智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

湯文潔南京蘇逸實(shí)業(yè)有限公司

智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

湯文潔
南京蘇逸實(shí)業(yè)有限公司

電力是確?，F(xiàn)代社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)能源之一，深刻的影響著社會(huì)與國(guó)家的發(fā)展。配電網(wǎng)作為電力供應(yīng)鏈的末端，服務(wù)于廣大客戶用電群體與全社會(huì)。配電自動(dòng)化技術(shù)關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)展。本文主要對(duì)現(xiàn)代智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行探討，以期為電力行業(yè)的發(fā)展提供借鑒參考。

智能電網(wǎng)；配電自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展

配電自動(dòng)化是智能電網(wǎng)的組成部分，是提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量與供電可靠性的重要手段；是提高用電設(shè)備利用率，利用清潔能源的關(guān)鍵之舉；是完善配電網(wǎng)，提高管理效率的有效之路。迄今，配電自動(dòng)化已有近40年發(fā)展歷程，是電網(wǎng)現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分，是提升用戶用電質(zhì)量，提升電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵手段。上世紀(jì)九十年代，我國(guó)開始將配電自動(dòng)化融入企業(yè)發(fā)展之中，歷經(jīng)十幾年的探索，目前相關(guān)技術(shù)不斷完善。當(dāng)前在大力建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)型智能電網(wǎng)環(huán)境下，如何建設(shè)智能配電網(wǎng)現(xiàn)在還沒有一個(gè)完整的提法。作為共識(shí)認(rèn)為智能配電網(wǎng)將最終體現(xiàn)在配網(wǎng)調(diào)度上，并且主要取決于配網(wǎng)自動(dòng)化水平的高低。因此，配電自動(dòng)化是提高供電可靠性和供電質(zhì)量、擴(kuò)大供電能力、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一。配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展史是人類現(xiàn)代文明不斷進(jìn)步的縮影，研究配電自動(dòng)化技術(shù)的特征并規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展道路是提升電力運(yùn)輸質(zhì)量與效率的有效措施。

1、配電自動(dòng)化系統(tǒng)概述

主流的城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)包含智能終端設(shè)備、子站系統(tǒng)、主站系統(tǒng)等。主站系統(tǒng)是城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心組分，主流的主站系統(tǒng)通常應(yīng)用一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，事實(shí)表明，該種設(shè)計(jì)形式能夠有效地提升主站系統(tǒng)的功能性以及穩(wěn)定性?？焖僖蕴W(wǎng)以及光纖網(wǎng)是主站系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)，它們是決定主站系統(tǒng)運(yùn)行效率的關(guān)鍵因素。城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)的中問層是子站系統(tǒng)，變電站以及開閉所通常需要安裝子站系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)識(shí)別配電網(wǎng)故障、監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)作狀況等目的。子站系統(tǒng)具有較強(qiáng)的信息處理能力，能夠在短時(shí)問內(nèi)處理大量的工作信息。智能化設(shè)備是支持支持系統(tǒng)運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)行的智能化電力設(shè)備有智能斷路器、智能配電變壓器、智能傳感器以及故障電流限制器等，得益于科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，終端設(shè)備制造行業(yè)的進(jìn)步非常明顯，其是推動(dòng)電力行業(yè)前行的重要因素。

2、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

2.1 微網(wǎng)技術(shù)

微網(wǎng)技術(shù)是一類非常重要的配電網(wǎng)技術(shù)，對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。分布式發(fā)電技術(shù)是微網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，分布式發(fā)電技術(shù)已經(jīng)較為成熟，從而使得微網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用較為穩(wěn)定。微網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，體現(xiàn)于一體化單元的構(gòu)建，該一體化單元由保護(hù)、控制以及融合儲(chǔ)能等基礎(chǔ)裝置構(gòu)成。

微網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其能夠提升分布式發(fā)電技術(shù)的靈活性，進(jìn)而強(qiáng)化整個(gè)電網(wǎng)的智能性。應(yīng)當(dāng)看到，微網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用賦予了系統(tǒng)較強(qiáng)的能量管理能力，這能夠減低系統(tǒng)管理難度，能夠?qū)⑾到y(tǒng)工作人員從繁重的運(yùn)行管理工作中解放出來。微網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展時(shí)問并不長(zhǎng)，嚴(yán)格上屬于新興高新技術(shù)。

2.2 電動(dòng)汽車充換電站

近年來，國(guó)內(nèi)道路擁堵與能源危機(jī)狀況日益嚴(yán)重，造成該現(xiàn)象的原因之一是私有汽車數(shù)量不斷攀升。為了提升人民生活質(zhì)量與促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)都在大力研究電動(dòng)汽車。中國(guó)電動(dòng)汽車研究計(jì)劃落地相對(duì)較晚，但是經(jīng)過大批汽車人的不懈努力，我國(guó)在電動(dòng)汽車研發(fā)領(lǐng)域取得了斐然的成績(jī)。對(duì)于電動(dòng)汽車而言，快速有效地充電無疑是最重要的，在此背景下，電動(dòng)汽車充換電站誕生并獲得了發(fā)展。

對(duì)于電動(dòng)汽車充換電站而言，充電安全性保障工作是最為重要的，目前充換電站中應(yīng)用的配電技術(shù)的安全性較高，能夠保障電動(dòng)汽車充電過程中車輛與電網(wǎng)系統(tǒng)的安全。電動(dòng)汽車充電技術(shù)的發(fā)展受多類因素的影響或者制約，總體上看，國(guó)內(nèi)的電動(dòng)汽車研究工作仍處于初級(jí)階段，公眾對(duì)電動(dòng)汽車的接納程度有待提升，所以國(guó)內(nèi)短時(shí)問內(nèi)并不會(huì)普及電動(dòng)汽車，但這不意味著電動(dòng)汽車充換電站技術(shù)的研究是無意義的，相反，在一次能源日益枯竭的今天，電動(dòng)汽車充換電站技術(shù)的研發(fā)與革新正逐漸加速綠色能源革命的到來。為了最大限度地推動(dòng)電動(dòng)汽車充換電技術(shù)的發(fā)展，科研人員需要綜合考慮電動(dòng)汽車的充電時(shí)問、充電方式以及充電特性等影響因素，從而最為有效的促進(jìn)智能化配電技術(shù)的進(jìn)步。

2.3 分布式能源接入技術(shù)

分布式儲(chǔ)能與分布式發(fā)電技術(shù)是分布式能源接入技術(shù)的主要組分。當(dāng)前，燃料電池技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用愈來愈廣泛，這些技術(shù)都是分布式發(fā)電技術(shù)大家庭的成員。分布式儲(chǔ)能裝置主要有飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能以及蓄電池儲(chǔ)能裝置。分布式發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)相較具有極大的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在發(fā)電效率高、故障率低以及對(duì)環(huán)境污染小等方面上。除此之外，分布式能源的使用成本也較低，能夠省卜大筆的投資。

需要特別指出的是，傳統(tǒng)的配電線路保護(hù)方案難以滿足分布式能源技術(shù)的應(yīng)用要求，因此在大規(guī)模應(yīng)用分布式能源接入技術(shù)后，應(yīng)當(dāng)采用新型的配電系統(tǒng)保護(hù)方案，如此方能有效地提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性、保護(hù)線路的安全。為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)配電網(wǎng)系統(tǒng)的目的，人們研發(fā)了新型配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)支持協(xié)調(diào)分布式電源運(yùn)行的功能，從而能夠有效發(fā)揮保護(hù)電路的作用。

2.4 配用電互動(dòng)技術(shù)

電力行業(yè)若想做大做強(qiáng)，必須要積極保護(hù)用戶的核心利益，不斷地滿足用戶的消費(fèi)口味。在過去，由于電網(wǎng)智能化程度不足，用戶參與電網(wǎng)互動(dòng)的積極性并不高，而在配用電互動(dòng)技術(shù)誕生并快速發(fā)展后，用戶參與電網(wǎng)互動(dòng)的積極性顯著提升，這有利于用電管理工作的普及與優(yōu)化。

目前，我國(guó)的分布式能源技術(shù)較為成熟，由此引發(fā)了用戶用電行為以及模式的深刻變革?，F(xiàn)階段，智能電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展賦予了用戶更強(qiáng)的主動(dòng)響應(yīng)能力。目前，國(guó)內(nèi)電力使用較為緊張，電網(wǎng)公司為了合理分配電力消費(fèi)需求、保證高峰用電期正常供電，通常會(huì)采用分時(shí)電力計(jì)費(fèi)模式，用戶通過響應(yīng)各種用電管理模式，既能夠有效地保障自身的用電，又可以最大限度地提升電力的利用水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源的目的。

2.5 可視化技術(shù)

可視化技術(shù)的核心基礎(chǔ)是圖像處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論，通過計(jì)算機(jī)設(shè)備的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)在屏幕上顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)則以圖像或者圖形的形式出現(xiàn)在屏幕上，這對(duì)于數(shù)據(jù)分析工作而言具有重要的意義。通過觀看簡(jiǎn)單直觀的數(shù)據(jù)圖，數(shù)據(jù)分析者能夠準(zhǔn)確便捷地獲知各類數(shù)據(jù)的內(nèi)部規(guī)律。目前，可視化電力調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用愈來愈廣泛，其有效地提升了電網(wǎng)調(diào)度工作的質(zhì)量與效率，降低了電網(wǎng)故障的發(fā)生概率。

3、促進(jìn)智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的對(duì)策

盡管我國(guó)的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)具有較高的水平，但是仍有一些不足之處，與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距。因此，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，政府需要給予企業(yè)足夠的政策或者資金支持。無論是何種工作，在其中發(fā)揮最關(guān)鍵作用的因素是“人才”，因此必須要提升廣大配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)者的綜合素質(zhì)。建設(shè)一支專業(yè)化、適應(yīng)現(xiàn)代配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的人才隊(duì)伍，通過大力引進(jìn)高素質(zhì)、復(fù)合型人才以及提高在崗技術(shù)人員綜合素質(zhì)等形式來優(yōu)化人才團(tuán)隊(duì)的整體素質(zhì)，從而為技術(shù)的革新與優(yōu)化工作提供保障。政府應(yīng)當(dāng)給予配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)更好的政策支持，推出一批名牌、示范性技術(shù)企業(yè)，從而促成榜樣效應(yīng)，使得示范性企業(yè)發(fā)揮帶動(dòng)行業(yè)技術(shù)研究的作用。

結(jié)語

新的發(fā)展形勢(shì)卜開展配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)研究工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，為此，廣大電力技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極提升自身的綜合素質(zhì)、善于總結(jié)借鑒優(yōu)秀的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際工作中保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，從而促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步。

[1]曲毅,魏震波,向月,劉俊勇,劉洋,李成鑫.智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2013,05:56-60.

[2]王海雙.智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2016,10:169-170.

[3]卜凡榮.配電自動(dòng)化系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].電力與能源,2016,03:308-310.