簡論電力系統(tǒng)輸配電智能電網的模式應用

康永

【摘 要】為解決城市供電網網架薄弱、配電網不完善這些問題，我國已在全國200多個城市進行城市配電網建設與改造工程，加強配電網建設，這一切為實施配電網絡的智能化奠定了良好基礎。許多城市在城網改造的同時，為了進一步提高供電可靠性，不斷改善對電力用戶的服務質量，提高配電網運行管理水平，正在開展配電智能化工程。

【關鍵詞】10kV電力系統(tǒng) 智能化配電系統(tǒng) 應用技術 設備要求

智能配電網將使配電網從傳統(tǒng)的供方主導、單向供電、基本依賴人工管理的運營模式向用戶參與、潮流雙向流動、高度自動化的方向轉變，隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，將產生越來越明顯的經濟效益與社會效益。智能化配電網是統(tǒng)一堅強智能電網的重要內容，而自愈控制技術、智能微網技術、用戶服務和需求響應技術、集成通信技術、設備技術等是配電網智能化的核心支持技術。根據我國配電網實際建設步伐，進行智能配電網核心支持技術的掌握，使配電網能夠自行預測、預防、恢復、優(yōu)化、恢復等，從而使我國配電網的自動化和可靠性得到提高、建立的智能電網成本低，具有較高的社會效益、運營效率，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)電網的控制方式，從而對國家、人民甚至對整個世界的經濟發(fā)展和環(huán)境保護都有重大的貢獻。

1智能化配電系統(tǒng)的模式

智能配電電力系統(tǒng)配電網絡系統(tǒng)是美國能源控制公司（AEC）智能化產品的一個重要組成部分。根據成套電力設備的要求和特點，該公司推出了AECONTROL監(jiān)控系統(tǒng) 其是集成變電站設備、變壓器及中壓電力設備的一體化分布式智能配電網絡管理系統(tǒng)。10 kV 電力系統(tǒng)配電網絡智能化主機是變電站一體化監(jiān)控平臺，提供電力系統(tǒng)集中監(jiān)控功能。該系統(tǒng)現場層面都會配置前端機（PC機），經內部局域網與監(jiān)控主機連接；前端機以下是設備層開放的現場總線網絡，與變電站設備的智能化裝置相連。前端機為工業(yè)電腦，具有很強的抗干擾能力及通信處理功能，從而簡化了網絡的結構，也實現了底層變電站設備的無縫連接。在現階段我國大部分10 kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化裝置雖具有數字通信的功能，但卻不是嚴格經互操作性和一致性測試過的電力設備，如果協議達不到統(tǒng)一，通信兼容性就會變的很差。而優(yōu)化后的10 kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化裝置就具有靈活的處理功能，滿足配電網絡開放性的要求，既兼容其他智能化裝置，也可連接標準的現場總線產品，擴展靈活，滿足用戶在變電站內不同設備系統(tǒng)集成的不同要求。？

2 10 kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化？

根據我國行政管理體制及配電網網絡結構的現狀，可以看出我國現有的配電智能化基礎模式，配電智能化系統(tǒng)多采用分層控制處理的模式，具有代表性的城市1 0 kV配電智能化系統(tǒng)分4層，智能化配電系統(tǒng)是由具有通信功能的智能化設備（比如AEC公司的智能配電儀表等）經數字通信和計算機系統(tǒng)網絡連接，實現了變電站電力設備運行管理的智能化。這個電力系統(tǒng)能夠實現數據的故障分析、數字通信、實時采集、保護定值管理、遠程操作與程序控制、事件記錄與告警、各類報表和設備維護信息管理等功能。面對10 kV電力系統(tǒng)配電網絡有時要直接面向控制終端，分布廣、設備多，且現場條件很復雜，其本身設備頻繁操作，容易出現故障脫扣等原因產生的諧波干擾及__強電磁等現象，智能化配電系統(tǒng)能實現解決這些問題的操作模式，其超強的抗干擾能力，重要的控制功能都是由設備層智能化設備完成，逐步形成了網絡集成式的完全分布控制系統(tǒng)，如此才能滿足電力系統(tǒng)運行的快速而安全的要求。電力系統(tǒng)的智能化元件就其功能可分為：開關保護與控制、電能質量監(jiān)測及電動機保護控制等。電力系統(tǒng)中智能化設備可以不依賴計算機網絡而獨立工作，這樣就大大地提高了電力系統(tǒng)運行的安全性和實用性，滿足工廠生產過程控制的要求及電器設備運行管理的需要。？

3 配電智能化對設備開關的要求？

配電智能化與設備開關有著密切的關系，配電智能化網絡重構故障和自動隔離，都要通過PC機對設備開關進行遠程操作來完成。配電智能化數據控制及采集，同樣也是通過設備開關的相關接口來完成。正因為這些原因，我們從配電智能化系統(tǒng)的需求出發(fā)，對應用在10 kV電力系統(tǒng)配電網絡的全部設備開關有如下要求：？

（1）開關具有手動和電動操作功能。？

（2）具有彈簧儲能、直流電動操作機構，操作電源要采用直流48 V/24 V，盡可能小的容量。？

（3）設備開關應要具有絕緣化、無油化、小型化和低功耗特點。？

（4）設備開關與TA （電流互感器）、TV（電壓互感器）一體化設計，電壓互感器作為單相電源，容量應為50 VA～100VA，應裝三相電流互感器，且電流互感器飽和度在測量電流互感器和保護電流互感器之間。？

（5）狀態(tài)信號包括彈簧儲能信號、開關分/合閘位置信號、刀閘信號等。？

（6）控制接口必須具有分閘/合閘外接的控制接點。？

除了上述要求以外，設備開關應在操作電源、操作機構方面也要有所創(chuàng)新。傳統(tǒng)的模式中，采用的是直流220V或交流220V作為電源，這樣就很難與配電智能化系統(tǒng)相互協調。存供電的配電系統(tǒng)中，一旦出現故障，就會使整條饋線失電。？

4 10kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化系統(tǒng)的應用技術？

如今先進的測控技術、計算機技術、新型的傳感器、現代化的通信技術為電力系統(tǒng)智能化奠定了堅實的基礎。在各種電壓等級中，10 kV配電設備最具智能化的條件。10 kV？電力系統(tǒng)配電網絡智能化系統(tǒng)中的各功能模塊都是采用計算機檢測技術，各個模塊之間相互連接。具有可靠、高速的優(yōu)點。通信介質用的是雙絞線，在總線上最多可掛100多個節(jié)點，而且具有總線仲裁技術，支持信息傳輸可用短幀結構，多主式通信，通信協議標準化，這些特性都很適合于電力系統(tǒng)智能化的通信。10 kV電力系統(tǒng)配電網絡智能化的通信控制器主要是與上位機通信、完成內部通信和遠動功能。與上位機通信可以用串行口通信方式或局域網方式，根據現場的實際情況進行選擇。

10kV電力系統(tǒng)配電網絡的智能化在電力系統(tǒng)中的應用從技術上涉及遠動、自動控制、測量、通信、傳感技術、機械、計算機等知識，完善的電力系統(tǒng)配電網絡智能化必須通過各專業(yè)人士的相互配合和相關單位之間的合作才能夠完成。智能化配電系統(tǒng)正在向多功能、小型化方向發(fā)展，10kV電力系統(tǒng)配電網絡的智能化在電力系統(tǒng)中應用技術的發(fā)展將提高智能化電器產品在整個電力網絡上的可靠性和兼容性，為人類造福。

參考文獻：？

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