之前還需要了解所處地方的實際狀況，調查用電量最高時的相應數據，然后針對變壓器的配置以最為科學、合理的方式進行調整。

2電網設計中常見的問題分析

2.1基礎需求數據不足

當下我國的變電站電網系統受經濟和科學技術的影響，出現了很多新型的技術，因此，電網系統逐步向智能化的方向發展。不過一些變電站在多方面因素的影響下，并沒有創建智能電網平臺，這一現狀導致電網在前期設計中難以得到全面、準確的數據信息。此外，電網設計中的數據需求來說，一些地區沒有及時更新相關信息，致使電網設計應用的信息處于落后狀態，而且如果沒有有效連接城市規劃信息系統，那么城市電網應用的基礎信息數據不僅缺乏準確性，而且也無法實現時效性的要求。

2.2傳統工作理念影響深遠

現階段的電網發展中，盡管在技術順應時代的發展得到了更新，應用了很多的智能技術，但是技術人員將更多的精力投入到建設供電系統上，卻忽略了配電和電力傳輸問題，促使電力系統的完整性受到了影響。此外，供電企業發展年限較長，存在很多的老員工，他們中部分人的思想較為傳統，沒有隨著時代的變化及時更新個人的觀念意識，對于新技術沒有掌握熟練的操作能力。而且在實際的電網工作中，更注重政治工作，忽略了技能型工作的重要性，至使電網事業的發展存在滯后現象。

3智能電網電力設計應用

3.1分布式電源

分布式電源不直接與集中輸電系統進行連接，電壓等級在35kV，包括各種不同類型的發電設備及儲能裝置，分布式電源在現代科技不斷發展背景下出現一種新型的能源生系統，針對裝置在運行過程中采用的技術不同，可以將分布式電源分為不同的類型，常見的種類有太陽能光伏發電、風力發電、小型水利發電等。智能電網中應用的分布式電源在具體應用過程中具有生產效率高、可靠性高、效率靈活，具體發電過程中不會對環境造成嚴重污染，分布式電源主要分散在用戶附近，這也是分散電源中一項重要特點。分布式電源可以對不同類型的可再生能源進行應用，并且可再能源的分布十分廣泛，但是因為不同區域的資源分布不平衡，因此，在分布式電源選擇過程中必須加以注意，依據實際情況進行分布式電源選擇，從而實現對可再生資源的合理利用。例如，在分布式電源中可以對太陽能進行利用。太陽能是一種取之不盡用之不竭的能源，但是在我國不同地區，太陽能的分部存在較大差別，因此，在應用時，要做好相應的分析工作。從我國不同地區太陽能的輻射情況來看，在我國山西、青海、河北、西藏等地區太陽能輻射總量較大，而在貴州、四川地區太能輻射量較小。此外，我國也具有豐富的風能資源，并且具有不錯的應用空間。但是，不同地區各時段的風速的分布也會存在較大差別，因此，對于與風能的利用也存在較差異性。我國夏季平均風能密度最小，夏季風能密度最大。我國東南沿海及島嶼地區風能分布最豐富，而四川盆地、云貴高原地區風能較為匱乏。

3.2智能儀表

第一臺智能儀表被當做商品進行應用是在1989年，在社會經濟和科技的發展下，當前所使用的HART協議智能儀表開始被人們成套化的應用到工程中，其中包含溫度變送器、流量計、調節閥、分析儀表等。智能儀表實現了現代化發展。智能儀表產業屬于一種技術密集型產業，科技含量較高，生產管理方式多樣。智能電網中應用較為廣泛的是在用戶服務處安置的智能儀表。這種儀表的安裝位置與普通儀表相同，在設計上并不會產生直接性的影響。智能儀表的先進之處在于具有雙向的通訊計量功能，可以控制電力服務、監測波形、記錄電流電壓狀況以及進行實時計費等，因此，智能電表能夠形成并記錄下大量的數據以供規劃和運行使用，從而實現更高效的評估工作。其中，智能電表的突出優勢是在實時計費方面，它的發展傾向于平衡電力系統的負荷模式，并且智能儀表還可以為其他的智能設備提供一個自動的響應接口。若是從設計層面來看，它的有關峰值負荷數據是非常重要的，假設用戶峰荷減少，便可以將供電線路設計的更長一些，這樣被允許的電壓會更低，電纜線徑也可以減小，這樣的話便會使供電半徑增加。智能儀表如圖1所示。

3.3電網的自動化

以某電網公司為例，參與高可靠供電區和智能樓宇、智能小區試點項目工作，有10kv公用配電房20座，該位置的供電面積大約為30km2，其中涉及的區域還包含核心商圈，該電網當中配電變壓器總容量為20000kvA，而配電出線回路一共為300個。改試點的供電量相對較大，因此對于供電也提出了較高的要求。為了進一步實現配電自動化，相應技術人員對配電網進行進一步建設和完善，同時對其具體運行情況作出科學設計，借助先進設備，對配電情況作出智能化改造。在具體建設期間，需要針對原有配網系統做出智能化設備建設以及改造。對系統當中存在的原有設備作出改造，同時還需在原有功能基礎上，進一步提升智能化功能，提供相應的數據通信接口，這種情況下可以進一步提升配電自動化網絡數據的遠程傳輸能力。如果智能電網系統運行期間出現故障，可以對遠程數據傳輸功能進行科學應用，以這樣的方式來幫助工作人員對系統故障進行準確判斷，找到故障位置，然后有效解決。因為遙測設備運行相對穩定，能耗不高，當其具體運行過程中，技術人員對故障點作出準確判斷，從而能夠促使工作人員對引發故障的原因進行準確分析。

4結束語

電網的發展必須緊跟經濟發展的潮流，通過綜合智能儀表、分布式電源、電網自動化及高效的通訊能力等技術，實現與智能電網的緊密結合，從而具有自愈性、可靠性、自動化、高效率、抗擊互聯網攻擊、運行方向靈活多變等優點。但是，新型的電網與我國現有的電網存在較大差異，從基礎進行設計及改造比較困難，電網改造工作任重而道遠。

參考文獻：

[1]杜家兵，陳衍鵬，梁滿發.基于分布式實時調度策略的智能電網控制系統的設計與實現[J].電子設計工程，2018，2607：119-122+127.

（作者單位：國網山西大同供電公司）