智能配电系统的关键技术与系统结构

王 宇

（平顶山市华辰供电有限公司，河南 平顶山 467099）

智能配电指的是通过配电网高级自动化技术，对先进的测量与传感技术、控制技术、信息以及通信等技术等进行综合应用与融合，同时，将智能化的开关技术、配电终端技术等应用其中，最终实现配电网在正常工作状态下，能够得到更加完善的监测、保护与控制和优化，更为重要的是，它还能保证非正常运行状态下电网的自愈控制。作为电力系统到用户的最后一环，配电系统和用户之间的关系是最为紧密的，系统效率的高低将会对用户产生直接的影响[1]。而随着配电要求的不断提高，智能配电技术逐渐应用到了电力系统之中，是对用户供电可靠性和安全性不断提高，并进一步的拓展了电力设施的系统增值服务。基于此，本文对智能配电系统的关键技术与系统结构进行了系统的分析，旨在通过本文的工作，为时下电力系统配电工作提供一定的可供借鉴的信息。

1 智能配电系统中的关键技术

1.1 高级配电自动化技术

先进配电系统自动化在进行故障处理和自我恢复、分布式电源和可以平移负荷调度、通信网络技术以及计算机辅助决策等时，通常需要制定在具备可自我恢复的配电网络结构前提下，能够有效提升供电可靠性与稳定性，降低非故障停电区域，缩减停电恢复时间。而配电自动化系统中要求全面考虑分布式电源、储备能量系统、客户定制电力技术以及智能需求侧管理等诸多方面的影响。与此同时，它的作用需要延伸至客户的室内网，在确保用户用电可靠性要求的基础上，不断提高电力设备的利用效率。

1.2 配电网快速仿真和模拟技术

配电网便捷高速的仿真和模拟技术是促使配电网自愈的非常重要工具，它可以实现的主要作用包含配电网自适应保护、故障自动定位与处理、网络重新构建以及自动电压与无功控制等方面，仿真工具由配电网状态评价、电网潮流评估与优化、电网动态安全性能评价、负荷预测等方面构成，而建模工具是由网络拓扑分析模型、配电设备模型、负荷模型和发电模型等方面构成。与此同时，运用数学分析工具与高端的预测技术，基于配电网物理结构与电网运行情况，最终实现配电网的精确状态估计于实时优化工作，然后预测配电网潜在发生事件，并且为系统运行工作人员带来更好的辅助决策建议与便捷决策服务，从而达到配电网自愈的目的[2]。

1.3 分布式发电和智能微网技术

所谓分布式电源是指连接到配电网的小容量发电机或者储能设备。通常一个智能电网会具备一个更大容量与接入便捷的分布式电源。在该种状况下，配电网将与一个小型的输电网相同，它也要求考虑诸比如非辐射性潮流与较高的短路容量等输送电力网中经常出现的状况。除此之外，配电网设计还要求考虑问题包含在孤岛条件下的运行能力问题、降低配电网优化潮流的限制情况以及分布式电源与具体电厂运行配合是否融洽的状况等。而集成多个分布式发电单元与负荷通常是一个单独的系统，能够为用户带来电能与热能。

1.4 量测和通信技术

这项技术（AMI）是配电系统信息化与数字化的前提，同时也是提高配电网总体工作与管理自动化水平的基础。基于高端量测与通信技术的配电系统先进量测体系是不断发展智能配电网的前提[3]。而AMI 技术通常是由智能表计、信息收集组织、回程传输系统、双向通信网络以及计量数据管理系统与用户室内网络等技术构成。智能电表能够定期获取到用户带有时标的不同时间的用电量、使用电功率、电压以及电流等数据，它是配电网的主要数据测量传感单元。

2 智能配电系统的结构组成设计

2.1 智能配电终端

智能配电终端通常是指用于开关站、配电室、配电变压器以及线路等配电装备的监测与控制设备。智能配电终端必须采用模块化设计，这样才会具备较高的稳定性、安全性、可扩展性以及维护的便捷性。智能配电终端的作用要求 适应不同可靠性与不同接线方式的一次网络架构。

2.2 智能通信系统

按照配电自动化系统的不同运行方式，合理设计与建立配电自动化通信网络。智能配电主站和配电子站之间的通信网络作为主要骨干层，智能配电主站与子站至配电终端的通信网络通常作为接入层。智能配电通信网需要实施与多种通信方式相联系的原则构建，对于那些要求实现馈线自动化的地方适合采用光纤专网通信办法[4]；而对于实时性与可靠性需求很高的具有遥控功能的配电终端，要优先运用专网通信方式，在运用公网通信方式时一定满足有关安全防护规定的要求。

2.3 智能配电主站

智能配电主站一定适应国家、行业的有关标准与要求。一定要具备可靠性、实用性、可扩展性与安全性，而且能够按照各地区配电网架结构、配电自动化应用前提条件以及供电企业的具体要求，合理选择与配置软硬件系统。智能配电主站和其它系统之间的互连相互连接，如果具备综合数据平台，能够作为按照数据库方式的应用系统而接入的信息交换总线设备。

3 结束语

配电与用电部分是整个智能电网把用户与电网衔接起来的重要部分，同时也是实现双向互动的智能电网的关键一环。智能配电与用电系统通常包含两个组成部分，即为智能配电系统与智能用电服务系统。而作为智能配电与用电系统重要的通信系统，必须选择最佳的通信技术来实现配电自动化与用电信息收集，分析与研究智能配电与用电的远程通信技术，要选择最合适的通信构架，这是全面建设坚强配电与用电网系统的重中之重。

[1]王成山，王守相，郭力.我国智能配电技术展望[J].南方电网技术，2010（1）：18-22.

[2]杜伟，朱尤智，曹辉.智能配电、用电远程通信技术分析[J].光通信技术，2011（7）：27-20.

[3]邓玲慧，王志新，沈剑鸣，邹建龙.智能配电技术及其应用[J].电网与清洁能源，2012（3）：34-36.

[4]廖毓聪.浅析智能配电系统结构及关键技术[J].电网技术，2010（9）：42-45.