35千伏以下智能配電網(wǎng)建設(shè)的意義和技術(shù)規(guī)劃

劉孝春

【摘要】隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的進(jìn)一步深化，電力行業(yè)也緊跟時(shí)代主流，開(kāi)始了電網(wǎng)智能化規(guī)劃建設(shè)。智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的組成部分之一，由于其所需的技術(shù)含量較高，且內(nèi)涵極為復(fù)雜，智能配電網(wǎng)的建設(shè)方法與普通配電網(wǎng)截然不同。文章通過(guò)對(duì)35千伏以下的智能配電網(wǎng)建設(shè)的意義進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探索了智能配電網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)規(guī)劃，以期推動(dòng)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】35千伏；智能配電網(wǎng)；技術(shù)規(guī)劃

智能配電網(wǎng)作為城市配電網(wǎng)建設(shè)未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)，對(duì)保障電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的安全方面發(fā)揮著重要的作用。如何更好地建設(shè)智能配電網(wǎng)，深入研究智能配電網(wǎng)技術(shù)，解決配電網(wǎng)規(guī)劃中存在的問(wèn)題，以達(dá)到提升系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的，是當(dāng)前電力事業(yè)工作者與電網(wǎng)研究人員共同面對(duì)的新課題。

1、智能配電網(wǎng)概述

所謂智能配電網(wǎng)，指的是配電網(wǎng)系統(tǒng)及其相關(guān)電力輸配技術(shù)的智能化表現(xiàn)。電能配電網(wǎng)是一種新型電能技術(shù)，以計(jì)算機(jī)通信技術(shù)為載體，通過(guò)先進(jìn)的控制技術(shù)與傳感技術(shù)等進(jìn)行電力輸配工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠與安全。智能配電網(wǎng)具有自愈性、兼容性、堅(jiān)強(qiáng)性與經(jīng)濟(jì)性四種關(guān)鍵特征，對(duì)提高電力資源的利用效率有著重要作用。

智能配電網(wǎng)之所以稱之為“智能”，是因?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)在傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)中加入了更加優(yōu)越的先進(jìn)技術(shù)，使電網(wǎng)系統(tǒng)具有極強(qiáng)的可觀測(cè)性，通過(guò)傳感技術(shù)以及傳感器的設(shè)置，能夠迅速地將電網(wǎng)系統(tǒng)的方方面面反映到交互界面中。另外，智能電網(wǎng)在與觀測(cè)對(duì)象之間還加入了控制關(guān)系與協(xié)調(diào)關(guān)系，其在環(huán)境適應(yīng)與數(shù)據(jù)分析方面同樣具有相當(dāng)程度的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展空間廣闊。

2、智能配電網(wǎng)建設(shè)的意義

由于技術(shù)條件的不足與電力系統(tǒng)粗放等原因的影響，中國(guó)大部份電力配網(wǎng)線路長(zhǎng)期保持超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)。另一方面，配電網(wǎng)建設(shè)工作缺少國(guó)家與民眾的重視，發(fā)展進(jìn)程極其緩慢，電網(wǎng)系統(tǒng)的安全問(wèn)題沒(méi)有受到保障。另外，由于電力配送能力問(wèn)題，導(dǎo)致中國(guó)東、南部電力資源緊張，從根本上制約了電力行業(yè)的快速發(fā)展。對(duì)于中國(guó)現(xiàn)階段存在的電網(wǎng)與電源發(fā)展情況不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，智能輸配電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)能源的優(yōu)化配置，提高供電效率，解決因電力資源分布不均與交通緊張?jiān)斐傻碾娏Y源疏松困難的問(wèn)題。因此，智能配電網(wǎng)的建設(shè)工作勢(shì)在必行，具有相當(dāng)重要的意義。

現(xiàn)階段，智能配電網(wǎng)系統(tǒng)主要運(yùn)用了智能固態(tài)表針技術(shù)、發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)與高速雙向通信技術(shù)三種先進(jìn)技術(shù)。智能固態(tài)表針技術(shù)只要運(yùn)用于對(duì)電磁表系統(tǒng)的改進(jìn)工作，使配電網(wǎng)系統(tǒng)能夠恒久計(jì)量一天之中不同時(shí)間內(nèi)配電網(wǎng)系統(tǒng)輻射范圍內(nèi)終端用戶的用電需求，并及時(shí)將電費(fèi)政策相關(guān)信息反映到交互界面，記憶電力企業(yè)所指定的低谷與高峰時(shí)期的電力價(jià)格信號(hào)與費(fèi)率，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)的全面智能化應(yīng)用；發(fā)電與儲(chǔ)能技術(shù)能夠利用新能源進(jìn)行分布式的發(fā)電，并進(jìn)行儲(chǔ)能，例如水力發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)等分布式發(fā)電技術(shù)，超導(dǎo)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能等分布式儲(chǔ)能設(shè)備。在提高供電安全性上發(fā)揮著巨大的作用；高速雙向通信技術(shù)指的是智能配電網(wǎng)運(yùn)用電力電子控制器等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信，并使智能化配電網(wǎng)具有“自愈”的特性。

3、35千伏以下的智能配電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)規(guī)劃

隨著智能配電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)的供電能力得到了顯著的提升。以農(nóng)村智能配電網(wǎng)建設(shè)為例，大部份的縣域電網(wǎng)形成了以110千伏變電站為支撐，以10千伏為主網(wǎng)架的新型供電格局，實(shí)現(xiàn)雙電源互供的結(jié)構(gòu)。并且，智能化配電網(wǎng)的建設(shè)中，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，促進(jìn)電力調(diào)度自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了變電站無(wú)人值班的目標(biāo)，取得了階段性的優(yōu)良成果。下面，對(duì)35千伏以下的智能配電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)規(guī)劃的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)、智能化直配臺(tái)區(qū)設(shè)計(jì)三方面進(jìn)行分析。

3.1 35千伏智能配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在智能配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須沖考慮配電網(wǎng)的擴(kuò)展性、環(huán)境協(xié)調(diào)性、安全可靠性與可維護(hù)性，利用信息設(shè)備形成各地?cái)?shù)據(jù)的高度共享。35千伏智能配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要考慮安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用等因素，還要保證配電線路的輕巧，施工難度小，速度快。將經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與負(fù)荷水平作為10千伏支配方式配電臺(tái)區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)，體現(xiàn)智能化配電網(wǎng)的科學(xué)、實(shí)用性，提升供電電壓的質(zhì)量。

3.2 35千伏智能配電網(wǎng)線路設(shè)計(jì)

導(dǎo)線對(duì)線路的輸送容量與傳輸性能產(chǎn)生巨大的影響，作為輸電線路的主要部件之一，應(yīng)嚴(yán)格參考《國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)35kV輸電線路分冊(cè)》，經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算，選擇符合當(dāng)?shù)貧夂蚺c環(huán)境的導(dǎo)線。在線路桿塔的選擇上，應(yīng)根據(jù)35千伏線路配電思路選擇相應(yīng)的線路桿塔。

3.3 35千伏智能化配電網(wǎng)智能化直配臺(tái)區(qū)設(shè)計(jì)

根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活情況進(jìn)行對(duì)直配臺(tái)的設(shè)計(jì)。變壓器后備保護(hù)選擇35千伏側(cè)加裝FPRW5-35-100型新型快速跌落式熔斷器，并將低壓綜合智能配電箱用于低壓測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)直配臺(tái)的保護(hù)功能。由于配電線路的絕緣水平較低，且無(wú)法安裝大量的避雷器，35千伏智能配電網(wǎng)建設(shè)中均采用氧化鋅避雷器，用于保護(hù)內(nèi)過(guò)電壓，避免操作過(guò)電壓、工頻過(guò)電壓以及雷電侵入波造成的電氣設(shè)備損壞。

結(jié)論：

智能配電網(wǎng)建設(shè)是配電網(wǎng)發(fā)展的必然道路，其利用清潔、可再生型能源進(jìn)行發(fā)電與當(dāng)今時(shí)代對(duì)“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)”的提倡相符合，與國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略相一致，必然會(huì)促進(jìn)電網(wǎng)事業(yè)的蓬勃發(fā)展。文章對(duì)35千伏以下智能配電網(wǎng)建設(shè)的意義與技術(shù)規(guī)劃進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，但因研究具有一定的片面性，今后仍會(huì)繼續(xù)進(jìn)行對(duì)智能配電網(wǎng)的深入研究，探索智能配電網(wǎng)建設(shè)的新方法、新途徑，推動(dòng)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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