智能配電的展望

曹京津　秦立軍

摘 要：在當前國際上，供電質(zhì)量的提高和可靠性，以及以解決分布式能源分散化小容量多數(shù)量接入為目的的智能配電網(wǎng)越來越受到人們的重視，因而規(guī)劃和發(fā)展智能電網(wǎng)的需求也越來越迫切。鑒于此要求，文章將從智能配電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃、智能配電網(wǎng)的高級配電自動化技術(shù)、智能配用電的監(jiān)控技術(shù)、智能配電新技術(shù)等幾個方面，對適合中國國情的智能配用電技術(shù)的發(fā)展作了展望。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；配電網(wǎng)；展望

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）17-0124-02

1 智能配電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃

歐美、日本、韓國、新加坡等部分工業(yè)發(fā)達的國家里，配電自動化系統(tǒng)都能受到了廣泛的重視，并且形成了集配電網(wǎng)實時監(jiān)控、饋線自動化、故障報修、現(xiàn)場管理、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠方抄表等系統(tǒng)為一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）。在一定程度上，國外的配電網(wǎng)規(guī)劃已經(jīng)實現(xiàn)了計算機輔助決策，基本達到了實用化。這些計算機輔助決策支持系統(tǒng)可以進行潮流計算、網(wǎng)架優(yōu)化、方案比選以及路徑優(yōu)化等，可為配電網(wǎng)規(guī)劃決策提供必要的技術(shù)支持。

相較于外國，我國的配電自動化研究起步較晚，但是發(fā)展得很快。從20世紀90年代末期以來，隨著城網(wǎng)的改造，很多城市都在不同層次和不同規(guī)模上對配電自動化進行了試點，并且陸續(xù)建立了配電自動化系統(tǒng)。但因為當時的技術(shù)不成熟、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)調(diào)整頻繁、運行維護力量不足，大多數(shù)系統(tǒng)沒有達到預期效果?；谝陨显?，直至2009年之前，各網(wǎng)省電力公司對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)比較慎重，僅少數(shù)電網(wǎng)自動化基礎(chǔ)較好的公司開展了配網(wǎng)自動化應(yīng)用的深入研究，開展了以“兩遙”為主的實用型配電自動化系統(tǒng)的科研；在配電自動化主站和配電GIS應(yīng)用上實現(xiàn)了閉環(huán)管理，為集中型大調(diào)配提供有效的圖形和拓撲保障。其中部分供電企業(yè)在饋線自動化方面取得了初步應(yīng)用成果。

國內(nèi)計算機輔助規(guī)劃開展的較晚，當前，一些科研院校都相繼開發(fā)出各具特色的配電網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策支持系統(tǒng)，可以說初步實現(xiàn)了計算機的輔助規(guī)劃決策功能，但整體上，國內(nèi)的計算機輔助規(guī)劃決策處于初步應(yīng)用階段。

配網(wǎng)自動化是保證配電網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟運行的重要技術(shù)手段，也是配電網(wǎng)實現(xiàn)智能化運行和控制的必備基礎(chǔ)。我國的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是以堅強的配電網(wǎng)架和可靠的一次設(shè)備為基礎(chǔ)，實現(xiàn)配電監(jiān)測控制和饋線自動化功能，支持配網(wǎng)調(diào)度、生產(chǎn)指揮的全部業(yè)務(wù)流程管理；覆蓋了全部配網(wǎng)設(shè)備信息，并且在完整的圖模管理基礎(chǔ)上，全面遵循IEC61970/61968，來實現(xiàn)配電網(wǎng)信息的集成整合與共享，滿足智能配電網(wǎng)調(diào)控一體化和營銷系統(tǒng)互動化等的要求；同時，擴展支持新能源的接入、配電網(wǎng)自愈、智能調(diào)度、經(jīng)濟運行、可視化展示與操作等智能化應(yīng)用的功能。配電網(wǎng)規(guī)劃理論方法的不斷完善，配電網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策支持系統(tǒng)在向在線規(guī)劃以及多約束條件優(yōu)化等方向的發(fā)展，將進一步滿足實際配電網(wǎng)規(guī)劃的需要，這樣規(guī)劃結(jié)果更具實用性

2 智能配電監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 我國智能配電監(jiān)控行業(yè)現(xiàn)狀

近年來，從國內(nèi)外企業(yè)的發(fā)展來看，越是自動化程度高，科技含量高的產(chǎn)業(yè)或項目，對電力的依賴也就越強，隨之電力監(jiān)控系統(tǒng)/智能配電系統(tǒng)的重要性也就日益凸顯了。

配網(wǎng)自動化，就是以新的自動化配電設(shè)備為基礎(chǔ)，集計算機技術(shù)，自動控制技術(shù)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)和相關(guān)電力系統(tǒng)技術(shù)于一身的信息管理系統(tǒng)。

2.2 我國智能配電監(jiān)控行業(yè)競爭格局

消弧選線成套裝置屬于輸配電設(shè)備中的一次設(shè)備和二次設(shè)備相結(jié)合的電力電子綜合類設(shè)備，未來行業(yè)需求巨大。一方面，今后新增變電站將逐步安裝消弧選線成套裝置，原已安裝該產(chǎn)品的電網(wǎng)也因電網(wǎng)改造帶動新需求。另一方面，隨著中國重工業(yè)化進程的加快，石油、化工、鋼鐵、礦山、電氣化鐵路等主要耗能行業(yè)的大型企業(yè)供電系統(tǒng)需要升級擴張，也將逐步采取消弧選線成套裝置技術(shù)。

2.3 我國智能配電監(jiān)控行業(yè)發(fā)展趨勢

智能配電監(jiān)控行業(yè)存在如下發(fā)展趨勢：

①高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展很快。高電壓大容量晶閘管及控制保護技術(shù)的發(fā)展，讓換流設(shè)備造價逐漸降低，直流輸電近年來發(fā)展較快。

②新型的靈活、可靠的智能配電系統(tǒng)。配電管理自動化系統(tǒng)（DMS）這個領(lǐng)域發(fā)展進步的非常快，包括用電管理和設(shè)備管理、負荷控制配電的SCADA、無功自動補償、故障自動隔離等。

③注重輸配電設(shè)備的環(huán)保性能。產(chǎn)品的環(huán)保性能要更為注重，特別是要少用SF6氣體（因為SF6氣體會產(chǎn)生溫室效應(yīng)），在國外已經(jīng)開始使用氮氣、部分氮氣和部分SF6氣體的混合氣體來代替SF6氣體等方案。

3 智能配電網(wǎng)的高級配電自動化技術(shù)

美國電科院提出了高級配電自動化（Advanced Distribution Automation，ADA）的概念。

配電網(wǎng)廣域測控體系，簡稱配網(wǎng)測控體系（DMACI），包括通信技術(shù)、現(xiàn)場終端中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、IP通信網(wǎng)絡(luò)與主站內(nèi)容，可為主站、DIC與終端中的ADA應(yīng)用軟件提供配電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)采集與管理服務(wù)。

4 智能配電新技術(shù)

智能配電網(wǎng)包括自動化控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感測量技術(shù)以及保護控制技術(shù)。智能配電網(wǎng)不急節(jié)省了大量的成本，而且大幅度的提升了電網(wǎng)的性能，與此同時，還將新型的技術(shù)融入傳統(tǒng)的輸配電技術(shù)中，將配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與運行方式進行了很大的變革。智能配電網(wǎng)的技術(shù)框架可分為如圖1所示的3個層次。

5 結(jié) 語

本文介紹了智能配電的優(yōu)化規(guī)劃、檢測系統(tǒng)、以及高級自動化配電系統(tǒng)和智能配電的新技術(shù)等內(nèi)容。說明了智能配電作為一項電力系統(tǒng)新的發(fā)展方向，具有很重要的社會和經(jīng)濟效益。我們應(yīng)該加快發(fā)展智能配電技術(shù)，建設(shè)更優(yōu)質(zhì)的智能電網(wǎng)。