智能配电网设计研究

黄达利

（广州电力设计院有限公司，广东 广州 510610）

0 引 言

电力作为社会发展的重要能源，在人们的日常生活中有着不可替代的作用。配电网作为纽带把用户和电力系统紧紧绑在一起，实现对电力能源的分配和供给。随着科技的发展，配电网结合计算机智能化设计，实现了配电网的节能、安全以及智能化发展，提升了配电网的配电水平和效率。

1 智能配电网概况

配电网融合传感、控制以及信息化等相关技术，实现了其与传统配电网的完美结合。配电网自动化主站、子站以及终端作为配电网自动化体系的3个重要组成部分发挥着重要作用。主站针对电力系统控制区域内的全部配电网线路和涉及的用户，处理相关服务区的集中信息，优化区域相关线路的运行方式。子站相比于主站来说功能较少，只需整合转发配电网工程信息。配电网终端主要落实配电网主站发出的指令和处理相关配电故障等。

智能配电网在运行中依赖于电力网络和通信网络，且需高级软件应用的支持。为满足用户的用电需求，在智能配电网运行过程中应做好可能出现的安全问题的应对准备。采用无线或光纤等相关技术，对配电网实行节点覆盖监控。智能配电网的控制保护技术优越，实现了理论和实操技术的有机结合，在区域范围内同步信息以保护居民信息。高级配电网不仅能够利用自动化应用有效整合数据，还能实时监控后期智能配电电力运行环节。有效利用智能配电网，可以为人们的日常生活提供便利的用电环境。

2 智能配电网设计技术

2.1 智能信息化处理技术

智能信息化处理技术可以监控配电网系统运行、采集数据以及分析数据[1]。以往常见的技术仅仅是对神经网络、模糊理论等问题进行基础信息处理，而智能配电网加之智能信息化处理技术可以及时分析处理和实时监测整个电力系统的运行数据和相关设备。智能信息化处理技术较常见电力信息处理技术，在预测风险的能力和诊断分析故障的能力上有很大提升，是配电网智能信息化处理技术的核心竞争力，使得智能信息化处理技术成为配电网设计发展的关键。

2.2 故障分离技术

故障分离技术是一种限制短路电流技术。通过故障分离技术和电子高温超导技术的共同作用，可以实现电流限制。在智能配电网规划设计中，结合配电网的功能需求，将先进技术引入智能配电网规划方案，有助于保证智能配电网的可靠性。配电网设计前的电力运行方案是配电网系统工程运作的重中之重。智能配电网拥有结合先进技术制定的运行方案，可靠性较高。在智能配电网运行中需前置对相关技术问题的解决方案，通过优化解决方案，采取相关监测技术，在第一时间维护智能配电网可能产生的技术漏洞，保持配电网的正常运行。

2.3 分布式电源配电并网技术

分布式电源配电并网技术作为电力系统中智能配电网设计的一大特征，大大提高了并网系统的可靠性。分布式电源能够结合设备的实际运行情况优化调整配电网，其中具有的启停便捷的优势能够实现对紧急电力系统运行中的用电操控，满足各种电力场合下的用电需求，实现配电网系统长期安全运行。配电网的承载能力因分布式电源配电并网技术的推行得到了有效控制，降低超负荷供电的同时，减少了电力系统中智能配电网设计工程的实际损失，推动了我国电力系统的正向发展。

3 智能配电网设计的优势

目前，我国电力系统运行中智能配电网设计越来越受到设计人员的重视。

3.1 保护监测

为避免发生紧急安全事件，实时监测配电网的应用数据，保护配电网安全运行，实现保护和监测一体化，在危险情况下智能断电，保障配电网及其用户的安全使用。

3.2 可视化

实时查看网络和电力设备的实际运行状况，实现相关数据的图像可视化，提高工作效率。通过可视化智能配电网设计，实现计算机和网络信息控制的相互转换，实时解决电力运行系统中智能配电网出现的网络故障。

3.3 自动化配电

通过自动化管理配电技术，实现配电网技术的智能管理，大大节省了人力和物力消耗，自动化收集信息和实时监控，设计实现全方位智能化的配电网系统[2]。

4 智能配电网设计分析

4.1 功能设计

4.1.1 数据监测功能

在配电网交互的过程中实时记录数据、功率等信息，经过计算后发送至总站。

4.1.2 数据存储功能

定时记录存储电力运行环节的数据，若配电网的实际交互过程中没有及时存储数据报表，导致部分数据遗失，则工作人员需再次返工和数据分析推倒重来等，浪费了大量人力物力，使相关工作的整体进度和实际效果大打折扣，因此需不断完善配电网相关数据存储功能，提高智能配电网的实际工作效率。

4.1.3 控制开关功能

采集开关状态并记录，便于读取智能配电网的数据。

4.1.4 检测故障功能

通过检测变压器各部位的异常，前置故障问题，收集故障信息并汇报给主站，提出相应的解决措施。

4.1.5 自动诊断功能

配电网设计自动化诊断并及时修复智能系统故障，保证智能配电网安全运行。

4.2 智能配电网的总体设计目标

我国电力体系运行中智能配电网设计的总目标是实现配电监测终端功能。配电系统需不断完善监测系统和优化智能监测技术，使智能配电网在模拟量分析过程中处于安全运行状态。智能配电网在模拟量分析过程中出现故障时，监测系统运行自我诊断修复功能保持配电监测终端安全运行，提升智能配电网的安全指数。明确智能配电网设计的总体目标，不断优化监测系统，确保智能配电网设计在电力系统运行中监测设备终端的安全和稳定[3]。

4.3 配电高级自动化

配电高级自动化是智能配电网设计中不断革新的方向。通过不断强化并升级自动化配电，实现自动采集和分析数据，便于用户了解用电设备状态信息，优化配电网信息管理系统。

4.4 配电网主体设计

配电网的主体设计要考虑多个方面。不同的功能区域需要设计不同的执行方法，保障执行有效。通过增加各个功能区域的衔接性，提升智能配电网设计的整体效果。在配电网运行中，需明确基础层和应用层2大任务类型分工。基础层服务其他功能模块，应用层明确任务。在配电网设计时，需要考虑未来技术的发展层面、技术升级空间以及用户需求等问题，不断升级配电网系统的扩容性，设计满足电力系统删改数据需要的管理系统。根据系统与外部电力设备的交互，调整电力系统的网络结构设计，保证电力系统网络结构的稳定性。采用抗压效果较好的双电网模式设计智能配电网主体，保证电力系统高效运行，降低故障问题导致的停电风险。

5 当前智能配电网设计存在的问题

5.1 功能设计单一问题

我国电力系统传统配电设计思路是应用配电检测技术提高供电可靠性，但统计数据证明，有75%以上的供电问题皆是因为传统检测方式导致的人为停电，配电网本身的影响因素并不是断电的主要原因。因此，功能设计单一的问题逐渐暴露。

5.2 盲目选择设备

未实际考察电力运行场地，盲目选择新设备设计智能配电网，无视自身情况跟风投入新设备，忽视已有的老旧设备和新设备的集中优化，导致电力系统整体运行受阻，难以实现整体优化[4]。

5.3 结构设计不匹配

智能配电网功能设计中易出现控制端与主站功能不匹配和配电网网架与配电系统不匹配问题，无法兼顾整体，导致设计效果不佳。

5.4 管理机制落后

电力系统中传统的配电网管理机制采取垂直职能管理，未结合分工合作的先进管理体制，没有实现整体的有机结合，仅在乎技术、系统以及表面形式而轻于管理、客户以及实际效果，使配电网设计难以取得实质性进展。

6 智能配电网设计的优化措施

不断完善和改造配电网，促进我国电力事业的发展。智能配电网设计是电力发展过程中不可或缺的推动力[5]。一是在设计区域配电网时，准确分析电力区域的实际应用数据和地区配电网已有的技术方案，积极指出方案中存在的问题并提出相应的解决措施，本着实事求是的态度说实话做实事。二是合理规划配电网设计。智能配电网设计涉及专业较多且应用范围较广，应秉承实际要素规划区域配电网，不要盲目上手，避免后期作业出现不利影响。三是合理优化配电网设计技术，引进先进技术的同时，结合当地的实际情况，衍生出适合当地电力系统运行的设计方案，做到适国情、顺地情以及合网情三合一，为我国电力行业的发展开辟新的天地。四是选用符合要求的设备。智能配电网设计属于一项综合性能极高的工程，选用设备对其使用环境、运行环境以及数量要求等极为严苛。五是做好计算机应用软件的开发。对于智能配电网设计，好的计算机软件能够使整个智能配电网设计作业事半功倍，准确获取数据，且实时反馈以往地理信息的记录，超负荷承载、远距离抄表以及存储数据库等，为智能配电网的设计提供更具开放和兼容性的平台。六是有计划地设计智能配电网，分批实施配电网的网络基本条件、线路走向以及输送容量等，使智能配电网在设计实施后期少走弯路，实现整体电力智能化运行[6]。

7 结 论

智能配电网提高了电力系统的运行效率，保障了我国配电网运行的安全性和可靠性。但是，智能配电网在实际应用中依然存在诸多问题。本文通过提出智能配电网设计相关的优化措施，希望相关工作人员加以重视，保障我国电力系统的稳定运行和用户的用电安全，优化电力系统智能配电网的设计。