智能技术在10 kV 配电网规划中的应用策略

黄 骏，孙 凯

（国网江苏省电力有限公司淮安市洪泽区供电分公司，江苏 淮安 223100）

0 引 言

目前，随着科技和经济水平的高速发展，人们对于配电网规划的安全性和稳定性提出了越来越高的要求。同时，各个行业和领域的用电量大幅度增长，导致配电网线路及相应设备的运行状态逐渐不稳定。因此，需要在配电网中合理应用智能技术，在明确现有10 kV 配电网规划具有局限性的前提下，探讨智能技术在10 kV 配电网规划中的应用策略，以提高配电网规划的效果和供电水平，更加有效地为各个行业的发展建设提供动力。

1 智能配电网概述

智能配电网是结合电能应用和科学技术的先进技术，也是配电网规划中的主要技术之一，其主要包括计算机通信技术和控制技术等。智能配电网技术有利于优化电力传输过程，提高电能输送效率，且安装了终端电网智能网络化系统平台，可以实现电网运输过程的可视化。同时，应用智能配电网技术的过程中，可以通过智能监督管理系统及时明确配电网规划中的不足之处，更有利于保障配电网运行过程的整体安全，优化配电网的规划[1]。

2 智能技术在10 kV 配电网规划中的价值

一是可以采用监测线路运行状态、负荷电流、瞬时接地尖峰电流的方式，预警绝缘效果下降、过负荷以及局部放电等故障，降低实际的故障发生率；二是降低停电频率，缩短停电时间，避免造成严重损失；三是实时检测线路短路、接地和停电情况并及时上报处理，迅速明确故障点，有利于提高抢修工作的效率，提升配电网运行的可靠性。由此可见，10 kV 配电网规划中，智能技术的应用价值较高，因此需要分析其实际应用的策略，以满足人们日常生产生活对于电力的需求[2]。

3 智能技术在10 kV 配电网规划中的应用

3.1 智能技术自动化的应用

智能配电网技术涉及多学科专业，配电网规划完善的过程中，智能自动化技术应用越来越多，对配电网规划效果的影响也越来越大。将智能自动化技术应用于配电网规划，有利于完善规划方案，使工作人员掌握配电信息，保障配电网规划和运行一体化调度[3]。同时，需要建立与配电网规划相适应的自动化调度平台，采用主站和子站自动化模式，方便操作，促使各项自动化应用程序与配电网规划深入融合，改善系统内的智能预警效果，进一步完善智能预警模式。此外，工作人员需要不断适应智能预警模式的全面应用，能够以预警模式为基础，开展信息监测工作，从而快速明确并及时处理配电网规划中的不足之处或者异常情况，保障配电网的运行安全，避免由故障引起事故或造成不必要的损失，控制配电网运行成本[4]。

3.2 分布式能源发电技术

合理应用分布式能源发电技术，有利于提升智能配电网的应用价值。分布式发电技术可以提升用户用电过程的便捷性，且具有多样化的特点，因此可以使用该项技术提高用电系统平台的利用率，高效操控用电系统，保障系统整体的发展平衡。目前，太阳能、生物质能以及海洋能等多种新能源均可应用于配电网发电系统，有效缓解了传统能源的发电弊端，同时控制了化石燃料在发电过程中的消耗。因此，应用新型能源发电的过程中，应积极发挥分布式能源发电技术的优势，提高其在发电过程中的利用率，同时使用多元形式的信息科学技术进行监测和控制保护，从而保障配电网运行稳定，缓解发电过程中的能源压力。

以太阳能为例，我国应用太阳能发电技术的基本原则为“大规模集中开发、中高压接入”联合“分散开发、低电压就地接入”。根据国家电网公司发布的《分布式电源接入电网技术规定》（Q/GDW 1480—2015）相关要求：分布式电源应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，防孤岛保护动作时间不大于2 s,其防孤岛保护应与配电网侧线路重合闸和安全自动装置动作时间相配合[5]。

3.3 电动汽车充换电技术

电动汽车行业的发展在一定限度上促进了智能配电网的发展，应基于电动汽车充换电技术完善配电网的规划工作，并注意合理应用电动汽车充换电技术，提升配电网运行过程中的安全性和稳定性。该背景下，为进一步优化电能质量，相关技术人员应选择和安装特定的滤波设备，进而保护配电网和电动汽车运行安全。

目前，电动汽车的充换电系统分为充电系统和换电系统，可应用于不同规格的车辆中。电动汽车充换电技术基本情况如表1 所示。

3.4 配电网运行操作分析

配电网复杂度高，需智能升级保障供电安全可靠性，系统中显示配电网图形模型，调度员通过计算机掌握电磁环网运行数据，使用计算机进行相应的分析，按计算结果和分析结果进行解合环操作，避免由于经验误判而造成损失[6]。升级后的数据采集与监视控制系统（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）、网络模式和模型，可以联合网络拓扑安全管理监督功能直接拟出操作票，并在管理中加入了监督模块和操作票流程，进而加大管理力度。

4 实际应用

智能电网故障定位和在线监测系统的构成主要包括监测点、主站、通信网3 个部分，监测点位于配电网线路或者配电台区，主站位于调度控制中心。监测点主要包括检测终端和通信主机。终端即故障指示器，应位于开闭锁或变电站的出口位置，能够持续在线监测控制相关线路；主机即数据采集设备，应位于通信主机附近，能够顺利开展终端检测工作。主站包括一台通信交换机、一台计算机各以及一套主站软件。主站软件包括地理信息系统（Geographic InformationSystem，GIS）接口、Web 发布和数据采集与监视控制系统/馈线自动化（Supervisory Control And Data Acquisition/Feeder Automation，SCADA/FA），能够为配电网提供故障定位与报警、故障信息采集、逻辑动作判断等功能[7]。

经济限制下，某城市采用智能配电网技术处理10 kV 配电网线路故障，故障查找时间为1.2 min。2022 年，该市变电站跳闸30 条次，每条故障线路由10 人处理。运营成本方面，与没有应用智能电网技术相比，采用智能配电网技术处理10 kV 配电网线路故障每次可以节约30 工时，每年节约900 工时，每工时50 元，每年可以节约4.5 万元运行控制费用。可靠性方面，采用故障定位和在线监测技术，减少150 h 停电时间和0.3 亿kW·h 电量损失，售电损失价格0.45 元/（kW·h），节约工时、电量和运行效益累计超过1 354 万元。

5 智能技术在10kV 配电网规划中的应用局限

目前，城市10 kV 配电网规划中，主要采用中性点不接地的运行方式，供电模式以辐射式与环网式结合为主。经过改造后，其自动化水平已经处于较高的状态，但是在城市化高速发展的背景下，各个领域对配电网提出了越来越高的供电要求。根据实际情况，当前配电网规划的不足之处如表2 所示。

表2 当前配电网规划的不足之处

为进一步提升10 kV 配电网的运行可靠性，需要重点发展故障定位技术和在线监测技术，进一步提升城市10 kV 配电网规划的合理性。

6 结 论

在科技发展进步的背景下，人们生活中的智能化水平越来越高，所以在配电网规划之中，智能技术的应用也越来越广泛。基于实际情况进一步优化配网运行，主要包括智能技术自动化、分布式能源发电技术、电动汽车充换电技术以及配电网运行操作分析等，以促使配电网运行安全性和稳定性的进一步提升。