智能配电网建设及其关键技术吕金岩

智能配电网建设及其关键技术吕金岩

吕金岩

(国网山东省电力公司莱阳市供电公司山东莱阳265200)

摘要：随着计算机、信息技术的发展和普及，极大地促进社会生产力的发展，改变了人们的生活、生产方式。将计算机、信息技术应用在电力系统中，促进了电力向自动化、智能化方向发展。城市配电网规划直接影响整个电网的网架结构，也影响居民正常供电。随着智能电网的发展，配电自动化技术、分布式电源技术、智能家居技术等的发展，对城市配电网提出了更高的要求。此，本文主要围绕着智能配电网自动化建设实践进行了讨论和分析，希望配电网的自动化系统可以得到更广泛的关注与应用。

关键词：智能配电网；自动化系统；建设；技术

引言

随着配电自动化系统技术的不断深入，笔者认为电网企业应该根据大众需求去建设更规范、更统一的自动化系统体系，并实时了解和监测自动化系统的运行情况才能减少弊端，提升自动化技术发展。

1、智能配电网建设目标

配电网建设的长远目标为“世界一流城市配电网”，部分地区已经开始筹备建设。其他城市将建设智能配电网，作为当下发展的重要目标，力求达到大型城市配电网水平，即核心区域用户年平均停电时间不超过5min；区域用户年平均停电时间不超过30min；核心区域供电可靠率达到99.999%；区域供电可靠率达到99.99%。基于上述目标，需要提升配电网的水平，重点提高设备的智能化以及自愈能力。

2、智能配电网自动化系统建设要点

2.1主站建设

在城区开展智能配电网建设，需要利用主站配电网，实现整个城区配电自动化管理和控制。基于此，需要在主站构建图模管理信息化系统，实现电网集成共享。从建设角度来说，主站建设，需要达到以下目标：1）实现对智能配电网运行的实时监测；2）具有新能源持续接入的相关条件。

2.2终端建设

完成主站建设后，能够实现智能配电。为满足智能配电网运行信息实施采集和控制，则需要建设智能终端。从智能配电终端组成角度来说，包括电量集抄装置、配变终端单元等，要实现三遥功能，包括遥信功能、遥控功能、遥测功能。除此之外，还需要具备和智能配电系统开展信息交互的能力，具备自我诊断与恢复功能。若发生运行故障和问题，能够快速切断电源，切换备用电源，确保线路运行的安全稳定性。

2.3接入分布式电源

智能配电网建设的电源目标如下：1）即插即用。分布式电源具有随机性和波动性，需要中低压的配电，因此明确了建设目标。从智能配电网建设角度来说，即插即用是主要建设目标。2）建设动态实时系统，实现对分布式电源的实时监测，包括运行状态以及功率因素等。3）建设微网。发挥微网的特性，能够提升电源运行的可靠性，提高电能传输的质量与使用效率。

3、关键技术

3.1全局优化调度技术

在进行全局优化调度技术的实现过程当中，需要结合每个时间的尺度进行重点优化目标的调度，确保全局优化可以在每个时间尺度当中都可以得到最充分的体现。在其过程当中，主要可以利用目标、空间以及时间等方面的优化，实现高效经济的配电网运行效率，在这个过程当中主要可以分为以下几个方面来进行分析：（1）在长期优化调度策略方面，需要协调好负荷资源，进行风险评估，利用非保守的优化规划方式进行调度协调。对于其中的馈线联络点的分布、电源等设备可以实现终端负荷，比如可以在夏季和冬季这两个用电高峰的季节当中进行最大用电需求量和电源侧的电力供应调度优化。保证重要的负荷可以实现安全可靠的供电，以此来削减高峰用电。如果供电能力存在不足的现象，需要利用降低峰谷差的方式进行优化。对于其中具备了太阳能光伏发电的电网，可以在夏季的时候利用太阳能光伏发电来进行高峰负荷供电。（2）在中长期的优化调度策略方面，主要是针对于工作日和节假日所进行的优化，根据实际情况来做出计划检修的需求，制定出智能配电网的月度下的常态调度方案。针对于利用月度负荷相对比较大的用电需求、以及电源侧的压力和可调度量来作为条件进行不断的与优化，保证重要负荷的安全可靠用电和削减高峰期的用电负荷。对于不同性质的用户负荷之间的差异也要进行充分的考虑，实现供电的稳定性。另外，在短期优化调度策略方面，主要是针对于太阳能光伏发电、电动汽车充放电、以及其它不同性质的负荷用电，其中具备明显的规律性，需要进行及时的检修和保证供电需求，制定出多时段的调度方案。在具体的调度方案当中，可以利用次日的负荷调度用电量和电源侧大电压进行条件的优化，如果需要对日前优化调度方案进行优化，实现电压质量的最大限度满足。

3.2源网荷互动协调机制

在源网荷互动协调机制的当中，需要考虑到其安全性、可靠性、经济性以及优化性进行分析，其中需要利用智能配电网的全局优化目标来作为主要的目标，根据时间尺度和调度业务的来实现对目标的分层分解。在局部平衡方面，需要利用不改变或者少改变配电运行的方式来进行协调。在分区协调方面，需要在局部平衡无法达到预定目标的情况下利用分区负荷的方式来减少对上级电网的冲击。在整体吸纳方面，需要根据整体的配电网网络结构来制定出各分区的分布电源发展规划方案，实现源网负荷协协调发展。

3.3智能配电网高效运行评估技术

在智能配电网的综合优化调度系统的应用方面，可以充分的实现配电网的运行效率评估。根据其边界条件、服务对象以及运行目标等相关流程进行分析，构建出安全性、可靠性、优质性和智能性等多项指标进行完善。在此基础上实现区间识别模型和高效性的指标优化。

3.4实际应用

在本文当中，主要以某地区的智能电网示范区来作为主要的研究对象，该区域当中，面积约11km2，区域内最大负荷功率约为76万kW，涵盖220kV变电站2座、110kV变电站6座、馈线132条。在该地区的夏季用电高峰期当中，其中的配电网的优化运行方式存在着差异现象，因此需要利用配电网的调度来实现每条馈线的负荷峰谷差，通过优化可以提高供配电的效率。在该地区当中，主要是在运行方式的优化上进行了开关动作情况的优化，对负荷转移前后的潮流进行了对比，如图1和图2所示。

图1线路1负荷转移前后对比图

图2线路2负荷转移前后对比图

结束语

综上所述，智能配电自动化在建设过程中，需要我们从多个角度去分析和考虑配电自动化系统所遇到的各种问题。总之，要想提高配电自动化的实用性就需要把自动化覆盖率作为配电自动化系统的建设思路，也要对配电自动化系统的运行情况进行监测分析，最终不断改进配电自动化系统的建设工作。

参考文献:

[1]邝焕权.智能配电网关键技术研究[J].中国新技术新产品,2016(22):28-29.

[2]王良.智能配电网自动化应用实践的几点探讨[J].电力系统保护与控制,2016,44(20):12-16.

[3]赵江河.智能配电网的体系架构设计探讨[J].供用电,2016,33(10):2-6.

[4]赵柏涛.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].现代工业经济和信息化,2016,6(14):53-54.

[5]董旭柱,吴争荣,刘志文,李鹏,陈立明.智能配电网研究热点[J].南方电网技术,2016,10(05):1-9.

[6]王鹏,冯光,周宁,周剑桥,王文博.智能配电网关键技术探讨[J].电器与能效管理技术,2016(05):1-7.