探析智慧城市建设中智能配网技术的应用

邵 亮

（黄石供电公司，湖北 黄石 435000）

探析智慧城市建设中智能配网技术的应用

邵 亮

（黄石供电公司，湖北 黄石 435000）

我国未来一段时期内，智慧城市的建设将是最大的内需和项目。智能配网技术的应用，可以为我国智慧城市建设提供最为科学高效的技术支持和能源保障。本文就从智能电网和智能配网的关系入手，结合目前智能配网技术存在的问题，进而阐述了如何进一步优化和规范智能配网技术，从而推动智慧城市的建设和发展。

智慧城市；智能配网技术；规划设计

随着科学水平的不断提高，信息化已经成为现代城市发展的重要策略之一。我国十八大就明确了全面建成小康社会目标之一就是大幅度提升信息化水平，这也是我国决定大力发展智慧城市的重要标志。所以，目前各大城市的首要任务就是建设新型城市，而智慧城市的重要内容就是必须建立关于可再生资源且智能化电网的应用机制。

一、智能配网技术的概述

在了解智能配网之前，必须首先了解智能电网的概念。智能电网简称SG，它的概念最早是由美国未来能源联盟智能电网工作组命名的，它是具备完善性能且可以为用户提供一系列增值服务的输配电系统，这套系统包含了信息与通信技术、高级传感技术、监视技术和现代电力工程技术。智能电网的建设非常复杂，不仅包括发电、变电、输电、配电、调度和用电6个环节，还包括支持这些环节运作的通信信息平台。

智能配电网简称SDG，它是智能电网的重要组成部分之一。智能配电网比传统的配电网更安全，自愈能力更强，不但有较高的资产利用率和电能质量，而且可以大量接入分布式电源，来帮助与用户互动以及可视化地管理配电网及其设备。

二、我国智能配网建设的现状

目前美国智能电网建设的关注点在于升级更新电力网络基础架构，欧洲智能电网建设的重点则在于逐步接入可再生资源。我国则因为改革开放以后，一直处于经济高速发展状态，因此环境污染严重，能源消耗过大，所以我国目前智能电网建设的要点就在于着重发展低碳经济，提高消纳大规模间歇式能源的能力，以提高电能质量和保障供电可靠性。

智能配网是智能电网的重要基石，其配网环节包括建设与改造配电网网架、配电自动化试点、接入与控制分布电源、互动应用配用电系统以及对信息孤岛的整合和关联等。通常情况下，配电网是指在电力网中负责电能分配的网络，主要组成部分包括杆塔、线路、开关、配电变压器和无功补偿装置等设施。目前而言，我国的配电网都是电压等级不大于35kV的电网。

三、我国智能配网建设存在的问题

（一）智能配网建设重视程度不够

目前我国很多城市对智能配网建设不够重视，不但投入资金有限，而且对顶层的规划和设计都比较落后，配网设备档次较低，调度运行的技术支持也不够，同时，都是采用手动为主，电动为辅的断路器操作方法，例如柱上刀闸、接地刀闸等都是手动操作，总体很难实现遥控操作，据统计，目前只有6.7%的配网可以实现自动化。

而在经济发展比较落后的城市和地区，一次设备更是全部手动化，配网设备的工作环境非常恶劣，电控操作机构呈现敞开式，且容易发生氧化严重或者机构卡塞等问题。

（二）智能配网通信平台的技术支持和管理能力不够

我国目前的配网设备不仅数量比较多，而且分布非常散乱，这样就要求配网自动化设备必须配置足够的采集控制终端，才能完成智能配网系统与终端设备的通信和互联。目前采集终端的主要通信手段无论是光纤等有线通信方式，还是GPRS等无线通信方式，都存在通信手段单一，无法满足配网自动化建设的功能和维护等缺点，而如果采用多种手段结合的方式，通道建设和管理难度就大大增加。

（三）智能配网电源的配置过于复杂

智能配网技术可以在故障发生时，快速准确地对故障区域进行定位，并及时通过遥控的方式清除障碍来保证供电，这就要求必须在现场安装足够的终端装置来提供工作电源，来实时采集线路信息。

在目前的配网系统中，如果出现停电现象，配网系统中计算机系统和通信系统都会掉电，只能通过安装蓄电池或者充电器的方法来保证终端设备在停电后依旧保持工作状态，但这样做后期维护的难度又会有所增加，进一步削弱了主站作用。

（四）智能配网的网架结构存在偏差

我国大部分城市目前的配网网架结构都存在偏差，不够科学合理，存在诸多问题，包括负荷分布不均衡、单辐射线路多、变电站布点与负荷中心区距离过远以及手拉手供电的半径太长等，也正是这种配网网架结构的缺陷，导致智能配网的科学性和智能化程度都远远达不到预期目标。

（五）智能配网调度的技术支持不够

目前我国智能配网的调度缺乏技术支持，配调指挥系统缺乏运行监制和控制功能。很多调度部门为了节省资金，都采取了将配网工作站设置到地区电网调度自动化系统的功能模块的方式，很少有部门单独建设了调度指挥系统，致使技术支持力度和范围都有所欠缺。

四、智慧城市建设中智能配网技术的优化策略

智慧城市的建设，应当最大化的运用现代信息通信技术，将人的智慧与物的价值互相结合，互相补充，进而实现经济活动最优化。智能配网技术是实现智慧城市建设的重要一环，必须从以下六个方面加以完善和优化：

（一）进一步完善电网结构

在智慧城市的建设过程中，我们必须进一步重视智能配网技术的发展，加大投资力度，规范规划方案。按照国网公司《配电网规划设计技术导则》的要求，做到以下几点：

一是结合城市区域的电网现状以及存在的问题，制定好中远期目标；

二是做好与上机电网的协调和衔接工作，进一步建立完善配电网的动态修订体制；

三是必须统一配电网的规划、设计、安装的技术标准；

四是积极汲取国外先进配网理念和方式，并创新配网方法；

五是加大对配电网规划标准规范的学习和研究，保证智能配网建设的质量和效率。

（二）提高智能配网设备水平

加强智能配网建设，提高智能配网技术水平的核心所在就是不断提升配网自动化的程度和智能配网设备水平。在保证资金到位和条件成熟的前提下，不断优化网架结构，以提高智能配网的设备水平，加强自动化应用水准。

必须进一步加强三遥化建设，可以快速定位配网线路故障处，并及时隔离故障，同时加强网架重构和负荷转移的功能。

（三）提升配网信息保障能力

我国智能配网技术的发展，应当有机地将宽带无线和光通信技术相融合，保证两者互补有效地发挥作用。宽带无线具备便捷性和灵活性，而光通信具备可靠性和稳定性，两者的结合是大势所趋，智能配网技术应当按照设备等级和性质的不同，进行差异取样。例如，柱上联络开关、遥控操作的环网柜以及开闭所，应当采用光纤通信；线路故障指示器、不需遥控操作的柱上开关以及能量采集终端，应当采用无线通信；对实时性要求较低的配变等数据检测，可以采用采集方式。

（四）巩固配网智能化水平

配网和上级调度自动化系统主要通过两种方式来产生逻辑结构：一种方式是远程终端模式，这种模式虽然需要的资金相对较少，但是网络通信流量比较大，而且可靠性不足；另一种方式是广域分布式采集模式，这种模式的所有配电网的调度主站系统均独立出来，具备较强的实时性，并且可以和上级调度系统有机结合。对于我国的智能配网建设，必须注重对诸如配网潮流计算、网络重构以及网络拓扑分析等高级功能的开发利用，因此应当采用广域分布式采集模式。

除此之外，还必须注重对数据的采集和对信息的集成和共享。尤其是数据采集方面，必须弥补数据收集存在的缺陷，主要方法有两种：一种是通过新建和改造电网，来实行数据实时采集；另一种是将设备检修或试验产生的数据，以及智能巡检记录的数据作为数据收集的补充数据。

（五）强化管控业务扩展能力

智能配网系统不仅具备安全操作管理的能力，还具备现场作业管理的能力，这都是其管控业务的扩展能力。目前物联网技术已经被引入智能配网技术，通过手持PDA，就可以管理物资、安全生产等业务，这种移动作业管理可以保证数据的有效流动，进而提高电网运营和维修工作的效率。

（六）加强接纳分布式电源的抗干扰能力

传统配网技术不但没有接入SER，也严格限制了DER容量和网店的选择，这些都制约了对分布式电源的应用。智能配网技术则对DER进行了接入，并开展了汽车充电和利用可再生资源等能量管理理念，真正推动了可再生能源发电发展。

结语

智能配网技术的发展是智慧城市建设的重要一环，因此，必须加大投入资金，提高重视程度，通过智能配网技术的发展来促进建设智慧城市。

［1］赵江华，杨耀，杨双吉.探析智慧城市建设中智能配网技术的应用［J］.甘肃科技，2014（23）：127-129+62.

［2］王豪.探析城市配网线路建设中的智能化技术应用［J］.企业改革与管理，2015（24）；195.

［3］谢珏琪.从平安城市到智慧城市——智能视频监控技术的升级应用［J］.中国公共安全（综合版），2012（3）：84-87.

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