智能化农村电网的建设

● 新疆·国网吐鲁番供电公司 王福华

1 智能化农村电网建设需求

城乡一体化下的农村地区具有县城城市化、农村集镇化、经济发展普遍较快、负荷相对集中、客户用电需求多样化等特点。但是，智能电网的先进性主要体现在科技发展的水平，尤其是在供电模式优化、用电模式互动化、自动化模式实用化、信息化模式规范化、各类分散式电源的接入以及线路损耗等方面表现抢眼。因此，开展智能化农村电网建设，应以发展农村电网网架、提高农村电网设备水平、开展具有农村电网特色的智能化技术研究这3方面内容为主。

2 智能化农村电网的建设体系

基于城乡一体化的智能化农村电网建设体系可以划分为5个层级、6种模块。5个层级分别为农村电网实体层、数据采集层、通信支撑层、分析管理与控制层和信息管理层。6种模块分别为供电模式模块、智能变配电单元模块、农村电网自动化模块、智能用电与互动化模块、农电信息化模块和综合节能模块。

3 智能化农村电网建设路线

3.1 优化农村电网供电模式

智能化农村电网的基础是建立网络坚强、架构可靠、设备安全的电网。从规划设计方面研究出的典型农村电网供电模式已成为智能化农村电网发展的重要成果之一。考虑到不同供电需求地区的实际情况，将农村供电系统的主要组成要素进行优化配置，涵盖电网结构、网络布局、装备配置等方面，进一步协调不同电压等级电网建设规划，规范农村电网的建设标准。

3.2 推动智能变配电单元建设，构建关键智能节点

3.2.1 变电站智能化

智能化农村电网变电站是智能电网的重要组成部分。其主要特征是：变电一次设备智能化，变电二次设备网络化，利用国家IEC 61850标准的统一通信平台，实现功能的集成化、结构紧凑化、信息数字化等特点，通过各类信息综合分析和自动协同控制来选择设备。智能化变电站的智能化基础是变配电设备在线监测、常规站改造升级为智能化变电站及新建智能化变电站等。

3.2.2 配电台区智能化

低压配电台区是农村电网向用户提供电能的主要节点，其数字化监测和智能化控制是智能化农村电网建设的重要内容。目前，农村电网配电台区普遍存在测控手段缺失、二次设备分散、电能质量监测和治理手段少等问题。因此，有必要通过农村电网配变智能监控终端、电能质量综合治理技术等的研究与应用，利用技术手段来实现配电台区数字化远程监测和智能化控制。

3.3 加强农村电网自动化运行控制

3.3.1 县级调度自动化

县级供电企业的生产经营、发展规划、系统管理等都要以县级调度自动化为根据，其作用十分重要。在县级调度自动化系统中集成高级模块分析功能，推进调度各模块业务的智能化和科学化，是全面提高县级电网运行安全、经营优良、服务优质的基础。

3.3.2 配电自动化建设

我国目前的配电自动化建设方式主要为集成型、简易型、标准型、智能型、实用型等。县城、乡镇、开发区等地区具有负荷比较集中、网络可靠性和运行维护水平要求较高等特点。而农村地区行政范围较大，农村电网受运行条件、资金、环境等经济和技术等限制，使得其不可能复制照搬城区配网的建设模式。因此，农村电网的建设和改造应综合考虑不同地区电网的不同发展阶段，科学选择适当的建设方式。

3.4 建立农村智能用电服务

3.4.1 农村电网高级测量及采集终端

高级测量体系包括管理和分析系统、通信网络、用电及采集终端等几部分，是实现供需双方信息交互的基础，其建设内容有3点：

（1）探索农村用电信息采集系统的建设方式，科学、准确地掌握农村用户信息，实现供用电的安全可靠、在线监测；将集中抄表模式与用电信息采集系统的接口兼容和信息处理完善；采用适合农村电网技术经济性的智能型电能计量装置，实现用户信息综合采集、设备远程监控和多种信息交换方式的兼容。

（2）拓展用电信息多种采集、用电安全管控全面覆盖；探索适合农村电网大范围特点的低成本、高可靠混合信息交换技术，并将其应用于用电信息采集系统的建设；研究电能计量装置的远程升级和全寿命周期管理等先进的计量新技术并应用到农网。

（3）实现高级测量系统与其他系统的融合、接口技术，完成用电综合信息数据的完美对接。

3.4.2 需求侧响应和互动用电模式

用户需求侧响应和用电互动主要强调电力企业与客户双方的互动性，重视电力客户的主观能动性，以增加需求侧在市场中的作用，通过改变用电客户的用电行为和优化用电方式来提升末端用电效率，提高电力设备经济运行效率，为提高供电服务水平打好基础。

首先，应根据不同类型农村电网电力客户消费习惯和用电需求，提出激发客户主观能动性的互动体制，实现不同类型客户的需求侧响应和互动模式，完善适合于大客户的互动用电机制，实现电力企业和客户双方用电信息的主动互动，初步实现大型电力客户用电行为的全过程动态响应。其次，通过需求侧响应机制的控制技术，实现适合不同类型农村电力客户用电习惯的互动平台。

3.4.3 新农村智能用电居民小区

智能用电居民小区是智能用电服务技术的主要应用。农村电网居民用户的用电需求不同之处相对明显，技术先进性与经济性成为其用电矛盾的主要组成部分，探寻新农村智能用电居民小区建设模式，对建立互动的供用关系、更好地服务新农村建设具有重要意义。应依据农村居民用电需求、建筑结构、环境天气、经济状况等因素，建立适合不同地区的智能用电居民小区建设方式、技术维护方案和模块，完成智能用电居民小区综合展示和管理的支持系统以及智能用电交换终端设备，并进行不同方式的农村智能用电居民小区试点。

3.5 推动农村电网信息化

信息化是支撑智能化农村电网建设的公共平台和重要手段，贯穿各个环节，是实现电力流、信息流、业务流融合统一的基础条件。农网信息化建设重点为：提出以统一支撑平台，进一步完善一体化企业级信息端口与农网业务的融合，包含运行管理、检修管理、营销管理等方面，掌握并实现信息资源集中的农村电力设备监测和维护等技术。

3.6 强化节能，突出降损

降低网络损耗，节约非可再生能源是各方关注的重点，而降低网络损耗对于农村中低压电网更加关键。如何突出以智能化为方向来提高降损效率、提升节能水平，是智能化农村电网建设的重中之重。

4 结束语

随着电力科学技术的迅速发展和坚强智能电网研究的不断突破，智能化农村电网建设将是一个不断重新认识的过程。从未来技术发展来说，适应新型多样化能源发展，具备智能化、互动化特征的技术将是未来智能化农村电网的发展方向，例如：消纳和利用分散式电源、农村电网自适应运行优化及自适应保护、基于统一支撑平台的智能用电互动技术等都将成为新的应用热点。