配网智能化发展

李菲 付兴

【摘要】电网的智能化建设，可以增强电网的供电能力，降低电网运行维护成本，优化电网监测模式，提高电网运行水平，是配电网络的发展方向。

【关键词】配电网络;智能化;发展

智能电网是现代化输电和配电系统的总称，目标是为了实现更多的利用分布式能源、建立电网自动化监测系统、提高供电可靠性。而电网的智能化建设，更可以增强电网的供电能力，降低电网运行维护成本，优化电网监测模式，提高电网运行水平。

智能电网，顾名思义就是指电网的智能化，是由众多的自动化的输电和配电体系构成的电力系统，它是建立在先进的设备、先进的控制技术以及先进的决策支持系统上，将现代的计算机技术、传感测量技术、通讯技术、控制调度技术与电力网络高度集成而形成的电网。

配电网络是与我们生活最为密切的电网部分，配电网络的发展趋势一定包含智能化。10kV配电网络的特点是杂，根据实际情况，有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路;有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百米，有的线路长到几十千米;有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kVA，有的线路上却有几千kVA的变压器;有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。配电线路的建设要求安全可靠，保持供电连续性，减少线路损失，提高输电效率，保证电能质量良好。智能电网恰好都能满足这些要求。

智能化表现为数据的收集、分析和处理。首先需要收集数据。在配电网络中，加装数据采集终端是智能化的第一步。可以根据网络的复杂程度，安装合理数量的数据采集终端，这就相当于智能电网的眼睛。数据采集终端可以收集线路运行情况，比如导线温度、电压数值、电流数值等，连同自身位置信息通过远程通讯技术传送到智能电网的“大脑”——配网智能分析系统。智能分析系统实时监测终端回传的数据，根据预设的定值进行分析，出现异常数据时，可以立刻分析出故障种类，显示故障地点范围，并且可以根据实际情况，通过远程通讯技术通过智能断路器切断问题段线路，从而保障电网其他部分正常供电。同时发出抢险通知给相关人员，告知故障地点范围，异常分析结果等信息，帮助抢修人员尽早发现问题解决问题。

当然，这还只是配网智能化建设的一个方面。智能化的配网还应该能够适应负荷的变化。配线线路所带负荷如果是工业性质较多，那么用电高峰应该是白天，如果配电线路所带负荷是居民性质较多，那么用电高峰应该是晚上。如果相邻的两条线路负荷高峰不是同一时段，那么就可以利用智能断路器只能转移部分负荷，来达到错峰的目的。智能分析系统根据回传的负荷数据，分析各条线路负荷分布情况，达到预设定值时，可以通过远程通讯技术控制“手拉手”线路的智能断路器的闭合和断开，已达到转移负荷高峰的目的。同样的方法还可以用在电网中间部分出现故障时，可以通过智能分析系统只切除故障部分的电力，而故障线路下端的线路可以切入相邻线路，从而减少停电面积。

安装在线路上的一些智能控件同样是电网智能化建设的一部分。比如智能断路器，可以远程操作断路器的断开与闭合，故障跳闸时可以向相关人员发送短信通知，将故障类型回传至智能分析系统等。自动调压器是应对线路末端电压不稳定的情况的，有些配电线路由于供电半径过长，导致线路末端电压有时偏低，而自动调压器可以根据安装点的实时电压情况，由智能控制器控制调压器的工作情况，电压正常时，调压器休息，当电压过低时，则根据实际情况分级投运调压器，从而保证线路电压保持在正常值范围内。同理，自动投切功能的电容器，也可以根据实际情况，由智能控制器控制电容器的运行与停止，从而确保线路功率因数处在正常值范围内。

智能分析系统还能收集电网运行情况信息，显示负荷分布，故障高发地，分段统计导线负载情况，对高负荷导线段提出警示等，这些信息都是电网升级改造的方向，也就是说，智能电网能够引导电网升级改造的方向。比如，对于长期高负载运行的配电线路，电网升级改造的方向就是更换大截面导线，提高载流量;对于线路损耗长期过大的配电线路，电网升级改造的方向就是减少迂回，优化电网结构;对于经常跳闸的配电线路，电网升级改造的方向就是更换绝缘导线，提高供电可靠性……

未来的智能电网，是由多个自动化的输电和配电系统构成，以协调、有效和可靠的方式运作。快速响应电力市场和企业需求;利用现代通信技术，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务;具有快速诊断、消除故障的自愈等功能，能为社会经济发展、社会进步和节能环保提供保障。

目前来说，建立完备的智能化配电网络还只处于设想阶段，由于配电线路数量巨大，完全智能化建设实现起来存在一定难度。其一，电网智能化建设需要大量投资，由于配电网络范围巨大，要想一步实现智能化监测，需要大量购置安装智能采集终端以及相关智能装置，并且需要对部分配电网络重新规划，建立联络机构。前期大量的投入在很大程度上阻碍了配电网络的智能化发展。其二，目前的智能分析系统还不够成熟，还需要一定程度的人工辅助，设计出更加独立，智能性更强的分析系统也是电网智能化发展的一个目标。

虽然迅速实现配电网络智能化并不现实，但是配电网络确实正在逐步向着智能化方向发展。带远程通讯功能的智能断路器、自动调压器、自动投切电力电容器等智能设备正在逐步加入电网，一定程度上实现了智能监测、保护电网运行，自动隔离故障线路，远程发送故障信息等功能。可见，配电网络的发展是朝着智能化方向有条不紊迈着坚定的步伐。相信在不是很遥远的未来，电网能够像科幻电影里那样超级智能，可以自动调节、自愈乃至自我升级……只要科技在，一切都不是梦！