智能電網(wǎng)中低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)研究

冀少峰

汕頭市盈照開(kāi)關(guān)有限公司 廣東汕頭 515065

對(duì)配電網(wǎng)供電質(zhì)量和接入分布式電源模式等問(wèn)題，提出創(chuàng)建智能化電網(wǎng)低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)，為智能化配電提供有效的解決對(duì)策。系統(tǒng)的智能配電與用電管理流程可覆蓋低壓配用電全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化和配電管理、設(shè)備管理等的整合，從而提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和自動(dòng)化性。

1 闡述智能配電網(wǎng)

智能配電網(wǎng)是以配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)為前提，融合并使用先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，通過(guò)智能化配電終端設(shè)備與開(kāi)關(guān)設(shè)備，在電網(wǎng)架構(gòu)的物理支持和可視化軟件的支持下，讓可再生能源、分布式單元接入到各類(lèi)電力用戶，與電力用戶互動(dòng)；從而讓配電網(wǎng)在正常工作情況下，健全自身的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，非正常工作情況下完善自愈控制系統(tǒng)，從而指引用戶合理用電，提高使用電能的安全性和便捷性。

1.1 智能電網(wǎng)的特征

兼容性。能夠同時(shí)使用分散發(fā)電和集中發(fā)電，從而達(dá)到復(fù)合層交互，支持可再生資源，擴(kuò)大運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)范圍，符合電網(wǎng)和自然環(huán)境發(fā)展需求。第二，可靠性。供電帶有抗破壞能力，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行故障的處理可智能應(yīng)對(duì)，可以有效減少故障對(duì)人民生活產(chǎn)生的影響，從而實(shí)現(xiàn)自控。第三，優(yōu)良的電能質(zhì)量。電網(wǎng)電壓可以通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)傳輸與監(jiān)控，確保配網(wǎng)電壓符合標(biāo)準(zhǔn)，滿足質(zhì)量穩(wěn)定的連續(xù)性供電。

1.2 智能配電網(wǎng)技術(shù)類(lèi)型

第一，自愈控制技術(shù)，是指在智能電網(wǎng)中，可以準(zhǔn)確及時(shí)的檢測(cè)出正發(fā)生或已發(fā)生的故障，并進(jìn)行糾正操作和干預(yù)，從而減少對(duì)用戶產(chǎn)生的不良影響，將影響最小化。第二，高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)，是配電革命管理的方法，同時(shí)也是電能智能分配的核心，是智能配電網(wǎng)建設(shè)的保證，包含的技術(shù)有配電網(wǎng)與測(cè)控技術(shù)、信息技術(shù)、分布式技術(shù)等。第三，智能站控配調(diào)技術(shù)。智能化的核心是變電和調(diào)度，智能變電站和配網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)智能化中起著關(guān)鍵而重要的作用。智能變電站具有數(shù)字化、分布化、網(wǎng)絡(luò)化等特征。

2 智能電網(wǎng)的配網(wǎng)調(diào)控原則和規(guī)劃理念

我國(guó)電網(wǎng)公司早已認(rèn)識(shí)到配網(wǎng)管理的重要性，因此不斷在配網(wǎng)調(diào)控上有所投入，為政府籌劃建設(shè)智能電網(wǎng)的策略提供保證，同時(shí)加速解決配網(wǎng)中的關(guān)鍵問(wèn)題、薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)前配網(wǎng)調(diào)控工作，需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，持續(xù)創(chuàng)新和改革配網(wǎng)調(diào)控一體化原則，為符合電力發(fā)展提供保證。配網(wǎng)自動(dòng)化是實(shí)施配網(wǎng)調(diào)控的主要保證，自動(dòng)化系統(tǒng)包括區(qū)域子站、主站和通訊系統(tǒng)等；而配網(wǎng)調(diào)控的主要構(gòu)成是主站。目前的配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)際上暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的自動(dòng)化，這是受多種因素影響的結(jié)果，目前主站系統(tǒng)僅發(fā)揮著轉(zhuǎn)發(fā)配網(wǎng)自動(dòng)化負(fù)荷曲線的作用。在此情況下，配網(wǎng)自動(dòng)化和調(diào)度實(shí)際上未起到任何作用，配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)同樣也處于閑置狀態(tài)，致使配網(wǎng)自動(dòng)化未在根本上得以實(shí)現(xiàn)。因此，要實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)控一體化技術(shù)，需要改革傳統(tǒng)技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深入分析智能電網(wǎng)理念，綜合規(guī)劃統(tǒng)籌，在此前提下實(shí)現(xiàn)全面配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。

3 智能電網(wǎng)低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)

我國(guó)電網(wǎng)公司在前幾年發(fā)布了智能電網(wǎng)的實(shí)施計(jì)劃，并披露了建設(shè)時(shí)間。根據(jù)計(jì)劃內(nèi)容，在中國(guó)發(fā)展的智能電網(wǎng)分為三個(gè)時(shí)期，截至2020年全國(guó)可建成一致性智能電網(wǎng)。基于此，又提出了智能電網(wǎng)低壓一體化配用電監(jiān)控管理體系，為實(shí)行智能電網(wǎng)的用戶和配電智能化提供有效的解決方案。

3.1 關(guān)鍵技術(shù)

智能電網(wǎng)低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)是由配電子站、終端通信系統(tǒng)和主站所構(gòu)成，上級(jí)調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)、故障報(bào)修系統(tǒng)等均是外部系統(tǒng)。系統(tǒng)是通過(guò)3G、光纖和GPRS的通訊手段實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集，通過(guò)集中型饋線自動(dòng)化，從而達(dá)到自動(dòng)恢復(fù)供電和快速讀取故障的功能，通過(guò)信息交換中心互聯(lián)外部系統(tǒng)，創(chuàng)建健全的配網(wǎng)模型，從而完成配電調(diào)度運(yùn)行等業(yè)務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)分布式電源擴(kuò)展。通過(guò)應(yīng)用電網(wǎng)應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和上級(jí)系統(tǒng)調(diào)度的分析，實(shí)現(xiàn)智能用電系統(tǒng)內(nèi)外部互動(dòng)。

3.2 監(jiān)控管理系統(tǒng)的重要性

低壓配電網(wǎng)是監(jiān)控管理系統(tǒng)的主要服務(wù)對(duì)象。監(jiān)控管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中央配供電系統(tǒng)電纜線路的統(tǒng)一監(jiān)控管理。監(jiān)控管理系統(tǒng)主要是由自主的通信系統(tǒng)等構(gòu)成，在配電GIRS上實(shí)現(xiàn)的功能有：第一，使用智能電表的用戶終端，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和用戶的互動(dòng)。第二，配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的功能。第三，配電管理通過(guò)信息化工具將配電工作納入標(biāo)準(zhǔn)化管理中，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化軟件和專(zhuān)家系統(tǒng)的分析功能。第四，實(shí)施負(fù)荷管理。根據(jù)用戶負(fù)荷實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作出科學(xué)的管理和控制，從而提升負(fù)荷率，保證用電平衡，保障電網(wǎng)安全。第五，實(shí)施設(shè)備管理，包括電力設(shè)備管理和設(shè)備操作管理。第六，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。使用智能電表和自動(dòng)化遠(yuǎn)程表格快速準(zhǔn)確地收集用戶計(jì)量信息和質(zhì)量信息，為改善電能質(zhì)量，預(yù)防偷電、漏電現(xiàn)象提供保障。第七，在配電網(wǎng)和用戶之間，實(shí)現(xiàn)分布式能源電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)搭建和管理。

4 實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化的意義

我國(guó)在近些年來(lái)將配網(wǎng)管理工作的地位不斷提升，傳統(tǒng)的配網(wǎng)管理工作僅以輸電為主要內(nèi)容，還未認(rèn)識(shí)到配電格局的重要性。同時(shí)，原有的配電管理部門(mén)和系統(tǒng)早已組建。我國(guó)為改善現(xiàn)有配電現(xiàn)狀，提出建設(shè)智能電網(wǎng)。在全國(guó)范圍內(nèi)統(tǒng)一組織、實(shí)施建設(shè)智能電網(wǎng)，可以有效解決其中的薄弱環(huán)節(jié)。從配網(wǎng)調(diào)控的情況分析可見(jiàn)，持續(xù)性的配網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃，可實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的有效性，確保城鄉(xiāng)社會(huì)發(fā)展和配網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃之間銜接的有效性，并快速消除智能電網(wǎng)管理中存在的不足。在智能電網(wǎng)模式下，加大配網(wǎng)調(diào)控一體化的研發(fā)與管理，加大舊配網(wǎng)格局的改造力度，合理擴(kuò)展低壓配網(wǎng)比例，可以讓配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)更加經(jīng)濟(jì)合理、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，服務(wù)于人民大眾。

綜上所述，國(guó)家經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展取決于國(guó)力，而電力是國(guó)力發(fā)展的重要支撐，智能電網(wǎng)為電力的穩(wěn)定輸送、安全可靠使用以及環(huán)境保護(hù)提供了保證。低壓一體化配用電監(jiān)控管理系統(tǒng)將為智能電網(wǎng)的應(yīng)用添磚加瓦。