电力系统中的智能配电网设计研究

于 静

青岛电气工程安装有限公司送变电分公司，山东 青岛 266000

0 引言

在绿色节能意识的驱动下，智能电网建设已成为世界各国竞相发展的一个重点领域。智能配网是智能电网的关键环节之一。通常10 kV及以下的电力网络属于配电网络（部分区域为20 kV），配电网是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分。同时，电力系统中的配电网的稳定性对用户供电需求的影响最大。因此，加强配电网的智能化建设，提升配电网的稳定性，不仅有助于提高民生服务水平，还能促进我国智能电网建设。

1 智能配电网的含义

构建电力系统的智能配电网就是采用现代计算机技术和网络技术，配合其他先进技术来建造一种高级的配电系统，通过有效测控，使配电工作更合理，降低能耗，提高供电效能，同时通过智能化控制手段，使电网的运行稳定而高效，还能够依据地理信息系统为终端用户提供精准服务。

配电网由多个部分构成，包括变电站、配电站、微网、配电设备智能终端、通信网络、用于连接用户和配电系统的全球定位系统。老式配电系统无法使配电网对用户的供电维持一个稳定的水平，电压忽上忽下，特别不稳定，供电不连续的情况也经常存在，有时一些关键设备会因为电压不稳而彻底损坏，这就要求在设计配电网时要能够节省空间、在保持美观度的同时，不降低环保要求，能够保持电压稳定，达到连续供电的要求。这就要求智能配电网不仅要提高供电系统的稳定性，降低电网运行的经济成本，减少配电网的故障，使用户的用电保持稳定状态，且还需要不断提升附加服务的质量。

建设智能配电网是一个系统性的工程，工艺复杂，也是面向用户的重要环节，必须根据不同区域的用户的用电情况计算好负荷，然后对电能进行合理的分配。由于工业用电和居民用电差异较大，因此要按照一定的原则控制好配电负荷，并做好配电网的运行的跟踪，使实际运行情况能够被控制中心完全掌握，这样才能发挥智能配电网的优势，使电网运行更高效、稳定。

2 电力系统中智能配电网的特点

智能配电网的显著特征之一是稳定性好，主要体现在以下方面：一是智能配电网能够主动检测到配电网的运行故障，并进行分析，使供电得到保障；二是使用了微电网发电技术，智能配电网能够依靠智能技术自行进行调节电网的运行，优化供电；三是由于采用了现代化电能质量检测技术，能够使无偿补偿功能得到保证，还能促进电能质量稳定，电网的运行和耗能达到理想状态。

智能配电网还具有较好的互动能力。由于使用了分布式发电技术，智能电表可以增加电网和用户之间的互动，用户得到的电能服务能够更好更合理，设备的利用率也非常高。另外，通过仿真计算控制电网运行，配电中心可以充分利用检测设备或者实时数据，从而使电网投资规划合理，设备的折旧率不会快速上升。

3 电力系统智能配电网体系组成

3.1 分布式电源并网系统

分布式电源不同于区域总电源，首先是电力传送范围不一样，分布式电源只能够在较短的时间内向用户提供用电需求，例如分布式电源技术中的微电网就可以在主网无法工作时，单独供电一段时间。同时，智能电网可以广泛分布，因为它具有内部强大的配电功能，相比其他用电方法，优势特别明显，而且特别稳定。

3.2 用户入口体系

用户入户体系用于连接用户和电网，用电客户通过该体系能够掌握实际的用电价格，然后根据价格情况调整自身的用电量，避免用电费用超支，电力公司能够对客户的用电需求做好掌控，这样就能够确定好每天用电的数量，根据用电高峰和低峰进行调节，使供电调控工作达到理想的状态。

3.3 新技术体系

智能配电网不断引进新技术，例如高级配电自动化技术、柔性配电技术等。高级配电自动化技术使用了IP技术，能够随插随用，采用了很好的数据模型和通信服务标准。柔性配电技术能够不断对其改进和更新，智能配电网可以对用户进行精准定制服务，使用户的实际用电需求得到很好的满足，这个时候柔性配电技术就凸显了其价值。

4 电力系统智能配电网设计

智能配电网的建立目标就是利用科学技术提高电网运行的合理性，使智能配电网能够更好地满足用户的需求，加强电力企业和用电客户沟通渠道的通畅。在设计智能配电网的通信网络时，要合理划分信息点的片区，根据就近原则布置交界线，合理设计环网线路，安全防护功能也要分层设计。另外，片区使用的主线性分光结构不能高于8级，并应使用终端认证，要做好业务隔离工作，避免各终端的业务互相干扰，必要时还可以使用加密通信。

4.1 可视化

智能配电网设计必须重视可视化这一功能，因为可视化可以使计算机操作者坐在办公室内，就能够掌握配电网运行状态。工作人员利用网络技术获得传输过来的实时数据，而且工作人员看到的结果是图像形式的数据，不是杂乱无章的数字，这样工作人员就能够对配电网的运行情况做到全面掌控。操作工作也可以在可视化状态下进行，工作人员可以将信息在可视化条件下输入计算机，或者从计算机中读取信息，能够有效解决配电网故障，因此智能配电网的设计不能够忽略可视化这一特点。

4.2 数据监控与采集

智能配电网必须能够很好地完成监控和采集数据的工作，只有做好这一工作，智能配电网的运行状态，才能够得以掌控。但是作业环节与可视化设计没有重大差别，都是为了解决配电网出现的故障，要实现迅速高效和精准的定位，数据监控和采集需要具有载波和光纤功能的组网技术的支持，能覆盖到全部配电网，最终能对配电网的整个运行过程中出现的故障进行及时定位，通过采集数据和分析原因，向工作人员进行反馈，然后做好维护工作，故障维修人员的工作效率也得以提升，电力系统的运行效率也能得到提升。

4.3 自动化

自动化是智能配电网设计最主要的要求，如果不能实现自动化，所谓的智能就无法体现。配电网自动化有三个方面的内容：用户自动化，管理自动化和运行的自动化。工作人员依靠计算机管理用户信息就是用户自动化，这一工作能够完成自动抄表工作，显著提升经济效益，电力系统的经济效益主要就是来源于电费，人工抄表受各种因素的影响，劳动量非常大，却不能够提高劳动效率，误差较多，会降低电力企业的盈利能力，使经济效益受损，智能化抄表就可以避免这一弊端，减少误差，在用电人群数量越来越庞大的情况下，使用自动化技术，能够显著提升电力系统的经济效益。管理自动化是使用计算机和网络技术对配电网设备的运行状况以及组成状态做好管理，自动化管理运行设备能够避免人力管理的漏洞，节省人力，显著提高管理效能。运行自动化则是利用计算机技术合理控制配电网的运行，通过自行调整系统运行，修正数据错误。

5 智能配电网设计的注意事项

智能配电网的建设是为了降低电力企业的运营成本，因此必须提高设计水平。在设计智能配电网提高电力系统运行效能的过程中，有不少注意事项，例如配电网测量终端控制设计问题就很重要，作为配电网的各个组成部分都要做好设计工作，智能终端是智能配电网设计的主要设备，因此在设计时要做好工作，才能保证测量的数据准确，减少误差，这样才能够设计好智能配件网。

采集所监控的数据之后，要将其输送至显示屏，这样智能终端的操作人员才能够对数据进行研究，如果实际情况和测量结果误差较大，就要进行修正，这样才能使配电网的运行正常，使接口方式可以接入原来的数据，使可视化操作有了保证。完成设计之后要进行仿真实验，以评估设计效果是否科学合理，查找原因，解决问题，再对配电网设计工作进行进一步优化，反复实验，保证设计成果与实际需求相符合，从而使智能系统在电力系统管理中得到有效应用。

6 结束语

智能配电网已经成为电力系统建设的一种发展趋势，充分利用计算机技术进行配电网设计可以使配电网的管理高效、运行稳定，用户用电需求得到满足，电力企业经济效益得到提升，一举多得。电力企业必须加强智能配电网的设计工作，不断采用最新的科学技术提升设计水平，提高智能配电网的自动化程度，提高其可视化和智能化水平，使生产生活的用电需求得到满足，同时提高电力企业的社会效益和经济效益。