供電智能配電網與配電自動化的發展和應用

林 潮

（廣西綠能電力勘察設計有限公司，廣西 南寧 530000）

城鎮化進程的加速，能源消耗日益增長，人們對能源質量與穩定性要求不斷提高，電力系統的發展尤為重要。然而，在電力系統中，由于“高功率傳輸，光功率分布”的理念[1]，使得配電網中的許多用戶忽略了配電網的發展，造成了傳統配電網的運行效率低下，不僅制約了配電網的發展，還影響了人民群眾的正常用電。所以，隨著城市的發展，配網的智能化以及配網的自動化技術也在不斷發展。智能配電網和配電自動化能夠對配電系統的弱點進行有效處理，同時也能夠對用戶出現的問題進行及時反饋，提高配電網的總體效能，降低能源消耗。

1 智能配電網概述

1.1 內涵與基本特征

隨著電力輸送技術和電網調整技術的快速發展，智能配電網逐漸代替了原有的舊配電網。在實踐中，大多數的電力公司利用計算機，監測不同區域的用電情況，并根據區域用電差異進行差異化配電，從而構建出與之匹配的快速、便捷的配電網[2]。通過差異化配電，達到有效節能用電的目標，對當前能源浪費問題進行改革，提高配電效率。隨著現代智能配電網的發展，電力網絡的發展越來越受到人們的重視。通過對電源裝置的指令，實現無人操縱的智能配電網。能夠快速整理、歸納、整理、分析系統中的資料，及時發現故障部件及高耗能裝置。供電企業可以將分布式供電設備配置到智能配電網中，來完成對城市不同地區的供電，該方法能夠有效避免停電、裝置失效等潛在的風險，增強了電網的穩定運行效率，同時也為一些電站減輕了用電壓力。智能配網的技術水平相對較高，通過對新技術的運用，能夠有效集成電力資源，充分滿足社會生活及發展的用電需求，避免資源浪費等問題，實現電力在傳輸網絡中的快速流動，實現電力的雙向快速流動。

1.2 應用方式

根據區域的具體情況，以生活生產的實際需求為依據，高效配電，提高智能配網效率[3]。增加配電網的線徑，降低電力傳輸損耗所占的比重，使配電網絡的建造符合城市規劃。在配電網中安裝各種傳感器，并安裝智能化的檢測裝置。重新布設配電網絡，技術人員要做好對供電系統的負載的預測工作，根據預測結果來制定電力網的建設規劃，從而決定配網的容量比例的合理范圍，達到供需協調。提高配電網的建設效率，改變傳統陳舊的運行方式，減少資源浪費，降低因人為因素帶來的誤差，通過智能檢測與控制，實現對配網的不間斷監控，能夠有效提高配電網的穩定性，減少成本，提高供電效率。

2 配電自動化的發展及應用

2.1 發展狀況

隨著現代科技的迅速發展，自動化程度越來越高，應用也越來越廣泛。配電自動化將給我國現代能源產業帶來新的生機和動力。配電網自動控制技術是由原有的配電網技術發展而來的一門高端技術[4]。

首先，在能源分配方面，配電自動化可以預測在一段時間里各個區域的用電量，從而可以在一定程度上降低或者提高配電容量，達到提高電力資源利用率的目的。解決人工指派方法的不足，防止人工指派的失誤，充分發揮配電網自動化的功能，降低工作人員的工作量，提高供電效率。

其次，在智能監控方面，配電自動化系統利用監控主機，對系統運行數據進行采集，再通過監控設備對信息進行分類處理，由智能設備下達命令，以此提高對配電系統的保護。

最后，在故障自動投切并恢復供電方面，配電自動化可以對出現故障或停機的配電設備進行快速探測，并及時切斷故障源，實現故障隔離、斷點定位等工作，并及時提供故障數據，相關人員可以快速對系統故障進行診斷及維修，從而可以盡快恢復供電。

2.2 應用方式

在能源分配方面，為了減少電能傳輸成本，提高電力的利用效率，相關單位及部門應該重視對自動化技術的應用，提升供電系統的整體運行效率，并對原有的配電網進行改造，以提高供電系統的整體工作效率，綜合利用配網自動化相關技術，提高電力系統工作效率[5]。例如，根據地區的不同環境，對生產生活用電進行預測，按需分配，從而對配電量進行調節，并將大數據技術的計算能力充分利用起來，從而提升配電量的計算精度。

在智能監控方面，為提高配電系統的智能化和網絡化，實現配電系統的多功能發展，通過對配電信息的采集、處理、存儲、分析、傳輸、控制等功能，對系統設備進行監測管理，監控整個配電系統的運行。

在故障自動投切并恢復供電方面，配電自動化系統應用廣泛，如ATS 電源切換系統的應用，當主回路發生故障時，配電自動化系統會立即切換為備用電源，保證系統的正常運行。

當前，我國電網運行中出現主動問題，比如：用電地區劃分不清、用電大戶分析不到位等，采取標準化的電網經營方式，減少電網投入，提高配電系統的信息化程度，以此保證配電網的工作效率，降低能源損耗。

3 智能配電網和配電自動化的異同及發展趨勢

3.1 智能配電網和配電自動化的異同

通過對智能配電網與配電自動化系統的對比分析，可以看出智能配電網與配電自動化緊密相關，并且具有一定的相似性。配電自動化是將現代計算機、通信、信息技術運用于配電網，是實現配電網智能化的重要技術途徑。配網自動化是配網技術的核心，然而，智能配電網相對于配電自動化而言，又具有不同的特征。它具有較高的科技含量，智能配電網是配電網中多種新電力技術的綜合運用。智能配電網涵蓋了主、二級配電網的各個技術范疇。智能配電網的目的是為了改善整個配電網的性能，減少總的費用。其次，智能配電網是多項技術、多項協同應用的有機結合，該方法融合了柔性網絡結構、FACTS 配電網、擴展保護、分布式智能控制等多種功能，在保證配電網運行安全的前提下，實現了配電網的快速自修復。智能配電網可以實現數字證書的大范圍接入和深度接入。它將先進的測控技術、電力電子技術、DER 和需求管理的作用充分運用起來，極大地提高了電源的可靠性和質量。相對于傳統配電網而言，其能量、資產利用狀況更為安全、高效。可以和用戶進行交談，根據用戶的需求給用戶提供電力，或者通過DER 接入互聯網。但是，配電網中的AMR 系統不能實現對用戶電能表單方向的讀出，也不能實現與用戶的交互。

3.2 智能配電網和配電自動化的發展趨勢

當前，國內大部分的供電公司還沒有形成一套完整的配電網自動監控體系，還采用比較陳舊的手動監控方式，在電網運行過程中，如果不能及時檢測到故障并進行維修，將會造成巨大的電能損耗。電力系統在運行過程中，極易出現斷電、傳輸效率下降等問題。所以，供電企業的管理者要重視配電自動化，引進專業人才，研究智能配電技術等的運用，并積極將各類先進技術運用到實際工作中，合理優化供電系統裝置，根據城市生活生產，理性配電，滿足城市發展的需求。由于中國地域遼闊，配網的負載很大，不同地區和不同省份之間的電力需求存在著很大的差異，技術標準也存在著很大的差別，這對配網的推廣造成了很大的障礙，同時也對智能配網的發展帶來了巨大影響。電力供應不能實現多元化，在電力供應上存在著很大的困難。供電企業應該以本地區實際生產生活需要為基礎，通過相應的分析技術，理性預測用電量及用電情況，如用電時段等，并合理選擇配電方式，以滿足城市生活生產的總體需要。通過引進新的系統，可以提高用電預測效率，并與傳統配電網相互融合，提高計算的準確性，確保系統的運行安全。通過對配網自動化技術的應用，可以有效提高配網負載容量，實現長時間全負荷運行，并通過現有的配電網吸收新的電力，提高電力供應容量。

隨著信息技術的不斷發展，各類數據管理系統也得到廣泛運用，云計算就是其中一種，通過將云計算技術引入電力系統中，可以有效改革傳統技術的弊端，提高整體工作效率。相關人員只建立起一個復合式的配網系統，就能夠有效提高供電的可靠性和穩定性，提升系統的性能，同時，還可以根據實際情況收集相關數據。再結合數據分析技術，對數據進行剖析和預測，以此判斷系統有無故障，并對相應設備進行管理，如電源處有故障，可以進行及時對電源進行處理。配電自動化技術能夠精確地處理故障，并且具有更高的運行效率。此外，它還能夠對設備的運行狀態進行監測，在出現突發事件時，可以在控制系統中發出警報，讓技術人員到現場進行檢修，實現了在不斷網的情況下快速地恢復發生事故地區的電力供應，從而實現了對電網的安全保障。建立起一個智能配電網。對配電自動化技術進行適當的應用，可以提高新舊設備的兼容性，這樣就能避免不同地域內的裝置間發生沖突，進而延長關鍵電源裝置的使用壽命。借助自動化技術特有的優勢，還能夠對系統的運行數據進行監控，并自動分析，當發現有故障數據時，能及時發出警報，將用戶進行分類，并根據用戶的不同需求進行合理供電，以此提高整個配電網的供電效率。電力企業的管理人員要重視將會對電網帶來的沖擊，并采取行之有效的防護措施，提高自動化技術的使用效果，并做好后續的資料處理。要對現行的配網運營體制進行改進，推動各種先進技術的深入結合，使其具有清晰的設計理念，不僅能夠滿足城市生活生產需要，還符合經濟循環發展理論。

4 合理運用智能配電技術的對策

4.1 合理分配相關資源

要想有效提升配電網的工作效率，管理人員應當根據工業生產的需求和技術的發展，對配網的具體改造、建設過程進行規范化管理。建立一支具有一定規模和較強綜合素質的專業團隊，充分利用先進技術開發和利用智能配網技術，提高電力系統運行效率。對于電網企業而言，其所設置的崗位種類繁多，這就需要相關人員具備更高的職業素質，同時，要有健全的評價制度，指導相關人員了解當前配電網絡智能化的管理與控制技術，加大對有關技術人員的培訓力度，使其迅速掌握新技術、新工藝、新設備等。電力企業要充分發揮現有優勢，對從事配電系統設計和有關技術研究的設計人員進行培訓，提高相關人員的職業水平和整體素質，從而推動電力工程的不斷發展。相關單位及部門應當對地區用電實際情況進行調研，并以此為依據，確定配電設備的改進方向，并制訂出一套新的配電網設計方案。

4.2 提高配電網檢修效率

由于配電網中各種電子設備、傳感器的數量較多，且分散在不同的區域，因此，傳統管理方式對配電網的監控難度大，配電網絡整體結構較為復雜，造成了其維護的困難。為了推動智能化配電網建設，加速配電網先進技術的普及，需要制訂智能化設備的維護規劃，健全相關技術規范，并且能夠對頻繁發生的故障進行妥善處理。技術人員要對各種自動化控制設備、智能檢測儀器的工作周期進行全面的認識，對配電網的工作狀況進行調整，對容易發生故障的設備進行多方面的監測，從多個方面收集相關的資料。定期對配電網進行檢修，做到有問題及時發現、及時處理，從而提高配電網運行效率。

4.3 利用物聯網自動化診斷網絡故障

在新的智能配網環境下，為了提升配網的資源利用率和負荷容量，相關人員必須通過部署多個傳感器，利用網絡技術重構電力資源調度機制，并將物聯網技術應用于配電網系統管理中，實現故障自動化診斷。技術人員可通過多種智能控制技術，快速獲取城市用戶的用電時間、用電消耗量等用電信息，并將信息傳輸至后臺控制系統，系統對相關數據進行自動化分析與處理。相關人員再通過控制這些傳感器，將信息傳送到后臺，從而及時了解和記錄故障原因，減少人工診斷錯誤率，提高診斷準確性，降低能源消耗。

5 結語

隨著社會經濟的發展，人們的生活生產對能源的需求越來越大。供電企業的管理者必須把智能配電網技術和自動控制技術相結合，提高用戶的滿意度，積極引入先進技術。在整體提高配電網工作效率的基礎上，還能實現低碳節能減排的城市發展目標。按照《配電控制條例》，全面了解電力設備的運行情況，做好電網改造工作，為今后智能配電網的發展提供有效保障。