智能化配电网的综合设计方案

朱正友，郭世飞，徐小龙，纪永新

（国网安徽省电力有限公司淮北供电公司，安徽 淮北 235000）

1 网络配电与终端数据的设计方案

1.1 根据输配电网络结构进行合理分析

要做好网络配电系统的设计，必须要科学合理地分析终端数据，确定优化改造的措施，确保配电线网设备系统管理科学合理，遵循网络构建的基础原则，对配电设备结构进行优化处理，消除整体线路存在的缺陷，提高环网率，提高输配电智能化自动化水平。

1.2 终端线路自动化控制设计

针对配电网架空线路的类型安装实际需要，线路终端智能化、自动化的设计方法是在线路开关段加装相关传感器设备，满足故障迅速隔离的自动化需要；同时，实时监测线路中存在的故障隐患及其发生定点，及时反馈相关信息。

1.3 数据采集与监控系统的升级设计

目前，智能化配电网采用的数据采集与监控系统，基本上是SCADA软件。在进行设计时，需要注意的问题是合理分析软件和网络模块间的接口形式，制定出主网络推送设计的相关图形，合理校验、分配其他相关信息，满足配电网综合模块智能自动化升级的条件。设计中还要注意其他自动化网络模块系统的相互关联和安全级别，耦合不同模块的数据信息并进行筛选，以确定所需要的信息。

2 配电网的设备功能配置管理设计

2.1 在线监测监控配置的设计

在配电网运行过程中，线路、开关、变压器以及调度管理都是随时发生变化的，对各种动态数据进行实时监测，对运行状态的安全性可靠性进行科学的分析，有效防范故障风险作用。因此，对在线监测监控配置的设计，必须按照电力行业规程，进行规范操作，确保设计审核标准与配电运行过程相适应，满足配电网设备系统运行降耗增效、安全平稳运行的需要。

2.2 选取配电网络的适合模式

在进行配电网的智能化改造时，要按照实际电网的运行条件，选取相应的配电网络模式，明确变电站图形，优化科学地网络拓扑静态结构，使设备间有效连接配电网络，实现输配电设备的直观供电。

2.3 智能化配电网主站的设计

2.3.1 主站的标准

符合国家关于电力项目建设的规范标准和互联网使用协议，遵循可靠性、安全性和可扩展性原则，配置的软硬件系统要适合供电企业的应用条件。

2.3.2 智能化配电网终端/子站的设计

智能电网配电终端的设计要根据国家规定的配电网技术导则要求，正确处理各个功能板块的关系。设计中注意以下设备功能之间的关系：开关站、配电室、环网柜、箱式变电站、柱上开关、配电变压器、线路、监测以及控制的设备装置。一般为模块化设计，遵循的基本原则：稳定性、安全性、可靠性、维护方便性和可扩展性[1]。

智能化配电网配电子站的设计。一般的配电子站是开关站或配电站的组成部分，主要具备集中与转发终端数据的功能。第一，要满足电网运行动态运行实时监测的需要，包括4个方面内容：（1）满足通信汇集型功能的要求，实现信息的规范、梳理、约束与处理；（2）软件控制线路运行过程中，一旦存在故障隐患或有非正常运行现象，系统能够及时采取措施，实施安全隔离并进行故障预警，利用信息共享的优势上传信息；（3）系统经过的所有互传信息能够进行永久存贮在数据库的固定模块中，方便数据共享；（4）具备很强的人机交互功能。第二，对各种信息进行汇集处理。首先，能够汇集与转发所有的终端数据。其次，具备远程通信和控制功能。再次，实时监测终端通信，检测与上报故障。最后，加强远程维护和自诊断能力。

2.3.3 综合设计通信系统

智能化电网建设的目标，是电网运行管理和客户服务实现自动化。所有的电网运行过程都是通过计算机网络的智能软件实施完成，包括线路维护、电能计量收费、设备的运行质量实时监测等。因此，在设计中通信系统的设计是综合性较强的设计内容，需要多电网内运行设备的需求，做通盘的考虑，统一进行规划。一方面提高了设备的利用率，减少了设备运行的损耗；另一方面实现了不同模式的强强联合，提升了电网的智能化水平。第一，处理好主站与子站的关系，做好综合配比设计。一般的主站与子站的连接都是骨干层通信网络，终端为接入层，设计时，应采用多种连接方式的组合，以备信息传输非正常状态下，选择正确的路径。第二，通信材料的选择。目前一般设计方案均采用无源光网络和太网等。第三，通信系统必须满足电网运行的安全性、稳定性和可靠性。第四，适合电力调度的远程控制实际需要。第五，处理好局域网与外网的连接安全问题。第六，综合考虑其他相关影响通信系统正常运行的因素，做好进一步的优化调整和重点完善。

3 智能化配电网络管理的设计

3.1 在设计中需要注意的问题

第一，确定能够实现信息共享的全网管理模式。第二，具有数据信息的高效采集和分析处理功能。第三，符合综合数据信息与部门数据信息交互分析处理的技术需求。第四，有效监测、故障排除以及高效控制。在设计中，主要对综合性网络发令平台的控制调度功能进行优化，实现综合性配电网的可靠输送。第五，人机交互的方便快捷高效。智能化配电网的网络管理系统，主要内容是通过采集和处理信息实现对电网稳定安全运行的有效控制，需要人工操作与软件自动化处理的有机结合。在设计过程中，考虑到操作人员的操作能力和专业技术能力，选用较为直观的软件，方便人机交互的高效便捷。

3.2 故障隐患处理的自动化设计

全方位的信息共享提高了智能化电网运行过程中的故障隐患处理自动化质量。首先，数据库及时把故障隐患信息由相关子站上传总站，相关部门的工作人员快速了解信息，及时做出正确的判断，发出指令，进行配电网运行中故障隐患的修复。其次，系统及时进行信息理转化。在设计中，根据实际需要加装的软件必须具有信息转化功能，满足人工操作需要。一般的工作人员在实地操作中，需要的信息应该满足工程应用价值特点。所以，系统软件诊断和分析处理的信息，需要具备科学的转化功能[2]。

3.3 配电调控的自动化设计

电网主线和配线的承载调控，在自动化智能化配电网的设计中也是重要内容，包括多个软件的综合应用，涉及电网运行的不同方面，以区分用户、电量、电价和故障隐患影响方式的多样性。具体设计还要注意宏观和微观的关系，做到有机系统的相互联系，使自动化运行成为一个整体。

3.4 故障隐患的排除和抢修管理设计

由于多重因素，电网在运行过程中难免有一定的隐患或突发故障，对故障隐患的排除和抢修管理的自动化设计要具备以下条件。第一，缩小事故造成的停电范围；第二，最大限度地减少修复时间；第三，杜绝二次停电引发的次生事故；第四，确保通信畅通。在设计上解决这些问题，要随电网运行模式结构与终端用户的全部信息进行梳理，分析出影响电网不正常运行的所有因素信息，制定有效的应急预案，存储于相关的信息模块，方便及时排除故障，缩小影响。针对突发性大面积的停电事故发生，在设计中，根据电网运行的条件和供电区域的环境，做好分布抢修的安排，有备无患。

3.5 输配电网络及其管理平台的设计

输配电管理是智能化配电网运行的主要工作，因此要精心设计。按照输配电网络管理平台的设计标准，部署相关的内部网络用电，完善移动服务及其终端访问的管理平台，依次提高服务终端、移动终端以及网络终端间的通信服务管理方式，密切它们之间的关系，建立快速高效的运行过程，实现输配电系统的高效运行。同时，规划输配电的各个通信服务网板块，强化信息传输功能，提升输配电的效率，优化输配电的结构，使网络拓展快速运行。

3.6 识别系统的组织设计

电网输配电的智能化运行，是利用信息技术对各种信息进行准确判断，及时处理，实现电网运行的高效性和可靠安全性。计算机能够对各种信息进行准确的判断和处理，需要加装高效的识别信息的软件。在具体的设计中，要把计算机网络平台与电网运行调度平台进行有效连接，按照一定的技术规范，实现满负荷运转，提高工作效率。

4 结 论

智能化配电网的综合设计关联相当多的内容和技术环节，不仅要分析配电网系统各个相关设备技术的功能要点，还要认识配电设备系统应用于具体的电力资源有效供给和传输过程的重要作用，以便保证智能化配电网络电力资源的质量，不断提高电网传输效率，确保综合性网络满足客户服务的能力。智能化配电网的改造工程是造福人民、满足经济发展需要的重大基础设施建设结合项目工程，对2020年全面建成小康社会有巨大的促进作用。在建设项目的综合设计中，一方面要注重学习发达国家成功的先进经验，另一方面要立足自身的发展基础，发挥自主创新的积极作用，因地制宜，全方位优化设计方案，以满足基础电网的智能化建设，提高运行效率和可靠性。