電力系統(tǒng)農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)研究

謝松

(重慶市電力公司運(yùn)維檢修部，重慶 400014)

1 農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)的主要內(nèi)容

1.1 農(nóng)網(wǎng)供電模式及優(yōu)化規(guī)劃

根據(jù)不同地區(qū)縣城、城郊和農(nóng)村實(shí)際情況，建立適合各類(lèi)典型區(qū)域配電網(wǎng)供電模式，開(kāi)發(fā)智能配電網(wǎng)輔助規(guī)劃決策支持系統(tǒng)；提出滿足互動(dòng)化要求和應(yīng)對(duì)多能源互補(bǔ)需求的農(nóng)網(wǎng)負(fù)荷特性及負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，提出區(qū)域電壓等級(jí)優(yōu)化、區(qū)域智能配電網(wǎng)接線方式、智能配電網(wǎng)布局優(yōu)化方法、智能配電網(wǎng)裝備優(yōu)化選擇；提出滿足互動(dòng)化要求和多能源互補(bǔ)條件下的智能配電網(wǎng)供電模式。

1.2 農(nóng)網(wǎng)智能裝備的建設(shè)

(1)農(nóng)網(wǎng)智能化變電站的建設(shè)。①適合東、中、西部地區(qū)農(nóng)網(wǎng)數(shù)字化變電站的建設(shè)模式，解決農(nóng)網(wǎng)變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)。②變電站設(shè)備優(yōu)化檢修方法；③變電站設(shè)備的智能化控制策略，實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的變電站主設(shè)備全壽命周期綜合優(yōu)化管理。

(2)高可靠農(nóng)網(wǎng)智能配電開(kāi)關(guān)的建設(shè)。①研制智能選相控制斷路器。制造非平面接觸結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，提出高性能開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)性能評(píng)價(jià)測(cè)試方法，拓展高性能開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用范圍；②研制固體絕緣開(kāi)關(guān)，逐步替代SF6氣體絕緣，提出適用于國(guó)產(chǎn)化加工手段的固體絕緣制造工藝方法，提高檢測(cè)技術(shù)，制造固體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備。

(3)農(nóng)村智能配電臺(tái)區(qū)／配電柜／配電箱的建設(shè)。①研制符合智能配電網(wǎng)功能需求的智能配電柜和箱變，提出智能配電臺(tái)區(qū)的自組織、自管理的技術(shù)方案，使配電臺(tái)區(qū)的智能化有先進(jìn)的自適應(yīng)能力和高效的系統(tǒng)控制性能。②提出集配電臺(tái)區(qū)設(shè)備(變壓器、開(kāi)關(guān))狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)、無(wú)功補(bǔ)償本地／遠(yuǎn)程控制投切、漏電保護(hù)監(jiān)測(cè)管理、諧波監(jiān)測(cè)、三相不平衡監(jiān)測(cè)、電量抄錄、遠(yuǎn)程通信等功能于一體智能配電終端解決方案。③形成智能控制終端的標(biāo)準(zhǔn)體系，并組織示范應(yīng)用。

1.3 農(nóng)網(wǎng)自動(dòng)化與優(yōu)化運(yùn)行的建設(shè)

(1)農(nóng)網(wǎng)中低壓電網(wǎng)統(tǒng)一采集與交換平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)：①通信系統(tǒng)建設(shè)管理、采集交換系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用分析系統(tǒng)建設(shè)三者之間的有序分離?；ゲ桓蓴_，為智能配電網(wǎng)建設(shè)提供數(shù)據(jù)采集交換支撐。②數(shù)據(jù)采集交換高度的完整性、一致性、及時(shí)性、開(kāi)放性、靈活性和易維護(hù)性。③原始數(shù)據(jù)服務(wù)與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一接口。④業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)接入的空間可移動(dòng)性。⑤數(shù)據(jù)采集中心的更高等級(jí)的統(tǒng)一安全防護(hù)。

(2)農(nóng)網(wǎng)智能調(diào)度。①提出計(jì)及分布式能源接入的能量?jī)?yōu)化調(diào)度技術(shù)解決方案，研究以安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為目標(biāo)的高級(jí)調(diào)度及智能決策支持系統(tǒng)；②完成涵蓋農(nóng)網(wǎng)縣供電企業(yè)的調(diào)度、集控、配網(wǎng)、調(diào)度及配電管理的統(tǒng)一技術(shù)支撐平臺(tái)技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)縣供電企業(yè)一體化、可視化、多維化的生產(chǎn)調(diào)度；③建立調(diào)度系統(tǒng)安全防護(hù)體系。

1.4 農(nóng)網(wǎng)智能通信的建設(shè)

(1)多點(diǎn)分散的低成本、高可靠混合通信。提出適合我國(guó)智能配網(wǎng)通信要求的低成本可靠通信技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)分布式智能傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的高可靠、實(shí)時(shí)性通信，解決智能配電網(wǎng)大范圍、多測(cè)量點(diǎn)通信問(wèn)題，為智能配電網(wǎng)電力基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控提供通信平臺(tái)支撐。

(2)農(nóng)網(wǎng)數(shù)字載波通信。①建立農(nóng)網(wǎng)線路中電力線載波信道模型；②提出基于農(nóng)網(wǎng)線路的數(shù)字載波通信的自由路徑算法；

③研制面向農(nóng)網(wǎng)線路實(shí)用化的電力線數(shù)字載波通信裝置，建立示范工程。

(3)農(nóng)網(wǎng)無(wú)線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)。①提交構(gòu)建電力寬帶無(wú)線通信專網(wǎng)的技術(shù)解決方案；②編制電力無(wú)線寬帶通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；③研制無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。

1.5 農(nóng)電管理與信息化的建設(shè)

(1)農(nóng)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。提出基于地理信息平臺(tái)的分布式農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行管理技術(shù)和信息集成技術(shù)解決方案，提出適合我國(guó)農(nóng)網(wǎng)管理模式的農(nóng)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理體系架構(gòu)，解決相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)高性能、實(shí)用化軟件系統(tǒng)。

(2)分布式地理信息系統(tǒng)在農(nóng)網(wǎng)數(shù)字化及防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。研發(fā)農(nóng)網(wǎng)分布式地理信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)警、快速應(yīng)急恢復(fù)供電最佳路徑分析與優(yōu)化組織調(diào)度等功能。

1.6 智能用電及互動(dòng)化技術(shù)

(1)農(nóng)網(wǎng)智能用電互動(dòng)化支撐技術(shù)。①提出滿足雙向互動(dòng)技術(shù)要求的裝置和系統(tǒng)技術(shù)方案；②提出用戶需求分析和預(yù)測(cè)模型和算法設(shè)計(jì)；③開(kāi)發(fā)雙向互動(dòng)營(yíng)銷(xiāo)技術(shù)支持平臺(tái)軟件。(2)交互式農(nóng)網(wǎng)用電信息測(cè)控終端技術(shù)。提出農(nóng)網(wǎng)智能用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)方案，開(kāi)發(fā)交互式農(nóng)網(wǎng)用電信息測(cè)控終端。

1.7 分布式電源及微網(wǎng)技術(shù)

(1)客戶分散式能源及儲(chǔ)能元件接入監(jiān)控技術(shù)。①提出客戶分散式能源入網(wǎng)及監(jiān)控技術(shù)方案；研制接入電網(wǎng)監(jiān)控裝置，客戶分布式電源接入電網(wǎng)監(jiān)控試點(diǎn)；②完成客戶分布式電源接入電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)體系建設(shè)；③完成客戶小型儲(chǔ)能元件接入試點(diǎn)。

(2)多能源互補(bǔ)的能量?jī)?yōu)化系統(tǒng)。①掌握農(nóng)村分布式能源調(diào)度數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視技術(shù)和實(shí)時(shí)調(diào)度控制技術(shù)；②掌握分布式電源發(fā)電能力預(yù)測(cè)技術(shù)、考慮新能源接入的安全約束機(jī)組組合和經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)、發(fā)電備用管理技術(shù)；③開(kāi)發(fā)出適應(yīng)新能源接入的一體化調(diào)度控制支撐平臺(tái)，支持跨區(qū)域資源優(yōu)化配置和清潔能源充分利用，保障電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

2 農(nóng)網(wǎng)智能化工作的建議

2.1 認(rèn)真做好農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)組織規(guī)劃

農(nóng)網(wǎng)建設(shè)涉及面廣，各地區(qū)管理與發(fā)展水平不盡相同，農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)涵蓋多個(gè)環(huán)節(jié)，研究工作和建設(shè)任務(wù)十分復(fù)雜，為切實(shí)做好這項(xiàng)工作，應(yīng)該認(rèn)真組織農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)規(guī)劃，科學(xué)制定工作計(jì)劃，統(tǒng)籌開(kāi)展科技攻關(guān)和試點(diǎn)建設(shè)工作，結(jié)合已有的電力、通信、自動(dòng)化等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系，形成農(nóng)網(wǎng)智能化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系框架，推動(dòng)適用于農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系的建立和完善。

2.2 盡快開(kāi)展農(nóng)網(wǎng)智能化相關(guān)技術(shù)研究

農(nóng)網(wǎng)作為國(guó)家電網(wǎng)的重要組成部分，農(nóng)網(wǎng)智能化是堅(jiān)強(qiáng)智能?chē)?guó)家電網(wǎng)不可或缺的環(huán)節(jié)，建議將農(nóng)網(wǎng)智能化相關(guān)技術(shù)研究作為公司智能電網(wǎng)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，盡快組織力量開(kāi)展符合農(nóng)電特點(diǎn)的智能化關(guān)鍵技術(shù)研究，使農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)與主網(wǎng)協(xié)同推進(jìn)。

2.3 開(kāi)展農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)試點(diǎn)工作

在對(duì)科研成果充分評(píng)估論證的基礎(chǔ)上，選擇典型地區(qū)啟動(dòng)一批試點(diǎn)示范工程建設(shè)，重點(diǎn)在農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化、農(nóng)網(wǎng)智能配電臺(tái)區(qū)、農(nóng)村用電信息采集等基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，探索典型建設(shè)模式，為下一步全面推進(jìn)農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。

2.4 充分共享利用智能電網(wǎng)共性技術(shù)研究成果

公司智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究框架中已經(jīng)提出了智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)及支撐支持技術(shù)研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)和詳細(xì)計(jì)劃，其中多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)可以直接應(yīng)用于農(nóng)網(wǎng)，建議公司在籌劃農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)時(shí)，充分利用和共享這些研究成果，把更多的研究力量投入在具有農(nóng)網(wǎng)自身特點(diǎn)的技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)上面。

2.5 爭(zhēng)取政策支持加大農(nóng)網(wǎng)投入力度

農(nóng)村電網(wǎng)是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施和公用事業(yè)。當(dāng)前農(nóng)網(wǎng)面對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家推行家電下鄉(xiāng)等惠農(nóng)政策，建設(shè)改造任務(wù)十分繁重，需要大量資金.智能電網(wǎng)建設(shè)有助于更好地服務(wù)于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，符合國(guó)家節(jié)能減排政策方向，建議積極向政府爭(zhēng)取投資政策支持，有效發(fā)揮電網(wǎng)企業(yè)的投資作用，促進(jìn)農(nóng)電健康持續(xù)發(fā)展.

結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村電網(wǎng)是我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的重要組成部分，縣城及農(nóng)村用電量已占全社會(huì)用電量的52%以上，而且發(fā)展速度迅猛，農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)是智能?chē)?guó)家電網(wǎng)建設(shè)不可缺少的重要組成部分。加快建設(shè)以堅(jiān)強(qiáng)為基礎(chǔ)、智能為特征的新型農(nóng)網(wǎng)，是新時(shí)期農(nóng)電工作面臨的目標(biāo)和挑戰(zhàn)，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)與各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然要求。

[1]梁元.農(nóng)網(wǎng)智能化普惠尋常百姓家，2011.

[2]王金宇.農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)中的技術(shù)創(chuàng)新，2012.