智能配電網(wǎng)技術(shù)的配電網(wǎng)規(guī)劃研究

張 倩

（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 三門峽472000）

配電網(wǎng)規(guī)劃在電力系統(tǒng)的建設(shè)中占據(jù)重要分量，與電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性有直接的聯(lián)系。智能配電網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展不斷成熟，在領(lǐng)域內(nèi)的運用也逐漸擴展。將智能配電網(wǎng)技術(shù)運用在配電網(wǎng)規(guī)劃中可以提升電網(wǎng)供電性能和保證電能的運用。但是國內(nèi)目前對這項技術(shù)的運用仍舊處于研究階段，在很多技術(shù)方面還需要不斷完善才能夠更好地創(chuàng)造經(jīng)濟效益和社會效益。因此加強對智能配電網(wǎng)技術(shù)的配電網(wǎng)規(guī)劃研究在現(xiàn)代化供電發(fā)展中有很現(xiàn)實的意義。

1 智能配電網(wǎng)技術(shù)

智能配電網(wǎng)具備強大的資源優(yōu)化配置且運行能力更加穩(wěn)定高效，在新時期滿足且適應(yīng)新能源和新技術(shù)的發(fā)展。目前國內(nèi)電力輸送能力不足且新能源并網(wǎng)也存在難度，但發(fā)展智能電網(wǎng)都能夠一一解決這些問題。我國在智能電網(wǎng)方面的研究起步較晚，電網(wǎng)與能源利用效率并不高，以此從多個角度出發(fā)提出“堅強智能網(wǎng)”的建設(shè)目標(biāo)。國家電網(wǎng)在推動智能電網(wǎng)的建設(shè)上分三步走，第一階段從2009～2010年進入規(guī)劃試點階段，這個階段重點開展智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃工作，制定出了一系列技術(shù)和管理體系；隨后第二個階段為2011~2015年全面建設(shè)階段，在這個階段內(nèi)加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運行控制體系、互動體系、服務(wù)體系等，在這個階段內(nèi)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和裝備等實現(xiàn)了重大突破和廣泛使用。智能電網(wǎng)的建設(shè)目前已經(jīng)進入第三階段，即2016~2020年全面提升階段，全面建成統(tǒng)一的電網(wǎng)，在技術(shù)和裝備上與國際水平接軌。分布式能源、智能電表等的發(fā)展是其重要的技術(shù)[1]。在不斷的發(fā)展中改善傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的運行模式和管理方式。在國家電網(wǎng)《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備(系統(tǒng))研制規(guī)劃》、《智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃》中為智能化電網(wǎng)的發(fā)展指明了方向[2]。

2 配電網(wǎng)規(guī)劃

配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)安裝中屬于末尾環(huán)節(jié)，在電力系統(tǒng)的建設(shè)中配電網(wǎng)的規(guī)劃、安裝都屬于系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展。在配電網(wǎng)規(guī)劃中需要依據(jù)一定的流程來進行合理安排，①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。準(zhǔn)備相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，對于負荷密度高的大城市、負荷密度小且供應(yīng)需求強度不高的農(nóng)村地區(qū)，配電設(shè)備的性質(zhì)與特征都存在區(qū)別。在配網(wǎng)規(guī)劃上需要準(zhǔn)確把握需求，根據(jù)區(qū)域特點和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢來進行合理規(guī)劃。②確定配電規(guī)劃方案，在整個電力系統(tǒng)中綜合各方面因素考慮，從區(qū)域的長期供電需求開始涉及到經(jīng)濟因素，充分考慮到每一個變量之間的關(guān)系確定規(guī)劃設(shè)計方案。③評估方案的可行性，對于規(guī)劃設(shè)計好的方案針對供電的能力與可靠性等需求。從供電電壓、未來發(fā)展趨勢、未來電力需求趨勢上合理分析，對電力的適應(yīng)性進行合理評估。④最終選擇出合理的方案確定方案運用，滿足用戶的用電體驗與需求。因此電力規(guī)劃設(shè)計人員需要強化電網(wǎng)規(guī)劃的水平，在實際的基礎(chǔ)上預(yù)判未來的發(fā)展趨勢，在方案規(guī)劃設(shè)計上預(yù)留出足夠的發(fā)展空間，為未來的發(fā)展留下余地[3]。因此在智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中需要不斷提升配電網(wǎng)的規(guī)劃水平，保證電網(wǎng)的安全，所以對于智能電網(wǎng)現(xiàn)階段的發(fā)展就需要立足當(dāng)前現(xiàn)狀，明確在目前的發(fā)展中配電網(wǎng)規(guī)劃的現(xiàn)狀、對于關(guān)鍵技術(shù)掌握情況、故障事故的處理等?，F(xiàn)階段需要解決的問題有配電網(wǎng)是否能夠滿足高負荷發(fā)展需要；絕緣抗老化程度；線徑大??；線路交換機數(shù)量；運行線路設(shè)備故障等等，在規(guī)劃的過程中必須考慮諸多因素，幫助人們更好地認(rèn)識問題以及解決問題。

3 智能配電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展中存在的不足

（1）基礎(chǔ)設(shè)施大量增加。智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)需要大量的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，需求靈活，技術(shù)要求復(fù)雜，在不斷發(fā)展的過程中，對未來電網(wǎng)的典型的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)仍舊難以確定。智能電網(wǎng)在發(fā)展的過程中運用范圍極廣，智能電能表的安裝范圍不斷擴大，但是智能電能表的大范圍安裝如何支持電網(wǎng)規(guī)劃運行仍舊是為未知數(shù)，其功能的運行和能力的發(fā)揮還需要不斷挖掘。因此在規(guī)劃建設(shè)上可能存在采用新技術(shù)和設(shè)備、設(shè)施等，在規(guī)劃建設(shè)的過程中可能存在經(jīng)費不足、風(fēng)險不確定、施工人員知識能力不足等情況[4]。

（2）缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議會阻礙數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)展，由于缺乏通信標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議導(dǎo)致分布式電源的儲能等抑制其數(shù)據(jù)交換，發(fā)電單元、輸定單位、配電單位與電力消費者之間難以形成有效的交互，阻礙系統(tǒng)的完全優(yōu)化升級導(dǎo)致系統(tǒng)的使用效率大大降低。

（3）標(biāo)準(zhǔn)性還需要完善。在電網(wǎng)規(guī)劃中還需要完善互操作性標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)的使用將電力系統(tǒng)之間的所有設(shè)備協(xié)調(diào)成為可能性。在一些電網(wǎng)運用領(lǐng)域內(nèi)，如分布式電源額儲能之間標(biāo)準(zhǔn)不同，但是協(xié)調(diào)性非常有限。分布式電源與系統(tǒng)之間的聯(lián)系，在缺乏協(xié)調(diào)功能的前提下只能在局部發(fā)揮作用，以自治的方式運行。分布式電源的發(fā)展需要從電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的角度充分考慮與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展運行。

（4）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全隱患。智能配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上高速發(fā)展，但是計算機網(wǎng)絡(luò)的安全性卻難以保證。在數(shù)據(jù)的保護上由于隱私保護與信息訪問權(quán)限等問題導(dǎo)致計算機網(wǎng)絡(luò)安全存在不確定性，這些問題的存在會阻礙智能電網(wǎng)的發(fā)展。在智能電網(wǎng)技術(shù)的配電網(wǎng)規(guī)劃中，由于能源互聯(lián)網(wǎng)、智能交通等都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，要求數(shù)據(jù)信息的安全性也就是保證智能電網(wǎng)的安全性，但是新數(shù)據(jù)的產(chǎn)生同樣會造成新的數(shù)據(jù)安全問題。

（5）調(diào)度控制。電力負荷、電源計劃安排、電壓調(diào)整等由于可再生能源的運用，在數(shù)量不斷增長的趨勢下電網(wǎng)的兼容性標(biāo)準(zhǔn)需要轉(zhuǎn)變和修改，將其修改為能夠同時管理傳統(tǒng)發(fā)電，也能基于逆變器的可再生能源發(fā)電的模式。但是在當(dāng)前的發(fā)展過程中，對分布式電源的調(diào)度模式還需要深入研究，分布式能源的最大效益遠遠沒有體現(xiàn)出來，其效益也還需要深入研究。

4 智能配電網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)中的運用

（1）智能配電網(wǎng)技術(shù)的自動化發(fā)展運用。智能配電網(wǎng)技術(shù)集多種科技技術(shù)為一體，再加上配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)發(fā)展的不斷成熟，智能自動化技術(shù)運用十分頻繁且對配電網(wǎng)規(guī)劃造成了一定的影響。智能配電網(wǎng)技術(shù)在自動化技術(shù)中的運用，提升了配電網(wǎng)的各種功能，在規(guī)劃和開發(fā)中都得到了很好的運用。智能自動化電網(wǎng)的運用還有利于完善配電網(wǎng)規(guī)劃方案，提升配電網(wǎng)技術(shù)人員的技術(shù)水平和能力。有利于確保電力系統(tǒng)的綜合調(diào)度建立配電網(wǎng)自適應(yīng)調(diào)度平臺，建立自動化主站和分站方便管理人員管理和技術(shù)人員的施工、智能配電網(wǎng)技術(shù)中運用智能自動化技術(shù)還能夠自動調(diào)控與合理調(diào)度等相結(jié)合，實現(xiàn)遠程監(jiān)控確保配電網(wǎng)運行的安全性。其功能還包括了分布式功能提升配電網(wǎng)整體信息利用率。通過自動監(jiān)控技術(shù)收集用戶的信息之后進行統(tǒng)計與科學(xué)的處理，確保信息完整與高效利用[5]。

（2）配電網(wǎng)參數(shù)測量技術(shù)。配電網(wǎng)參數(shù)預(yù)測技術(shù)的運用，有利于幫助配電網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換方便人員操作和管理。預(yù)測技術(shù)是智能配電網(wǎng)技術(shù)的重要技能組成，通過對配電網(wǎng)的統(tǒng)計與測量充分掌握數(shù)據(jù)信息，對配電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)合理轉(zhuǎn)換之后操作人員根據(jù)系統(tǒng)的提示來進行操作充分掌握系統(tǒng)的信息，能準(zhǔn)確評估電網(wǎng)的實際運行情況以此作為判斷電網(wǎng)運行情況的基礎(chǔ)。參數(shù)測量技術(shù)的運用還能夠防止電網(wǎng)規(guī)劃中出現(xiàn)故障問題和意外事故，如有人盜取電、區(qū)域漏電等，在準(zhǔn)確估算電量功耗的情況下準(zhǔn)確計算出電費。在確保傳統(tǒng)配電準(zhǔn)確的前提下計算出電氣字?jǐn)?shù)，這種計算方式不能滿足智能配電網(wǎng)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此引入配電網(wǎng)參數(shù)測量技術(shù)讓相關(guān)的部門能夠準(zhǔn)確把握功耗，為用戶的供電提供便利。

（3）分布式電源發(fā)電技術(shù)。近年以來智能配電網(wǎng)技術(shù)中的分布式電源技術(shù)逐漸被越來越多的人接受，在配電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域內(nèi)也被充分認(rèn)識。分布式能源發(fā)電技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的運用逐漸深入，所以在分布式電源發(fā)電技術(shù)的運用中，隨著技術(shù)的深入還需要采取相關(guān)的法律規(guī)定來確保分布式電源發(fā)電技術(shù)滿足發(fā)展的需求。分布式電源發(fā)電技術(shù)在規(guī)劃配電網(wǎng)絡(luò)的過程中發(fā)揮了極大的作用，它通過用戶周圍的固定發(fā)電模式，建立用戶電源管理平臺、用戶管理平臺，實現(xiàn)輸送電的均衡發(fā)展。在配電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展的基礎(chǔ)上分布式電源發(fā)電技術(shù)可以充分利用可再生能源，如太陽能、生物能、海洋能源等等。充分運用自然資源解決傳統(tǒng)能源使用中出現(xiàn)的技術(shù)短板問題，高效率分配電路，促進化石燃料運用的可持續(xù)發(fā)展。分布式電源發(fā)電技術(shù)的運用還采取主動網(wǎng)格連接法，這種方式主動分擔(dān)分布式能源發(fā)電的能耗，在配電網(wǎng)規(guī)劃中發(fā)揮了極大的優(yōu)勢強化了分布式發(fā)電技術(shù)的能力，讓控制、監(jiān)督、測量等集合為一體，強化分布式能源的運用，確保配電穩(wěn)定的同時降低配電網(wǎng)的能耗。

5 結(jié) 語

以社會發(fā)展和科技進步為依托促進了人們生活的智能化發(fā)展，也促進了智能配網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)規(guī)劃運用逐漸廣泛。雖然智能配網(wǎng)技術(shù)在創(chuàng)新和改進上還存在諸多可能，但是也證明智能配網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展還存在極大空間，深入研究有利于促進現(xiàn)代化社會的進步。