智能化農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)

● 新疆·國網(wǎng)吐魯番供電公司 王福華

1 智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)需求

城鄉(xiāng)一體化下的農(nóng)村地區(qū)具有縣城城市化、農(nóng)村集鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展普遍較快、負(fù)荷相對(duì)集中、客戶用電需求多樣化等特點(diǎn)。但是，智能電網(wǎng)的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在科技發(fā)展的水平，尤其是在供電模式優(yōu)化、用電模式互動(dòng)化、自動(dòng)化模式實(shí)用化、信息化模式規(guī)范化、各類分散式電源的接入以及線路損耗等方面表現(xiàn)搶眼。因此，開展智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)，應(yīng)以發(fā)展農(nóng)村電網(wǎng)網(wǎng)架、提高農(nóng)村電網(wǎng)設(shè)備水平、開展具有農(nóng)村電網(wǎng)特色的智能化技術(shù)研究這3方面內(nèi)容為主。

2 智能化農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)體系

基于城鄉(xiāng)一體化的智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)體系可以劃分為5個(gè)層級(jí)、6種模塊。5個(gè)層級(jí)分別為農(nóng)村電網(wǎng)實(shí)體層、數(shù)據(jù)采集層、通信支撐層、分析管理與控制層和信息管理層。6種模塊分別為供電模式模塊、智能變配電單元模塊、農(nóng)村電網(wǎng)自動(dòng)化模塊、智能用電與互動(dòng)化模塊、農(nóng)電信息化模塊和綜合節(jié)能模塊。

3 智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)路線

3.1 優(yōu)化農(nóng)村電網(wǎng)供電模式

智能化農(nóng)村電網(wǎng)的基礎(chǔ)是建立網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)強(qiáng)、架構(gòu)可靠、設(shè)備安全的電網(wǎng)。從規(guī)劃設(shè)計(jì)方面研究出的典型農(nóng)村電網(wǎng)供電模式已成為智能化農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展的重要成果之一。考慮到不同供電需求地區(qū)的實(shí)際情況，將農(nóng)村供電系統(tǒng)的主要組成要素進(jìn)行優(yōu)化配置，涵蓋電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)布局、裝備配置等方面，進(jìn)一步協(xié)調(diào)不同電壓等級(jí)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，規(guī)范農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 推動(dòng)智能變配電單元建設(shè)，構(gòu)建關(guān)鍵智能節(jié)點(diǎn)

3.2.1 變電站智能化

智能化農(nóng)村電網(wǎng)變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分。其主要特征是：變電一次設(shè)備智能化，變電二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，利用國家IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)功能的集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、信息數(shù)字化等特點(diǎn)，通過各類信息綜合分析和自動(dòng)協(xié)同控制來選擇設(shè)備。智能化變電站的智能化基礎(chǔ)是變配電設(shè)備在線監(jiān)測、常規(guī)站改造升級(jí)為智能化變電站及新建智能化變電站等。

3.2.2 配電臺(tái)區(qū)智能化

低壓配電臺(tái)區(qū)是農(nóng)村電網(wǎng)向用戶提供電能的主要節(jié)點(diǎn)，其數(shù)字化監(jiān)測和智能化控制是智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。目前，農(nóng)村電網(wǎng)配電臺(tái)區(qū)普遍存在測控手段缺失、二次設(shè)備分散、電能質(zhì)量監(jiān)測和治理手段少等問題。因此，有必要通過農(nóng)村電網(wǎng)配變智能監(jiān)控終端、電能質(zhì)量綜合治理技術(shù)等的研究與應(yīng)用，利用技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)配電臺(tái)區(qū)數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)測和智能化控制。

3.3 加強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行控制

3.3.1 縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化

縣級(jí)供電企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、發(fā)展規(guī)劃、系統(tǒng)管理等都要以縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化為根據(jù)，其作用十分重要。在縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中集成高級(jí)模塊分析功能，推進(jìn)調(diào)度各模塊業(yè)務(wù)的智能化和科學(xué)化，是全面提高縣級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行安全、經(jīng)營優(yōu)良、服務(wù)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)。

3.3.2 配電自動(dòng)化建設(shè)

我國目前的配電自動(dòng)化建設(shè)方式主要為集成型、簡易型、標(biāo)準(zhǔn)型、智能型、實(shí)用型等?？h城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)等地區(qū)具有負(fù)荷比較集中、網(wǎng)絡(luò)可靠性和運(yùn)行維護(hù)水平要求較高等特點(diǎn)。而農(nóng)村地區(qū)行政范圍較大，農(nóng)村電網(wǎng)受運(yùn)行條件、資金、環(huán)境等經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等限制，使得其不可能復(fù)制照搬城區(qū)配網(wǎng)的建設(shè)模式。因此，農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)和改造應(yīng)綜合考慮不同地區(qū)電網(wǎng)的不同發(fā)展階段，科學(xué)選擇適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)方式。

3.4 建立農(nóng)村智能用電服務(wù)

3.4.1 農(nóng)村電網(wǎng)高級(jí)測量及采集終端

高級(jí)測量體系包括管理和分析系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、用電及采集終端等幾部分，是實(shí)現(xiàn)供需雙方信息交互的基礎(chǔ)，其建設(shè)內(nèi)容有3點(diǎn)：

（1）探索農(nóng)村用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)方式，科學(xué)、準(zhǔn)確地掌握農(nóng)村用戶信息，實(shí)現(xiàn)供用電的安全可靠、在線監(jiān)測；將集中抄表模式與用電信息采集系統(tǒng)的接口兼容和信息處理完善；采用適合農(nóng)村電網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的智能型電能計(jì)量裝置，實(shí)現(xiàn)用戶信息綜合采集、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和多種信息交換方式的兼容。

（2）拓展用電信息多種采集、用電安全管控全面覆蓋；探索適合農(nóng)村電網(wǎng)大范圍特點(diǎn)的低成本、高可靠混合信息交換技術(shù)，并將其應(yīng)用于用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)；研究電能計(jì)量裝置的遠(yuǎn)程升級(jí)和全壽命周期管理等先進(jìn)的計(jì)量新技術(shù)并應(yīng)用到農(nóng)網(wǎng)。

（3）實(shí)現(xiàn)高級(jí)測量系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的融合、接口技術(shù)，完成用電綜合信息數(shù)據(jù)的完美對(duì)接。

3.4.2 需求側(cè)響應(yīng)和互動(dòng)用電模式

用戶需求側(cè)響應(yīng)和用電互動(dòng)主要強(qiáng)調(diào)電力企業(yè)與客戶雙方的互動(dòng)性，重視電力客戶的主觀能動(dòng)性，以增加需求側(cè)在市場中的作用，通過改變用電客戶的用電行為和優(yōu)化用電方式來提升末端用電效率，提高電力設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，為提高供電服務(wù)水平打好基礎(chǔ)。

首先，應(yīng)根據(jù)不同類型農(nóng)村電網(wǎng)電力客戶消費(fèi)習(xí)慣和用電需求，提出激發(fā)客戶主觀能動(dòng)性的互動(dòng)體制，實(shí)現(xiàn)不同類型客戶的需求側(cè)響應(yīng)和互動(dòng)模式，完善適合于大客戶的互動(dòng)用電機(jī)制，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)和客戶雙方用電信息的主動(dòng)互動(dòng)，初步實(shí)現(xiàn)大型電力客戶用電行為的全過程動(dòng)態(tài)響應(yīng)。其次，通過需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)適合不同類型農(nóng)村電力客戶用電習(xí)慣的互動(dòng)平臺(tái)。

3.4.3 新農(nóng)村智能用電居民小區(qū)

智能用電居民小區(qū)是智能用電服務(wù)技術(shù)的主要應(yīng)用。農(nóng)村電網(wǎng)居民用戶的用電需求不同之處相對(duì)明顯，技術(shù)先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性成為其用電矛盾的主要組成部分，探尋新農(nóng)村智能用電居民小區(qū)建設(shè)模式，對(duì)建立互動(dòng)的供用關(guān)系、更好地服務(wù)新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。應(yīng)依據(jù)農(nóng)村居民用電需求、建筑結(jié)構(gòu)、環(huán)境天氣、經(jīng)濟(jì)狀況等因素，建立適合不同地區(qū)的智能用電居民小區(qū)建設(shè)方式、技術(shù)維護(hù)方案和模塊，完成智能用電居民小區(qū)綜合展示和管理的支持系統(tǒng)以及智能用電交換終端設(shè)備，并進(jìn)行不同方式的農(nóng)村智能用電居民小區(qū)試點(diǎn)。

3.5 推動(dòng)農(nóng)村電網(wǎng)信息化

信息化是支撐智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的公共平臺(tái)和重要手段，貫穿各個(gè)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流融合統(tǒng)一的基礎(chǔ)條件。農(nóng)網(wǎng)信息化建設(shè)重點(diǎn)為：提出以統(tǒng)一支撐平臺(tái)，進(jìn)一步完善一體化企業(yè)級(jí)信息端口與農(nóng)網(wǎng)業(yè)務(wù)的融合，包含運(yùn)行管理、檢修管理、營銷管理等方面，掌握并實(shí)現(xiàn)信息資源集中的農(nóng)村電力設(shè)備監(jiān)測和維護(hù)等技術(shù)。

3.6 強(qiáng)化節(jié)能，突出降損

降低網(wǎng)絡(luò)損耗，節(jié)約非可再生能源是各方關(guān)注的重點(diǎn)，而降低網(wǎng)絡(luò)損耗對(duì)于農(nóng)村中低壓電網(wǎng)更加關(guān)鍵。如何突出以智能化為方向來提高降損效率、提升節(jié)能水平，是智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的重中之重。

4 結(jié)束語

隨著電力科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)研究的不斷突破，智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)將是一個(gè)不斷重新認(rèn)識(shí)的過程。從未來技術(shù)發(fā)展來說，適應(yīng)新型多樣化能源發(fā)展，具備智能化、互動(dòng)化特征的技術(shù)將是未來智能化農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展方向，例如：消納和利用分散式電源、農(nóng)村電網(wǎng)自適應(yīng)運(yùn)行優(yōu)化及自適應(yīng)保護(hù)、基于統(tǒng)一支撐平臺(tái)的智能用電互動(dòng)技術(shù)等都將成為新的應(yīng)用熱點(diǎn)。