智能电网对配电网设计的影响研究

智能电网对配电网设计的影响研究

闫慧智

内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局，内蒙古包头市014030

摘要：智能电网是配电网的关键环节之一。值得一提的是，智能电网不但是配电网结构的升级和技术的进步，它还是全国电力行业的深刻性变革。不同的电力企业对智能电网各个方面进行了深入研究，这就要求每个企业和国家根据自身国情和实际发展情况对本国智能电网进行规划和完善。目前，我国的智能电网建设结合了电力体制改革和特高压电网制度，这是为了考虑我国能源的特殊性，从而做出的适应我国能源发展战略需求的举措。本文对智能电网对配电网设计的影响进行讨论分析。

关键词：智能电网；配电网设计；影响研究

智能电网是以物理电网为基础（中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架，各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。

1智能电网的主要特征

1.1兼容性

兼容一次设备和二次设备。对一次设备的兼容性主要是对传统能源、储能装置、清洁能源、FACTS、特高压等装置的兼容性；对一次设备的兼容性主要是对测控、通讯、保护、功能软件等具有良好的兼容性。除此以外，智能电网的兼容性还体现在电网元件的标准化，支持即插即用。

1.2经济性

智能电网的“经济性”指的是水电、火电可在智能电网中联合运行。它通过合理调配电力市场和电力交易系统，实现电能资源的科学配置，以减少线损、网损，以促进对能源的有效利用。

1.3集成

在智能电网中，“集成”是指运用集成化的模型和操作平台实现电网信息的集成与共享，通过精细化、集成化的监控和管理促使电网系统朝着规范化、标准化的方向发展。

1.4优化

对智能电网的优化设计可从以下几点着手：

①结合电网、需求侧和发电商等工作需求，建立具有可视化操作界面，以实现信息共享；

②吸纳需求侧和分布式电源主动参与电网的运行和交易；

③构建一套科学合理的信息发布体系，消除信息孤岛、消息不对称等现象；

④切实改进电能质量；

⑤采用合理机制，提高清洁能源的竞争力，促进节能减排。

2智能电网电力系统中智能配电网设计思路

2.1智能配电网中远程监控终端的设计思路

构成远程监控系统的三个主要部分，分别是监控中心服务器、GPRS网络和监控终端。因此，在显示网络连接成功的情况下，根据应用层的相关协议要求，如何使监控终端把采集到的数据，通过数据包的形式传输给监控中心是目前研究智能配电网中，远程监控终端设计的主要思路和主要目标。

2.2重视智能配电网设计中负荷预估的思路

满足负荷的需要是配电网设计的终极目标，负荷的实际运营情况时时刻刻影响着电网发展的各个环节。配电网在设计过程中，将负荷的发展情节作为依据，实时有效的将每一个负荷数据反映出来，进而反映负荷的发展情况。此外，分析历史负荷数据，有利于得出负荷的规律。因此，对负荷工作的开展及探讨，对负荷在用电高峰时段，明确其具体数值及负荷率，将负荷未来走势进行科学精准预测，对智能配电网的设计有着至关重要的作用。在智能配电网的设计中，外推法和仿真法是两个基本预测方法，具有互补的作用。

3智能电网对配电网设计的影响

3.1智能电网终端交互技术

智能交互终端是电力公司为用电客户提供优质服务的平台，该平台首先采集用电客户的用电情况，然后将经过分析处理的数据提供给客户，以便客户实时掌握自身的用电情况。通过该平台，电力公司可以更方便地联络客户，为客户提供更个性化的服务，提升服务品质。该智能终端通过多种网络和信息化技术，实现人机交互和业务融合，例如借助该平台的用电信息采集系统，可以通过网站、微信、短信等方式向用户显示实时用电信息、用电方式、停电通知、告警信息、电价政策等内容。智能交互终端可以对用户用电设备进行不间断监测，发现客户受电装置隐患和不规范用电行为，并以“隐患整改通知书”等书面形式通知客户；同时客户也可以更加及时地掌握自身用电情况，调整用电行为，节省费用，提高用电体验。部分终端设备还具备可视化的功能，可在电力企业和用电客户之间进行视频沟通。

3.2智能用电信息采集系统

智能用电信息采集系统的智能采集终端能够对公用变压器、大用户变压器和低压居民用户的用电信息进行自动采集，并实时将采集数据上传至主站。主站系统对用电客户的电能量、负荷数据进行分析处理和计费，主站能够对智能采集终端的用户数据进行在线诊断。智能用电信息采集系统的主要特征如下：

（1）主站下发指令到采集终端，规定各类控制定值，实时监测用户用电情况；

（2）智能采集终端根据指令执行本地功率闭环控制、本地电量闭环控制；

（3）智能采集终端根据指令执行催费告警、主站遥控、保电、停电、控制解除等控制命令，引导用户合理有序用电；

（4）智能采集终端间根据业务需要采用多种通信技术，可以多种速率的信息传输；

（5）研发安全接入平台，实现采集终端与主站、电能表及终端之间数据的安全无缝传输。

3.3智能变电站

随着云计算、大数据、物联网等计算机技术在智能变电站的应用，在变电站内部使得数据信息得到统一处理，监控全站的运行情况，对站内设备进行在线监测，并辅助运行检修人员进行控制；在不同变电站之间、变电站与调度中心之间使得其互动能力得到提高，信息反映更加迅速、网络控制能力更强。

3.4智能仪表方面的影响

先进的智能仪表为智能应用自动响应接口提供技术支持，智能电网将先进的智能仪表安装在每个用户的服务中心，但并不会对原有的装设设计产生直接影响，这是因为这些先进智能仪表的安装位置与之前普通仪表的安装位置相同。在计量方面，先进的智能仪表具有双向通讯的功能，支持其使用的时间，精简其使用过程中数据的规划。在通过智能仪表对电压、电流的波形记录和远方连接及服务断开的功能，可以对更高的，可靠性更强的资产评估提供科技支持。在计费领域方面，安装先进的智能仪表可以平衡配电系统的负荷模式，使其运行过程中趋于缓和。因此，从设计角度和使用性角度出发考虑，解决峰值负荷的问题是十分有必要的，减小其数据的变化是十分重要的。

3.5配电网自动化对通讯功能方面的影响

配电网自动化是在配电网工作中一个关于费用合理的智能节点。配电网自动化是指通讯功能在供电线路外的监控和控制，集中在同一个装置中是其保护开关操作的最关键部分。智能电网可以在通过配电网自动化过程中，采用监视电压电流、断开短路电流的科技手段，从而使系统自动重组及便捷其他节点通讯，构建快速而灵活的供电线路，从而为用户恢复供电。其中，能否保证配电网各组成部分接受和传输电能容量的充足，和如何在重构系统中合理的排除故障从而保护装置是配电网设计的两个重点方面。

3.6分布式电源的影响

分布式电源是指连接到配电网的小容量发电机或储能装置。而对于分布式电源在连接点的保护装置上来说，系统功率越小，对配电网的设计影响越小，因此我国对于各种分配式电源的利用已经开始逐渐开展。对于我国智能电网的发展情况来看，拥有接入更灵活、更大容量的分布式电源，是未来智能电网发展的目标。而在此种情况下，配电网的作用将和一个小型的输电网作用相似，与此同时，对于输电网中常出现的问题，如短路容量高、非辐射性潮流等问题，是其首先要考虑的问题之一。此外，在配电网设计过程中，其如何解决在孤岛情况下运行能力的问题、如何优化潮流以减轻配电网限制的问题，如何使实际工厂和分布式电源的运行配合的问题，也是配电网设计中需要考虑的问题。另外，分布式电源主要在网架的结构和供电设备、以及平衡电力电量两方面带来显著的影响，对配电网设计过程中可以提供巨大的技术支持能力。而对于我国农村地区的需求来说，最适宜的安装方案就是分布式电源的安装。

4结语

在今后电力行业的发展中，配电网技术还将不断进行改革和创新。对于未来配电网来说，拥有可靠的通讯能力、拥有智能仪表和分布式的储能装置和电源是其继续发展的目标。通过这些技术的结合，使智能电网拥有自愈性和更高的供电能力、更好的电能质量、更高的设备利用率、更低的运行成本和对互联网的攻击进行抵抗等优点。由此可见，智能电网是对我国电网运行效率的提高，电力系统可行性的保障的重要手段。因此制定合理的方案，构建完善的智能电网体系，是促进智能电网大力发展的基础。

参考文献

[1]周军，刘伟，陆宇，张靓，李洪江.智能配电网对供电设计企业发展影响的研究[J].电力勘测设计，2016.

[2]周军，刘伟，陆宇，张靓，李洪江.智能配电网对供电设计企业发展影响的研究[J].电力勘测设计，2016.