探讨电力系统中的智能配网设计

探讨电力系统中的智能配网设计

黄景辉

广东凯源电力勘测设计有限公司 528200

摘要：配电网是电力系统的重要组成部分，然而，随着近年来电力用户需求的不断增长，配电网系统面临着严峻的挑战。配电网不仅要安全、美观、节能，更重要的是还要实现智能化。现在手机、汽车、家居……很多东西都实现了智能化，通过互联网、物联网、单片机、微机以及计算机等手段来实现智能化。智能配电网的设计与研究能够提高配电网的效率和可靠性。

关键词：电力系统；智能配网设计

引 言

配电网是电力系统的重要组成部分，然而，随着近年来电力用户需求的不断增长，配电网系统面临着严峻的挑战。配电网不仅要安全、美观、节能，更重要的是还要实现智能化。

1. 电力系统智能配电网体系组成

1.1分布式电源并网系统

分布式电源和区域总电源相比主要区别是电力传送的范围较小，且只能在较短时间内满足区域的用电需求。分布式电源指离负荷较近，装机规模不大，就近接入中低压配电网的电源，包括分布式发电和储能，当前的分布式电源并网体系通常包括微电网与即插即用两类。微电网主要是指由分布式电源、储能和负荷共同组成的小型低压系统，若首网不能及时进行供电，它则可以单独的进行工作。智能电网可以实现广泛的分步主要是因为内部具备强大的配电功能，其运行同比与其他用电具有明显的优势，且稳定性能较高。

1.2用户入口体系

对于用户及电网而言，用户入口体系可以帮助二者进行很好的交流：（1）用户可以借助这一体系的实际应用，及时掌握实际用电价格，然后对自身的用电情况进行合理控制，以便于进一步掌控自身用电情况；（2）电力公司通过对相关资料的分析能够尽可能的了解用户的实际用电需求，每日电力需求数值为多少，每日的用电高低值在何时出现，并以此为依据进行日常的供电调控。如此不仅方便了用户对自身用电情况的了解，还有助于电力公司更好的对实际居民用电进行宏观调控，从而有助于电力公司进一步实现经济效益的提升，可以对能源分配、节能减排、实现碳中和做出贡献。

1.3新技术体系

智能配电网当中的新技术体系包括高级配电自动化、柔性配电技术、故障电流限制技术、保护控制技术。高级配电自动化技术，采用了当下的IP技术，重视接口开放，具备随插随用功能，其采用的数据模型与通信服务都很标准；柔性配电技术主要是利用柔性交流输电技术，同时不断对其改进与更新。智能配电网中对电能质量的要求比较严格，可以向用电用户提供私人定制的电力技术方案，进而满足当下用户日益增长的实际电力需求。为了实现这一目标，一定要使用最新的柔性配电技术。保护控制技术指的是网络重构、自适应保护、广域保护等相关技术；故障电流限制技术主要是利用电子电力功能，使用高温超导对短路电流进行限制。

2. 智能配网的主要技术

2.1数据采集和监控技术

数据采集和监控功能的实现，基于覆盖整个配网节点的创建，这种节点处理通信功能很强，不仅可以实现配网调度中心、配电变电站、用户连接端口等配电终端和广域网之间的通信，还支持其他各类通信方式，能够有效解决各类通信传输信息的传输处理问题，实现输电流、电子信息流和用户业务的统一。特别要指出的是，配网节点是利用智能配网的无线光纤和载波等技术建成的。

2.2技术控制与保护技术

控制和保护技术是将理论和技术相结合，同步信息并保护广域网络以完成紧急控制集成的先进技术。主要包括全局网络保护、适应保护和快速模拟和网络重构技术。

2.3自动化配电技术

配电管理自动化和运行的自动化是比较先进的自动化配电技术，配电管理自动化可以帮助配电系统智能的管理自身的系统状态。可以通过运行自动化实现数据采集、信息监控等综合自动化配电过程。配电管理自动化主要是配电网相关信息的自动化管理。运行自动化和配电管理自动化都能够比较好的帮助智能配网的搭建。

2.4故障隔离技术

故障隔离技术能够对短路中的电路起到限制的作用，通过应用故障隔离技术以及电子高温的超导技术共同作用下，能够对电流进行限制。这种故障隔离的技术结合了多种不同技术的优势，在规划设计智能配网的过程中，需要根据配网的主要功能在设计智能配网的方案中引进先进的技术，以此来提高智能配网的安全可靠性。另外，故障隔离技术可以结合在线监测的弧光保护技术进行使用，能够及时发现智能配网中存在的问题，从而实现系统的自动修复。

2.5客户信息系统

客户信息系统的另一种说法叫做用电管理系统，对电力用户的用电信息进行管理是它主要的功能，并统计分析这些信息，发现相关信息问题，采取合适的管理措施。如果能够有效掌控用户的用电情况，就能够确保电力用户稳定用电。

2.6高级量测技术

高级量测技术是用户和配网系统间通信的介质，是两者联系的桥梁。高级量测技术主要是利用智能电表对相关数据进行测量并收集，然后进一步对用户用电信息和数据进行分析。

2.7DER并网技术

DER是将其与智能电网和现有电网区分开来的关键功能，与电网相关的DER技术可以弥补网络安全性和可靠性的不足，并保护配电网络的安全性。如果配电系统和网络设备无法正常工作或未正确连接，则可以使用DER网络连接技术进行优化和调整，以为网络用户提供稳定和安全的功耗。在日常电源管理中还必须包括基于网络的DER技术，以确保配电安全。另外，微电网是配电子系统，并且其在配电线路中的份额正在增加。因此，相关专家还需要特别注意微电网的有效使用。

3. 电力系统中的智能配网设计

3.1智能配网设计的总体目标

从配电系统的运行过程来看，相关的设计人员应以配电监控终端的相关功能为设计基础，构建一个智能化、集成化的监控系统，以确保其处于正常运行状态。变压器在转换和操作过程中实现了更高精确度的模拟量。系统可以及时将确定的模拟值发送到主基站。如果主基站在系统操作中发现问题和故障，则可以在最短的时间内发出警报。当然，监控系统还具有一定范围的自诊断和自修复功能，以确保终端具有很强的安全性。

3.2智能配电网功能的设计

（1）设计数据监视功能

数据监控功能的主要目的是定期在智能配电网中记录交流电的数据信息，例如三相电流和无功功率。记录后，有效地汇总AC数据的最大值、最小值和平均值，并将计算出的信息数据发送到主站。

（2）存储数据报告功能

众所周知，在电力系统中有很多数据。如果这些数据不能被很好地存储，一旦相关人员需要分析数据，将产生严重影响。因此，如果可以收集每月和每天的数据信息，则可以有效地帮助电力人进行分析、统合电网运行状态等相关工作。在智能配电网出现之前，一般的月度统计数据信息只能存储一年左右，每日数据信息只能保存大约30d。因此，改善智能配电网的存储功能将有效提高智能配电网的工作效率。

（3）控制开关状态

智能配电网络监控终端可以收集线路开关状态的数量。随着交换机数量的变化，可以首次记录智能配电网络中的这种变化。当开关处于受监控状态时，智能配电网络可以读取外部电表的变化所产生的数据。

（4）故障的自动检测功能

故障的自动检测主要是通过对变压器的输出数据进行检测，然后与标准范围值进行对比，如果发现数据不在标准范围内，系统能够在第一时间找到故障问题的原因，并及时通知主站，主站再进行报警，这一过程的时间要尽量短，防止对电力系统产生很大影响，这就要求系统设备灵敏性要高，并具有精确性。在整个系统设计中，要最大限度地地保证用户用电安全。

（5）诊断和自动恢复功能

电力线路中的很多故障可能不止一次发生，如果电力系统具有一定的记忆功能，就可以对一些发生过的故障进行自动恢复。对于一些初次发生的故障，系统会将故障信息传递给相关技术维修人员，故障信息包括故障的位置和可用的解决方法，这给维修工作带来了便利，减少了大量的故障检修时间。

3.3智能配网数据的传输

智能配电网的数据需要上传到控制板，数据主要通过光纤传输。由于智能配电网络需要多个系统一起工作，以便更好地协调和协作，实现数据和信息共享。要建立统一的数据模型，设置接口。使用智能配电网的GIS系统可以输入设备的地理信息，并使用光纤通信系统实现数据交互。接收到数据后，必须使用调度主站的数据模型进行检查。如果发现错误消息，则必须及时检查以确保数据模型的准确性和完整性。

结束语

综上所述，对于电力系统而言，智能配网一直都是其中十分重要的部分。因此在实际设计的时候，理应将多方面因素考虑进来，确保系统更具安全性和稳定性，进而确保项目顺利开展。

参考文献

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2. 智能电网调度控制系统现状与发展探究[J].袁玮光,张丁,付栋.科学家.2017(05)

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