王曉俐/陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司培訓(xùn)中心

淺論智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

王曉俐/陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司培訓(xùn)中心

時(shí)代在進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)在發(fā)展，人們生產(chǎn)生活中對(duì)于配電系統(tǒng)的智能性與安全性也提出了更為嚴(yán)苛的要求。在智能配電系統(tǒng)中，其關(guān)鍵技術(shù)與用電用戶的安全生產(chǎn)與生活有著十分重要的關(guān)系。本文首先對(duì)智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論與研究。

智能配電網(wǎng)；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)

1.引言

在智能電網(wǎng)中，智能配電系統(tǒng)是一個(gè)不可或缺的部分，其對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言有著不可言喻的重要作用，智能配電系統(tǒng)所具有的智能化特點(diǎn)，不僅能夠在很大程度上使電網(wǎng)運(yùn)行管理的難度得以降低，而且對(duì)于緩解相關(guān)工作人員的工作壓力十分有利，其對(duì)于智能電網(wǎng)的全面建立意義重大。在智能配電網(wǎng)方面，我國(guó)的研究與應(yīng)用雖然較其他國(guó)家而言時(shí)間比較晚，但是，近年來，我國(guó)的智能配電網(wǎng)系統(tǒng)隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而得到了迅猛的發(fā)展，因此，對(duì)智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究與探討十分必要。

2.智能配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

通常來說，內(nèi)部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)是智能配電系統(tǒng)的兩大主要構(gòu)成部分，其中，對(duì)于智能配電網(wǎng)來說，前者是其最為關(guān)鍵的部分，主要由三大部分構(gòu)成，即通信系統(tǒng)、配電子系統(tǒng)與配電主站系統(tǒng)。配電主站系統(tǒng)對(duì)于通信系統(tǒng)與配電子站系統(tǒng)而言具有決定性的作用。后者，即外部系統(tǒng)的組成有七個(gè)部分，即故障報(bào)修系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及負(fù)荷管理系統(tǒng)等等。

智能配電網(wǎng)的實(shí)際作用具體表現(xiàn)在，其能夠在進(jìn)行智能配電的同時(shí)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行一定的分析，以此來使饋線的自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)，特別是在對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，能夠?qū)收戏锤腥緟^(qū)域進(jìn)行快速的建立，從而分開故障的位置以及非故障的位置，進(jìn)而使沒有出現(xiàn)故障的區(qū)域的正常運(yùn)行得以保證。與此同時(shí)，能夠?qū)^(qū)域內(nèi)的配電信息進(jìn)行相關(guān)的整合，使其能夠更好地與外部系統(tǒng)相銜接。此外，智能配電系統(tǒng)由于其對(duì)于分布式電源的接入是允許的，所以，其還具有一定的自愈功能。下圖1所示的為智能配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1　智能配電系統(tǒng)整體架構(gòu)

2.1配電主站系統(tǒng)

對(duì)于智能配電系統(tǒng)來說，配電主站系統(tǒng)是一個(gè)核心性的存在，因此，在對(duì)其進(jìn)行管理時(shí)，要求是比較高的。特別是在選擇軟、硬件的過程中，應(yīng)該在綜合分析用點(diǎn)區(qū)域的前提之下來進(jìn)行。在某些情況下，例如，在對(duì)配電自動(dòng)化水平的要求并不高的情況下，在選擇軟硬件過程中，可以對(duì)軟件系統(tǒng)的配置進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟档汀?/p>

2.2配電子站系統(tǒng)

從配電子站系統(tǒng)的構(gòu)成來看，其模塊化設(shè)計(jì)比較明顯，具有更高的安全性與獨(dú)立性。與母站相比較而言，配電子站系統(tǒng)在某些異常發(fā)生的時(shí)候，對(duì)其進(jìn)行排除的難度是比較小的。一般來說，該系統(tǒng)主要包含兩種類型的子站，即通信匯集型子站與監(jiān)控功能型子站，其中，前者能夠收集配電網(wǎng)的有關(guān)參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行一定的整合之后，將其輸送到控制終端；而后者則是對(duì)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行一定的監(jiān)控，并對(duì)其存在的異常進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警。

2.3通信系統(tǒng)

在通信系統(tǒng)中，層級(jí)關(guān)系是十分明顯的，而且，對(duì)于不同層級(jí)的通信系統(tǒng)而言，其所具有的功能性差異也是比較大的。例如，通信系統(tǒng)中屬于骨干層的，是因?yàn)榕潆娭髡鞠到y(tǒng)與配電子站系統(tǒng)之間對(duì)于通信的要求十分高，故而成為骨干層；而配電子站系統(tǒng)之間對(duì)于通信的要求相對(duì)來說則比較低。在對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行建立的過程中，需要對(duì)通信的穩(wěn)定性及其安全性進(jìn)行綜合且充分地考慮，在不同的系統(tǒng)之間，最好是通過對(duì)專網(wǎng)進(jìn)行利用來進(jìn)行通信，特別是對(duì)于饋線自動(dòng)化要求比較高的區(qū)域來說，可以通過對(duì)光纖專網(wǎng)進(jìn)行利用以此來使通信的質(zhì)量得以切實(shí)保證。

3.智能配電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)探討

3.1分布式發(fā)電技術(shù)與DG技術(shù)

所謂分布式發(fā)電技術(shù)，就是以分布式電源為基礎(chǔ)，進(jìn)而產(chǎn)生電力，對(duì)于傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)而言，通常僅僅支持單一式的接入，而對(duì)于智能配電系統(tǒng)來說，對(duì)于這種分布式的接入方式也是支持的。而分布式發(fā)電，就是連接到配電網(wǎng)的小容量發(fā)電機(jī)或者是儲(chǔ)存能量的裝置具有多種接入的一種方式。從某種程度上來說，智能配電網(wǎng)容量大小與分布式發(fā)電技術(shù)水平的高低有著直接性的關(guān)系，而分布式發(fā)電技術(shù)是很容易受到短路容量、非輻射性潮流等外界因素的影響，并且，在孤島情況下，分布式發(fā)電技術(shù)水平更是不堪一擊。所以，對(duì)分布式發(fā)電技術(shù)的抗非輻射性潮流的性能進(jìn)行不斷地提升對(duì)于智能配電系統(tǒng)而言十分必要。所謂DG技術(shù)，就是我們通常所說的微網(wǎng)技術(shù)，其是一種相對(duì)來說比較獨(dú)立的技術(shù)，不僅能夠產(chǎn)生電能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)電能的儲(chǔ)存，其對(duì)于可再生能源的接入方面是支持的，一般來說，微網(wǎng)技術(shù)與分布式發(fā)電技術(shù)相伴隨而存在的，二者是可以同時(shí)運(yùn)行的，并且，微網(wǎng)技術(shù)因其自身所具備的儲(chǔ)能特點(diǎn)，能夠在某種程度上使分布式發(fā)電技術(shù)的抗非輻射性潮流性能得以提高。

3.2自愈控制技術(shù)

傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)來說是屬于封閉式的，這對(duì)于分布式電源的接入是十分有利的，但是，在配電系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況下，通過人工的方式來對(duì)其進(jìn)行維護(hù)與檢修具有相當(dāng)大的困難。而智能化的配電系統(tǒng)則是立足于安全、高效、靈活的配網(wǎng)架構(gòu)之上，通過對(duì)先進(jìn)的控制理論進(jìn)行利用，劃定一定的檢修維護(hù)區(qū)域在系統(tǒng)的內(nèi)部，在此情況下，當(dāng)智能配電系統(tǒng)發(fā)生故障需要檢修的時(shí)候，通過一系列的計(jì)算即可對(duì)故障發(fā)生的具體區(qū)域進(jìn)行確定，并合理的劃分出停電的范圍，之后以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的愈合。如此一來，能夠在很大程度上減輕人力上的投入。在此過程中，需要注意的問題是，自愈控制技術(shù)并不是完全智能的，還需要與不同地區(qū)的實(shí)際情況相結(jié)合來對(duì)符合實(shí)際的相對(duì)應(yīng)的自愈控制技術(shù)方案進(jìn)行采取與執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期確定的自愈控制的目標(biāo)。

3.3配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)

從一定意義上來講，配電網(wǎng)自愈功能能夠?qū)崿F(xiàn)，其中一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)就是配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)，該技術(shù)所具備的功能包含：故障定位和排除、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電網(wǎng)潮流優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等等。配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)能夠通過實(shí)時(shí)軟件平臺(tái)，利用相關(guān)的預(yù)測(cè)技術(shù)以及數(shù)學(xué)分析工具，在對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況以及其物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)之上，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)估，將配電網(wǎng)運(yùn)行中存在的潛在問題及時(shí)反饋給相關(guān)技術(shù)人員，從而更好地為配電網(wǎng)自愈功能的實(shí)現(xiàn)服務(wù)。

3.4電子測(cè)量技術(shù)

對(duì)于智能配電系統(tǒng)而言，其數(shù)字化與信息化得以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)不可缺少的技術(shù)就是AMI技術(shù)，即電子測(cè)量技術(shù)。通常來說，該技術(shù)主要是由數(shù)據(jù)收集單元、智能表計(jì)、計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以及回程傳輸單元等部分構(gòu)成的，用一句簡(jiǎn)單的話來說，電子測(cè)量技術(shù)實(shí)際上就是從人工抄表模式不斷進(jìn)步發(fā)展而來的，其對(duì)于用戶與供電企業(yè)之間雙向溝通的實(shí)現(xiàn)有著重要的促進(jìn)作用，一方面，用戶能夠?qū)ψ陨黼娏Φ南M(fèi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)地了解，另一方面，對(duì)于供電企業(yè)而言，其能夠?qū)㈦妰r(jià)信號(hào)直接發(fā)送給用戶，并對(duì)用電用戶的相關(guān)信息進(jìn)行獲取與了解，之后，通過MDMS系統(tǒng)來分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，在測(cè)量的效率以及其精確度方面的效果均是比較好的。

4.結(jié)語

總而言之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，智能配電系統(tǒng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。對(duì)智能配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究與探討，對(duì)其功能性與效用進(jìn)行了解與掌握，能夠在很大程度上使各類技術(shù)得以充分有效的利用，全面地發(fā)揮出智能配電系統(tǒng)的功能，從而不斷地提升供電企業(yè)的營(yíng)銷服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙效提升。

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