浅谈智能配电台区建设模式

胡龙源 严鸿鹏

摘要：配电台区是直接面向电力用户的基础供电单元，主要实现电能变换、分配、监测、保护、控制、计量、无功补偿等功能。近年来，随着新型节能型配电变压器、自动化、信息化及通信等先进技术在配电台区的应用，配电台区智能化水平不断提升。智能配电台区标准化、成套化等先进的建设理念在一定程度的有所体现，发布了智能配变终端、智能配电箱功能规范和技术条件等系列标准，并在配电网建设改造中得到了推广应用。

关键词：智能;配电台区;建设模式

引言

智能台区综合管理平台建设总体思路：紧密围绕坚强智能电网发展总体目标，立足电网供电特点和需求，研究解决智能化建设中的基础性关键技术问题。以建设中国特色智能化电网为中心任务，密切结合现状和发展需求，密切结合智能电网技术发展趋势，以实现自动化、信息化、互动化为技术导向，坚持统一规划，因地制宜，重点突破，逐步深化，注重实效等推进原则，重点开展智能配电台区、配电自动化、用电信息采集等工作。

一、智能配电台区的建设意义

当前，配电台区的相关设备很难对变压器运行环境、状态、回路与开关数据进行实时监控，和管理台区没有建成联系渠道，所以很难保障数据交换与传递的及时性。一旦设备出现故障，由于缺少自动预警系统，很难及时、快速的抢修。目前，大部分配电台还没有形成一套健全的故障预警、智能配电与负荷调控机制，电能质量与设施维护达不到智能水平。从供电服务来看：大部分属于单向提供，根本没有在用户与电网间建成双向互动的平台，所以很难适应当代客户的建设要求。从供电部门的生产技术来看：因为技术手段有待完善，很难实时掌控配电台区变量与数据，所以配电设备出现故障只得抢修。而企业又缺乏技术人员，很难对相关故障进行精确的预测和分析。

二、智能配电台区建设模式

（一）纵向集成型智能配电台区

变压器模块和低压配电模块通过变压器横担垂直固定，构成纵向集成式结构。其中高压配电保护采用跌落式熔断器;低压一次回路部分采用封闭母线槽模块直接连接;低压配电模块采用插拔式结构配合的母线系统和带漏电保护功能的断路器技术，实现低压单元结构小型化与可维护性。纵向集成型智能配电台区与常规配电台区的结构布局及运维方式差异不大，有利于现场安装及运维人员开展工作;低压一次回路部分采用封闭母线槽模块直接连接，可实现工厂化预制和整体性能试验;对于距离较远的工程现场，高压配电模块、配电变压器模块、低压配电模块需要分别包装运输，有一定的现场安装工作量;相对常规配电台区，成本提高幅度较低;该方案主要适用于农村人密度较小、线路走廊交通量不大的供电区域。

（二）组合型智能配电台区

以配电变压器为中心，与高压配电模块、低压配电模块紧密布置，构成组合型结构。其中高压侧保护采用气体绝缘负荷开关+熔断器组合电器实现;配电变压器高压进线采用肘型电缆连接方式，稳定可靠;配电变压器低压侧进线采用铜排连接方式，可实现工厂预制。组合型智能配电台区建设方案密封及绝缘较好，在走廊资源紧张、环境要求高、人口密度较大的区域应用具有一定优势。高压侧采用气体绝缘负荷开关+熔断器结构，要求气体绝缘负荷开关應具有较强的气候耐受能力，配电变压器油箱应满足吊装、运输、安装等过程的承重要求;高压侧气体绝缘负荷开关手动操作及内置熔丝更换的便捷性，需通过相应措施满足。该方案成本较高，可作为新型智能配电台区的发展方向之一进行探索性研究及应用，主要适用于经济发展水平高、供电可靠性要求高、树线矛盾突出、对环境具有特殊要求的供电区域。组合型智能配电台区建设方案由于成本相对较高，适用范围特殊，可在具有特殊需求的供电区域应用。

三、智能化配电台区规划建设

（一）配电台区的功能建设

（1）信息监测

配电台区的智能化建设对于电网的信息监测具有十分重要的作用，可以实现配电台区的模拟量监测，并且能够进行环境监测、数字量监测和状态量监测。配电台区的信息数据主要有电压、电流和功率。在监测配电台区的模拟量过程中，对于智能终端采集模拟量的管理和保存，通过智能化

能够进行数据类型或时间区间这一类别的信息查询。环境监测主要包括变压器的油温、温度和湿度。针对数字量的监测问题，主要工作是整理和保存采集好的数字量，其中的核心数据有总电能量以及中电能示值。状态量的监测主要是开关状态、配电监测终端以及计量设备信息等几个方面。

（2）电能质量监控

电能质量的有效控制是可靠性供电的有力保障，台区电能质量监控是系统对台区频率、电压、谐波、三相不平衡、智能采集终端运行状况的监测，以及对无功补偿和漏电保护器的远程测控。对台区频率和电压的监测分别以配电变压器的实时频率和线路电压为监测对象，监测结果以图形的形式表现出来，可以使工作人员实时了解当前电网的运行状况。台区的漏电保护器和无功补偿的远程测控可以减少网络耗损，保障配电设备的安全运行。台区谐波监测是对电流和电压变化程度和时间的监测，监测过程中可以呈现出每日电流和电压变化的最大值，当谐波发生异常时说明电能质量出现异常，工作人员可根据谐波监测的显示数据进行实时控制。一体化智能采集终端作为智能配电台区系统的核心，其运行状况的监测尤为重要。当终端设备发生故障时，系统会自动对智能终端的信息传输情况和信息采集状况进行统计，并生成相应的统计报表。

（3）配电变压器监测分析

台区配电变压器监测分析包括对电压合格率、日负荷曲线、监测信息的日统计和月统计以及功率因数统计进行分析。监测分析过程是以智能终端采集的配电变压器运行的实时数据为依据，以图形的方式将数据统计显示出来并形成报表。当运行过程中出现异常报警时，系统还可生成相关报警事件，为监测分析提供依据。

（二）配电台区的智能改造

（1）避雷器

在配电台区中使用跌落式硅橡胶绝缘金属氧化物避雷器，可以将其完全拆除，进行预防性的试验，保证不停电，操作简单且具有安全性。同时，该种避雷器使用了硅橡胶和环氧树脂等材料，能够很大程度上防止恶性爆炸事故。另外，线路受到雷电侵袭的影响会自动跌落，断开与线路的关联，能够快速地找到落雷的故障点，从而使设备整体的安全性得到保障，保证可靠供电。

（2）无功集中补偿

智能化配电台区的无功自动跟踪补偿装置选用电压综合控制功能和相应的功率因数，以进行分组无触点的自然投切，在负荷功率达到最高峰时，补偿容量可达到90%。通常情况下，低压配电系统的电容器的补偿装置中会应用到无功自动补偿控制器，具有自动调节功能，保证用电设备的功率因素和电力系统功率因素能够达到既定预期值。以此提高用电设备和电力变压器的效率，使整体的线路损耗降低，促进供电电压质量的改善，并且使供电系统设备利用率和工作效率大力提高。

结束语

总而言之，随着科学技术的不断发展，各种新型设备也应用到了电网的配电台区中，配电台区的智能化建设不仅关系着供电企业的经济效益，也是和谐社会的需要。智能化配电台区建设能够保证电网运行的稳定性，减少安全事故，给用户提供优质的用电服务。供电企业应创新管理机制，改变观念，提高电网的管理水平，加大投入。在基层人员中开展智能化配电台区建设的培训，让员工了解到智能设备的相关知识，从而为智能化建设贡献自己的力量。

参考文献：

[1]周世理.农网智能配电台区建设模式及关键技术研究[J].环球市场，2019，000（024）：150.

[2]谢锟.农村配电台区的智能化探究[J].今日自动化，2019，000（2019年3期）：P.57-58.