城鄉(xiāng)一體化布局背景下基層智能電網(wǎng)建設(shè)體系的構(gòu)建思考

李漢橋

【摘 要】城鄉(xiāng)一體化是我國城市化發(fā)展的一個(gè)新階段，也是一項(xiàng)重大的社會變革。在這一背景下，農(nóng)村的發(fā)展速度不斷加快，對電能的需求量和供電可靠性提出了更高的要求。因此，為了滿足社會主義新農(nóng)村的發(fā)展需要，應(yīng)當(dāng)加大基層智能電網(wǎng)的建設(shè)力度?；诖它c(diǎn)，本文首先分析了我國智能電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上提出城鄉(xiāng)一體化背景下的基層智能電網(wǎng)建設(shè)體系構(gòu)建。期望通過本文的研究能夠?qū)ν七M(jìn)農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)有所幫助。

【關(guān)鍵詞】城鄉(xiāng)一體化 智能電網(wǎng) 農(nóng)網(wǎng)

1 我國智能電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀分析

近年來，隨著我國電力體制改革的不斷深化，推動了電力事業(yè)的長足進(jìn)步，智能電網(wǎng)的建設(shè)隨之進(jìn)入了高速發(fā)展階段。所謂的智能電網(wǎng)實(shí)質(zhì)上就是電網(wǎng)的智能化，它以雙向通信網(wǎng)絡(luò)為支撐，以智能控制為主要手段，兼具自動化、信息化、互動化的特征，涉及電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如輸配電、發(fā)變電、用電及調(diào)度等等，覆蓋全部電壓等級，真正實(shí)現(xiàn)了電力流、信息流的高度融合。智能電網(wǎng)較為突出的優(yōu)勢為安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保、互動、開放等。我國的智能電網(wǎng)在推廣建設(shè)的過程中，取得了十分顯著的成果，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)已建成3個(gè)全世界容量最大、電壓等級最高的交直流工程，累計(jì)送電量超過800億千瓦時(shí)，并網(wǎng)風(fēng)電的總裝機(jī)容量也超過了6千萬kW。（2）智能輸電技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用，國內(nèi)已有半數(shù)省份實(shí)現(xiàn)了輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。（3）在64個(gè)城市的核心區(qū)建設(shè)了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，配網(wǎng)的運(yùn)行水平獲得了大幅度提升。（4）構(gòu)建了大規(guī)模的AMI系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了1.55億電力用戶的用電信息采集，提升了智能用電服務(wù)水平。（5）現(xiàn)已建成31個(gè)省級以上的智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平顯著提升。智能電網(wǎng)所取得的成果是顯而易見的，但是從這些成果中看，并未涉及農(nóng)網(wǎng)的內(nèi)容，而在當(dāng)前城鄉(xiāng)一體化的布局背景下，有必要加快具有智能電網(wǎng)特征的新型農(nóng)網(wǎng)建設(shè)速度。借此，下面重點(diǎn)對城鄉(xiāng)一體化布局背景下的農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)體系的構(gòu)建進(jìn)行論述。

2 城鄉(xiāng)一體化背景下的基層智能電網(wǎng)建設(shè)體系構(gòu)建

在城鄉(xiāng)一體化布局的背景下，農(nóng)村智能電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

2.1 優(yōu)化農(nóng)網(wǎng)供電模式

按照不同地區(qū)農(nóng)村的具體情況，構(gòu)建適應(yīng)各類典型區(qū)域配網(wǎng)的供電模式，積極開發(fā)智能配網(wǎng)輔助決策支持系統(tǒng)，運(yùn)用滿足農(nóng)網(wǎng)負(fù)荷特性的預(yù)測方法，并對區(qū)域智能配網(wǎng)接線方式進(jìn)行優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上提出符合多能源互補(bǔ)的智能配網(wǎng)供電模式。由新農(nóng)村供電模式體系當(dāng)中提煉出來的21種典型供電區(qū)域，提出三個(gè)層次96種供電模式，這些供電模式的確立，為電網(wǎng)布局、技術(shù)、基本功能、實(shí)施方法的統(tǒng)一奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，不僅有助于配網(wǎng)自動化的快速實(shí)施和配網(wǎng)系統(tǒng)的改造升級，而且還有助于系統(tǒng)中使用設(shè)備安全性及可靠性的提升。

2.2 運(yùn)用自動調(diào)容技術(shù)

為進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓水平，有效降低電網(wǎng)損耗，可將在線監(jiān)控功能納入到電能質(zhì)量監(jiān)測中，建立并完善各級區(qū)域電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化自動控制系統(tǒng)。輸配電GIS系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測的技術(shù)基礎(chǔ)，通過對電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，再以圖形化的方式直觀地展示電能質(zhì)量情況。區(qū)域電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，通過采用分散協(xié)調(diào)的優(yōu)化算法，在充分考慮各種約束條件的情況下，利用配電自動化系統(tǒng)達(dá)到閉環(huán)控制的目的。由于農(nóng)村電網(wǎng)負(fù)荷不穩(wěn)定，存在著較大的變化，所以可采用配電網(wǎng)自動調(diào)容技術(shù)應(yīng)對這一現(xiàn)狀。若某用電片區(qū)的負(fù)荷發(fā)生較大變化，則配電網(wǎng)自動調(diào)容技術(shù)可在自動識別狀況的基礎(chǔ)上，自動調(diào)整供電設(shè)備容量，既保證電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，又滿足該區(qū)域的用電需求。為實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)容，可在電網(wǎng)上安裝調(diào)容變壓器，在線監(jiān)測負(fù)荷變化，并采用自動控制手段進(jìn)行容量調(diào)整。

2.3 應(yīng)用智能化設(shè)備

電力設(shè)備的智能化是建設(shè)農(nóng)村智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，因此，應(yīng)當(dāng)結(jié)合各地區(qū)的實(shí)際情況，構(gòu)建農(nóng)網(wǎng)數(shù)字化變電站，并對站內(nèi)設(shè)備的檢修方式進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，合理運(yùn)用智能化控制策略，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)主要電氣設(shè)備全壽命周期的綜合管理。

（1）應(yīng)用智能開關(guān)。在農(nóng)網(wǎng)中加裝智能選相控制斷路器，應(yīng)用非平面接觸結(jié)構(gòu)的開關(guān)設(shè)備，同時(shí)，可以使用固體絕緣開關(guān)替代傳統(tǒng)的SF6氣體絕緣。（2）建設(shè)智能配電設(shè)備。采用智能配電柜和智能化箱式變壓器，并運(yùn)用智能配電臺區(qū)自組織技術(shù)方案，提高配電臺區(qū)的自適應(yīng)能力。同時(shí)，制定智能配電終端解決方案，具體內(nèi)容如下：配電臺區(qū)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、無功補(bǔ)償遠(yuǎn)程控制、諧波監(jiān)測、遠(yuǎn)程通信、智能抄表。（3）應(yīng)用傳感器技術(shù)。在農(nóng)網(wǎng)中加裝數(shù)字化傳感器，借此來對電氣設(shè)備的運(yùn)行溫度等工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上逐步實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)圖形化在線監(jiān)測。

2.4 數(shù)據(jù)交換平臺

建設(shè)數(shù)據(jù)交換平臺，在該平臺上實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享，促使業(yè)務(wù)流與信息流相融合，具體包括各類自動化系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、電量采集系統(tǒng)等。如，在數(shù)據(jù)交換平臺上依據(jù)IEC 61970/61968標(biāo)準(zhǔn)定義的通信接口模型對接各系統(tǒng)，共享數(shù)據(jù)信息。以標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)交換平臺上橫向集成信息系統(tǒng)，統(tǒng)一整合信息流與業(yè)務(wù)流。

3 結(jié)語

總之，農(nóng)網(wǎng)作為電網(wǎng)的組成部分之一，其在新農(nóng)村的建設(shè)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。因此，在城鄉(xiāng)一體化的背景下，必須加快農(nóng)網(wǎng)智能化的建設(shè)速度，通過各種技術(shù)措施的合理運(yùn)用，提高農(nóng)網(wǎng)的智能化程度，使其為農(nóng)村發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。因?yàn)槲覈鞯貐^(qū)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)和發(fā)展水平差異較大。所以，在構(gòu)建基層智能電網(wǎng)建設(shè)體系的過程中，應(yīng)當(dāng)以試點(diǎn)為主，逐步向全國范圍推廣。

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