新形势下农村配电网智能化发展方向

王凯

（广西大学，广西 南宁 530004）

0 引言

供电模式的基本概念是由国家公网公司所提出的，其主要针对不同地区、不同经济发展水平等因素所制定出的不同的供电模式。其研究方案的主要立足点就是为了分析我国农村电网的基本现状及需求。在2007年的国家电网农技〔2007〕35号文件中，对于农村电网的建设需求及差异做出了明确的指示，并且还结合着农村供电区域的划分方法，依照不同的功能、行政区域以及地理为例等因素对农村供电区域进行选取，几何负荷以及经济水平等条件将农村供电区域划分为了三种类型，并结合三种类型的基本情况，创建了新农村典型的供电模式。

1 农村电网自动化技术

1.1 基本情况介绍

20世纪50年代后期我国农村电网自动化技术正式诞生，而真正的技术应用是从调度自动化技术开始的。电子管单路遥测发送装置与单路遥测接收装置两大基本类型是我国年代最为久远的遥测装置。不论是遥信，还是遥控装置均是采用的继电器逻辑的SF-58型远动装置。RTU、主站以及通道共同组成了县调自动化系统，该系统的主要功能不仅能够对电网的实际运行进行实时监控，同时还能对其进行有效控制和分析。主站属于一种硬件处理系统，其主要是由服务器和工作站组成，该系统还配备了专用的Web服务器和安全物理隔离装置，这些设备的主要作用就是为了完成相关区域的安全数据发布[1]。

1.2 应用情况

现阶段，调度自动化系统已经有了非常明确的发展方向，及数字化、智能化、标准化以及集成化。在先进计算机技术构成平台及Unix操作系统的共同协助下，朝着调、配、集、管等多功能区域发展，这一发展趋势完成满足了电网监视、电网运行、电网管理以及电网分析的实际需求，实现了电网的经济运行与节能减排的目的。就调度自动化系统而言，其主要是由以下几种关键技术组成：地理信息接入技术；海量信息处理技术；视化展现技术；一体化模型管理技术等，这些关键技术不仅为调度智能化的有效应用提供了模型及数据库，同时还为其提供了有用数据和图形等服务，成为了智能调度应用功能建设的重要基础，让全网共享成为了可能[2]。

实际上，在国内多个区域的县级供电企业中，都建设完成了县调自动化系统。在选择操作系统的过程中，Windows操作平台是目前已经完成建设的县级电网调度自动化主站系统最主要的平台系统，只有极少数的地区采用是Unix操作系统平台或者Unix/Linux混合操作系统平台。在实现系统功能方面，除了要具备基本的调度SCADA功能之外，还需要实现高级应用功能、集控站监控功能及配电自动化功能等，如图1所示。

图1 配电自动化功能结构

大部分县级供电企业已完成的县调自动化系统。大部分采用了采用Windows服务器系统及SQL Server2000数据库，已经建成的县级电网调度自动化主站系统主要，少部分采用Unix+sql/Windows+sql、Unix+sql/Linux+sql混合操作系统平台或Unix操作系统平台加SQL Server2000数据库。在系统功能的实现上，除具备调度 SCADA功能外，部分实现了电网分析高级应用功能，少部分还实现了配网自动化、集控站监控等功能[3]。

2 农村电网智能化技术

2.1 基本情况介绍

自从第一个农村电网智能化项目开展以来，国家电网公司主要结合农村供电的实际特点及需求，对关键性的技术问题进行深入性的研究和解决，如农村智能用电问题等。并且还建设完成了相应的试点工程，对其相关技术性问题的解决成果进行了验证，从而对农村电网大规模实现智能化建设创造了有利条件，并提供了有利依据。

2.2 实际应用情况

随着配电自动化在农村电网中得以落实的基础上，国家电网公司与南方电网公司都在自己隶属的范围内开展了相应的试点项目，如“农村电网营配调管理模式优化试点工程”，在技术创新方面取得了非常显著的成效。在农村地区，试点智能配电台区设备主要是由以下智能化技术组成，即智能低压配电箱、智能集中监控平台、智能化配电终端等。

3 发展趋势分析与展望

3.1 农村电网典型供电模式

较强的适用性、先进性以及规范性等特点是目前新形势下农村供电模式中最为典型的特点。通过对区域供电方式的采用，结合供电区域实际的用电需求，制定出能够满足不同经济发展水平、不同供电需求的区域供电模式方案；目前，新形势下的农村供电模式中最具典型的三个模式，即典型区域供电模式、基本供电模式、典型区域基本供电模式。由于不同的农村区域的经济发展水平及地域发展状况等方面都存在一定的差异性，能够很好的体现出不同农村地区的负荷特点及用电需求，能够对农村电网的规划以及建设提供重要的规范及指导作用[4]。

3.2 农村电网适用技术

建设人员必须要加大智能电网技术的投入和应用，创建完善的建设规划。还需要将完善的规划内容落实到实际的农村电网发展的实际工作中去，选择合适的试点建设区域和示范工程，对试点经验进行积极总结，通过以点带面的方式，促使农村电网智能化全面建设工程得以根本性的推进。

结合农村各地区电网的发展需求，运用类似于35 kV配电化等新型先进技术对农村电网的建设及运行进行管理，一方面能够提升农村电网的智能化发展水平，另一方面能够促进农村电网智能化的建设。在对各县域电力通信网实施建设的过程中，首先要选用合理的通信网的组网模式及建设方式，增强通信网的覆盖能力，使农村电网自动化以及新能源接入等一系列的通信问题得到根本上的解决[5]。

对于农村分布式可再生资源规模化的接入给予积极主动的应对态度。根据国家绿色能力示范县的相关规划内容，合理预测可再生资源的分布式接入需求。比如，有些区域的可再生资源较为充足，那么，相关单位就可以在该地区进行风能、沼气发电等可再生资源技术的开发及应用，还可以建设相应的示范工程，以便使农村多种类型分布电源、储能以负荷之间的协调控制问题得到很好的解决，使分布式电能源接入配电网后的运行及安全管理问题得到最大的优化。

3.3 农村客户侧泛在电力物联网方面

3.3.1 农村电网改造，云管体系架构

就我国农村电网来讲，存在较为普遍的问题：①间歇性负荷则较大，对于供电的稳定性具有非常不利的影响。②负荷接入存在极大的多样化特点，对供电质量有所影响。③分布式电源大量且无序接入情况严重，能源消纳需求表现迫切。为了使以上三种问题得到有效性解决，可以结合现场的实际情况，降低双回路供电结构的建设成本，装置相应的台区分布式储能设备。对于此设备的安装，一方面能够对出现的高峰负荷进行有效的缓解，另一方面还能降低负荷对电能质量的影响，使农村电网供电的可靠性、客户的满意度以及相关设备的利用率等均能都能统一提升。

3.3.2 农村电网物联网发展

（1）实现农业产业效能提升市场化服务。对于农村企业、商业楼等区域存在的用能效率低、信息采取不全的问题，必须要通过与相关企业合作、与科研单位合作等方式，对“智慧大脑”进行充分研制，从而实现全景优化目的，此外，还可以通过在线斩断、能效对标及优化设计等方案，从而让用户享受到全方位的在线服务。电力物联网的应用、电力物联网的需求以及分布式能源交易等内容是目前电气化研究的主要组成内容。其研究目的就是为能够让客户享受到相应的智能控制+市场化交易的基本套餐，从而在满足客户用电需求的背景下，还能帮助其养成节约用电的好习惯[6]。

（2）实现绿色交通出行服务。以各县区中电动汽车的出行特点为基础，建立出完善的智能充电服务网络，从而为用户交通出现提供安全且绿色的保障。此外，还可以在县区内建设一些公共充电设施，确保电动汽车交通出现的安全性和高效性；建设完善的专用车充电设备，对县域内的物流车、公交车等车辆的用电提供配套设施。

4 结语

我国人口基础非常庞大，其国计民生直接受到农村生产的影响，而农村电网的建设与发展直接影响到我国三农问题的发展，是乡村振兴的关键基础。从目前农村的用电趋势来看，已呈现出了快速增长的趋势，智慧能源的介入比重也在不断的增长和扩大，由此可见，农村电网的智能化建设仍是当前最为重要的任务之一。当然，最重要的一点就是需要紧密结合当地实际，制定出最具针对性的农村电网长足发展的战略。