智能配电网关键技术研究

邝焕权

摘 要：智能技术的发展开启了新的技术浪潮，配网系统也深受现代智能技术的影响，正在逐渐得以优化、完善、发展，智能配网发展中涉及多重技术。本文首先简单分析了智能配电网的结构与特征，然后探究了智能配电网建设与发展中的关键技术。

关键词：智能配电网；结构；特征；关键技术

中图分类号：TM73 文献标识码：A

智能配网作为重要的现代化网络系统，实际运行中发挥着非常重要的作用，同传统电网相比，智能配网体现出多方面的优势功能，得益于多重技术的支持，配网能够高效、安全、持续地运转，提高供电服务水平，确保用户安全用电。

一、智能配电网的结构与特征分析

智能配网是在智能化技术的支持下逐渐形成的配网系统，内部包括以下系统：主站与子站系统、通信系统、配网远程终端等。凭借对配网不同环节、模块以及设备等的智能化优化，再配合GIS技术，达到配网同电力系统不同环节之间的协作配合，不断地优化配网的运行，当配网系统出现故障问题时，能够高效、及时地锁定故障位置，并及时隔离、解除故障，以此为基础来为用户供应高质量的供电服务。能够最大程度地实现用户，供电企业与智能配网系统间的协作。

不同于普通配网，智能配网实际运行中具有以下特点：

1.安全供电。智能化研判与处理故障，控制灾害侵扰，控制用户遭受的干扰，减少停电次数，缩短停电时间，通过微网系统达到配网的自愈。

2.高质量的电能。依托于电子科技、补偿技术以及在线监测技术等，达到对电压、无功等的控制，提高电压质量，确保为电气设备提供安全、稳定的电能支持。

3.较强的互动性。利用智能电表和用电客户取得通信联系，根据用户需求提供服务，创设有利条件确保分布式发电模式下的用户能及时向电网输送电能，使更多用户享受额外的服务，一切服务都围绕客户展开。

4.充分使用电网资产。各项电气设备的运行状态都能得到及时、有效地监测，并能自动进行状态检修，确保电气设备长期使用，科学控制潮流，线损以及经济投资等。

5.良好的兼容性。大规模的分布式发电单元、储能设备等都被链接到配网系统，能够达到同配网的无痕对接，达到随时接入随时使用，确保配网的安全、高效、灵活运行。

二、智能配电网关键技术研究

1.分布式发电与智能微网技术

微网技术是一项综合型技术，其中主要涵盖现代化电子技术、分布式发电技术、储能技术等。组合了众多分布式发电单元与负荷构建一个独立的系统，从而为用电客户提供各种能源服务。通过科学地控制与管理，微网能够并行运转，或者独立于主电网独立运行，同时能达到两类运行模式的紧密过渡与对接。其中DG为微网的构建提供物理基础，DG的并入能为智能电网带来多方优势，体现在：确保电网安全供电、确保电网灵活地发电、增强其抗灾能力、便于启动，良好的调峰功能，为负荷平衡创造有利条件，成本低，有效负荷多种场合的用电，控制输电过程中电量的浪费与损耗。与优势对应的劣势问题必然存在，体现在：需要深入调整电压、继电保护问题，同时，短路电流以及配网电能质量等都可能受到不良干扰。

随着多种现代化智能技术，例如：计算机技术、网络技术、通信技术、自动化技术等的发展，为微网的发展带来全新的机遇，智能化微网逐渐形成，它具备普通网络的一切功能，同时，可以集中克服一切技术难题，能够支持未来的经济、社会以及环境等的良性发展。所谓的智能化微网事实上属于一个智能化的信息系统，内部的关联性如图1所示。

智能化微网实际运转中具有显著的独立性，供应高度安全、稳定的电能，根据用户需求来提供多重服务，分布式能源得以深入运用，创造最大的经济效益，带来良好的环境效益。从某种程度上来说，智能微网同智能电网之间有着严密的关系，智能微网可以有效运用自身优势来支持配网的建设与发展。

2.AMI技术

自动抄表系统发展到一定程度后就形成了高级量测系统AMI，该系统不仅具有AMR的一切功能，同时，也被深入运用，此技术体现出下面的特点：测量数据双向通信，能够实现数据信息的在线获取，在AMI网络系统中，测量点能够实现自动化注册，当系统有通信故障时，AMI可以再次建构，回归常规功能。AMI系统的主体结构包括：智能表计、回程传输单元、通信网络、数据管理系统等。将其同配电管理系统有效配合，能够全面提升配网的运行效率，达到资源的优化配置。依托于AMI系统，能够同现场设备通信，科学地估量配网运行状态，积极优化无功电压，实现用户同电网间的互动交流。该系统运用中则要迎接以下挑战：AMI不同组件将的信息通信，所选通信方法，元件是否具有兼容性，能否达到各个厂商间信息采集、监控等的妥善联系。同时，网络安全可能面临挑战，特别是数据信息的秘密性、实用性等。

3.配网快速仿真与模拟技术

该技术的运用能够最大程度上辅助配网自愈，具体体现为：自我适应性保护，自动化锁定配网故障位置，同时，也具备网络重构与无功控制类似的功能。其中仿真技术则主要负责科学评估配网状态，优化配网潮流、预测负荷，所涉及的建模工具有：发电模型、负荷模型、网络拓扑分析等。该技术的主体结构图如图2所示。

依托于实时软件平台，以及数据分析模型、多种高端预测技术扥，通过参照配网的框架结构、运行状态等达到对配网状态的客观化、精准化评估，同时，能适时地优化配网的运行，并科学预测出配网中可能出现的风险，从而为运维人员的运维工作提供合理依据，达到配网故障的自我恢复和愈合的目标。

4.配网自愈控制

在高端的数据原理、控制原理基础上所创建形成的自动判别算法，该算法适合用于配网薄弱区段、故障区段、检修区等区位。能够从多个维度、多个角度对配网的运行水平进行评价，例如：电能质量、经济性、稳定性、兼容性等。同时，也能有效执行不同区域的控制方案，提高配网运行质量，达到自愈控制的目标，创造一个安全、稳定、经济、环保的供电服务环境。要想达到配网自愈就要达到具体标准：

第一，配置了多项智能化开关以及配电终端。智能开关安全稳定，性能较高，同时，能够进行在线监测，能灵活适应环境，自行诊断故障。有效适应多种通信模式，能够进行远距离诊断与维护，各类配电终端能够进行远距离遥测、控制、通信等。

第二，多电源支持，拓扑结构安全、灵动。智能化配网要尽量达到手拉手供电，同时具有兼容分布式发电功能，良好的调度功能，要确保网架稳定、安全、灵活，要不断优化拓扑结构。

第三，安全稳定的通信网络。必须确保配网安全、稳定，这样才能确保通信网络受破坏时，启动新的通信网络，达到安全运行的目标。

智能配网自愈与优化控制系统主要体现出下面的运行优势：全面提升配网的自动化水平，安全持续地测试出配网运行状态，不断优化运行达到自愈，实际运行中体现出巨大的经济社会效益。

结语

智能配电网是现代智能技术发展的结果，智能配网实际运行中需要各种现代化智能技术的支持。配网的安全运转关系到整个电力系统的安全，关系到经济与社会的发展，必须加大配网关键技术的研发力度，提高配网的运行水平。

参考文献

[1]赵宏伟.基于分布式电源的微网技术[J].电力系统及其自动化学报，2012，20（1）：121-128.

[2]李振杰，袁越.智能微网—未来智能配电网新的组织形式[J].电力系统自动化，2009，33（17）：42-48.

[3]常康，薛峰，杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术进展评述[J].电力系统自动化，2012，33（17）：10-15.