简论电力系统输配电智能电网的模式应用

康永

【摘 要】为解决城市供电网网架薄弱、配电网不完善这些问题，我国已在全国200多个城市进行城市配电网建设与改造工程，加强配电网建设，这一切为实施配电网络的智能化奠定了良好基础。许多城市在城网改造的同时，为了进一步提高供电可靠性，不断改善对电力用户的服务质量，提高配电网运行管理水平，正在开展配电智能化工程。

【关键词】10kV电力系统 智能化配电系统 应用技术 设备要求

智能配电网将使配电网从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变，随着我国电力事业的不断发展，将产生越来越明显的经济效益与社会效益。智能化配电网是统一坚强智能电网的重要内容，而自愈控制技术、智能微网技术、用户服务和需求响应技术、集成通信技术、设备技术等是配电网智能化的核心支持技术。根据我国配电网实际建设步伐，进行智能配电网核心支持技术的掌握，使配电网能够自行预测、预防、恢复、优化、恢复等，从而使我国配电网的自动化和可靠性得到提高、建立的智能电网成本低，具有较高的社会效益、运营效率，从而代替传统电网的控制方式，从而对国家、人民甚至对整个世界的经济发展和环境保护都有重大的贡献。

1智能化配电系统的模式

智能配电电力系统配电网络系统是美国能源控制公司（AEC）智能化产品的一个重要组成部分。根据成套电力设备的要求和特点，该公司推出了AECONTROL监控系统 其是集成变电站设备、变压器及中压电力设备的一体化分布式智能配电网络管理系统。10 kV 电力系统配电网络智能化主机是变电站一体化监控平台，提供电力系统集中监控功能。该系统现场层面都会配置前端机（PC机），经内部局域网与监控主机连接；前端机以下是设备层开放的现场总线网络，与变电站设备的智能化装置相连。前端机为工业电脑，具有很强的抗干扰能力及通信处理功能，从而简化了网络的结构，也实现了底层变电站设备的无缝连接。在现阶段我国大部分10 kV电力系统配电网络智能化装置虽具有数字通信的功能，但却不是严格经互操作性和一致性测试过的电力设备，如果协议达不到统一，通信兼容性就会变的很差。而优化后的10 kV电力系统配电网络智能化装置就具有灵活的处理功能，满足配电网络开放性的要求，既兼容其他智能化装置，也可连接标准的现场总线产品，扩展灵活，满足用户在变电站内不同设备系统集成的不同要求。？

2 10 kV电力系统配电网络智能化？

根据我国行政管理体制及配电网网络结构的现状，可以看出我国现有的配电智能化基础模式，配电智能化系统多采用分层控制处理的模式，具有代表性的城市1 0 kV配电智能化系统分4层，智能化配电系统是由具有通信功能的智能化设备（比如AEC公司的智能配电仪表等）经数字通信和计算机系统网络连接，实现了变电站电力设备运行管理的智能化。这个电力系统能够实现数据的故障分析、数字通信、实时采集、保护定值管理、远程操作与程序控制、事件记录与告警、各类报表和设备维护信息管理等功能。面对10 kV电力系统配电网络有时要直接面向控制终端，分布广、设备多，且现场条件很复杂，其本身设备频繁操作，容易出现故障脱扣等原因产生的谐波干扰及__强电磁等现象，智能化配电系统能实现解决这些问题的操作模式，其超强的抗干扰能力，重要的控制功能都是由设备层智能化设备完成，逐步形成了网络集成式的完全分布控制系统，如此才能满足电力系统运行的快速而安全的要求。电力系统的智能化元件就其功能可分为：开关保护与控制、电能质量监测及电动机保护控制等。电力系统中智能化设备可以不依赖计算机网络而独立工作，这样就大大地提高了电力系统运行的安全性和实用性，满足工厂生产过程控制的要求及电器设备运行管理的需要。？

3 配电智能化对设备开关的要求？

配电智能化与设备开关有着密切的关系，配电智能化网络重构故障和自动隔离，都要通过PC机对设备开关进行远程操作来完成。配电智能化数据控制及采集，同样也是通过设备开关的相关接口来完成。正因为这些原因，我们从配电智能化系统的需求出发，对应用在10 kV电力系统配电网络的全部设备开关有如下要求：？

（1）开关具有手动和电动操作功能。？

（2）具有弹簧储能、直流电动操作机构，操作电源要采用直流48 V/24 V，尽可能小的容量。？

（3）设备开关应要具有绝缘化、无油化、小型化和低功耗特点。？

（4）设备开关与TA （电流互感器）、TV（电压互感器）一体化设计，电压互感器作为单相电源，容量应为50 VA～100VA，应装三相电流互感器，且电流互感器饱和度在测量电流互感器和保护电流互感器之间。？

（5）状态信号包括弹簧储能信号、开关分/合闸位置信号、刀闸信号等。？

（6）控制接口必须具有分闸/合闸外接的控制接点。？

除了上述要求以外，设备开关应在操作电源、操作机构方面也要有所创新。传统的模式中，采用的是直流220V或交流220V作为电源，这样就很难与配电智能化系统相互协调。存供电的配电系统中，一旦出现故障，就会使整条馈线失电。？

4 10kV电力系统配电网络智能化系统的应用技术？

如今先进的测控技术、计算机技术、新型的传感器、现代化的通信技术为电力系统智能化奠定了坚实的基础。在各种电压等级中，10 kV配电设备最具智能化的条件。10 kV？电力系统配电网络智能化系统中的各功能模块都是采用计算机检测技术，各个模块之间相互连接。具有可靠、高速的优点。通信介质用的是双绞线，在总线上最多可挂100多个节点，而且具有总线仲裁技术，支持信息传输可用短帧结构，多主式通信，通信协议标准化，这些特性都很适合于电力系统智能化的通信。10 kV电力系统配电网络智能化的通信控制器主要是与上位机通信、完成内部通信和远动功能。与上位机通信可以用串行口通信方式或局域网方式，根据现场的实际情况进行选择。

10kV电力系统配电网络的智能化在电力系统中的应用从技术上涉及远动、自动控制、测量、通信、传感技术、机械、计算机等知识，完善的电力系统配电网络智能化必须通过各专业人士的相互配合和相关单位之间的合作才能够完成。智能化配电系统正在向多功能、小型化方向发展，10kV电力系统配电网络的智能化在电力系统中应用技术的发展将提高智能化电器产品在整个电力网络上的可靠性和兼容性，为人类造福。

参考文献：？

[1]王成山，李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].电力系统自动化，2010（02）.？

[2]王成山，王赛一.基于空间GIS的城市中压配电网络智能规划（一）辐射接线模式的自动布局[J].电力系统自动化，2004（28）.