工業(yè)變電所智能配電系統(tǒng)應(yīng)用研究

包文彬

（潞安集團(tuán)煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治046204）

0 引言

智能配電系統(tǒng)主要是指將測(cè)量與傳感、信息控制及通信等先進(jìn)技術(shù)融合到一起，并借助配電高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生綜合性的作用，同時(shí)應(yīng)用智能化開關(guān)、配電終端等技術(shù)，將配電網(wǎng)維持在正常工作狀態(tài)。配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，與用電戶之間有著非常密切的關(guān)系，配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率會(huì)直接影響到用戶的用電質(zhì)量。在用電需求不斷增加的同時(shí)，人們對(duì)配電的安全性也提出了更高的要求。在此形勢(shì)下，電力企業(yè)為了增強(qiáng)供電安全性，開始在變電所中應(yīng)用智能配電技術(shù)。

1 智能配電系統(tǒng)的基本構(gòu)成

1.1 智能配電終端

智能配電終端作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，主要應(yīng)用于線路、配電變壓器等裝備的監(jiān)控工作中。借助模塊化設(shè)計(jì)手段，有助于增強(qiáng)智能配電終端的運(yùn)用穩(wěn)定性、安全性及系統(tǒng)維護(hù)的便捷性。智能配電終端的作用要求其能適應(yīng)不同可靠性與不同接線方式的一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

1.2 智能通信系統(tǒng)

在開展配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的過程中，要充分考慮到系統(tǒng)的不同運(yùn)行方式。在智能配電系統(tǒng)中，骨干層為主站與子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)，接入層為配電系統(tǒng)終端與主站、子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)。智能配電通信網(wǎng)的建立需要借助多種通信方式，開展聯(lián)系性構(gòu)建。光纖專網(wǎng)通信方法適用于對(duì)饋線自動(dòng)化有需求的地方，而專網(wǎng)通信方式則適用于對(duì)遙感可靠性要求很高的地方，公網(wǎng)通信方式多應(yīng)用于對(duì)防護(hù)安全有具體規(guī)定的地方。

1.3 智能配電主站

智能配電主站的設(shè)置要按照國(guó)家及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求開展，確保具備安全、可靠、實(shí)用性。按照各地區(qū)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及自動(dòng)化應(yīng)用狀況，結(jié)合供電企業(yè)實(shí)際情況，合理地選擇系統(tǒng)配件。智能配電主站與其他系統(tǒng)的聯(lián)系非常密切，它們之間建立綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)，接入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的相互交換。

2 智能配電裝置分析與研究

2.1 優(yōu)點(diǎn)分析

集中控制是計(jì)算機(jī)所具備的功能，它使得信息能夠通過計(jì)算機(jī)傳輸給設(shè)備，然后再反饋回來，從而實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化管理。變電所智能操作功能的實(shí)現(xiàn)，就是借助了計(jì)算機(jī)的力量。相比于傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)操作方式，智能化操作能夠避免很多失誤，使設(shè)備操作的安全性得以提高。

此類自動(dòng)化系統(tǒng)可以借助圖形或報(bào)表形式反映和顯示設(shè)備所需參數(shù)，便于查看并打印。智能配電裝置調(diào)節(jié)非常方便，具備很多功能，例如自動(dòng)報(bào)警、傳感控制等?，F(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備在判斷現(xiàn)場(chǎng)操作行為有誤的情況下，就會(huì)進(jìn)入自診斷與處理模式，并將診斷信息及時(shí)反饋到控制室，為我們尋找故障原因提供依據(jù)，有利于節(jié)省故障處理時(shí)間，提高系統(tǒng)維護(hù)工作的效率。

2.2 應(yīng)用分析

2.2.1 能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控

智能配電裝置具備自動(dòng)計(jì)量功能，具體有兩個(gè)方面的表現(xiàn)：其一，滿足了多樣化的需求。一般在家庭或商業(yè)區(qū)安裝智能儀表，用以分時(shí)段記錄具體的電力消費(fèi)狀況，滿足分時(shí)計(jì)電費(fèi)的需求，旨在引導(dǎo)消費(fèi)者盡量避開用電高峰期，降低電力系統(tǒng)的供電負(fù)擔(dān)，從而有效緩解用電高峰期供電不足的現(xiàn)象，同時(shí)促使節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，因此國(guó)家和政府對(duì)電力分時(shí)計(jì)價(jià)方式持支持態(tài)度。其二，防止發(fā)生竊電現(xiàn)象。智能儀表的應(yīng)用，使得很多以前試圖竊電的企業(yè)無法再實(shí)施竊電行為，有利于減少電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2.2 能夠提升服務(wù)水平

智能配電裝置具備遠(yuǎn)程控制與監(jiān)視功能，配電網(wǎng)中比較關(guān)鍵的資產(chǎn)，借助智能配電裝置，能延長(zhǎng)使用壽命，提前預(yù)測(cè)故障，推動(dòng)服務(wù)水平不斷提高。傳統(tǒng)配電網(wǎng)通信使用的是“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”方式，故障指示燈、開關(guān)等裝置與中央控制室直接相連，同時(shí)出于接收與傳送供電信息的考慮，需要在每臺(tái)供電設(shè)備上設(shè)置專門通道。但出現(xiàn)接觸不良狀況的時(shí)候，就要及時(shí)進(jìn)行人工計(jì)量，從而保障配電網(wǎng)正常運(yùn)行。智能配電裝置具備全面檢測(cè)功能，它取代了傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的位置，配備了取代傳統(tǒng)故障指示燈功能的先進(jìn)傳感器，為我們提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，幫助我們了解設(shè)備運(yùn)作狀況，并及時(shí)預(yù)測(cè)及排除設(shè)備故障，確保消費(fèi)者能夠順暢用電。

2.2.3 能夠提高工作效率

智能配電裝置針對(duì)各配電線路或相關(guān)配電設(shè)備展開數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控工作。這些設(shè)施通常會(huì)在比較復(fù)雜的環(huán)境下運(yùn)行，例如，溫度變化異常、環(huán)境污染嚴(yán)重、電波干擾強(qiáng)烈等，為了確保通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就需要增強(qiáng)系統(tǒng)連接的可靠性。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析與研究

3.1 高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)

先進(jìn)配電系統(tǒng)在自行測(cè)試、處理與恢復(fù)故障的過程中，會(huì)借助通信網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助決策。配電系統(tǒng)具備自恢復(fù)功能有利于縮小故障停電區(qū)域面積，促使供電可靠性、安全性、穩(wěn)定性得到有效提高。智能配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)受到很多因素影響，例如，電力企業(yè)研發(fā)與管理電力技術(shù)的能力、智能化的實(shí)際需求等。此外，在確保用戶用電安全、可靠的前提下，需將配電自動(dòng)化技術(shù)的功能延伸到室內(nèi)電網(wǎng)中，提高電力設(shè)備的運(yùn)行與使用效率。

3.2 配電網(wǎng)快速仿真及模擬技術(shù)

配電網(wǎng)仿真、模擬技術(shù)是促使配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自愈功能的重要工具，它具備的功能包括很多方面，例如，保護(hù)配電網(wǎng)的自適應(yīng)裝置、自動(dòng)定位與處理系統(tǒng)故障、對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行再構(gòu)建、自動(dòng)控制管理電壓等。仿真工具的構(gòu)成部分包括配電網(wǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)、電網(wǎng)潮流與動(dòng)態(tài)安全性能評(píng)估、負(fù)荷預(yù)測(cè)等，而建模工具的構(gòu)成部分則主要包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治瞿Ｐ鸵约鞍l(fā)電模型等。配電網(wǎng)仿真、模擬技術(shù)借助數(shù)學(xué)分析及高端預(yù)測(cè)等技術(shù)，分析配電網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)、精確估計(jì)其實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)配電網(wǎng)潛在故障進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，為系統(tǒng)維護(hù)人員開展工作提供相關(guān)依據(jù)，增強(qiáng)決策的有效性，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自愈目標(biāo)。

3.3 量測(cè)和通信技術(shù)

智能配電系統(tǒng)的發(fā)展，需要借助高端量測(cè)、先進(jìn)通信技術(shù)以及完善的量測(cè)體系的力量，例如，智能表計(jì)、回程傳輸系統(tǒng)以及計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。智能電表能夠定期獲取很多有用數(shù)據(jù)，例如，用戶在不同時(shí)間段的用電量、用電功率與電壓等。

4 結(jié)語(yǔ)

智能配電系統(tǒng)在為電網(wǎng)維護(hù)人員提供故障預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，能夠起到預(yù)防突發(fā)故障的作用，發(fā)生事故后能幫助控制中心及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷出故障點(diǎn)，從而派遣維修人員開展維護(hù)工作，確保正常供電。智能配電系統(tǒng)的應(yīng)用，使得配電網(wǎng)逐漸從傳統(tǒng)的單向潮流與供電模式朝著雙向潮流方向發(fā)展。隨著我國(guó)電力事業(yè)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益日益明顯。從我國(guó)建設(shè)配電系統(tǒng)的步伐來看，智能核心技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，有助于推動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自診斷、故障處理及修復(fù)的功能，從而提高我國(guó)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性、可靠性，進(jìn)而為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)工作貢獻(xiàn)力量。

［1］劉健，倪建立，鄧永輝.配電自動(dòng)化系統(tǒng)［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2009

［2］張軍，李楠.淺談電氣控制系統(tǒng)（ECS）的應(yīng)用和發(fā)展［J］.自動(dòng)化博覽，2004（6）

［3］王成山，王守相，郭力.我國(guó)智能配電技術(shù)展望［J］.南方電網(wǎng)技術(shù) ，2010（1）

［4］杜偉，朱尤智，曹輝.智能配電、用電遠(yuǎn)程通信技術(shù)分析［J］.光通信技術(shù)，2011（7）

［5］廖毓聰.淺析智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2010（9）