智能电网中的输变电技术应用

智能电网中的输变电技术应用

郑白兵1  陈梦蝶2  胡博3

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摘要：将智能电网技术引入输配电系统中，能促进系统的自动化、智能化运行，便于第一时间发现与预警故障问题，保障输配电系统的运行稳定。阐述智能电网配电系统组成及应用特点，探讨智能电网输变电系统中的智能分布式自动化技术，分析智能电网输变电技术对电力设备的要求。

关键词：智能电网；输变电；技术应用

中图分类号：TM76     文献标识码：A

引言

随着经济社会的快速发展，电力是现代工业生产和居民生活的动力来源，其可靠供应直接关系到社会各个领域的平稳运行。为了进一步提升供电可靠性，推动电网高质量发展，近年来带电作业的需求日益增加。从发展现状来看，国内在数字孪生、在线可视化监测、自动化巡检等方面进行了前瞻性的探索，部分技术已被投入应用。态势感知是电力数字化的重要组成部分，尚处于初期发展阶段，故对其开展研究。

1、智能电网的定义与特性

智能电网又称智能电力系统，是指利用现代信息技术和通信技术、自动控制技术、人工智能等技术手段，实现电网的智能化管理和运行，以提高电力系统的安全性、可靠性、经济性和环保性。随着网络系统的不断完善，我国的智能电网已经逐渐成为一个具备多项先进特性的电力系统，其核心特性包括自愈能力、互动性、开放性、经济性和环保性。智能电网能够实时监测电网运行状态，快速诊断并自我修复故障，从而极大地提高电网的可靠性和稳定性。此外，智能电网还具备与用户进行信息交互的能力，通过提供实时的电力信息，引导用户合理用电，实现电力系统的优化运行。同时，智能电网的开放性也意味着它能够兼容多种能源和电力设备，支持分布式能源的接入，使电力系统更加灵活。在经济性方面，智能电网通过实现电力资源的高效利用，已经能够显著降低我国电力系统的运行成本，从而提高电力企业的经济效益；智能电网的环保性则体现在它能够支持清洁能源的接入和利用，从而有效减少电力系统的环境污染，为可持续发展做出了积极贡献。

2、输配电系统中智能电网技术应用问题

在网络攻击方面，智能电网主要以信息技术为基础，需要通过互联网传输数据和信息，实现远程控制。因此，智能电网技术的应用过程可能会受到网络攻击的危害，比如木马病毒攻击、黑客入侵攻击等，需要电力企业做好网络安全防护，比如采取防火墙、入侵检测系统等，从而提升网络的安全性。数据安全方面，包含用电行为数据安全、用户信息安全等，在输配电系统中智能电网技术的应用过程可能会面临数据安全方面的问题，需要电力企业做好访问控制、加密、数据备份等措施，避免数据泄露。硬件安全方面，可能由于硬件设备故障或者漏洞导致数据被窃取，需要电力企业强化物理防护措施，确保设备的完整性与可信度。输配电系统中智能电网技术的应用过程可能会面临隐私的问题，比如智能电网会搜集用户的个人信息以及用电行为，如果隐私方面防护不到位，可能会导致用户隐私泄露的风险。智能电网系统涉及很多服务提供商，需要确保第三方数据隐私的安全，以防会发生隐私泄露的风险。

3、智能电网中的输变电技术措施

3.1、优化硬件配置

针对传统设备的不足和新型故障的特点，电力企业需要选择和配置具有自诊断和自动修复功能的智能开关、变压器等智能设备。这些设备能够实时监测电网状态，预测潜在故障，并在发生故障时迅速作出反应，降低故障对系统的影响。要确保电力系统能够实现稳定运行，也需要做好硬件装置的监控与维护。首先，电力企业应建立健全的硬件装置监控系统，实时监测装置的运行状态、工作参数和故障情况，及时发现问题并进行处理。其次，也应定期对硬件装置进行维护和保养，这包括清洁、润滑、检查和更换损坏的部件等，以此确保设备的正常运行和延长其使用寿命。

3.2、智能云配电技术

智能云配电技术以物联网技术为支撑，基于各种智能设备的互联互通，可以实现配电网运行数据的集中处理。现阶段广泛运用的智能云配电系统主要由智能终端、云端应用、本地控制层、服务平台等构成，根据功能实现路径的不同，可分为“一次设备互联型”和“一二次设备高度融合型”两种技术类型，其中：前者是将多功能表计与断路器有机整合，借助通信技术和智能技术，对成套配电设备进行综合管理。如：借助传感器技术实现智能断路器的远程监控；借助ZigBee、WiFi、蓝牙等无线通信方式，实现远程监控信息的实时传输；借助人工智能和自动化技术，实现智能化的运行参数分析、状态巡检、故障诊断、处理及报警等管控行为。后者是在制造开关本体的过程中将开关回路的一次、二次设备进行高度融合，使主回路、传感器、通信接口、电流互感器、保护仪表等集成到开关本体中，然后利用总线或无线云间将外部控制系统、开关柜、配网管理系统相连接，以此减少配网系统设备间的接口，提高配网运行效率和稳定性

[1]。

3.3、预测性维护

电力设备的维护和保养是电力工业不可缺少的一部分。采用预测性维护策略是一种前瞻性的举措，其充分利用历史数据和实时传感器数据，以提前识别电力设备的潜在问题。这种策略的应用对于降低维修成本、提高电力系统的可用性至关重要。根据数据，预测性维护可降低电力公司的年度维修成本，节省资金可高达数百万元。预测性维护的核心思想是在问题发生之前采取措施，这有助于减少计划外的停机时间，提高设备的寿命。通过监控设备的状态、性能和使用情况，系统可以提前预警运维人员，并建议适当的维修和保养措施。这不仅有助于降低维修成本，还确保了电力系统的高可用性和稳定性。

3.4、做好技术应用保障

技术管理是智能电网技术在输配电系统中应用的关键。电力企业应重视技术应用管理，保证输配电系统的稳定运行。在智能电网技术的应用过程，组建专门的管理队伍，负责硬件设备的管理，及时发现与解决硬件设备运行中的故障问题，从而提升硬件设备的运行效果。同时，要根据智能电网技术应用要求，制订设备管理、系统管理、监控管理等机制，以便及时发现智能电网技术在输配电系统应用中的问题。在输配电系统运行中，可能会遭受网络安全方面的问题或设备故障问题。为了保障智能电网技术在输配电系统中的应用效果，需要做好运维工作，制订针对性的运维方案，比如强化线上安全，做好防火墙、访问等设置，避免黑客、木马的攻击[2]。

3.5、智能电网管理体系构建

智能管理的目的是通过智能手段优化电网的运行和管理，而完善的智能电网管理系统的建设是实现这一目标的基础。这一体系不仅涵盖了电网监控、调度、故障预测等多个方面，还需要整合现有的各类资源，以形成统一的管理平台。通过这个平台，电力企业就可以实时掌握电网的运行状态，及时发现并处理潜在的安全隐患。同时，该平台还能够对海量的数据进行收集、分析和处理，从而为故障预测和决策提供有力的数据支持。以国家电网为例，他们通过构建智能电网管理体系，成功实现了对电网的实时监控和调度。当电网出现故障时，系统能够迅速定位故障点，并自动调整运行策略，最大程度地减少故障对电力供应的影响[3]。

结束语

在智能化发展的趋势下，为了更好地保证供电系统的稳定和安全，电力企业应加强对智能配网技术的认识，熟悉现阶段最主要的智能电网配电技术以及技术应用。智能化技术实现输配电系统的自动化、智能化运行，不仅能第一时间发现与预警故障问题，还能保障输配电系统的运行稳定，提升智能电网技术在输配电系统中的应用效果，保障地区输配电系统稳定运行。

参考文献：

[1]于腾.智能电网中的输变电技术应用[J].集成电路应用,2022,39(07):295-297.

[2]卫成杰,纪明,吴佳懿.输变电技术在智能电网中的应用[J].通信电源技术,2019,36(12):133-134.

[3]彭葛桦.输变电技术在智能电网中的应用研究[J].信息记录材料,2019,20(09):222-223.