配網(wǎng)智能化發(fā)展

李菲 付興

【摘要】電網(wǎng)的智能化建設，可以增強電網(wǎng)的供電能力，降低電網(wǎng)運行維護成本，優(yōu)化電網(wǎng)監(jiān)測模式，提高電網(wǎng)運行水平，是配電網(wǎng)絡的發(fā)展方向。

【關鍵詞】配電網(wǎng)絡;智能化;發(fā)展

智能電網(wǎng)是現(xiàn)代化輸電和配電系統(tǒng)的總稱，目標是為了實現(xiàn)更多的利用分布式能源、建立電網(wǎng)自動化監(jiān)測系統(tǒng)、提高供電可靠性。而電網(wǎng)的智能化建設，更可以增強電網(wǎng)的供電能力，降低電網(wǎng)運行維護成本，優(yōu)化電網(wǎng)監(jiān)測模式，提高電網(wǎng)運行水平。

智能電網(wǎng)，顧名思義就是指電網(wǎng)的智能化，是由眾多的自動化的輸電和配電體系構成的電力系統(tǒng)，它是建立在先進的設備、先進的控制技術以及先進的決策支持系統(tǒng)上，將現(xiàn)代的計算機技術、傳感測量技術、通訊技術、控制調(diào)度技術與電力網(wǎng)絡高度集成而形成的電網(wǎng)。

配電網(wǎng)絡是與我們生活最為密切的電網(wǎng)部分，配電網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢一定包含智能化。10kV配電網(wǎng)絡的特點是雜，根據(jù)實際情況，有的為用戶專線，只接帶一、二個用戶，類似于輸電線路;有的呈放射狀，幾十臺甚至上百臺變壓器T接于同一條線路的各個分支上;有的線路短到幾百米，有的線路長到幾十千米;有的線路由35kV變電所出線，有的線路由110kV變電所出線;有的線路上的配電變壓器很小，最大不過100kVA，有的線路上卻有幾千kVA的變壓器;有的線路屬于最末級保護，有的線路上設有開關站或有用戶變電所等。配電線路的建設要求安全可靠，保持供電連續(xù)性，減少線路損失，提高輸電效率，保證電能質(zhì)量良好。智能電網(wǎng)恰好都能滿足這些要求。

智能化表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的收集、分析和處理。首先需要收集數(shù)據(jù)。在配電網(wǎng)絡中，加裝數(shù)據(jù)采集終端是智能化的第一步。可以根據(jù)網(wǎng)絡的復雜程度，安裝合理數(shù)量的數(shù)據(jù)采集終端，這就相當于智能電網(wǎng)的眼睛。數(shù)據(jù)采集終端可以收集線路運行情況，比如導線溫度、電壓數(shù)值、電流數(shù)值等，連同自身位置信息通過遠程通訊技術傳送到智能電網(wǎng)的“大腦”——配網(wǎng)智能分析系統(tǒng)。智能分析系統(tǒng)實時監(jiān)測終端回傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)預設的定值進行分析，出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時，可以立刻分析出故障種類，顯示故障地點范圍，并且可以根據(jù)實際情況，通過遠程通訊技術通過智能斷路器切斷問題段線路，從而保障電網(wǎng)其他部分正常供電。同時發(fā)出搶險通知給相關人員，告知故障地點范圍，異常分析結(jié)果等信息，幫助搶修人員盡早發(fā)現(xiàn)問題解決問題。

當然，這還只是配網(wǎng)智能化建設的一個方面。智能化的配網(wǎng)還應該能夠適應負荷的變化。配線線路所帶負荷如果是工業(yè)性質(zhì)較多，那么用電高峰應該是白天，如果配電線路所帶負荷是居民性質(zhì)較多，那么用電高峰應該是晚上。如果相鄰的兩條線路負荷高峰不是同一時段，那么就可以利用智能斷路器只能轉(zhuǎn)移部分負荷，來達到錯峰的目的。智能分析系統(tǒng)根據(jù)回傳的負荷數(shù)據(jù)，分析各條線路負荷分布情況，達到預設定值時，可以通過遠程通訊技術控制“手拉手”線路的智能斷路器的閉合和斷開，已達到轉(zhuǎn)移負荷高峰的目的。同樣的方法還可以用在電網(wǎng)中間部分出現(xiàn)故障時，可以通過智能分析系統(tǒng)只切除故障部分的電力，而故障線路下端的線路可以切入相鄰線路，從而減少停電面積。

安裝在線路上的一些智能控件同樣是電網(wǎng)智能化建設的一部分。比如智能斷路器，可以遠程操作斷路器的斷開與閉合，故障跳閘時可以向相關人員發(fā)送短信通知，將故障類型回傳至智能分析系統(tǒng)等。自動調(diào)壓器是應對線路末端電壓不穩(wěn)定的情況的，有些配電線路由于供電半徑過長，導致線路末端電壓有時偏低，而自動調(diào)壓器可以根據(jù)安裝點的實時電壓情況，由智能控制器控制調(diào)壓器的工作情況，電壓正常時，調(diào)壓器休息，當電壓過低時，則根據(jù)實際情況分級投運調(diào)壓器，從而保證線路電壓保持在正常值范圍內(nèi)。同理，自動投切功能的電容器，也可以根據(jù)實際情況，由智能控制器控制電容器的運行與停止，從而確保線路功率因數(shù)處在正常值范圍內(nèi)。

智能分析系統(tǒng)還能收集電網(wǎng)運行情況信息，顯示負荷分布，故障高發(fā)地，分段統(tǒng)計導線負載情況，對高負荷導線段提出警示等，這些信息都是電網(wǎng)升級改造的方向，也就是說，智能電網(wǎng)能夠引導電網(wǎng)升級改造的方向。比如，對于長期高負載運行的配電線路，電網(wǎng)升級改造的方向就是更換大截面導線，提高載流量;對于線路損耗長期過大的配電線路，電網(wǎng)升級改造的方向就是減少迂回，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構;對于經(jīng)常跳閘的配電線路，電網(wǎng)升級改造的方向就是更換絕緣導線，提高供電可靠性……

未來的智能電網(wǎng)，是由多個自動化的輸電和配電系統(tǒng)構成，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式運作?？焖夙憫娏κ袌龊推髽I(yè)需求;利用現(xiàn)代通信技術，實現(xiàn)實時、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟的電力服務;具有快速診斷、消除故障的自愈等功能，能為社會經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和節(jié)能環(huán)保提供保障。

目前來說，建立完備的智能化配電網(wǎng)絡還只處于設想階段，由于配電線路數(shù)量巨大，完全智能化建設實現(xiàn)起來存在一定難度。其一，電網(wǎng)智能化建設需要大量投資，由于配電網(wǎng)絡范圍巨大，要想一步實現(xiàn)智能化監(jiān)測，需要大量購置安裝智能采集終端以及相關智能裝置，并且需要對部分配電網(wǎng)絡重新規(guī)劃，建立聯(lián)絡機構。前期大量的投入在很大程度上阻礙了配電網(wǎng)絡的智能化發(fā)展。其二，目前的智能分析系統(tǒng)還不夠成熟，還需要一定程度的人工輔助，設計出更加獨立，智能性更強的分析系統(tǒng)也是電網(wǎng)智能化發(fā)展的一個目標。

雖然迅速實現(xiàn)配電網(wǎng)絡智能化并不現(xiàn)實，但是配電網(wǎng)絡確實正在逐步向著智能化方向發(fā)展。帶遠程通訊功能的智能斷路器、自動調(diào)壓器、自動投切電力電容器等智能設備正在逐步加入電網(wǎng)，一定程度上實現(xiàn)了智能監(jiān)測、保護電網(wǎng)運行，自動隔離故障線路，遠程發(fā)送故障信息等功能?？梢姡潆娋W(wǎng)絡的發(fā)展是朝著智能化方向有條不紊邁著堅定的步伐。相信在不是很遙遠的未來，電網(wǎng)能夠像科幻電影里那樣超級智能，可以自動調(diào)節(jié)、自愈乃至自我升級……只要科技在，一切都不是夢！