关于电力系统10kV电力系统配电网络的智能化探讨

朱嘉欣

摘要：经过这些年的实践总结，我国国内城市的供电网架总体还是较脆弱的，同时相应的配电网健全度也较低，所以为了应对这一问题，我国就在稳步推进国家电网的建设以及升级，强化其配电网的协调性以及可控性，而这些也为我国配电网络的智能化提供了一定的建设基础，为我国进一步强化配电的稳定性，保证电力系统的高校运作，增强其服务质量，提供了一定的条件。本文就是在此基础上，简要的探讨论述了10kV电力系统配电网络的智能化的发展方向以及趋势，希望可以为我国10kV电力系统的智能化提供一定的理论基础。

关键词：智能化；配电网络系统；发展趋势；配电网

前 言：我国的10kV电力系统配电网络的智能化就我国电网的发展现状而言，发展还是很快速的，这也是我国电力系统进步的表现，当然这也是我国的供电企业提升自己的一个主要途径，但是现实中，我国在这方面的理论研究较晚，这也就导致了我国在10 KV配电系统智能化的起步也晚，而可以应用到智能化终端的设备也是十分的有限，所以我们要加快理论以及其电力系统现代化的建设脚步，从而促进我国电网的进一步升级发展以及智能化[1]。这样我们才可以有效的实现10kV电力系统配電网络的自动检测、高级测量、快速仿真模拟恢复、配电自动智能化以及最终的配电网重构。

一、配电网网络结构的现状

随着我国城市配电网的不断升级，我国配电网络的硬件设施已经是建设的很好了，也就是在此基础上，我们可以将其应用系统的智能化提上发展的规划中来，并且随着计算机、微处理器技术的普及，现在使用的很多智能化电器元件可靠性、实用性、效率都很好，所以相关企业可以借此来对自身的配电网络进行智能化突破。我国当前的市场上，很多领域都是出现了诸多的智能化监控系统，而这些系统基本上都是在SCADA系统（数据采集与监视控制系统）上衍生丰富而来的，虽然其可以达到目前的监控需求，但其很难发挥出当今社会使用的10kV电力系统配电网络的预期价值。而且世界上很多国家也都遇到过类似的事件，而针对这一问题，美国就研发公布了一套全新的适合自身需求的智能配电管理系统，同时还研发了同步的微机综合保护设备，美国在10 KV电力系统配电网络上智能化的成功，对我们当今也是具有极大的启发意义。所以我国也要加紧将我们自己的10kV电力系统配电网络智能化。

二、智能化配电系统的模式

（一）10KV电力系统配电网络智能化

本文总结了我国现有的配电网结构特征，经过大数据分析可以发现，我国现有的模式中大都是分层控制处理，也就是我国各系统的协调性以及控制性都不高，并且这些设备的智能化程度也不高。而智能化配电系统是需要对应的智能化设备来进行控制操作的，这些设备既要有数据的传输以及通信能力，还要能够借助网络来关联，而若达不到这一要求变电站的智能化管理就很难实现。我国传统使用的10KV电力系统配电网络中，其核心就是控制终端，但是这一设备散布广，加之连接的一线情况繁杂，如果设备运作压力太大就会出现故障脱扣等问题[2]。而如果我们使用智能化配电系统那么这一问题就可以得到很好的解决，并且加之强大的抗干扰性能，所以配电网络各项工作的衔接就会更加的完善，其散布各处的控制系统也就会逐渐的形成体系，那么电力系统稳定可靠也就是很轻松就可以实现的了。当然智能化设备它们还可以单独运行，也就是说它们可以不受计算机网络的影响，这样也就进一步的增强了我们的电力系统的安全性，其实用价值也很大。对应智能化的10KV电力系统配电网络可以如图1所示这样设计。

图1配电智能化系统的结构示意图

（二）10kV电力系统配电网络智能化的应用模式

因为我国10KV电力系统配电网络智能化的水平还较低，所以我们可以参考美国能源控制公司在该领域的成果，取长补短来实现自身的智能化升级，该公司的配电智能化网络系统，是根据美国当时国家的需求，而有针对的研发出来的AECONTROL电力监控系统，该系统是一个基于开放式客户-服务器结构,可以分级、分层、分布式进行电网智能化服的监控系统，经过多年的实际运行测试其具有良好的市场效益。

但就目前而言，世界上许多国家的10kV电力系统配电网络想要进行智能化升级还是问题重重的，而已经升级的也是出现了诸多的性能问题，使用的数字通信设备难以满足本国电力系统的实际互换性和一致性的要求。所以总的来看，假如我们自己的智能化配电网络做不到保证通信协议的一致性，那么其系统中的很多设备以及子系统的兼容性就会很难得到有效的控制。当然现在最新的升级后的10kV智能化装置其信息处理更灵活，同时系统的兼容性也更高，已经可以基本满足网络开放性的需求，同时其兼容性也是得到了一定的保证，但是其毕竟是还未经过长期的实践验证。但是升级后的智能化系统毕竟已经可以支撑总线样品的加装，同时其拓展也很便捷，系统集成也更容易，所以它的进步还是很明显的。

（三）设备开关的要求

我们进行的配电智能化和其应用设备的开关是密不可分的，这也是当网络故障时我们进行安全控制以及自行隔离的关键，当下最实用的控制方式就是借助PC机来对我们所需控制的开关进行远距离的调控。当然设备的开关其用途还是很广的，像我们所需的10kV电力系统配电网络数据的控制和采集也可以通过它们来收集[3]。本文那就总结了现有的配电智能化系统对其设备开关的需求，总结后的设备开关注意事项如下:

1. 开关要兼具手动、电动两种功能;

2. 其电源是直流电源，48V/24V最佳，建议使用可以满足基本需求条件下的最小容量;

3. 设备开关的绝缘性能要好，无油化，体积规格要小，功耗也是要尽量的减小才可以;

4. 设备开关尽可能与TA, TV共生设计;

5. 我们可以选择弹簧储能、刀闸等多种形式的状态信号;

6. 控制接口要具有开关外接的所有相关接点。

本文总结的这六点就是我国最常见的设备开关最基本的需求，当这些也是必须满足的需求，在满足这些的基础上，还要根据其实际的应用工况需求来选择其操作电源、操作机构等。当然这个控制设备开关的兼容性必须要好，对应的控制也要像图2所示的那样协调互不影响。否则我们整个的供配电系统就会容易出现卡顿或者是当机问题，甚至是造成整个线路系统的崩坏。

图2 协调的智能化开关系统

（四）应用技术

目前隨着我国科技的进步，我国的计算机技、测控、自动化、遥感、传感器、通信科技等技术都是取得了长足的发展，而以上这些技术都是我们实现电力系统智能化的基石。同时借鉴国内外的成功经验，本文也发现10kV配电设备其智能化潜力是最大的。

总之，想要对10KV电力系统配电网络进行智能化改造，我们需要借助的技术还是很多的，其系统各模块之间的衔接也是很复杂和麻烦的。同时在其通信介质的选材上，双绞线是首选，这时因为总线是需要兼有一百多个点的控制以及传输任务的，所以我们要尽量的将其通信协议标准化才可以满足我们的需求[4]。但是如果我们将10KV配电网络的智能化系统构建成功，那么就可以显著增强其可靠性，同时配电网络的信息传输速度也是会成倍的提升。

总 结：总的来说，10KV配电网络的智能化不是一个简单的叠加工程，它不仅需要众多的智能化技术作为研发基础，还需要我们设计像AECONTROL电力监控系统这样的智能化系统来进行相应程序的自动化控制、协调、记录、完善以及升级，我们不仅涉及到自动化、遥控、通信、传感等专业，还需要设计符合该系统运行要求的控制开关系统，这样我们才可以有效的对配电网络进行智能化的控制。当然伴随着该领域智能化的优化，必将成为我国今后的发展主流，同时也会为我国的可持续发展提供一个稳定的技术支撑，所以该配电网络的智能化还是应用前景十分光明的。

参考文献：

[1]万立兴.10kV电力系统配电网络的智能化研究[J].山东工业技术,2019(04):183.

[2]王学良,贾文慧.10kV电力系统配电网络的智能化[J].技术与市场,2018(05):181.

[3]魏绍峰,姜学瑞.10kV电力系统配电网络的智能化分析[J].化工管理,2017(35):115.

[4]吴闯.关于电力系统10kV电力系统配电网络的智能化探讨[J].通讯世界,2017(15):230.