智能配电网技术支持系统的研究与应用

2016-06-08 07:18 [电力论文] 来源于：互联网作者：互联网

导读：【摘要】智能配电网实现自动化是电力系统不断发展的趋势。由于配电网的覆盖范围非常广，电气设备所处的环境比较复杂，因此实现配电网的自动化面临很多问题，本文针对配电网自动化技术进行了详细介绍以及相关的研究。【关键词】配网自动化；智能配电网技术

　　【摘要】智能配电网实现自动化是电力系统不断发展的趋势。由于配电网的覆盖范围非常广，电气设备所处的环境比较复杂，因此实现配电网的自动化面临很多问题，本文针对配电网自动化技术进行了详细介绍以及相关的研究。

　　【关键词】配网自动化；智能配电网技术

　　一、引言

　　智能配电网技术主要是指通过具有自动检测功能和自动控制功能的设备对电能传输和使用的全过程进行自动化管理和自动化调度。配网自动化技术能够实现对电力系统远程和就地的自动控制、调节和监视，为实现电力系统稳定、安全、正常的运行提供保障的基础，另一方面也有利的保障和满足供电质量的实际需求和经济效益以及管理效率。

　　通过智能配电网的自动化系统的有效应用，可有效协调电力系统的不稳定性。在电力系统自动化中应用智能技术不仅能够发展和完善电力自动化技术等需求。但当前我国电力系统自动化水平还不是很高，各方面发展不太成熟，都不同程度的存在一些问题和不完善的地方。因此，考虑到当前电力系统的发展还不是很成熟，为了尽可能的满足公众对廉价和便利的电力网络需求，将智能技术应用到电力系统当中十分必要。

　　二、智能配电网的自动化技术在电力系统中的应用

　　智能配电网的自动化技术可以提高电力系统维护运行的水平，降低检修工人劳动的强度，提高供电的质量，减少停电的时间；配电的电力系统进行配电的自动化可以增加经济的效益：它的直接的效益是，很大的程度上对故障进行处理的时间缩短了，停电时间减少了，使配电的电力传输顺利进行，提高了经济效益，并且配电网进行自动化的建设可以使电力系统运行方式更加的经济，线路分段点的布置更加的合理，对线路进行补偿和投入更加的合理，对电力系统网络的损耗进行减少；间接效益是，由于配电网采用了自动化的系统，电力的运行部门对故障的查找以及维护方面不用花费许多时间以及人力，运营的成本降低了。

　　（1）配电网的自动化技术可以把电力系统监控的范围进行扩大，起到有效的管理；配电网的运行管理水平也得到提高；对事故和操作造成的停电时间进行缩短，供电的可靠性提高；改善供电的质量，用户的服务水平质量和劳动的生产率同时提高。

　　（2）使用环网的供电方式，对线路出现的故障和检修引起的停电，对于非必要停电区段可通过进行环网供电进行供电。使用配电网的自动化系统，对线路故障出现的具体位置可以快速地进行监测、进行隔离处理；对线路的供电进行恢复，对故障停电造成的范围进行缩短，对用户的停电时间进行缩短，对非故障区段可通过环网转供进行供电，提高供电的可靠性。

　　三、智能配电网技术支持系统的研究

　　3.电力系统中的配电网自动化技术

　　3.1电网调度自动化

　　电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统。电网调度自动化技术能够在进行电力生产时，利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控，对电力市场进行自动调度，满足电力市场实际运营需求。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端，调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度。

　　配电网智能调度通过获取配网全景信息实现一体化的信息支撑、优化的调度计划，建立智能调度技术支持系统和智能型运行控制体系。配电网智能调度的核心是在线实时决策指挥，包括系统快速仿真与模拟、智能预警技术、优化调度技术、预防控制技术和事故处理与恢复技术。配电网调度智能化是对现有配网调度控制功能的扩展。

　　以下是配电网调度工作存在的主要问题：

　　（1）对配电网的监视、控制手段不足。目前配网运行数据的完备性和准确性存在差距，控制手段不足。配电自动化系统的建设应着重提高系统的覆盖面，保证较高的故障遥信覆盖率；利用与计量自动化等相关系统的接口，扩展系统信息监视功能；选择对故障隔离和网络重构效果最好的设备进行遥控，提高网络重构和设备控制能力。

　　（2）配网故障快速处理能力不足。配网故障信息完备性和处理能力不足，无法快速发现、隔离和恢复故障，影响供电可靠性。具有自愈功能的智能配电网可以利用自愈控制技术提高故障快速处理能力，减少电网故障对用户的影响，保证供电可靠性和电能质量。

　　（3）配网调度管理粗放，辅助决策手段不足。配网操作量大，合、解环操作频繁，误操作风险巨大，防误操作技术手段不完善。利用配网自动化的风险预警预控、智能报警、智能防误和程序化操作等技术，可以有效提高配网调度管理水平，减少人工操作，提高工作效率和安全运行水平。

　　3.2配电网自动化

　　配电网自动化技术通过将配电线路和配电站结合，共同合成配电网，具有分散、点多、面广等方面的特点。该技术能够对配电网运行状态进行实时监控，从而对配电网运行模式进行改进和优化，当配电网发生故障，出现运行异常现象时，配电网自动化技术能够将故障及时找出，并予以有效的处理措施。

　　配电自动化技术是智能配电网技术支持系统的重要组成部分。建立和完善配电自动化系统，可以提高对配电网的运行监控能力，实现对配电网的实时监控和运行分析，提高用户供电可靠性和配网运行管理水平（如图1）。

　　目前部分地区供电企业已开展了配电自动化系统的试点和建设工作，存在的主要问题包括：

　　（1）配电自动化系统涉及专业多，覆盖面大，系统接入设备型号繁多，通道形式多样，相关技术标准尚未统一。配电自动化系统的建设应保证系统的兼容性、开放性、安全性、先进性与实用性，避免因系统发展和技术进步引起大规模改造甚至推倒重来。

　　（2）配网结构调整和设备改造频繁，图形参数维护工作量巨大，配网自动化系统的难点在于运行维护。在配电自动化系统涉及和建设中，应充分考虑运行维护的业务流程设计，评估配电自动化系统投运后的管理成本，提高系统的投入产出效益；坚持建设和管理并重。　　四、智能技术与自动化的发展趋势

　　4.智能配电网技术支持系统的发展趋势

　　4.1智能配电网

　　智能配电网通过广泛应用的分布式智能设备、通信系统和自动控制系统，对配网设备的运行状况进行实时监控，进行数据收集、整合和分析挖掘，实现电网各成员之间的无缝连接及实时互动，达到对整个电网运行的优化管理。

　　智能配电网可以提高对电网信息的获取能力，实现精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理，提高能源综合投资及利用效益。智能配电网具有自愈和自适应功能，实时掌控电网运行状态和负荷分配，及时预测、诊断和处置系统故障和隐患，保证电网安全和供电可靠性。

　　智能配电网可以优化系统资源配置，提高需求侧管理水平，满足用户端个性化的电能需求。智能配电网具有良好的兼容性，支持分布式能源及可再生能源的友好接入，以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求，满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。

　　4.2配电网运行管理现状

　　配电系统处在电力系统的最末端，直接面向用户，是保证用户可靠供电和电能质量的关键环节。配电网的可靠性指标是整个电力系统结构及运行特性的集中反映。长期以来，配电网建设滞后于地区经济和输电网的发展，制约了配电网管理效率和供电可靠性的提高。目前用户停电80%以上是由配电系统原因引起的，电网有一半的损耗发生在配电网。目前配电网的自动化程度远低于输电网，而分布式电源接入主要影响配电网的运行与控制。

　　4.3智能配电网研究的开展

　　智能配电网建设涵盖电源、电网、用户的全流程和贯穿电网规划、设计、建设、运行维护、技术改造、退役的全过程，最终形成电力流、信息流、业务流的高度融合和一体化。

　　（1）开展智能配电网研究，需要优化配电网各环节的协调配合，实现对配电网运行状态、资产设备状态和供电可靠性的实时、全面监视，提高配网整体资产利用率与管理水平，建设结构合理、安全可靠、经济环保、技术先进、信息畅通的现代化配电网。

　　（2）开展智能配电网研究，应积极推进配电自动化建设，采用经济、可靠、先进的传感、通信和控制技术，提升配网在网络重构、潮流优化和自愈控制方面的智能化水平，确保配电网的可观测性和可控性，提高供电可靠性和电能质量。

　　（3）开展智能配电网研究，需要深入探索配网智能化的内涵和技术特征，构建促进配网智能化的整体技术构架，制定和实施相关技术标准和规范。确保对广大用户的安全可靠供电是地区电网企业的核心工作。智能配电网研究对提高配电网运行管理水平和供电可靠性具有重要意义。

　　五、结语

　　综上所述：为实现电力系统电网各个成员之间的完美链接和互动来达到整个配电网生产运行的优化管理。在策略上制定和实施相关技术标准和规范尤为重要。这样有利于开展和构建促进对智能配电网的广泛应用的电网智能设备、通信系统、自动控制系统来进行一系列运行状况来实施开展数据收集、整合分析等各项研究工作来达到最优化的配网运行管理。

　　参考文献

　　[1]曾琳，金涛.探讨电力系统自动化智能技术在电力系统中的运用研究[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2011.

　　[2]雷煜卿，李建岐，侯宝素.面向智能电网的配用电通信网络研究[J].电网技术，2011.

　　[3]李祥珍，何清素，孙寄生.智能配电网通信组网技术研究及应用[J].中国电力，2011.

　　作者简介

　　丘忠（1983-），男，广东梅州人，广东电网公司佛山供电局电气工程师，硕士研究生，研究方向：配电网生产运行及配电网自动化

（编辑：东北亚）

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