10kV电力系统配电网络的智能化研究

符秦 阳卓敏

摘要：国内的城市供电网架还是比较脆弱的，相应的配电网也不是很健全。针对这个情况，国家进行了大面积的电网建设和工程升级，强化了配电网的搭建，如此种种努力都为配电网络的智能化夯实了基础。诸多城市在城市电网升级过程中，也实施了一些配电智能化工程，以此来强化配电的稳定性，增强用户的服务质量，优化配电系统的运行能力。

关键词：智能化配电系统;应用;配电网

中图分类号：F262文献标识码：A

引言

10k V配电线网作为经济社会进步发展的基础和支撑项目，实施智能化自动化改造工程具有深远的历史意义。因此，在10 k V配电线网智能化、自动化建设项目的实施过程中，需要按照技术发展需要和经济承受能力，制定长期的发展规划，分步实施，试点先行，以点带面，规范推广。在保证电网运行可靠、安全的基础上，不断深入探讨成功的经验，开展自主创新，向着电网现代化、标准化和规范化方向发展，不断提升电网建设的质量。

1配电网网络结构的现状

城市配电网的不断升级，就对系统的智能化管理和稳定性做出了更高的约束，与此同时，计算机系统可靠性的不断加强，微处理器技术的普及，使得智能化电器元件有了更好的运用环境，实用性进一步增强，由此在管理系统也实现了突破。相较于SCADA系统在电网中的使用，它的目标对象就是用户本身，但是它的兴起时间较晚。当前市场上，诸多智能化监控系统基本都是在已有的SCADA系统之上发展而来的，如此一来固然能够符合简单的监控需求，但是发挥不出10k V电力系统配电网络的最大价值。针对此类问题，美国人首先提出了解决方案，它们研发并公布了全新的智能配电管理系统，颠覆了人们对这一概念的认知，同时还一同发布了微机综合保护设备，这在管理层面上具有重大的意义。甚至可以说是颠覆性的改变。

2配电网自动智能化建设发展趋势

我国的配电网智能自动化建设大致有三大阶段。第一阶段是国家电网的主干网智能自动化建设阶段;第二阶段是重点投资10kV配网自动化工程项目建设阶段;第三阶段是“十三五”期间的发展提高阶段。目前，第三阶段的工作已进入攻坚建设阶段。作为2020年全面建成小康社会的重点基础设施建设项目工程，10kV配电网线路的智能自动化建设水平，从建设速度、质量标准和经济社会效益等方面都有较大的进步。作为城市、农村经济发展和人民生活电能供应的主要载体，10kV配电线网的自动智能化建设已开始全面分类建设。第一是电网设备基础条件较好的中心城区电网自动化建设;第二是市区和郊区的电网自动智能化建设;第三是城镇农村的电网智能化建设。不同类别在改造中有不同的技术要求，比如，中心城区的电网，设备质量较好，全部为绝缘性较好的电缆导线，主要内容是建设环网柜，进行控制设施的智能化改造和增设电缆自动化装置。郊區和农村电网智能自动化改造的经济效益不明显，全部改为架空电缆，减少电能损耗即可。针对“十三五”期间电网建设的发展和经济社会的供电需求，启动了区域配网智能自动化建设项目，目的是使电缆网实现分布式馈线智能自动化，架空线网实现就地馈线智能自动化。极大地降低了停电等事故发生率，为客户营造良好的安全用电环境。10kV配网自动化建设项目的全面开展，大大提高了电网基础设施的质量水平，使电网平稳安全运行发展为新阶段，充分发挥了计算机、网络、移动通信技术的优势。在指令信息处理、电能调度、安全巡检、设备维护以及故障排查等方面，实现了快速定位、精准判断和及时综合分析，减少和杜绝了突发故障的发生，实现用电安全和安全用电的双重目标。下一步国家电网要进行新的农村电网改造工程，启动电能动力入户建设项目，为10kV配网自动化建设发展提供了新的空间。未来，将有更多的信息技术设备投入使用，项目设计和施工建设的规模更大，经济和社会效益将更加显著，配电网智能自动化建设的发展趋势越来越强劲。到2020年中国使用美国因特网的租期一到，我国将启用自主创新的互联网，即物联网IPv9取代美国的IPv6，计算机网络将广泛应用中国自主产权的母根、子根服务器，10kV配网智能自动化建设又将进入一个崭新的发展阶段，为经济社会发展注入新的活力。

3分布自治式馈线自动化方案简述

DSFA具备硬闭锁压板可手动使能/禁止该功能，在使用DSFA时。DSFA能剔除无效数据、智能的分析数据，并在任何异常情况下都不动作。DSFA配置参数时可以在任何一台设备上上下装参数，系统将自动同步更新设备所有参数;同时DSFA自治区域内采用的不同的运行拓扑时不需要修改参数。DSFA具备在任何一台设备上监控整个区域内的运行状况。DSFA时基于以太网或串口的光纤通信，支持故障中和故障后两种处理方式。

4故障处理模式

4.1故障中处理模式

自治区内所有开关均匀使用相同的保护定值识别故障，交换故障信息，根据设定的时间定值和电气上相邻开关故障信号来决定自己是否跳闸隔离故障，恢复的过程基于使用成功隔离作为启动判据。该模式下，隔离故障应该在100毫秒内启动，恢复过程在5～10秒内完成。

4.2故障后处理模式

自治区内其他开关要以变电站保护跳闸闭锁作为隔离恢复功能启动判据，恢复过程的启动判据同样基于成功隔离。隔离故障在秒级完成，恢复过程在10秒内完成。

510kV配电网自动化系统的智能化建设具体策略

5.1电网信息系统与智能化设备的信息交互规划

在智能化、自动化的10kV配电线网项目建设中，电网的调度、运行管理、GIS平台、生产管理以及经营服务等系统的数据信息，包括变电站所信息的更新、设备维护计划、设备信息模块、台账、缺陷、用户档案、变更登记以及高危客户信息等，都要通过一定的方式进行交互获取。比如，10kV配电线网的设备台账信息，运行管理的生产管理系统通过IEB总线实现与计算机数据库信息共享，了解掌握设备台账信息。

5.2接入分布式电源

由于分布式电源能把多地区的电源和电力客户进行外接，提高安全用电水平，与传统电源相比具有无可比拟的优势。接入分布式电源需要掌握以下技术节点。第一，调整正常电压。智能化配电线网中进行分布式电源接入时，技术要求就是在电压正常状态下，保证其与相关无功补偿设备同时工作。所以，接入时利用变压器进行电压调节，使电压稳定在正常范围。第二，选择近负荷的电网末端，不仅能够降低电网的损耗，最大限度地减少事故发生，还能使电网的运行更加平稳、安全。第三，提高电能质量。配电网线路的电源节点越多，电网的负载越大，对电网运行的状态影响越大，降低电能的质量。接入分布式电源能够稳定电网的运行状态，保证电能的质量。

结束语

10kV电力系统配电网络的智能化是一个综合性的知识体系，它在电力系统中使用时，技术层面上不仅涉及自动控制、机械、计算机等基础学科，还兼有测量、通信、传感技术等学科，只有各部门之间相互协调，才能发挥设备最大的价值。伴随着10k V电力系统配电网络智能化的不断优化，其必将成为未来发展的主流，应用前景十分光明。

参考文献

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