建設(shè)新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)的技術(shù)性研究

王偉 于順鵬

【摘 要】近幾年智能電網(wǎng)建設(shè)備受矚目，我國也加快了農(nóng)村地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)的速度。農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)是我國電網(wǎng)的重要組成部分，縣級和農(nóng)村用電在整個社會用電量占比超過52%，且發(fā)展迅速，農(nóng)村新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)建設(shè)是國家電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，也是新時期農(nóng)電工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是實現(xiàn)各級電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然趨勢。建設(shè)新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)是大力發(fā)展新農(nóng)村電氣化工程的重要內(nèi)容，也是進(jìn)一步的推動電網(wǎng)公司農(nóng)電工作的戰(zhàn)略重點(diǎn)。為此本文結(jié)合新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)進(jìn)行分析，對其建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù) 智能電網(wǎng)

1 農(nóng)網(wǎng)智能化的建設(shè)內(nèi)容

（1）農(nóng)網(wǎng)供電模式的優(yōu)化，結(jié)合農(nóng)村、縣城和城郊實際情況制定針對性的供電模式，開發(fā)智能電網(wǎng)輔助規(guī)劃調(diào)度系統(tǒng)，結(jié)合農(nóng)村用電負(fù)荷特性建立互動性需求和多能源需求，進(jìn)一步完善智能電網(wǎng)裝備優(yōu)化、布局優(yōu)化、接線優(yōu)化，改革農(nóng)網(wǎng)供電模式；（2）裝備建設(shè)，建立數(shù)字化變電站，優(yōu)化檢測技術(shù)，提升變電站的智能化控制策略，實現(xiàn)基于狀態(tài)管理的變電站管理方式。更換智能化農(nóng)網(wǎng)需要的配電箱、配電柜和配電臺區(qū)；（3）平臺建設(shè)，通過統(tǒng)一的采集和交換平臺，實現(xiàn)用電信息的智能化采集；（4）農(nóng)網(wǎng)智能化調(diào)度，通過分布式能源接入優(yōu)化調(diào)度方案，建立高效安全的調(diào)度系統(tǒng)。

2 新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)框架

2.1 農(nóng)網(wǎng)配電自動化

以功能整合和信息共享為基本方式，結(jié)合生產(chǎn)指揮和電網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)調(diào)控一體化系統(tǒng)建設(shè)。選擇集成型的建設(shè)模式，實現(xiàn)饋線自動化、配電自動化功能。農(nóng)網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)采用了“主站+網(wǎng)絡(luò)型”的兩層結(jié)構(gòu)，充分利用原有主站設(shè)備，并利用網(wǎng)絡(luò)型的配電終端，實現(xiàn)配電管理的一體化系統(tǒng)。

2.2 農(nóng)網(wǎng)智能配電臺區(qū)

在現(xiàn)有的配電自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)上融合智能電網(wǎng)建設(shè)的最新技術(shù)，通過智能一體化配電終端來解決三相不平衡檢測、諧波、無功本地/遠(yuǎn)程投切、設(shè)備狀態(tài)檢測等，提升供電質(zhì)量和穩(wěn)定性。另外系統(tǒng)還具用電安全管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)臺區(qū)的漏電管理和檢測，提高安全性。在實際應(yīng)用中，可將農(nóng)電負(fù)荷按照特點(diǎn)分類，通常可以氛圍農(nóng)電照明灌溉、城鎮(zhèn)居民生活用電和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)的工業(yè)用電三類，分區(qū)域和類型管理，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集、配電網(wǎng)信息監(jiān)測、各級漏電保護(hù)、大計量事件、雙向互動等效果。

2.3 農(nóng)村用電信息采集

用電信息的智能化采集也是新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)的重點(diǎn)，要求實現(xiàn)“全采集、全覆蓋、全預(yù)付費(fèi)”的整體目標(biāo)，建立農(nóng)村用電信息的統(tǒng)一化管理系統(tǒng)，通過通信協(xié)議、安全認(rèn)證、通信單元、采集單元和主站建設(shè)提高農(nóng)電信息統(tǒng)一管理平臺的安全可靠。

2.4 農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控系統(tǒng)

基于信息技術(shù)的現(xiàn)代化信息管理平臺是實現(xiàn)配電自動化和智能化的關(guān)鍵，為農(nóng)網(wǎng)用電營銷和配電調(diào)度管理奠定基礎(chǔ)，為此需完成以下幾個方面的工作：（1）以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，集成橫向的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)，實現(xiàn)資源共享，避免“信息孤島”，構(gòu)建農(nóng)電信息為基礎(chǔ)的綜合數(shù)據(jù)庫，使得各個系統(tǒng)的信息高度共享，建立信息整合框架，能夠?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)登錄、協(xié)同辦公、統(tǒng)一管理、資源共享、輔助分析等，并為農(nóng)電業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的登陸、認(rèn)證和安全接口，為企業(yè)管理提供決策建議；（2）建立農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)集中監(jiān)控和采集平臺，并將現(xiàn)有和新建的實施檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的采集、交換和儲存，功能覆蓋縣級調(diào)動自動化、配電網(wǎng)自動化檢測、用電信息采集的實時數(shù)據(jù)庫；（3）在技術(shù)層面實現(xiàn)農(nóng)電管理和監(jiān)控的中心架構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)代化管理手段優(yōu)化結(jié)構(gòu)調(diào)整并提升管理水平。

3 新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)的核心技術(shù)分析

（1）調(diào)度技術(shù)，智能調(diào)度是新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。電網(wǎng)的發(fā)展速度和規(guī)模也要求電網(wǎng)必須更加的智能化，傳統(tǒng)經(jīng)驗分享型調(diào)度方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)階段的需求。農(nóng)網(wǎng)智能化調(diào)度技術(shù)以現(xiàn)階段縣級電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合利用各種現(xiàn)代化技術(shù)，并買逆向整個農(nóng)網(wǎng)調(diào)度的業(yè)務(wù)和生產(chǎn)全過程，實現(xiàn)計劃、管理、分析、控制以及決策等全面智能化，并形成高效、安全和經(jīng)濟(jì)三維一體的區(qū)域多為控制的新型農(nóng)網(wǎng)智能化調(diào)度體系。技術(shù)研究的核心為：應(yīng)用集成和實時總線技術(shù)；適應(yīng)新能源的電壓無功補(bǔ)償、聯(lián)絡(luò)線功率和電網(wǎng)頻率技術(shù)；農(nóng)網(wǎng)安全校對結(jié)果和調(diào)度計劃的可視化技術(shù)；農(nóng)網(wǎng)區(qū)域全景多維監(jiān)控技術(shù)。（2）智能配網(wǎng)技術(shù)，配電網(wǎng)是電網(wǎng)體系的核心，是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最復(fù)雜也是線路最多的環(huán)節(jié)。新型農(nóng)網(wǎng)配電技術(shù)的建設(shè)目標(biāo)是跟加經(jīng)濟(jì)可靠，且有智能化的終端控制、通信和傳感技術(shù)，實現(xiàn)供電狀態(tài)、資產(chǎn)設(shè)備、運(yùn)行狀態(tài)等的實時監(jiān)測，提升農(nóng)網(wǎng)的觀測性。研究電網(wǎng)控制的方法和理論，提高智能電網(wǎng)的自愈控制；（3）變電站技術(shù)，智能變電站建設(shè)也是新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)重要組成。特備是隨著FACTS技術(shù)、智能運(yùn)行調(diào)度技術(shù)、微型電網(wǎng)技術(shù)、WAMS技術(shù)等應(yīng)用，智能化變電站技術(shù)越來越成熟。技術(shù)研究的主要方向：為100KV等級以及以下的變電站和延伸技術(shù)，基于IEEE 1588對時協(xié)議的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)；研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和站內(nèi)通信的網(wǎng)絡(luò)仿真設(shè)備和技術(shù)；具備IEEE 1588時鐘功能的保護(hù)設(shè)備和技術(shù)；基于網(wǎng)絡(luò)通信的在線故障預(yù)警、恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制、基于等級流量控制技術(shù)；基于智能電網(wǎng)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)模型和評價技術(shù)。

4 結(jié)語

廣大農(nóng)村地區(qū)仍然是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域，也是用電負(fù)荷增長很快的潛力區(qū)域，發(fā)展空間非常大。隨著新型農(nóng)網(wǎng)智能化系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，智能化故障處理、可視化多維監(jiān)視、全景化預(yù)警控制等的應(yīng)用，將進(jìn)一步的提升農(nóng)網(wǎng)建設(shè)的智能化水平，為新農(nóng)村建設(shè)以及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增長奠定基礎(chǔ)。

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