电力系统中的智能配网设计

电力系统中的智能配网设计

刘志强

国网山西电力公司左云县供电公司 山西省 左云县 037100

摘要：电力是人们生活中不可或缺的重要能源，电力系统的进步与发展能够提高人们生活质量，而配网是电力系统的关键部分，是连接用户和系统的纽带，没有配网就无法实现电能的分配与供给。现阶段，我国部分地区配网功能还比较薄弱。同时，时代在不断发展，在实现了基本功能之后，人们对配网的安全环保性和节能性也更加重视。因此，必须对配网进行智能设计。通过智能配网设计，减少配网的负面效应，提高配电水平，使电力系统安全智能环保的运行，为人们提供高质量的电能。

关键词：电力系统；智能配网；设计

近年来，我国电力业发展迅猛，配电网的性能也得到了进一步提升。尽管如此，我国电网的运行质量与发达国家相比还存在一定的差距。随着人们生活质量的提高，对电力系统可靠性的要求也逐渐提高。同时，智能配网可以为人民群众提供更优质的服务，并提高供电企业的经济效益。由此可见，推进我国智能配网快速发展势在必行。因此，首先介绍了电力系统智能配网的主要内容，然后进行了智能配网的架构设计，最后对本次设计进行了总结，希望给以后的电力系统的智能配网设计带来参考与应用价值。

1 电力系统智能配网的主要内容

1.1 智能配网数据集中采集及监控

目前，智能配网系统对各项信息的采集与监控主要是通过运用无线技术来实现的，在系统中建立不同的节点，系统节点能够连接广域网和配电终端，进而实现对传输信息的处理。这种方法可以解决通信系统的问题，并协调通信与用户的关系。

1.2 电力客户信息系统

电力客户信息系统具有自动采集、处理及监控客户用电信息的功能。通过对电力用户的信息和用电情况进行分析，可以使电力系统智能配网的设计与电力客户有效统一，以此提升配网稳定性。

1.3 分布式电源配电并网技术

智能配网与传统配网的一个根本区别是智能配网支持分布式电源的大量接入，基于分布式电源的配电并网技术能提高并网系统的可靠性，它可以根据系统中各设备的运行情况，优化配网调度，使并网系统处于安全运行状态。同时分布式电源的启停较方便，它可以满足一些紧急场合的用电需求。分布式电源配电并网技术提高了电网的防灾害能力，在灾害发生时，它可以维持部分重要负荷的供电，减少损失。

2 电力系统中的智能配网设计分析

2.1 智能配网设计的总体目标

智能配网的设计总体目标是实现配电监测终端的相关功能和作用。因此，在配电系统运行时，需要智能化的监测系统对其进行监控，通过监测系统对模拟量的采集，再将模拟量传送给主基站，主基站通过对模拟量的分析对比，来判断智能配网的运行状态，当智能配网出现故障时，能够在较短时间内发出报警信号。此外，监测系统自身要具有自我修复功能，确保可以实时监控配网的运行状态，配电监测终端的安全性直接影响了整个智能配网的安全性，基于此，设计人员要把握总体目标，构造智能化的监测系统。

2.2 智能配网的具体设计分析

2.2.1 精确的数据采集和监测功能

主基站要对接收的各项信息数据进行记录、分析和比对，进而判断智能配网的运行状态，因此，数据信息的精确性和有效性尤为重要。系统对相关电流值、电压值和功率进行监测与采集，然后对采集到的数据进行统计分析，并将分析结果和数据信息发送给主基站，这一过程的有效性建立在精确的数据采集和监测功能上，这一功能的实现是确保配网平稳运行的基础。

2.2.2 数据传输功能

前面提到数据的采集功能尤为重要，数据的传输功能也是智能配网系统必须实现的功能，同样具有重要意义。例如，当系统在使用 GPRS 系统对外部电表数据信息进行采集和监控时，就必须利用数据传输功能，通过此功能将数据信息存储起来，形成数据库。此外，通过数据通信功能和远程的数据参数功能的结合应用，可以使整个系统具有较好的兼容性与稳定性。

2.2.3 故障的自动检测功能

故障的自动检测主要是通过对变压器的输出数据进行检测，然后与标准范围值进行对比，如果发现数据不在标准范围内，系统能够在第一时间找到故障问题的原因，并及时通知主站，主站再进行报警，这一过程的时间要尽量短，防止对电力系统产生很大影响，这就要求系统设备灵敏性要高，并具有精确性。在整个系统设计中，要最大限度地地保证用户用电安全。

2.2.4 诊断和自动恢复功能

电力线路中的很多故障可能不止一次发生，如果电力系统具有一定的记忆功能，就可以对一些发生过的故障进行自动恢复。对于一些初次发生的故障，系统会将故障信息传递给相关技术维修人员，故障信息包括故障的位置和可用的解决方法，这给维修工作带来了便利，减少了大量的故障检修时间。

3 智能配网架构设计

3.1 智能配网自动化标准要求

智能配网系统通常被应用到信息监测与远方遥控及设备保护中。配网信息监测内容包括开关、电流、电压、功率等，远方遥控功能可以实现远程调压，对电力网络进行远程控制。设备保护装置可以在设备发生异常时，快速跳开开关，并恢复供电，使电力系统具备一定的自愈能力。智能配网自动化标准要求必须对数据进行精密监测，做好潮流数据的记录，并把结果反馈给主站。同时，要完善配网数据的储存功能，定期对信息进行核查统计。智能配网通过北斗卫星系统读取智能电表的数据，可以实现远程无线通信功能。智能配网要具备对故障的定位和判断能力，如果系统的电压、电流不在正常范围内，智能配网可以进行报警，对于系统内出现的一些小故障，电力系统要能够自行恢复，因此应该具有一定的自愈能力。配网自动化的主站应该与配电设备建立联络，最终实现对配电终端信息的采集处理和上传。此外，还应与调控中心进行对接，以完善配电站自动化系统的功能。智能配网要具备故障测距功能，在故障发生时，可以对故障点进行定位，使工作人员可以快速找到故障点，进行处理。企业要加强智能配网设计的管理，提高电力资源的利用率，为配电网电力客户提供优质电能。

3.2 智能配网调控主站设计

智能配网调控主站的设计离不开高性能的硬件设备的支持，硬件设备的质量直接影响到智能配网的运行效率，在调控主站设计的过程中要尽量选择功能性强、兼容性好、性能高的设备。智能配网主站系统的硬件设备应包括智能数据采集设备、历史信息的存储设备、实时信息存储设备、智能配网调控中心及安全功能装置。智能配网的通信方式主要包括光纤通信与无线通信两种。为确保通信系统能不间断运行，智能数据采集设备要采用一台主机一台备机，当主机出现故障时，备机可以代替其进行使用。智能配网历史信息存储设备能够实现对历史信息的备份，实时信息存储设备可以对实时信息进行存储，在配网时安装存储主机及备机，防止出现故障时信息丢失。此外，主机、备机都应具有报警功能，当故障发生时能及时发出警报，并具有一定的自愈能力。智能配网的调控中心能够全面掌握设备运行状态，对于有问题的设备可以进行远程调控。智能配网安全功能配置主要是通过设置防火墙、加密码锁等方式来实现的，以此确保数据信息不外泄。

3.3 智能配网数据传输

智能配网的各项数据需要上传至调控主板，主要通过光纤进行数据传输，由于智能配网需要多个系统共同作用，所以为了更好的协调配合，各个系统之间要实现数据和信息的共享。要建立统一的数据模型，对接口进行设定。运用智能配网的 GIS 系统可以对设备的地理信息进行录入，运用光纤通信系统实现数据的交互。数据接收后要与调度主站的数据模型进行核对，如果发现错误信息要及时进行校对，进而确保数据模型的准确性与完整性。

4 结语

电力系统中智能配网的设计影响着智能电网的发展。近年来，我国不断进行智能配网设计的优化，力求实现智能配网的标准化与智能化，在设计的同时要充分运用各种高科技技术，并从多方面入手进行智能配网架构的设计，从而实现配网的安全平稳运行。

参考文献：

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[2]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.

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