智能化配电网建设的相关探索研究

李之波 国网江苏省电力有限公司东海县供电分公司

现阶段我国已经进入新经济发展时期，时代发展下的技术革新对配电网体系建设意义巨大，现阶段关于智能化配电网建设的相关探索等方面研究相对较少，基于该问题现状，提出优化措施，如智能化运维管控系统应用、配电网络运行全面及系统优化方式、多级无功优化设计及应用分析等，具有一定理论意义。

一、智能化技术对配电网建设作用意义

现阶段我国已经进入新经济发展时期，如何更为科学合理的对电力资源进行配置利用，是目前电网企业的重要议题。配电网建设不是单一片面的简单流程，而是需长期考察、认真分析后的系统布局，配电网建设中关键点在于数据流、业务流，二者对配电网运营及建设成果起到极为重要的推动意义，智能化技术正是在于解决配电网建设中的数据流、业务流问题，优化整个配电业务及配电数据，将传统的人工管理形式转变为网络平台、数据架构及智能分析。具体作用意义如下：第一、提升项目建设进度及质量保障，智能化项目建设将项目前期、施工中期、后期结算等进行一体化控制，通过物联网、云计算、移动应用打造更为优化及时效的服务保障体系，为电力配电更好的服务社会奠定基础。第二、智能化配电网建设符合当下及未来战略发展方向，智能电网建设是主要发展趋势，通过智能化技术植入将配电网功能进行全面提升，让管理变得更为轻松、让安全变得更为保障、将风险得到有效降低，智能技术将配电网各管理节点、步骤、流程等进行自动配置、自动判断、自动检测，起到方便、标准及时效的重要作用，因此智能化配电网建设为大势所趋、未来方向。

二、智能化配电网建设存在主要问题及面临挑战

（一）缺乏顶层设计及核心技术

智能化配电网建设是基于互联网、物联网，需通过复杂且高端的顶层系统架构，完成平台系统操作与植入，最终达到预期效果，经分析后发现，其问题如下：第一、顶层设计缺乏，智能化配电网建设中依然以传统形式和网络平台为主，但其智能核心与智能系统无法开展全面应用，智能分析与智能判断缺乏一定的数据支撑，单一的并网管理发挥智能功效，在实际建设中存在重复建设等情况，造成频繁改造、频繁实施，顶层设计过于形式，因此加强顶层设计尤为关键。第二、核心技术缺少，配电网建设中需系统化、遥感化，当下我国智能化配电网建设中核心技术依然较为缺乏，所以加大核心技术开发及平台研究十分关键。

（二）智能化水平不高影响运维

虽然我国智能化配电网建设已经取得一定成果，但在其发展中依然需改进、创新，经分析后发现，配电网系统无法全面开展资源配置、实时监控，主要以网络应用、关联缺乏为主，当下我国配电对象及项目数量逐渐增多，其形式也在不断发生变化，对电力配电系统造成极大压力，如需关联及植入的信息设备等逐渐增加，涉及包括配变状态监测、无功补偿、剩余电流动作保护器、电能表、分布式电源、电动汽车充电桩等。这样就对实际运维工作造成较大影响，需对大量数据及信息进行管控、监测，现有系统及资源无法满足市场及服务需求。同时当下“电能分布、电能环境”已经成为城市发展主体，电动汽车、电能共享等日益成为主流，急需电力服务向电力智能转型突破，一旦智能化水平偏低，则无法实现全程智能化服务、全面智能化供给[1]。

三、智能化配电网建设要点探索分析

首先应明确智能化配电网建设目标及方向，对市场需求及服务需求进行全面分析，便可在其过程中掌握建设纲领及要点，避免盲目建设、肆意建设，第一、智能化配电网建设目标是以保障现有配电服务为主，通过相关技术植入，全面提升配电网安全效率、系统优化，为适应市场需求及发展做好充分准备，为现代化高端配电系统实现奠定基础。第二、智能化配电网建设方向是以实现智能化配电运维体系为方向，实现配网全景智能感知，快速及全面解决相关服务问题及业务数据瓶颈等[2]。

其次智能化配电网建设中要以“物联效应”为主，选择物联网及相关技术实现配单基础、配电管理、配单对象的集中管控与调度，将互联网业务形式作为其主导核心，强化物联终端与互联过程，构建生态化配电环境、搭建物联网云化主站，其主要纲领为：战略引领、创新驱动，末端融合、统一连接，智能防御、安全可信，规划布局、标准先行，成果继承、经济高效，服务用户、构建生态”。

最后通过智能技术应用实现全程安全监测、系统监控，将风险预防及发现作为建设方向，实际建设中主要以风险评估体系为主，将项目建设、运行维护、管理配置等进行平台统一、系统调度，对实现故障定位、问题发现与风险预测，进而形成智能化系统可调的“故障发现、故障诊断、诊断分析、评估、预警”，并根据故障结果与风险实质进行智能化调节与工作指导，全面巩固智能配电网系统实施，优化内部配电环境[3]。

四、基于智能化的配电网建设应用探索分析

（一）智能化运维管控系统应用

智能化运维管控系统是智能化配电网主要核心，配电网建设中需充分考虑到运维效应、运维功能，构建智能化运维控制系统，并将其应用到实际配电工作中去，首先通过该系统构建可提升数据治理效率，实现对相关设备运行数据的标准化管理，以数据建模形式呈现，同时可实现跨平台数据信息获取与调度，如异构数据转换及融合等，可快速开展数据效验，对无效数据进行智能分析、筛选等。其次评估指标体系建设可对各种指标、参数等进行全面掌握，并对其进行合理评估，在其过程中评估体现会通过对具体表现的自然规律进行检测，优选特征参量，完成指标及参数的评估体现建设。评估体系中作为关键的就是故障预防、诊断及处理，故障是整个配电网系统优化的重要核心，针对不同故障需采用不同应对方式，才能起到十分重要的促进作用，故障应对体系主要包括故障诊断、故障预测、特征参量预测等，如图1所示。

图1 故障诊断及故障预测流程架构

同时针对状态差异化的评估需求，选择故障模式因果分析、差异化评估分析、故障概率计算分析等。最后风险评估体系是通过对各运行指标及参数的实时监测，将安全系数及运行指标进行细化、量化，修正不良工况等。风险评估中对配电系统整体运行进行监测，通过智能分析与判断，形成智能方案，并对其检修流程及步骤进行最大化方法选择，提出最为科学合理的检修策略及建议，起到稳定运维及规避故障的最终作用，实现全面优化及系统完善[4]。

（二）配电网络运行全面及系统优化方式

配电网络是巩固与维护系统的重要核心，配电网络运行的合理性、规范性是体现该配电系统的重要参数标准，基于此需对配电网络进行优化完善，通过技术植入完成系统升级，是首先配电网络完善是以供电能力分析为主，对在负荷正常增加下的负荷转供方法给予明确，重点关注问题为内耗降低、负荷失衡。经分析后发现，在特殊时期中会发生负荷增加或降低，具有一定的变化性、波动性，这种波动影响会对变压器造成一定压力，需对变压器运行方式进行调整，以降低内耗及提升质量为主，对相关耗能及问题进行有效解决，控制日线损耗电量，实现电压偏移量最小化，最大限度减少开关次数等。选择多时段网络运行方法，对各时段进行合理控制细化布局，以供电量供给为主，最大限度降低耗损，规划重要负荷供电需求，对电压能力及质量进行提出。经实验分析后发现，故障发生具有一定的必然性、突发性，基于此要选择实时快速隔离故障，全面提高与巩固可靠性、保障性[5]。

（三）多级无功优化设计及应用分析

主站软件负责全局分析监测，并提供运行监控、效果分析、报表查询等功能，同时基于PMS2.0系统和用电信息采集系统的大数据基础，支持对无载调压变、分布式电源升压变、配网电能质量等进行综合分析，定期给出问题原因分析和设备优化定值，提高整体效果。同时，线损分析App 嵌入中低压线损分析模块，统计分析中低压损耗情况，利用计算机辅助手段，比对同期线损和理论线损数值，并分析管理线损具体是哪些原因造成的，提高日线损达标率；在计算模型校验无误的基础上，根据理论线损计算结果快速定位高线损线路、高线损线段、高损元件等，明确高线损原因，提出针对性技术降损方案。如图2所示。

图2 电压监测及线损治理

五、探索未来智能化配电网建设发展之路

首先在未来发展中智能化配电建设将更为多元化，各种新技术与新模式将全面升级植入，如拟人网络神经技术、大数据分析技术、遥感监测技术等融合，在配电实施就开展过程中将更为精准化、系统化，选择GPS定位完整配电供给、电量自动配置等，满足市场不同层面的需求及关注，将供电由计划型转变为市场化，技术应用也更加全面系统。其次智能化配电网建设中对人才的应用植入也更为系统haul，智能技术是基于高端人才培养，从在日后人才规划及培养中更加注重是实效性，包括人才培养体系与人才培养方向等。最后统一化系统应用将推广普及，从各种发展层面到配电应用统一化调度、平台监测将更为明显，各种问题解决方案也更为彻底，为后期发展奠定基础[6]。

六、结论

综上所述，通过对智能化配电网建设的相关探索进行分析，从不同层面对智能化配电网建设方法与架构进行阐明，结合实际环境与安全需求，提出具体措施，主要包括智能化运维管控系统应用、配电网络运行全面及系统优化方式、多级无功优化设计及应用分析等，为智能化配电网建设奠定基础。