基于數字化技術的智慧配電系統及其設計應用

摘要：近年來，智慧配電系統在電力系統中應用比較廣泛，能夠實現電力系統的科學化、信息化管理，使電力資源得到進一步優化配置，達到節能、環保、減排等目的。隨著數字化技術日趨成熟，智慧配電系統依托數字化技術其系統設計水平得到有效提升，有利于提升智慧配電系統的自動化、信息化，也能夠實現智慧配電系統的穩定性、安全性。首先對數字化技術下的智慧配電系統進行簡要概述，并探討研究基于數字化技術的智慧配電系統及其設計的具體應用（？？），最后分析基于數字化技術的智慧配電系統的應用前景。

關鍵詞：數字化技術""智慧配電系統""價值作用""設計應用""應用前景

中圖分類號：TM76

Design"and"Application"of"the"Smart"Distribution"System"Based"on"Digital"Technology

ZHAO"Weijie

State"Grid"Enshi"Power"Supply"Company，"Enshi，"Hubei"Province，445000"China

Abstract："In"recent"years，"the"smart"distribution"system"has"been"widely"used"in"the"power"system，"which"can"achieve"scientific"and"information-based"management"of"the"power"system，"and"further"optimize"the"allocation"of"power"resources，"so"as"to"achieve"goals"such"as"energy"conservation，"environmental"protection"and"emission"reduction."With"the"increasing"maturity"of"digital"technology，"the"design"level"of"the"smart"distribution"system"based"on"digital"technology"has"been"effectively"improved，"which"is"conducive"to"enhancing"its"automation"and"informatization"and"also"achieving"its"stability"and"safety."This"article"first"provides"a"brief"overview"of"the"smart"distribution"system"based"on"digital"technology，"then"explores"and"studies"its"design"and"specific"application，"and"finally"analyzes"its"application"prospects.

Key"Words："Digital"technology;"Smart"distribution"system;"Value;"Design"application;"Application"prospect

智慧配電系統多適用于低壓配電系統中，利用智慧配電系統的遙信、遙測、遙控等功能，不僅能夠提高配電網的配電效率，而且能夠確保配電系統安全可靠運轉?，F階段，數字化技術逐漸深化應用在智慧配電系統中，能夠更好地優化和完善配電系統，實現電力系統合理有效的管理。

1"數字化技術下的智慧配電系統

1.1"基于數字化技術的智慧配電系統的結構

隨著現代信息化科學技術的快速發展，數字化技術在智慧配電系統中的應用日趨完善，主要通過智能終端和智慧電柜兩種模式體現出來。智能終端模式憑借自身數字化功能，能夠對系統各個回路進行全面監督和管控，實現對配電系統的全面精細化管理。智慧電柜模式優勢在于一體化程度比較高，能夠實現配電回路的構建、監督、管控一體化集中管理[1]。這兩種模式均能利用組網實現自身結構的多層化、網絡化，以便能夠實現配電系統的集中控制和管理，大幅度簡化運行和維護方面工作，提高智慧配電系統運行效率。

1.2""基于數字化技術的智慧配電系統的優勢

智慧配電系統在數字化技術的加持下，能夠使其自身功能得到優化和完善，有利于智慧配電系統更加安全、高效運轉。數字化技術下，智慧配電系統的優勢主要體現在以下幾方面。

1.2.1""具有穩定性能

在數字化技術的加持下，使得智慧配電系統自身功能更加強大，不僅能夠連續不斷供應電能，實現電源的自動轉化，而且在出現事故時，能夠通過級間聯鎖功能有效避免事故擴大。基于數字化技術的智慧配電系統，其智能化程度更高、邏輯控制功能更加突出，在一定程度上能夠減少非故障停電事故，保證智慧配電系統穩定運行。

1.2.2""具有安全性能

數字化技術在智慧配電系統中的應用，能夠完善和優化系統管理，實現對系統運行全面精細化的監督和管控，這樣能夠大大減少系統安全隱患，有利于提升智慧配電系統的安全性能。例如：以往智慧配電系統電氣火災事故頻發，引入相關數字化技術能夠加強對異常電流的識別和管控，有利于第一時間消除異常電流，并最大限度降低對系統的損壞，避免電氣火災事故的出現，從而大大提升智慧配電系統的安全性能[2]。

1.2.3""綠色節能性能

新時期，國家各項事業建設發展堅持綠色可持續發展的理念，智慧配電系統及其設計亦是如此。在數字化技術的加持下，智慧配電系統將綠色節能理念貫徹到底，在進行系統設計時開發智慧化能耗管理模塊，從硬件和軟件兩方面入手，實現能耗相關數據信息的全面精準采集和科學合理分析；而且在數字化技術下，可以及時發現和定位系統能耗的異常點，幫助電力用戶進一步優化節能用電方案，這樣不僅能夠提高系統能耗管理水平，也能夠實現綠色節能目的。

1.2.4""人機交互性能

由于配電系統安全運行和高效管理離不開工作人員與配電儀器設備、集中平臺的交互，而數字化技術在智慧配電系統中的應用，能夠實現配電系統的本地媒介與一體化電柜架構充分融合，這樣能夠提高人機交互工作效率，更好地對智慧配電系統進行管控。同時，智慧配電系統依托數字化技術，可以開發設計專家診斷功能模塊，以此功能可以及時發現系統運行出現的異常，并能夠智慧化地給予預判和警告，同時能夠提出合理解決方案，為配電系統運行控制管理提供有針對性的意見。

2"數字化技術在智慧配電系統中的設計應用

2.1"智慧配電系統參數指標設計

新時期，數字化技術在智慧配電系統中的應用，涉及系統設計的各個階段。尤其在系統參數指標設計階段，數字化技術的充分融入，能夠進一步優化各項參數指標，為智慧配電系統的安全高效運行奠定基礎。數字化技術的有效融入最直接體現在智能終端和智慧電柜的參數指標設計，智慧終端參數指標設計主要包括一體式終端和分體式終端，具體智慧終端參數指標見表1[3]。

在智慧電柜參數指標設計中，需要考慮多方面內容，依托數字化技術，結合不同類型智慧電柜的使用標準和需求，科學合理設置各類柜型電流的寬度、深度、高度及回路數量和規格，這樣才能夠確保智慧電柜各項參數指標設計的規范性、合理性，以此優化和提升智慧電柜整體性能。

2.2""智慧配電系統設計

2.2.1""應用場合

目前來看，數字化技術在智慧配電系統中的充分運用，能夠進一步完善優化智慧配電系統設計，提升系統的整體性能，有利于智慧配電系統的推廣應用。隨著數字化技術的融入，也使得智慧配電系統應用場合逐漸擴大，不僅可以應用在民用建筑供電系統中，還能夠應用在鐵路運輸、石油化工等多個行業領域，也就是說，配有變電站、配電箱、低壓配電室的場所均可應用智慧配電系統。

2.2.2"設計方法

在數字化技術加持下，智能終端設計應在原本配電回路系統上安裝符合智能終端使用需求的電流雙向感應器以及相關檢測設備，并建立各系統終端的網絡通信聯系，以此構建智能終端系統。在具體設計時，需要結合應用場合和用戶的實際情況及使用需求，科學合理對系統進行整體設計，不斷提升配電箱和配電柜的性能，并適當添加一些相關的終端系統，以此優化和完善組網結構，得出完整的拓撲圖。在進行智慧電柜設計時，應充分結合智慧電柜的型號、規格及配電回路的數量，依據實際用電負荷科學合理進行設計，確保匹配是相互的、雙向的。

2.3"變壓器設計

變壓器是智慧配電系統重要組成部分，為此需要做好變壓器設計，以便能夠提升智慧配電系統整體性能，確保變壓器運行經濟性、安全性得以實現。在進行變壓器設計時，應充分結合數字化技術，科學合理地對變壓器的負載進行管理和調配，同時做好變壓器運行數據的歸納收集和分析計算，確保變壓器各項參數指標和功能符合智慧配電系統的使用要求，提升變壓器經濟性和安全性。在具體進行變壓器設計時應考慮以下幾點內容。

一是做好變壓器經濟運行區間設計。需要結合應用場所和用戶使用需求，嚴格按照相關標準要求計算變壓器各項參數，確保各項參數合理準確，以便更好地優化變壓器設計，實現變壓器的經濟性能。二是主備電源作為變壓器重要組成部分，需要變壓器設計人員重視一級負荷和二級負荷主備電源調配功能的設計，結合變壓器使用需求合理設計主備電源的調配，確保變壓器電源持續穩定[4]。三是為確保變壓器供電可靠性，應考慮設置兩臺變壓器，確保當一臺變壓器停止運行時，另一臺能夠及時替代負擔起所有荷載，從而可以保證變壓器正常運行，實現變壓器運行的經濟性和安全性。

2.4""其他設計要點

數字化技術在智慧配電系統的應用效果比較理想，除了以上幾點設計應用外，還涉及智慧配電系統其他方面的設計，具體包括以下幾方面設計要點。

2.4.1""斷路器設計

在斷路器設計和選擇時，應充分考慮配電系統使用需求和數字化技術應用要求，科學合理選擇斷路器型號，并按照相關標準合理設計斷路器的脫扣值，同時也應設計2對輔助接點和分勵脫扣器。

2.4.2""電動操作機構設計

由于數字化技術的融入，對智慧配電系統提出更高使用要求，需要為主進線斷路器、母聯斷路器、油機切換斷路器、遙控分合閘功能回路斷路器等安裝電動操作機構，以便能夠提高智慧配電系統整體性能，提高系統自動智能性、操作便捷性。

2.4.3""互感器設計

數字化技術影響下，對智慧配電系統中的互感器提出更高要求，需要使用具有保護功能和測量功能的電流互感器，同時應充分考慮配電回路規格、智能終端型號等多方面內容合理選擇互感器[5]。

2.4.4""深層次分析數字化技術

雖然數字化技術在智慧配電系統中得到廣泛應用，但是仍然需要重視技術融合應用的深層次分析，深入挖掘數字化技術在智慧配電系統應用中全面精細化、綠色節能化的價值作用，確保智慧配電系統整體性能的高效提升，為社會和大眾提供更加優質電力服務。

3""基于數字化技術的智慧配電系統的應用前景

現階段，基于數字化技術的智慧配電系統在多個行業領域得到廣泛應用，并得到比較理想的應用效果，特別是在系統安全運行、綠色節能、高效管理等方面效果尤為突出。智慧配電系統能夠監測系統實際運行情況，對于出現異常情況能夠及時預警，減少故障和事故的發生，確保配電系統安全可靠運行。例如：智慧配電系統具有完備的電氣火災監控功能，對于可能出現的電氣火災，能夠第一時間進行預警，盡可能降低事故風險發生。智慧配電系統還具備能耗管理功能，能夠監測發現無效運行，并對其展開全面精細化管理，減少系統無效運行，達到節約電能的目的。另外，智慧配電系統還能夠提高系統運行管理效率，由于智慧配電系統交互途徑具有多樣性特點，能夠實現本地、遠程等多種多樣的交互工作，這樣能夠實現全面集中管理，不僅可以降低人工管理成本，還能夠大大提升系統管理效率。目前來看，基于數字化技術的智慧配電系統的應用前景廣闊，未來應不斷創新數字化技術在智慧配電系統中的應用，結合行業發展需求不斷優化和完善智慧配電系統，重視數字化技術的深度融合，以便能夠推動智慧配電系統進一步發展。

4""結語

綜上所述，智慧配電系統及其設計離不開數字化技術的支持，為此應不斷創新數字化技術在智慧配電系統中的應用，更好地提升智慧配電系統的整體性能，確保智慧配電系統高效安全可靠運行，同時踐行綠色節能理念，將綠色節能理念貫徹落實到底，實現智慧配電系統的可持續發展。

參考文獻

[1]趙永良，牛垣絎，王顯鋒，等.供電所末端業務融合數字引擎研究及應用[J].電信科學，2023，39（11）：164-173.

[2]盛鵾，吳梓妍，李智勇.基于數字孿生技術的城市新型電力系統應用架構[J].電工技術，2023（6）：100-103.

[3]鐘火榮.數字化技術的智慧配電系統及其設計應用[J].電力設備管理，"2022（14）：33-35.

[4]劉志，孔繁宇，樊國旗，等.新型電力系統下“智慧配電網+”的探索與實踐[J].大眾用電，p2022（11）：55.

[5]周來.基于數據挖掘的低壓配電網拓撲智能識別與電壓管理優化[D].華南理工大學，2021.