智能配電網的工程實踐研究

王建坤

國網吉林省電力有限公司東豐縣供電公司 吉林遼源 136300

1 智能電網的工程概況

據調查，負荷點約80%的停電是由配電系統引起的。因此，為了提高現有電網的安全性，有必要開發可靠性更高的配電系統。隨著經濟的發展，城市電網規模不斷擴大，設備部件的增加必然導致系統中設備部件失效的可能性增加[1]。

配電網拓撲分析是基于分布式電氣元件之間的關聯程度，將整個配電網的拓撲圖與線、點相結合，然后根據所述電源節點和開關節點對整個網絡進行拓撲分析。分布式網絡的拓撲分析可以用來估計各種形態，可以快速判斷和定位故障甚至使電源得到有效的恢復。

（1）關聯表矩陣的表示：建立節點描述矩陣和分支描述矩陣兩個表矩陣。這兩個矩陣包含與每個節點和每個分支相關聯的節點或分支號，并且可以詳細的分析各種屬性以及相應的特征。由于配電網拓撲結構的復雜性，以及基于關聯表的搜索分析方法的復雜性和耗時性，使得網絡拓撲結構的快速跟蹤難以實現。

（2）網絡基矩陣：配電網是由節點和弧段組成的變型網絡。VSNS的各種允許結構形式都是網格形狀，所有網格形狀的弧并集的基本映射是VSNS的基礎[2]。網絡基礎設施由網絡基礎設施矩陣描述。網格形狀由圓弧結構矩陣描述。通過對網格矩陣的變換，得到了描述網格形狀的圓弧結構矩陣。

（3）節點消除法：節點消除法適用于任何路由方法，但主要應用于比較繁瑣的路由研究，除此之外，還會對其他的研究產生一定的影響，如狀態估計、潮流計算、故障定位等方面存在一定的影響。

（4）樹搜索方法：在樹搜索中，以總線條為圖的頂點，以分支為圖的邊。一般來說，交換機對網絡結構沒有太大的影響。許多情況，影響開關位移的現象只是局部的。

2 關鍵技術與難點分析

2.1 自愈功能

配電網的自修復是指配電網能夠及時發現系統故障，對系統的復雜狀態進行提前預防，同時實行具體的實踐。當系統處于不穩定的情況時，這時系統就會自覺變為原始狀態。因此，需要一套高效的智能處理控制設備和應用軟件支持的綜合智能配電主站[3]。一般進行功率流的調節，從而能夠及時改善相關的饋線，進一步促使配電網得到正常穩定的運行。

2.2 在線故障仿真關鍵技術

當配電網存在故障后，極易形成二次甚至是多次的接地短路，從而使得系統受到影響。所以，要及時發現存在的問題并且及時的采取有效的措施加以解決。在傳統的單相接地故障定位中，配電網一般采用逐線牽引和停車的方法來確定故障線路。選擇故障線路后，工作人員被派往現場查找故障位置，然后進行故障排除，除此之外，能夠確保測試的穩定性。

2.3 工業以太網和EPON的組合

作為通信數據網其發揮著非常重要的作用，其能夠有效的為建筑區域的變電站、配電網等區域帶來一定的服務，使其能夠得到更多的方便，他們可以與主站系統進行及時的整合，從而發送數據，給人們帶來一些數據的參考。然而，當網絡系統存在故障時，其不會給其他設備帶來影響，只會影響事件的故障點。主站到變電站的數據通信網絡采用基于SDH光纖自愈傳輸網絡的專用調度數據網絡架構，采用內置的城市通信傳輸網絡設備，并配備專用數據網絡設備接入路由器。然而對于一些比較大的核心配電網而言，其通常運用的是工業以太網環網通信方式。而對于一些小型的終端配電站而言，其通常運用的是EPON通信。只有將這兩種系統有機的整合在一起，就會使整個系統得到有效順利的運行，進而提高工作的效率，從而給人們帶來極大的便利。

2.4 配電網絡模型

這一模型能夠有效解決數據交換的有效性，從而能夠使不同的配電自動化系統得到穩定的運行。進一步使網絡模型更加規范、嚴格，從而能夠運用信息交互總線來完成生產的連續性。

3 智能電網的工程建設實踐

作為智能配電網系統，通信系統是分布式數據傳輸的關鍵和核心。將通信系統主站的控制命令準確地發送到多個遠程終端，并將遠程設備運行情況的數據信息收集到控制中心[4]。智能電網通過選用先進的監測技術，進而能夠進行有效的監控，還可以優化系統的運行狀態，進一步降低系統的負載率，通過有效運用系統的優化功能，延緩網絡的主要設備的投資，從而使經濟效益以及社會效益得到極大的提升。

現有的并網機容量標準或運行指南選擇其并網點，這就會導致分布式發電的推廣受到一定程度的限制。對于可持續發展而言，其具備非常優越的適應性，通過連接大量DER，能夠有效的減少電網的成本，進一步推動有關能源發電的發展，降低污染物的排放量，進一步使環境得到美化，資源得到合理的配置，進而減少資源的浪費程度，提高資源的利用率，給相關的企業帶來良好的經濟效益。

4 結語

現階段由于人們對于電力的需求越來越多，并且運用的范圍更加廣泛，因此相應的就會導致電力出現供不應求的局面，使得相關的技術與資源得不到有效的整合。因此智能電網的普及以及其有效應用能夠對資源的合理優化起到非常重要的作用。智能電網的發展有利于推動中國產業革命和創新，為中國的新征程注入新的動力。