10 kV电力配电工程智能化研究

苏明义

（福建省亿和建设有限公司，福建 龙岩 364000）

1 应用10 kV配电网智能化系统的必要性和意义

在科技和经济发展过程中，电力系统经过不断创新变得智能化，满足了广大用户对电力系统的需求。有关电力企业不断研发新技术，全面管理和规划电力系统，以达到最小化成本和保障用电安全的目的[1]，同时提高电力系统工作质量，不断促进社会经济的发展。经过不断调整和优化，10 kV配电网智能化系统对提高居民用电质量、改善居民用电需求以及增强电力系统的管理和应用具有重大意义和价值。

1.1 我国电力系统网络结构转型升级过程

城市是一个人口集中的重要区域，居民的日常生活、商业的营销需求、工业的发展需求以及交通设备的运营管理等，都需要一个强大且稳定的电力系统给予支持。因此，一个城市的核心力量是一个发达稳定的电力系统。10 kV配电网智能化系统之前，城市主要配电网络是SCADA系统，如图1所示。它在电网工程中具有重要价值，主要作用对象是用户本身。很多新型电力系统是在SCADA系统上发展起来的。运用过程中发现，虽然SCADA系统能够满足一些基础的监控管理功能，但是无法发挥配电网络的全部价值。随着经济和科技的不断发展和进步，城市对配电网的需求越来越高。在保证可管理性和稳定性的基础上，配电网不断向智能化和自动化转型。在此转型升级过程中，人们不断加强对计算机的系统应用。利用计算机系统进行管理，配合微处理器技术进行普及，为运用在配电系统上的智能化元器件提供了完备的工作环境，充分发挥其作用，不仅提高了其实用性，而且在管理层面上获得了突破[2]。

1.2 10 kV配电智能化系统的价值和发展现状

进入21世纪以来，我国正在全面建设小康社会，在国内的很多城市开展了配电智能化试点实验，促进了对10 kV电力系统配电网络的应用。10 kV电力系统智能化配电网络是在原来的配电网基础上建立一个和原本电网系统相匹配的智能化系统，目的是让电网管理和建设更方便快捷，提高电网运行的稳定性和安全性。这种既节约经济成本又减少大量人工投入的配电网络系统，无疑满足了人们对电网运行的高质量要求。

电网对于居民的生活有着重要意义，一旦发生故障，稳定的生活会被打乱。一个社会的发展离不开电网的支持，因此国家高度重视10 kV电力系统智能化配电网络的运用，积极制定相关法律和制度，为10 kV电力系统智能化配电网络的发展运用提供了有力保障。目前，10 kV电力系统智能化配电网络虽然已经在很多地区运用，但是其线路复杂和覆盖范围广的特点增加了维修难度，其完善和发展还有很长的路要走。

2 10 kV电力系统智能化配电网络的工作模式

以往的配电网络系统实行分层制度模式进行处理，因此在工作难度上存在浪费人力和财力的问题，也突出了智能化配电网络系统的重要性和必要性。下面就10 kV电力系统智能化配电网络的工作模式进行研究和分析。

2.1 10 kV电力系统智能化配电网络的工作基础

10 kV电力智能化配电系统的工作基础是一些必要的智能化元件设备。这些设备要具有一定的通信能力，即可以将电信号转变为数字信号，还可以将数字信号转变为电信号，这样操作人员才能够进行操作和控制。此外，它需要计算机软件的支持，并与计算机网络关联配套，这样才能够达到智能化配电系统网络最终的控制和运行效果。其中，最主要的支柱力量是智能化设备，其在10 kV电力系统智能化配电网络中起着重要作用。10 kV电力系统智能化配电网络管理过程中要用到控制终端，由于控制终端具有结构复杂、设备繁多、接线众多以及分布面积大的特点，因此管理过程中容易出现脱扣故障。如果利用智能化设备进行管理，则可以避免接触复杂的终端，从而避免了一些意外故障的发生，还可以节约人工投入。智能化系统不仅具有强大的抗干扰能力，可以快速有效地解决问题，还可以完美衔接各项工作，使整个配电网络系统成为完全分布控制系统，更加稳定可靠地满足居民、商业、企业以及工厂等的供电需求。

2.2 10 kV电力系统智能化配电网络对设备开关的要求

10 kV电力系统智能化配电与设备的密切联系在于开关这一关键元器件，因此10 kV电力系统智能化配电的运行对设备开关的要求非常严格。在网络方面的故障重组和自行隔离的情况下，系统往往会借助一个PC机调控开关，这是设备开关的一个重要用途。此外，在采集相关数据时也需要设备开关进行远距离调控。设备开关使用的注意事项和设备开关的相关内容主要包括如下内容。第一，开关功能。市场上，一般的操作开关有手动和电动两种类型，有的开关同时具备两种功能。第二，开关工作的电流和电压的要求。工作时，为了保护开关，以防其被烧毁，选用的电压基本为48 V或者24 V，并使用直流电流。使用电压时，建议尽可能在满足条件的基础上使用最小容量的电压。第三，设备开关的性能要求。在选择设备开关时，需要考虑很多条件。首先，要有良好的绝缘性能，因为在大型配电工程中安全是首要条件。其次，要选择可以实现无油化的设备开关。最后，设备开关的产品体积要尽量小，所耗功率要尽可能小[3]。第四，设备开关的共生设计。在设计设备开关时，最好可以将电流互感器和电压互感器一起设计，以提高设备开关的效能和质量。第五，设备开关的类别。常见的设备开关通常有弹簧储能信号和刀闸装置两种类型，但是还有其他一些类型的开关，需要根据不同的情况选择合适的开关。

除了以上对设备开关的一些必需基本要求之外，实际上需要不断地完善和创新设备开关，如在操作电源上和操作机构上等都需要进行一定的革新。例如，在以往的配电系统设备中，一般都直接安装直流220 V或者交流220 V的电源，这样可能导致系统出现兼容故障，且对整个配电网络系统是一个大的安全隐患，可能出现电路瘫痪，导致大面积电力无法供应问题。

2.3 10 kV电力系统智能化配电网络的应用技术

我国科技不断发展，其中计算机的发展尤为突出。人类利用计算机不仅节约了大量工作成本和时间，而且提高了居民的生活质量和水平。很多由计算机技术诞生的智能化系统和设备也在逐渐进入各家各户，尤其是网络的不断发展，科技和信息的碰撞，给人类的生活带来新体验。此外，在测控、传感、通信以及交通方面，我国都有很大的进步，不仅推动着电力系统的完善和创新，也为电力系统的发展奠定了基础。与之前的配电网络系统相比，10 kV电力系统智能化配电网络借助网络和计算机检测技术，完美衔接了电网之间的不同模块，充分体现了10 kV电力系统智能化配电网络系统的稳定性和可靠性，且运行速度随网络技术的进步不断加快。可以预见，10 kV电力系统智能化配电网络系统对我国和全世界的配电系统来说具有重要作用，使城市居民用电更加安全。

3 结 论

10 kV电力系统智能化配电网络系统结合计算机和智能设备，不仅对以往的配电网络系统进行了全新的改革，而且促进了自动化控制、智能化产品以及机械制造等方面的发展。目前，10 kV电力系统智能化配电网络系统还在不断完善、创新以及改革，朝着更加智能化和精细化的方向发展，必将为电力系统带来质的飞跃，为人类的生活造福。