10 kV電力配電工程智能化研究

蘇明義

（福建省億和建設有限公司，福建 龍巖 364000）

1 應用10 kV配電網智能化系統的必要性和意義

在科技和經濟發展過程中，電力系統經過不斷創新變得智能化，滿足了廣大用戶對電力系統的需求。有關電力企業不斷研發新技術，全面管理和規劃電力系統，以達到最小化成本和保障用電安全的目的[1]，同時提高電力系統工作質量，不斷促進社會經濟的發展。經過不斷調整和優化，10 kV配電網智能化系統對提高居民用電質量、改善居民用電需求以及增強電力系統的管理和應用具有重大意義和價值。

1.1 我國電力系統網絡結構轉型升級過程

城市是一個人口集中的重要區域，居民的日常生活、商業的營銷需求、工業的發展需求以及交通設備的運營管理等，都需要一個強大且穩定的電力系統給予支持。因此，一個城市的核心力量是一個發達穩定的電力系統。10 kV配電網智能化系統之前，城市主要配電網絡是SCADA系統，如圖1所示。它在電網工程中具有重要價值，主要作用對象是用戶本身。很多新型電力系統是在SCADA系統上發展起來的。運用過程中發現，雖然SCADA系統能夠滿足一些基礎的監控管理功能，但是無法發揮配電網絡的全部價值。隨著經濟和科技的不斷發展和進步，城市對配電網的需求越來越高。在保證可管理性和穩定性的基礎上，配電網不斷向智能化和自動化轉型。在此轉型升級過程中，人們不斷加強對計算機的系統應用。利用計算機系統進行管理，配合微處理器技術進行普及，為運用在配電系統上的智能化元器件提供了完備的工作環境，充分發揮其作用，不僅提高了其實用性，而且在管理層面上獲得了突破[2]。

1.2 10 kV配電智能化系統的價值和發展現狀

進入21世紀以來，我國正在全面建設小康社會，在國內的很多城市開展了配電智能化試點實驗，促進了對10 kV電力系統配電網絡的應用。10 kV電力系統智能化配電網絡是在原來的配電網基礎上建立一個和原本電網系統相匹配的智能化系統，目的是讓電網管理和建設更方便快捷，提高電網運行的穩定性和安全性。這種既節約經濟成本又減少大量人工投入的配電網絡系統，無疑滿足了人們對電網運行的高質量要求。

電網對于居民的生活有著重要意義，一旦發生故障，穩定的生活會被打亂。一個社會的發展離不開電網的支持，因此國家高度重視10 kV電力系統智能化配電網絡的運用，積極制定相關法律和制度，為10 kV電力系統智能化配電網絡的發展運用提供了有力保障。目前，10 kV電力系統智能化配電網絡雖然已經在很多地區運用，但是其線路復雜和覆蓋范圍廣的特點增加了維修難度，其完善和發展還有很長的路要走。

2 10 kV電力系統智能化配電網絡的工作模式

以往的配電網絡系統實行分層制度模式進行處理，因此在工作難度上存在浪費人力和財力的問題，也突出了智能化配電網絡系統的重要性和必要性。下面就10 kV電力系統智能化配電網絡的工作模式進行研究和分析。

2.1 10 kV電力系統智能化配電網絡的工作基礎

10 kV電力智能化配電系統的工作基礎是一些必要的智能化元件設備。這些設備要具有一定的通信能力，即可以將電信號轉變為數字信號，還可以將數字信號轉變為電信號，這樣操作人員才能夠進行操作和控制。此外，它需要計算機軟件的支持，并與計算機網絡關聯配套，這樣才能夠達到智能化配電系統網絡最終的控制和運行效果。其中，最主要的支柱力量是智能化設備，其在10 kV電力系統智能化配電網絡中起著重要作用。10 kV電力系統智能化配電網絡管理過程中要用到控制終端，由于控制終端具有結構復雜、設備繁多、接線眾多以及分布面積大的特點，因此管理過程中容易出現脫扣故障。如果利用智能化設備進行管理，則可以避免接觸復雜的終端，從而避免了一些意外故障的發生，還可以節約人工投入。智能化系統不僅具有強大的抗干擾能力，可以快速有效地解決問題，還可以完美銜接各項工作，使整個配電網絡系統成為完全分布控制系統，更加穩定可靠地滿足居民、商業、企業以及工廠等的供電需求。

2.2 10 kV電力系統智能化配電網絡對設備開關的要求

10 kV電力系統智能化配電與設備的密切聯系在于開關這一關鍵元器件，因此10 kV電力系統智能化配電的運行對設備開關的要求非常嚴格。在網絡方面的故障重組和自行隔離的情況下，系統往往會借助一個PC機調控開關，這是設備開關的一個重要用途。此外，在采集相關數據時也需要設備開關進行遠距離調控。設備開關使用的注意事項和設備開關的相關內容主要包括如下內容。第一，開關功能。市場上，一般的操作開關有手動和電動兩種類型，有的開關同時具備兩種功能。第二，開關工作的電流和電壓的要求。工作時，為了保護開關，以防其被燒毀，選用的電壓基本為48 V或者24 V，并使用直流電流。使用電壓時，建議盡可能在滿足條件的基礎上使用最小容量的電壓。第三，設備開關的性能要求。在選擇設備開關時，需要考慮很多條件。首先，要有良好的絕緣性能，因為在大型配電工程中安全是首要條件。其次，要選擇可以實現無油化的設備開關。最后，設備開關的產品體積要盡量小，所耗功率要盡可能小[3]。第四，設備開關的共生設計。在設計設備開關時，最好可以將電流互感器和電壓互感器一起設計，以提高設備開關的效能和質量。第五，設備開關的類別。常見的設備開關通常有彈簧儲能信號和刀閘裝置兩種類型，但是還有其他一些類型的開關，需要根據不同的情況選擇合適的開關。

除了以上對設備開關的一些必需基本要求之外，實際上需要不斷地完善和創新設備開關，如在操作電源上和操作機構上等都需要進行一定的革新。例如，在以往的配電系統設備中，一般都直接安裝直流220 V或者交流220 V的電源，這樣可能導致系統出現兼容故障，且對整個配電網絡系統是一個大的安全隱患，可能出現電路癱瘓，導致大面積電力無法供應問題。

2.3 10 kV電力系統智能化配電網絡的應用技術

我國科技不斷發展，其中計算機的發展尤為突出。人類利用計算機不僅節約了大量工作成本和時間，而且提高了居民的生活質量和水平。很多由計算機技術誕生的智能化系統和設備也在逐漸進入各家各戶，尤其是網絡的不斷發展，科技和信息的碰撞，給人類的生活帶來新體驗。此外，在測控、傳感、通信以及交通方面，我國都有很大的進步，不僅推動著電力系統的完善和創新，也為電力系統的發展奠定了基礎。與之前的配電網絡系統相比，10 kV電力系統智能化配電網絡借助網絡和計算機檢測技術，完美銜接了電網之間的不同模塊，充分體現了10 kV電力系統智能化配電網絡系統的穩定性和可靠性，且運行速度隨網絡技術的進步不斷加快。可以預見，10 kV電力系統智能化配電網絡系統對我國和全世界的配電系統來說具有重要作用，使城市居民用電更加安全。

3 結 論

10 kV電力系統智能化配電網絡系統結合計算機和智能設備，不僅對以往的配電網絡系統進行了全新的改革，而且促進了自動化控制、智能化產品以及機械制造等方面的發展。目前，10 kV電力系統智能化配電網絡系統還在不斷完善、創新以及改革，朝著更加智能化和精細化的方向發展，必將為電力系統帶來質的飛躍，為人類的生活造福。