電力系統中的智能配網設計探析

韓曉建

【摘 要】配網的意義對于電網系統運行過程來說尤為重要。他能夠將社會電力用戶與電力系統有效地連接起來，并將電能進行合理地配合，這為電力系統在新時代下快速發展提供了重要基礎。社會的飛速發展和不斷進步使得社會用電量逐漸增多，這就要求整體提升配網的運行質量。特別是在配網可靠性、環保性、安全性等方面要求達到更髙的標準。所以當前要合理規劃配網，強化配網建設，使配網建設取得更高的綜合收益。

【關鍵詞】電力系統;智能配網;設計

配網是電網系統運行過程中較為重要的組成部分，社會電力用戶通過配網能夠與電力系統進行有效連接，對電能進行供給和配置，在新時期電力系統發展過程中占有重要位置。當前隨著社會用電量不斷擴大，對配網整體要求在不斷提升，主要在配網安全性、可靠性、環保性等方面提出了更高的要求。所以現階段電力企業需要強化配網建設，對配網進行合理規劃，更好地突出配網建設的綜合效益。優化配網基礎結構，促使配網結構更加合理化、實用化、智能化。

一、智能配網的結構構成

傳統配網主要由負責電力轉換的變電站、進行電能分配的配電站及配電線路、各種開關、電力用戶端構成。智能配網是在傳統配網的基礎上發展而來的，通過加入自動化、無功控制、數據編輯等先進科學技術和設施設備，使配網實現智能化的高級自動化管理。通常智能配電分為高級操作和高級管理兩個部分。高級操作主要是對數據資料內容的操作，具體是調節自動化、無功控制等功能，并管理和控制配電和數據資源，同時對配電進行管理和控制。高級管理是對配電數據的輸入、編輯及統計等內容進行管理，利用自帶的地理圖像功能獲取配網的空間資料及配電設備的網絡資料。高級管理和高級操作系統在智能配網中占有重要地位，可以通過二者獲取網絡屬性、數據及電路運行信息資料，獲取設備終端故障位置，并進行有效的故障隔離和維修。

二、智能配網主要內容

智能配網的出現在電力系統中將數據進行有效的收集，并對突發故障等進行控制，但是在這個過程中必須要依靠電力網絡以及通信網絡的支持，同時還需要更高級的軟件對其進行支持，從而保證智能配網的安全性和可靠性，并為用戶提供穩定的用電需求。通過對智能配網的了解，筆者對智能配網的具體內容進行了概括：

首先智能配網的主要內容是對數據進行采集。智能配網中的監控技術可以通過無線光纖以及載波等技術，建立一個節點，這個節點可以有效對配網進行覆蓋，同時還可以將配電終端和廣域IP之間進行連接，使其進行正常的通信，并且在處理通信功能方面，可以有效解決通信過程中的問題，使多個環節有效結合在一起。其次智能配網具有控制和保護的作用，這都要依附在智能配網的控制保護技術上，將理論知識與實際技術操作有效結合在一起，同時可以將信息進行同步，對廣域網絡起到保護的作用。智能配網中還包括高級自動化配電系統、客戶信息系統以及傳感測量技術等，在高級自動化配電中，主要分為兩個部分，一部分是自動化，另一部分是配電管理自動化，其中將高級自動化配電中的自動化進行應用，可以有效采集到數據，并對電力運行等環節進行監控，而配電自動化管理則是自動對電能等設備進行維修管理等，為人們提供更好的用電條件。

三、智能配網的主要技術

（一）數據采集和監控技術

數據采集和監控功能的實現，基于覆蓋整個配網節點的創建，這種節點處理通信功能很強，不僅可以實現配網調度中心、配電變電站、用戶連接端口等配電終端和廣域網之間的通信，還支持其他各類通信方式，能夠有效解決各類通信傳輸信息的傳輸處理問題，實現輸電流、電子信息流和用戶業務的統一。特別要指出的是，配網節點是利用智能配網的無線光纖和載波等技術建成的。

（二）高級自動化配電

目前實現高級自動化配電能夠對配電以及運行管理進行控制，在運行過程中，能夠獲取相關數據信息，通過實時監控，能夠掌握各項數據。再通過自動化配電功能的有效應用，能夠對機器設備進行綜合管理。對電力用戶來說，應用自動化配電之后，能夠通過自行抄表掌握用電量，還能對配網信息展開管理工作。

（三）數據傳輸功能

數據傳輸功能是智能配網系統應當首先實現的功能。就目前的設計情況來看，該系統可以利用GPRS無線系統對外部電表的信息數據進行控制和讀取，并將這些數據統計和存儲起來，建立起一個比較完整的數據庫，實現數據通信的功能，同時也能將遠程的一些數據參數功能應用到整個系統中來，增強系統的兼容性。

（四）DER并網技術

DER并網技術對提升配網系統的可靠性和安全性具有重要作用。這種技術主要通過控制保護配電網絡，對配電系統與接口設備的連接進行管理等方式，實現對調度和微網的優化。特別要指出的是，微網是配電子系統中的一個分類，不僅能夠應用于配電環節，還可以獨立于主網使用。在實際操作中可以統一對分散的DER并網技術進行管理，保證配網的安全性。

（五）故障分離技術

故障隔離主要是對配網電力進行限制，通過超導技術使用對電流進行限制。目前配網中融入故障隔離技術對完善智能配網功能具有重要作用，在配網設計過程中得到有效應用。在配網設計規劃過程中需要制定合理的規劃方案，結合各項先進技術，使智能配網可靠性不斷提升。此外，相關技術人員還需要采取在線監測措施，對配網運行過程中存在的各項問題進行監測，通過維護措施使得配網正常運行。

四、電力系統中的智能配網設計探析

設計電力系統智能配網時，第一步要確定設計目標，并制定明確的設計方案。在配電系統正常運行的前提下，要想完善智能監測系統，就必須在整合監測活動時得到數據。對配電系統功能的明確劃分需要結合智能配網設計目標，比如監測數據，又比如記錄三相電流、電壓以及功率等，并計算出不同時期的平均值，以反饋配電系統運行的穩定性。而且數據報表有記憶功能，它可以自動地將系統中的數據信息生成完整的工作日志。傳輸性也是數據的一大特點，在無線系統中可以利用自身的傳輸功能對各項數據信息進行調控，并用所獲得的各種統計信息有針對性地指導實際操作。此外，由于變壓器以及其他設備在運行過程中可能出現各種故障，因此故障檢測與檢修功能是配網運行必備的功能，必須實時改進，使之能夠在自動報警的基礎上進行自我修復。在設計目標之前需要搞清楚監測系統的功能。其中一個功能是數據監測，三相交流電測量數據是其主要的監測對象。例如小于等于15次的諧波電壓、小于等于25次的諧波電壓、三相功率因數、頻率等。先統計數值，再通過計算處理后傳輸。在設計配網智能監測終端的時候，開關狀態的信息極其重要。開關基本狀態一旦變化，繼電器就會對開關進行調整，這時便能得到脈沖電能表實際數值的變化范圍。

五、結論

綜上所述，電力系統智能配網的應用提升了電力系統管理效率。但是智能配網在電力系統的應用中還存在一些問題，相關人員應該重視對智能配網的設計，研究能夠有效提升智能配網使用效果的對策，進一步提高智能配網的穩定性和可靠性。

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（作者單位：山東弘圖電力科技有限公司）