10kV電力系統配電網絡的智能化研究

單一峰

國網山東省電力公司煙臺市福山區供電公司 山東煙臺 265500

近年來，隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，我國逐漸拉近了與發達國家之間的距離，逐漸引起了電力企業的關注，加大了對配電網智能化建設的投資。為了滿足人們越來越高的電力需求，進一步減少企業成本、提高社會經濟發展水平，我國必須發展智能化10kV配電網自動化系統。提高了電力系統的可靠性，改善了對用戶使用電力的質量，也增強了電力系統對于電力的管理和規劃。

1 配電網網絡結構的現狀

城市配電網的不斷升級，就對系統的智能化管理和穩定性做出了更高的約束，與此同時，計算機系統可靠性的不斷加強，微處理器技術的普及，使得智能化電器元件有了更好的運用環境，實用性進一步增強，由此在管理系統也實現了突破。相較于SCADA系統在電網中的使用，它的目標對象就是用戶本身，但是它的興起時間較晚。當前市場上，諸多智能化監控系統基本都是在已有的SCADA系統之上發展而來的，如此一來固然能夠符合簡單的監控需求，但是發揮不出10kV電力系統配電網絡的最大價值。針對此類問題，美國人首先提出了解決方案，它們研發并公布了全新的智能配電管理系統，顛覆了人們對這一概念的認知，同時還一同發布了微機綜合保護設備，這在管理層面上具有重大的意義。甚至可以說是顛覆性的改變[1]。

2 10kV配電網智能化系統的特征和發展現狀

進入21世紀后，國內的諸多城市依據國家發展目標展開了配電智能化的試點實驗工作，短期內大大促使了配電網智能化的發展。10kV配電網智能化系統是在已有的電網上建設一個和電網調度水平相吻合的智能化系統，使電網的建設和管理更加方便、簡潔，并保證電網運轉的穩定、安全。這種經濟又安全的系統建設，可確保企業的電網正常運行。同時，人們對電力的依賴越來越高，一旦發生電力系統故障，人們的生產生活將受到巨大影響。國家非常重視10kV配電網智能化系統的智能化建設，將其作為國家發展中的一個重大建設項目，為電網建設的積極發展而不斷發布相應的政策和法規。10kV配電網具有覆蓋廣、線路復雜的特點，發生故障時維修不便。雖然我國的10kV配電網智能化系統發展取得了一定進步，但是仍有很長的路要走。

3 智能化配電系統的模式

3.1 10kV電力系統配電網絡智能化

參照國內行政管理體制及配電網結構特征，不難看出，已有的模式中基本都是運用的分層控制處理。

智能化配電系統的基礎是一些智能化設備，這些設備具有一定的通信能力，憑借計算機網絡進行關聯，以此完成變電站的智能化管理，當然針對的對象還是那些智能化設備。在10kV電力系統配電網絡的管理過程中，很多時候都會接觸到控制終端，它們一般具有很多設備，分布面積大，一線情況繁雜，設備自身開啟很多，很容易發生故障脫扣等問題。智能化配電系統就能很好的處理這些問題，它強大的抗干擾性能，關鍵性的控制性能都得益于智能化設備，由于各項工作的完美銜接，使得完全分布控制系統逐漸形成，由此電力系統穩定可靠的要求也能夠輕易實現。

3.2 配電智能化對設備開關的要求

配電智能化與設備開關內在聯系緊密，網絡層面上的重組故障和自行隔離，基本都會借助PC機對開關遠距離調控。不僅如此，設備開關還有別的用途，比如進行相關數據控制及采集[2]。有鑒于此，我們以配電智能化系統的需求為基礎，對用于此種情況的所有設備開關提出了以下注意事項：

（1）開關在操作層面上兼具手動和電動兩種功能；

（2）在電源上一般使用的都是直流電源，大小基本為48V/24V，建議使用滿足條件下的最小容量；

（3）設備開關有很多要求，必須要有良好的絕緣性能，要實現無油化、產品要做的盡量小，功耗要盡量減小；

（4）設備開關盡可能與TA、TV共生設計；

（5）狀態信號有很多類別，有彈簧儲能信號、刀閘信號等；

（6）控制接口則有著更高的要求，它需要具有開關外接的相關接點。

上述需求都是最常見的最基本的需求，這是必須要滿足的，除此之外，設備開關還應該在操作電源、操作機構等領域進行革新。在以往的設計中，基本都是將直流二百二十伏或交流二百二十伏作為電源，但是這樣做明顯會和系統出現兼容性問題。對于整個供電的配電系統而言，如果出現了大的問題，基本上整個線路都會崩壞。

3.3 10kV電力系統配電網絡智能化系統的應用技術

當前，隨著計算機技術的不斷發展，測控技術、傳感器領域、通信科技都取得了極大的進步，這都為電力系統智能化夯實了基礎。經過詳盡的調研和認真比對，我們發現10kV配電設備最有智能化潛力。10kV電力系統配電網絡智能化系統借助計算機檢測技術，完成了不同模塊之間的銜接。這樣一來就能夠顯著增強其可靠性，并增強了它的傳輸速度。在通信介質選材上，我們一般使用的都是雙絞線，總線位置極限狀態下甚至能夠兼有一百多個點，同時還有總線仲裁技術，通信協議標準化等特性，如此種種都對智能化通信有著良好的促進作用[3]。

4 結語

10kV電力系統配電網絡的智能化是一個綜合性的知識體系，它在電力系統中使用時，技術層面上不僅涉及自動控制、機械、計算機等基礎學科，還兼有測量、通信、傳感技術等學科，只有各部門之間相互協調，才能發揮設備最大的價值。伴隨著10kV電力系統配電網絡智能化的不斷優化，其必將成為未來發展的主流，應用前景十分光明。當前，智能化配電系統正在朝向多功能、精細化發展，10kV電力系統配電網絡的智能化的引入，必將使得電力系統中智能化產品在穩定性和兼容性上有一個重大的技術飛躍，造福人們的生活。