智能配电网发展前景展望

智能配电网发展前景展望

张贵新王建东

（国网冀北电力有限公司唐山市曹妃甸区供电分公司河北省唐山市063200）

摘要：智能配电网（SmartDistibutionGrid）是智能电网的重要组成部分，也是智能电网研究的一个热点，是智能电网研究和发展最为活跃的领域。它不但允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微电网运行，且鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动。智能配电网是在现有配电网前提下，针对可能会大量接入的分布式电源、微电网、大规模储能等装置的情况，对传统配电网运行控制方式进行改变。由于配电网本身具有规模庞大、运行环境恶劣、点多面广、变化快等许多不利因素，随着新型电源大规模接入，更加加速了其由量变到质变的过程，出现一种极其复杂的控制网络模型，智能配电网则为该种模型提供了有效控制及管理的解决方案。

关键词：智能配电网；分布式电源；微电网；自愈能力

1.前言

智能配电网以配电自动化技术为基础，通过融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息和通信等技术，并利用智能化的开关设备、配电终端设备，在含各种高级应用功能的可视化软件支持下，实现配电网正常运行状态下的监测、保护、控制、优化和非正常状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其他附加服务。

2.智能配电网设备

智能配电网要想实现智能化，必须靠智能设备来支撑，并且广泛地应用先进的技术改进设备，以此来使配电网的性能更好。现如今，配电网中应用的智能设备主要包括：智能传感器、智能配电变压器、电子式互感器、智能熔断器、DFACTS装置、故障电流限制器等等。

3.智能配电网的内涵

智能配电网从关键技术来看，它的内涵包括以下方面：

（1）具有配电自动化基础；

（2）高效的、充分整合的通信系统；

（3）无处不在的传感器和测量装置；

（4）智能配电网主站；

（5）统一的输配电网系统的数据模型；

（6）智能配电网管理；

（7）统一的标准服务；

（8）“即插即用”的智能装置；

（9）高级应用软件；

（10）信息安全；

4.智能配电网的外延

从智能配电网建立的形态与目标来看，由于广泛接入分布式电源和供电可靠性要求的提高，给智能配电网提出了需要满足支持配电网技术发展适应环境变化的要求。其外延包括以下方面：

（1）配电网大量接入的风能、太阳能、生物质能等可再生能源分布式电源；

（2）提供良好的电能质量和供电可靠性；

（3）精细化的配电网生产指挥系统建设。

5.智能配电网功能特征

智能配电网针对其设计、建造、运行、维护等环节，综合应用各种先进自动化技术、通信技术、信息技术以及现代管理理念和手段，实现延长设备寿命，确定资产更换的优先顺序，减少配电网故障，减低配电网改造投资等目的。随着技术的发展，它的定义、内容亦将不断补充、完善和发展。其主要有以下功能特征：

5.1具有自愈能力

自愈是指智能配电网能够及时检测出已经发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作，使其不影响对用户的正常供电或将影响降至最小。

5.2具有更高的安全性

智能配电网能够很好地抵御外力与自然灾害的破坏，能够将破坏影响限制在一定范围内，避免出现大面积停电，保障重要用户的正常供电。

5.3提供更高质量的电能

智能配电网实时监测并控制电能质量，使电压有效值和波形符合用户的要求，保证用户设备的正常运行并且不影响其使用寿命。

5.4支持分布式电源的大量接入

这是智能配电网区别于传统配电网的重要特征。通过保护控制的自适应及系统接口的标准化，支持分布式电源的“即插即用”，并通过分布式电源的优化调度，实现对各种能源的优化利用。

5.5可对配电网及其设备进行可视化管理

智能配电网全面采集配电网及其设备的实时运行数据以及电能质量扰动、故障停电等数据，可对运行状态进行在线诊断与风险分析，为运行人员提供高级的图形界面，使其能够全面掌握电网的运行状态，进行调度决策提供技术支持。

5.6具有更高的资产利用率

智能配电网实时监测电网设备温度、绝缘水平、安全欲度等，在保证安全的前提下增加传输功率，提高系统容量利用率；通过对潮流分布的优化，减少线损，提高运行效率；在线监测并诊断设备的运行状态，实施状态检修，延长设备使用寿命。

6．智能配电网大数据应用技术的前景展望

6.1有利于降低网络的损耗率

近年来，随着智能配电网大数据应用技术的应用与发展，该项技术的创新和突破已经成为了电力系统内部所关注的重点问题，如何更进一步地推动我国智能配电网大数据应用技术实现可持续发展和新的突破，是一门值得研究的课题。未来这项技术的发展空间巨大，这项技术能够通过对原有数据的个性化用电方案的设计，将以客户为中心的观念放在行业发展的核心位置，并不断适应当前时代发展的需求和客户日益增长的需求变化，科学地挑战供电价格，并做好客户与供电方之间的信息互动，从而有效地降低智能配电网的损耗率，缓解用电高峰期的巨大压力。

6.2有利于优化网络架构问题

智能配电网是一个相对负责的有机构成体，它并不是孤立存在的个体，它的实际运行与整个智能配电网的顺利运行间具有重要的关系。当前，传统的网络架构已经不再适应如今的电力系统的发展，相关单位必须积极地看待这一问题，不断优化网络架构问题，严格杜绝传统的网络架构所存在的各类问题，从而有针对性的加以解决，由此来促进智能配电网大数据应用技术的发展更加适合当前的发展形势，更好地促进网络架构的优化问题。

6.3有利于预估用电量问题

根据当前我国的智能配电网大数据应用技术的现实发展情况可以预知，未来该项技术能够在极大程度上形成用电的智能化发展，并且可以有效的对用电量进行预估和判断，以此来分析每一个用户的用电需求量，从而有效地节约用电量，促进电量的优化使用。同时，由于电力资源的珍贵性和稀缺性，且应用范围较为广泛的特征，通过预估用电量的形式，可以实现电力资源的科学配置。

7.结束语

总之，智能配电网是一个面向大规模网络的复杂网络，其所运用的各种先进技术，对配电网的集中控制系统、模块和配电设备进行智能化，实现正常情况下配电网与电力系统各个环节的协调和优化运行及故障情况下的快速定位、隔离、恢复、负荷转移等功能，为我们提供便捷、高效的管理平台和途径，实现电力企业管理者、电力用户、系统运行操作的协调和统一。

参考文献：

[1]张栓，徐竟争.浅析智能电网发展现状及未来展望[J].科学技术创新，2016（29）：155-155.

[2]杨朝.智能电网在未来县级供电企业应用前景展望[J].科学与财富，2014（11）：361-361.