智能配电网技术研究及发展

苏烽

【摘 要】智能配电网的建设和发展对我国电力行业的发挥着很大的作用，不仅方便了人们的生活，还实现了资源的高效利用和对电网的综合高效管理，随着经济建设不发的加快，智能配电网系统的发展必将更上一层楼。本文笔者对智能配电网技术进行了分析，并对未来的发展提出了自己的观点。

【关键词】智能配电网；继电保护；分布式电源；效益

引言

在电网整体建设方面，我国配电网的建设程度远远落后于输电网，在电能质量和自动化方面与国际先进水平也有非常大的差距，配电网的滞后发展严重影响了终端用户的电能质量，同时整个电网的近一半的电能损耗都产生在配电网中。由于我国配电网在自动化、自愈化及智能化等方面的能力远远低于输电网，建设智能配电网已成为我国电力事业发展的必然趋势，电网企业也在逐步加大对配电网的投资。

1智能配电网的技术特征

1.1智能配电网的主要内容

（1）配电端的高速数据通信网。（2）集成化的测量技术、传输技术和高度感应技术，如利用温度测量实现输电线路的故障诊断，利用在线监控实现设备状态的有效监控，利用光学传感器实现数据的有效测量。（3）智能化的保护技术与全自动化的控制技术，包括配电端的网络重构技术，配电网的模拟仿真技术及高度自动化自适应技术。（4）智能配电网使用高级量测体系，其以智能电表为核心装置，利用多种通信媒介，实现多种方式测量、对用电数据进行有效收集、整理和分析，得到整个配电网的用电特征，加强电网的用电信息收集及自愈能力。（5）配电网故障的限制技术，其是利用电力电子技术、超导技术等对短路电流进行有效限制的技术。

1.2智能配电网的核心特征

（1）坚强性。当配电网发生了较大的干扰或局部故障时，智能配电网能够保持对用户的持续供电，在极端的自然灾害情况下仍然能够保持电网的安全稳定运行，还能够对破坏信息安全的计算机病毒进行抵抗。（2）自愈性。智能配电网能够根据当前设备的状态对配电网进行评估，利用预防性的控制措施，对各种隐患和故障进行发现并有效消除。在故障的情况下，可以有效实现配电网供电能力的自我恢复，避免配电网出现大面积的停电事故。（3）互动性。智能配电网能够确保配电终端和电力市场进行无缝的对接，确保电力交易有序进行，有效实现资源的合理配置，提高整个配电网的安全稳定运行能力。（4）优化性。智能配电网能够在全寿命周期内实现配电网的资产优化，对设备运行及检修进行合理安排，有效提高设备的利用效率，从整体上降低设备的维护及投资成本，对电网的损耗进行减小。（5）集成性。能够通过对配电网中的信息进行集成，確保配电网系统的智能化和全自动化，促进电网企业管理的集成，有效形成辅助支撑决策系统，从整体上对企业的管理能力进行提升。

2智能配电网规划问题

2.1智能配电网与环境的相容性

由于我国的土地资源较为稀缺，因此随着我国工业化进程的逐步加快，土地资源逐渐紧张，配电网规划需要与城市规划相协调。在对智能配电网进行建设的同时必须考虑到对环境因素的影响，对土地资源进行合理利用，从整体上提高配电网的资产利用率及供电能力。在对配电网进行实际规划时可通过对政策进行梳理，对指导性文件进行研究来分析城市规划内容，整理城市发展对配电网建设的约束，提出有效的智能配电网建设方案。在对城市规划进行有效研究的基础上，可综合研究智能配电网的具体技术指标，如中性点接地的方式，智能配电自动化的方案等，这样就能有效增强配电设备与周围环境的相容性。

2.2智能配电网的负荷预测

与用户进行有效的互动是智能配电网的另一个主要特征。在传统的配电网中大部分低压配电用户都无法参与到配电网的调度和控制中，在对配电网的运行方式进行改变时只是考虑到了少数的大用户。利用高级量测体系及双向通信技术，配电网大部分用户都能够实现与配电网的互动，进而达到削峰填谷的目的，有效增强配电网设备的利用效率，这将从根本上改善配电网负荷曲线，提高设备的整体利用率。智能配电网中具有大量的能够参与储能的用户，这部分用户能够对负荷曲线进行进一步改善，有效缓解大城市供电紧张的局面，充分挖掘配电网设备的潜在价值。对配电网进行负荷预测是智能配电网建设的基础，研究智能配电网的负荷预测目的、方法及特性有助于提高配电网规划建设效率，从整体上提高配电网规划建设水平。

2.3含DG的智能配电网规划

具有大量的DG（分布式电源）是智能配电网的重要特征之一，DG的接入对智能配电网建设提出了新的要求，应充分考虑到DG对智能配电网规划建设的影响，在智能配电网建设的过程中降低DG对配电网电能质量、供电可靠性及安全性方面的影响。

3智能配电网背景下继电保护应用对策

随着先进设备的使用，智能配电网为继电保护提供了良好的动作条件，使其控制更加灵活，但同时也暴露出许多问题，如当前的智能配电网大部分都是依据IEC61850标准规划建设的，需要将传统的继电保护模拟量发送信息转换为数字量的发送信息，以达到充分利用站内资源进行共享的目的。同时网络信息的数字化传输性质也为信息的安全性和可靠性提供了一定保障。继电保护装置的性能与互感器的性能关系较为密切，从某种程度上来说，减少互感器的故障率有利于提高继电保护的整体性能。在智能配电网技术中，由于采用数字量进行传输，无需考虑互感器是否饱和。此外，其优越性还体现配电网传输信息的实时性、数字可靠性上。在已建成的网络环境下，其改变了传统继电保护装置的延时性，时间敏感度大大提高，安全自动装置的性能也明显加强，因此在一些特殊情况时，对系统出现的故障点可进行有效判定，从而为后期形成应急处理对策和防止停电等故障的发生提供了便捷的通道。因此，从这个意义上说，继电保护可在此基础上优化辅助功能，即借助智能化配电网数字化传感器的特点，提高自身性能，目前这已经成为继电保护研究的中心环节。

4智能配电网的发展

4.1智能配电网将会是未来智能电网的核心部分

从国外电网建设的发展过程来看，配电网将会是电网最终投资和发展的主战场，其主要原因是配电网侧与用户联系紧密，集中了配电网自动化等电网的智能技术，是整个智能电网建设的关键环节。同时由于配电网的覆盖面积较广，线路较多，线损非常大，对其进行建设和改造有助于提高整个电网的经济效益。当前我国在配电网上的投资还不足输电网投资的1/2，其主要原因在于配电网的稳定性还未收到足够的重视，随着智能配电网的建设，电网公司将逐步加大配电网的投资力度。

4.2智能配电网核心技术应用情况

（1）当前智能配电网已经开展了智能抄表系统的建设，随着智能抄表体系逐步建设完成，智能配电网的高级量测体系将逐步成形。（2）智能配电网中正逐步接入小型分布式电源，虽然其装机容量较小，但其对智能配电网将造成显著的影响。（3）智能配电网中的储能技术不断发展，用于能量双向传输的逆变器系统技术、监控技术和用电管理技术的研究正逐步开展。当前已成功研制出了650Ah大容量的钠硫电池单体。

5结语

智能配电网作为智能电网的重要组成部分，其代表着未来配电网的发展方向和趋势，建设智能配电网有助于提高用户终端电能质量和可靠性，为用户及电网企业带来更大的经济效益。

参考文献：

[1]贾晓宝，张燕.智能配电仪表在楼宇自动化系统中的应用研究[J].智能建筑与城市信息.2009（10）