基于智能配电网关键技术的城市配电网规划曹懿

基于智能配电网关键技术的城市配电网规划曹懿

曹懿

(内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局内蒙古包头014000)

摘要：城市电网里面有一个非常主要的构成部分那就是配电网，它可以对电力用户产生直接的影响，配电网是确保电力正常使用的重要步骤，也是改善民生的基础设施。目前，分布式发电对城市配电网的进步与未来的规划提供了很好的机遇，也是未来城市配电网朝着智能化方向进步的重要动力。

关键词：智能配电网；分布式发电；配电；自动化；城市规划

随着经济水平的不断提高，科学技术的创新发展，科学技术与配电网的结合愈加紧密，现阶段已经出现了智能配电网，这种智能配电网不仅实现了高效供电，还在一定程度上提高了配电网运行的安全性，为电力系统的安全提供提供有力保障，应用在配电网规划中，符合现代化的发展需求。但不可否认的是智能配电网技术仍处发展阶段，在技术水平方面还有着较大的提升空间，在技术管理方面还有待创新完善。

1智能配网概述

智能配网是集成了传统和最先进的配电工程技术、现代计算机、通信技术、高级传感和测控技术，支持分布式电源的大量接入，为用户提供安全、可靠、优质的电能。智能配电网不是智能电网的局部技术，也不是传统配电网的简单的改造升级，而是将各种配电技术进行集成、融合，提高系统整体效率。

智能配电网与传统配电网相比，具有以下优势：第一，自愈能力。智能配电网能够及时检测已经发生或者正在发生的故障，并对其进行纠正，确保电力系统正常运行。智能配电网自愈能力主要解决用户供电不间断问题，引起其他故障引起的瞬间断电等。第二，更高的安全性。智能配电网能够有效地抵御外力的破坏，为电力用户提供更优质的电能。第三，支持DER的接入。传统的配电网规定了DER的接入点和容量，从而提高了电力系统的运行效率，充分发挥DER的作用。

2智能配电网的关键技术

2.1分布式发电

分布式发电是指在用户所在场地或附近安装，运行方式以用户端自发自用为主，多余电量上网，且在配电网系统以平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。分布式电源类型包括太阳能、天然气、风能、地热能、资源综合利用发电（含煤矿瓦斯发电）等，以同步电机、感应电机、变流器等形式接入电网。相比较传统发电技术，分布式发电技术优势为：一是发电过程不消耗化石燃料，环境友好；二是并网方式灵活；三是靠近用户负荷，降低配电网中的传输损耗。然而，发电出力具有随机性、发电成本高、设备质量参差不齐等问题，制约着分布式发电技术大规模的并网应用。随着自动化技术的进步，分布式电源控制保护监控测量一体化技术日益成熟；国家政策的鼓励促使用户建设分布式电站有了经济效益；分布式制造类行业标准的日趋完善提升了分布式发电产品的整体质量。电力企业积极响应国家政策，将分布式能源接入电网作为未来配电网规划设计的重要内容，出台了相关的设计准则规范，以适应电力生产低碳化的发展。

2.2配电网自愈控制

由于配电网自愈控制十分复杂，只有充分运用先进的数学和控制理论才能确保智能配电网自愈控制的实现，应建立配电网自动判别算法，以提高系统故障扰动区、异常脆弱区、正常运行区以及检修维护区的各项评价指标，如电能质量评价指标、性能稳定指标、用户服务评价指标、兼容评价指标、经济评价指标等。对存在的安全隐患进行评估并预测后果，可确保配电网运行更加可靠，具有更强的自愈控制能力，使得供电系统更加灵活互动、清洁环保、安全可靠，收到较好的经济效益。

配电网智能开关设备具有以下特点：功能强大、性能良好、可靠性高、维护简单、提供网络化远动接口、支持在线监测和自诊断功能。另外，为确保系统的自动检测和识别功能，应在配电终端设备设置故障检测，以满足电磁兼容性和户外工作环境的要求，除此以外，还应提供不间断电源以更好的支持通信方式和通信协议。配电网系统的拓扑结构灵活性强且可靠性高，配电终端设备和开关设备都具有遥测、遥信、遥调以及遥控功能。以下为智能配电网优化和自愈控制系统所具有的优点：1）对配电网运行状态进行实时预测;2）配电网自动化水平显著提高;3）算法的自适应;4）对配电网运行状态进行实时评估;5）实施自愈控制并实时运行优化;6）系统统一性和整体性良好;7）对智能电网的要求十分符合;8）收到的经济效益和社会效益十分显著。

3基于智能配电网关键技术的城市配电网规划

3.1中心城区的配电网规划

（1）提升配电自动化的工作速度，促进电路故障的确定与分离工作。国家电网公司关于供电安全规则提出了，不同地区故障线路的非故障段的停电恢复时间。单一方面的故障引起的非故障段，其重新供电的时间与故障分离的方法有直接的联系。智能分布式或者集中式的馈线自动化体系，能够在故障发生的开始，迅速地判断出故障位置。同时自愈体系会按照故障发生的位置来重建网络，并且将拓扑的资料进一步完善，同时会上传到自动调配电网的总站上，调度部门的工作人员会按照拓扑的变位以及故障发生的位置资料来通知运作人员前往事故现场恢复用电。在故障被解决后，调度员也可以通过远动遥控的指令使用电线路恢复到之前的运行方法。这种技术方法有利于节约配电网单一方面的故障解决时间，有利于节约人力与物理资源。

（2）及时地更换旧设备，保证设备的可靠使用，避免风险。有些中心城区中还在使用一些旧设备，而且这些设备的工作时间在30a以上。大多数都存在配电损耗量大、低电压等问题，而且自动化升级工作很宽。按照可靠调查，未来会逐渐地更新和替换故障情况较多的设备，而且会进行同步的建设工作，促进配电网的规范改造工作。

（3）在合适的时候在负饱和的地区添加分布式发电的并网容量，保证电网的安全工作的同时也有利于保证电力网络的经济性。在某些城市的外环区域，存在很多负荷接近饱和的现象。为了适应新增负荷的要求，增加的电源很容易被当地和投入过多的资金所限制，应该再规范地安设分布式发电，以此来减轻新增负荷的压力，这样的做法比升级电网体系的做法能够创造更多的经济效益。

3.2配电网方面在负荷上的预测

对配电网的负荷做好正确预测，能够保证配电网整个规划方案始终处于科学的状态中，能够对配电网持续运行进行良好的保障。

第一就是对这个地方的长期规划图使用性质进行相应的设置，设置好规定的负荷指数，同时使用正确的方法对电网的电力负荷做出实际预测，这样能够得到以后这个城市用电总量的具体数值以及在负荷方面的数值。第二是用数学模式，以长时间的电力负荷作目标，对电脑和负荷中间结合的原则做好预测，第三是依照预测实际结果，遵循远大近小这个原则，预测出电力负荷量。

3.3配电网的经济性评估

对配电网进行经济性的评估也是配地网规划里面非常重要的一个环节工作。工作人员进行正确的科学评估，能够实现对不同的规划方案最好细致的比较，可以选择最优的那个方案，实现经济效益的最大化。把智能配电网这些技术在城市配电网的规划里面进行使用，能够很好的提高城市的盈利能力，财务生产能力，因此评估工作是非常重要的。评估要对城市的项目偿还贷款能力和投资能力做好正确的判断，而且还应该对配电网的规划项目里面流动资金做好详细的考虑，确保资金链是非常完整的，确保整个城市的配电网运行。因此对配电网进行经济性评估，很好的提升了配电网的规划水平和质量。

4结语

综上所述，在智能配电网中应用关键技术，有利于地区之间实现设备的共享。运用优化的电源接入布点与容量，来避免安全风险和故障，有利于配电网规划工作的经济效益的提高。

参考文献:

[1]张健，徐强.智能配电网大数据应用及实践研究[J].低碳世界.2015（35）

[2]肖峻，李振生，张跃.基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路[J].电力系统自动化.2012（13）

[3]白峪豪.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].电网与清洁能源，2015（3）：79-83.