电力系统中的智能配网设计研究

电力系统中的智能配网设计研究

苏国峰

临汾临能电力工程勘察设计有限公司山西省临汾市 041000

摘 要：分析了电力系统中智能配网的结构构成和应用的主要技术，简要阐述了智能配网的设计要点，以提升智能配网的安全性和可靠性。

关键词：电力系统；智能配网；结构构成；设计要点

0 引言配网是连接电力用户和电力系统的纽带，同时承担着电 能分配和供电的双重职责。但是随着近年来电力用户和用户用电需求的增加，配网系统面临着严峻挑战。配网不仅要安全、美观、节能，还要实现智能化[1]。智能配网的应用使配网功效得到了提升，但是鉴于配网的复杂性和不确定性，很多时候给智能配网系统的应用效果造成影响，所以必须加强智能配网建设，通过研究其结构构成、技术内容等，寻求合理的优化方式，使智能配网的优势得到最大程度的发挥。

1 智能配网的结构构成

传统配网主要由负责电力转换的变电站、进行电能分配的配电站及配电线路、各种开关、电力用户端构成。智能配网是在传统配网的基础上发展而来的，通过加入自动化、无功控制、数据编辑等先进科学技术和设施设备，使配网实现智能化的高级自动化管理。通常智能配电分为高级操作和高级管理两个部分。高级操作主要是对数据资料内容的操作，具体是调节自动化、无功控制等功能，并管理和控制配电和数据资源，同时对配电进行管理和控制。高级管理是对配电数据的输入、编辑及统计等内容进行管理，利用自带的地理图像功能获取配网的空间资料及配电设备的网络资料[2]。高级 管理和高级操作系统在智能配网中占有重要地位，可以通过二者获取网络属性、数据及电路运行信息资料，获取设备终端故障位置，并进行有效的故障隔离和维修。

2 智能配网的主要技术

较传统配网而言，智能配网应用了众多新技术，使其具有数据采集和监控、控制保护、传感测量和故障电流限制等功能。加上网络和各类高级软件的支持，帮助智能配网实现电网系统故障控制、调修和处理功能，提升了配网的安全可靠性。

2.1 数据采集和监控技术

数据采集和监控功能的实现，基于覆盖整个配网节点的创建，这种节点处理通信功能很强，不仅可以实现配网调度中心、配电变电站、用户连接端口等配电终端和广域网之间的通信，还支持其他各类通信方式，能够有效解决各类通信传输信息的传输处理问题，实现输电流、电子信息流和用户业务的统一。特别要指出的是，配网节点是利用智能配网的无线光纤和载波等技术建成的[3]。

2.2 控制保护技术

控制保护技术是一项将理论和实践相结合的技术，具有先进性[4]。控制保护技术的主要功能是实现信息同步，同时还具备保护广域网络，重新构建网络，在紧急情况下进行故障保护及快速模拟、仿真和适应保护等功能。通过控制保护技术最终实现紧急控制一体化。

2.3 高级自动化配电技术

高级自动化配电技术主要包括配电管理自动化和运行自动化两个方面。在智能配网运行过程中，可以通过运行自动化实现数据采集和信息监控等综合自动化配电过程。配电管理自动化主要是对配网相关信息的自动管理，主要内容包括对配网中设备设施的设计规划、运行、维护及检测、抄表、客户信息及配电系统停电等进行自动化管理[5]。

2.4 客户信息系统

客户信息系统就是用电管理系统，是智能配网的重要组成部分，是对用户及其相关信息进行智能化管理的有效手段。电力用户是电力的最终使用者，也是最终消费者，是供电系统的客户，因此做好用户信息管理，及时方便地给用户提供服务，对提升企业管理水平，提高企业效益具有重要意义。

2.5 高级量测技术高级量测技术是用户和配网系统间通信的介质，是两者联系的桥梁。高级量测技术主要是利用智能电表对相关数据进行测量并收集，然后进一步对用户用电信息和数据进行分析。

2.6 DER并网技术

DER并网技术对提升配网系统的可靠性和安全性具有重要作用。这种技术主要通过控制保护配电网络，对配电系统与接口设备的连接进行管理等方式，实现对调度和微网的优化。特别要指出的是，微网是配电子系统中的一个分类，不仅能够应用于配电环节，还可以独立于主网使用。在实际操作中可以统一对分散的DER并网技术进行管理，保证配网的安全性。

2.7 传感测量技术

传感测量技术的主要作用是提升智能配网的安全性和防御性。实践中，常常利用传感测量技术实现对电缆温度、配网系统电力设备状态及电能输出质量等信息的监测。与此同时，还可以利用这种技术获取配网内不同节点的数据，全面掌握配网的安全性、完整性及健康程度，提升配网的防御能力。

2.8 故障隔离技术

故障隔离技术是一种限制短路电流的技术。通过故障隔离技术和电子高温超导技术的共同作用，可以实现电流限制。这种功能技术的实现结合了多种技术，在智能配网规划设计过程中，必须结合配网的功能需求将先进技术引入到智能配网规划方案中，以保证智能配网的可靠性。例如，结合快速断路器和限制器提升智能配网系统的灵敏度。故障隔离技术和在线监测广域保护技术的共同使用，可以及时发现配网系统问题，同时实现对系统问题的自动修复操作[6]。

3 电力系统中智能配网的设计要点

3.1 设计目标

要保证电力系统中智能配网设计的有效性，设计目标要准确、全面、合理。首先，为了保证配电变压器准确且高精度地运行，必须设计一个性能良好的智能监测系统。监测系统的设计要以配电监测终端数据的监测为基础[7]。其次，为了保证配网系统故障能及时得到反馈和解决，减少故障对供电的影响，必须设置相应的报警、控制系统及数据监测系统。特别指出的是，设计监测系统设备时，必须保证设备的兼容性和自动恢复性，以有效保证设备终端在工作中的安全性及稳定性。

3.2 功能设计

除了设计目标外，还需要对电力系统中智能配网的主要功能进行设计。而智能配网系统功能设计主要包含以下6种功能：配网系统的数据检测功能、配网数据自动传输和自动报表功能、开关自动控制功能、GPRS无线系统数据传输功能、故障检测功能、故障诊断和修复功能。通过设计这些功能，实现对配网的智能化管理，提升配网的安全性、可靠性，提高配网管理效率。

4 结语

综上所述，电力系统智能配网的应用提升了电力系统管理效率。但是智能配网在电力系统的应用中还存在一些问题，相关人员应该重视对智能配网的设计，研究能够有效提升智能配网使用效果的对策，进一步提高智能配网的稳定性和可靠性。

［参考文献］

[1] 吴琳.试论电力系统中的智能配网设计[J].居舍，2018（32）： 181.

[2] 辛毅，刘健.电力系统中的智能配网设计探讨[J].电气技术 与经济，2018（2）：57-59.

[3] 肖益平，李灵勇.电力系统中的智能配电网设计探讨实践思 考[J].通讯世界，2018（2）：214-215.

[4] 吕冀坤.试论电力系统中的智能配网设计[J].自动化应用， 2018（2）：94-95.

[5] 黄如柳.电力系统中的智能配网设计研究[J].山东工业技 术，2017（20）：165.

[6] 邹舒曼.电力系统中的智能配网设计研究[J].建材与装饰， 2017（24）：224-225.

[7] 王雪萌.多介质传输在配网自动化中的研究与应用[D].大 连：大连理工大学，2015.