配网自动化应用于智能电网的研究

配网自动化应用于智能电网的研究

黄桂远

国电华研电力科技有限公司广西分公司 530022

摘要：当前，各地配网均存在着设备老化、供电半径过大、线路结构复杂、线路无序连接等问题，各地配网的负荷每年都在以较快速度增长，对配网运行的安全性构成了挑战。因此，必须认真分析现有配网中存在的问题，着力推进配网自动化改造与配网智能化改造。文章就配网自动化、配网智能化的相关问题展开分析，加快各地的配网自动化、智能化改造。

关键词：配电网；自动化；智能化

引言

配电网自动化使用自动控制技术、计算机通信技术、电子技术，通过各种技术优化组合，实现在线实时监管，掌握配电网运行情况，根据收集的配网运行数据进行安全测控，进而提升配网监控工作的准确性，还可以在技术加持下降低配网运行管理难度，在电力行业高速发展的背景下，需要进一步加强配网监控监管力度，通过配网自动化技术实现实时监管，并根据掌握的数据信息，了解配网运行存在的安全威胁，有针对地进行系统维修、养护工作，让用户可以拥有良好的用电体验。

1配网自动化的特性

立足于当前我国智能电网的构建，总结出配网自动化具有以下3个特点：（1）稳定性，稳定性的基础是配网的各项设备可以有效地减少由外界因素产生的各种影响，在当前先进的科学技术的自动化控制下，各设备在运行过程中均受一定程度的技术制约，因此能够实现提高配网系统的运行能力这一目标，从而实现减少外界各种因素产生的影响，以实现稳定性。（2）选择性，基于配网系统的自主判断能力，配网运行时会对电网的基本情况进行初步的判断，如遇到设备故障，可准确定位故障所在地段，启动智能开关。基于这种自主判断故障的能力，配网系统可以在检测到故障时迅速做出反应，切断故障路段的供电并恢复非故障路段的供电，保证其检测的有效性和高效性。（3）自动性，基于现代先进的自动控制技术，自动化技术的实现在智能配网中运用的越来越多，如配电网调度自动化系统；馈线自动化（FA）；配电工作管理系统等，都是自动控制的典型代表。所以，自动化控制的实现，达到了降低配网风险，有效提升配网运行能力的目的。

2配网自动化应用于智能电网

2.1环网柜的优化控制

环网柜主要用于环网供电，是配网中的重要元件。当前在我国的配电网中，环网柜大量应用于居民小区的供电，满足居民用电的需求。对环网柜进行优化控制和布局，既能够保证供电的可靠性，还可以有效提高运行效率。然而，环网柜在运行中也存在故障的可能，且故障往往造成大范围的停电，而故障发生的很大一部分原因是负荷电流与柜内负荷开关不匹配。配电自动化技术可使环网柜内应用智能开关，利用智能开关的高灵敏度、可自动设置的功能，使环网柜按照当前的负荷进行调控，在保证环网柜自身安全运行的前提下，为居民的可靠用电提供有利保障。

2.2智能开关的关键点布置

智能电网的关键在于自动化，即自动化控制配网过程。要实现自动化控制，就要求智能开关能够精准地将信息及数据进行传输，当前我国生产技术已经达到这样的要求，智能开关的传感精度都能达到要求，因此能够实现自动化控制。那如何合理的布设智能开关，实现其价值的最大化，成为一个新的关注点，这就要求设计者在安装智能开关的分销网络中，精准找到合理的关键点以此来产生对用户的控制，从而实现对电网的有效控制，实现智能开关的价值最大化和提高智能电网的控制程度。在通过传感技术增强自身运行能力，确保在出现故障时，开关可以更快速做出更精确的反应的前提下，运用模拟软件、运筹学等技术更为合理的布设智能开关，充分发挥出自动控制的效果，从而实现配电自动化。

2.3电力配网应用自动计量进行管理

在电力行业中，也曾经出现过窃电的现象。而当前我们拥有了先进的科学技术，可利用各种技术手段对用户的电力消费数据进行统计与存储。自动计量管理主要就是指通过技术手段存储和计算有关电力消费数据，满足电力的持续增长需求，尽可能防止出现窃电现象。一般情况下，我们常见的是在各小区安装在电网终端的智能仪表，通过仪表的计量提醒用户降低对电力的浪费，从而实现配电自动化的经济性与可持续性。

3智能电网的发展现状

随着“十四五计划”开局第一年的到来，智能电网的关键技术的日益成熟，在电网的运行及控制方面，中国具有“统一调度”的社会主义体制优势和深厚的运行、维护技术积累，电网的调度能力及水准已达到国际一流。在发电环节能够将水能、潮汐能、风能及太阳能等可循环使用的可再生能源发电站连接并入传统的电网系统之中，在输电环节拥有超高压和特高压的直流、交流输电技术，在变电环节拥有以智能自动化、集成化、数字信息化为特点且处于国际领先地位的智能变电站 ，在配用电环节掌握了配电自动化系统技术、分布式电源接入与微电网技术等。2013-07，“德令哈 50 MW 塔式太阳能热发电站一期10 MW 工程”并入青海电网，这是中国首座大规模应用的太阳能发电站，这标志着中国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出坚实步伐，填补了中国没有太阳能光热电站并网发电的空白，为中国建设并发展大规模应用的商业化太阳能热发电站提供了强力的技术支撑与示范引领；坐落于上海南汇的柔性直流输电项目在 2011-10 完成建设并正式开始运营；紧接着在 2014-08，位于浙江舟山的五端柔性直流输电工程项目完成并投入使用，这标志着中国在柔性直流输电技术领域的又一大突破；2015-12，随着厦门±320 kV 柔性直流输电示范工程的正式投入运营，标志着中国在高压大容量直流输电技术上处于世界一流水平；2019 年，国网辽宁电力围绕电网运行各个环节万物互联，制定多类型能源的实时协同控制策略，建立以水火电调节为主、电蓄热和电储能为辅、风光紧急调节的多能源协同发电控制系统。综上所述，随着中国智能电网十数年的快速发展，中国智能电网取得了令全世界瞩目的成就，电网终将建设成具有坚强、智能两大特征的国家电网乃至世界电网。由于世界各国对于智能电网的理解与目的不同，所以智能电网在各个国家的出发点大不一样。美国的智能电网比较重视智能配电环节与智能用电环节，主要包括智能电表、微电网及相应需求等方面。为了发展智能电网，美国政府在2009-04 宣布开发新的电力传输技术，为项目投资 40 亿美元 ，波尔得（Boulder）位于科罗拉多州，是全美第一座智能电网城市 。欧洲智能电网则主要在配电侧，对新能源的消纳上，他们讲究绿色低碳比任何一个国家都强，他们还有对电动汽车的支持，芬兰等几个小国家力度不比中国弱。巴西和中国有点类似，能源分布不均，但没中国强，远距离输电和新技术的应用都是主要部分。

结语

当前，各地配网存在各种问题，配网自动化水平较低。因此，电力公司需要正视配网存在的问题，主动加快配网自动化改造，提高配网自动化水平。电力公司还要及时布局未来、谋划未来，为配网智能化做好各项基础准备工作，稳步推进配网智能化建设。

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