蘇明義

（福建省億和建設(shè)有限公司，福建 龍巖 364000）

1 應(yīng)用10 kV配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)的必要性和意義

在科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，電力系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新變得智能化，滿足了廣大用戶對(duì)電力系統(tǒng)的需求。有關(guān)電力企業(yè)不斷研發(fā)新技術(shù)，全面管理和規(guī)劃電力系統(tǒng)，以達(dá)到最小化成本和保障用電安全的目的[1]，同時(shí)提高電力系統(tǒng)工作質(zhì)量，不斷促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整和優(yōu)化，10 kV配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)對(duì)提高居民用電質(zhì)量、改善居民用電需求以及增強(qiáng)電力系統(tǒng)的管理和應(yīng)用具有重大意義和價(jià)值。

1.1 我國(guó)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程

城市是一個(gè)人口集中的重要區(qū)域，居民的日常生活、商業(yè)的營(yíng)銷需求、工業(yè)的發(fā)展需求以及交通設(shè)備的運(yùn)營(yíng)管理等，都需要一個(gè)強(qiáng)大且穩(wěn)定的電力系統(tǒng)給予支持。因此，一個(gè)城市的核心力量是一個(gè)發(fā)達(dá)穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。10 kV配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)之前，城市主要配電網(wǎng)絡(luò)是SCADA系統(tǒng)，如圖1所示。它在電網(wǎng)工程中具有重要價(jià)值，主要作用對(duì)象是用戶本身。很多新型電力系統(tǒng)是在SCADA系統(tǒng)上發(fā)展起來(lái)的。運(yùn)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，雖然SCADA系統(tǒng)能夠滿足一些基礎(chǔ)的監(jiān)控管理功能，但是無(wú)法發(fā)揮配電網(wǎng)絡(luò)的全部?jī)r(jià)值。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，城市對(duì)配電網(wǎng)的需求越來(lái)越高。在保證可管理性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，配電網(wǎng)不斷向智能化和自動(dòng)化轉(zhuǎn)型。在此轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中，人們不斷加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理，配合微處理器技術(shù)進(jìn)行普及，為運(yùn)用在配電系統(tǒng)上的智能化元器件提供了完備的工作環(huán)境，充分發(fā)揮其作用，不僅提高了其實(shí)用性，而且在管理層面上獲得了突破[2]。

1.2 10 kV配電智能化系統(tǒng)的價(jià)值和發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)正在全面建設(shè)小康社會(huì)，在國(guó)內(nèi)的很多城市開(kāi)展了配電智能化試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)了對(duì)10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)是在原來(lái)的配電網(wǎng)基礎(chǔ)上建立一個(gè)和原本電網(wǎng)系統(tǒng)相匹配的智能化系統(tǒng)，目的是讓電網(wǎng)管理和建設(shè)更方便快捷，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。這種既節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本又減少大量人工投入的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，無(wú)疑滿足了人們對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的高質(zhì)量要求。

電網(wǎng)對(duì)于居民的生活有著重要意義，一旦發(fā)生故障，穩(wěn)定的生活會(huì)被打亂。一個(gè)社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)電網(wǎng)的支持，因此國(guó)家高度重視10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用，積極制定相關(guān)法律和制度，為10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展運(yùn)用提供了有力保障。目前，10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)雖然已經(jīng)在很多地區(qū)運(yùn)用，但是其線路復(fù)雜和覆蓋范圍廣的特點(diǎn)增加了維修難度，其完善和發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。

2 10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)的工作模式

以往的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)行分層制度模式進(jìn)行處理，因此在工作難度上存在浪費(fèi)人力和財(cái)力的問(wèn)題，也突出了智能化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要性和必要性。下面就10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)的工作模式進(jìn)行研究和分析。

2.1 10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)的工作基礎(chǔ)

10 kV電力智能化配電系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)是一些必要的智能化元件設(shè)備。這些設(shè)備要具有一定的通信能力，即可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，還可以將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，這樣操作人員才能夠進(jìn)行操作和控制。此外，它需要計(jì)算機(jī)軟件的支持，并與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)配套，這樣才能夠達(dá)到智能化配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最終的控制和運(yùn)行效果。其中，最主要的支柱力量是智能化設(shè)備，其在10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)中起著重要作用。10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)管理過(guò)程中要用到控制終端，由于控制終端具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備繁多、接線眾多以及分布面積大的特點(diǎn)，因此管理過(guò)程中容易出現(xiàn)脫扣故障。如果利用智能化設(shè)備進(jìn)行管理，則可以避免接觸復(fù)雜的終端，從而避免了一些意外故障的發(fā)生，還可以節(jié)約人工投入。智能化系統(tǒng)不僅具有強(qiáng)大的抗干擾能力，可以快速有效地解決問(wèn)題，還可以完美銜接各項(xiàng)工作，使整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成為完全分布控制系統(tǒng)，更加穩(wěn)定可靠地滿足居民、商業(yè)、企業(yè)以及工廠等的供電需求。

2.2 10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)的要求

10 kV電力系統(tǒng)智能化配電與設(shè)備的密切聯(lián)系在于開(kāi)關(guān)這一關(guān)鍵元器件，因此10 kV電力系統(tǒng)智能化配電的運(yùn)行對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)的要求非常嚴(yán)格。在網(wǎng)絡(luò)方面的故障重組和自行隔離的情況下，系統(tǒng)往往會(huì)借助一個(gè)PC機(jī)調(diào)控開(kāi)關(guān)，這是設(shè)備開(kāi)關(guān)的一個(gè)重要用途。此外，在采集相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)也需要設(shè)備開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)控。設(shè)備開(kāi)關(guān)使用的注意事項(xiàng)和設(shè)備開(kāi)關(guān)的相關(guān)內(nèi)容主要包括如下內(nèi)容。第一，開(kāi)關(guān)功能。市場(chǎng)上，一般的操作開(kāi)關(guān)有手動(dòng)和電動(dòng)兩種類型，有的開(kāi)關(guān)同時(shí)具備兩種功能。第二，開(kāi)關(guān)工作的電流和電壓的要求。工作時(shí)，為了保護(hù)開(kāi)關(guān)，以防其被燒毀，選用的電壓基本為48 V或者24 V，并使用直流電流。使用電壓時(shí)，建議盡可能在滿足條件的基礎(chǔ)上使用最小容量的電壓。第三，設(shè)備開(kāi)關(guān)的性能要求。在選擇設(shè)備開(kāi)關(guān)時(shí)，需要考慮很多條件。首先，要有良好的絕緣性能，因?yàn)樵诖笮团潆姽こ讨邪踩鞘滓獥l件。其次，要選擇可以實(shí)現(xiàn)無(wú)油化的設(shè)備開(kāi)關(guān)。最后，設(shè)備開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品體積要盡量小，所耗功率要盡可能小[3]。第四，設(shè)備開(kāi)關(guān)的共生設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)設(shè)備開(kāi)關(guān)時(shí)，最好可以將電流互感器和電壓互感器一起設(shè)計(jì)，以提高設(shè)備開(kāi)關(guān)的效能和質(zhì)量。第五，設(shè)備開(kāi)關(guān)的類別。常見(jiàn)的設(shè)備開(kāi)關(guān)通常有彈簧儲(chǔ)能信號(hào)和刀閘裝置兩種類型，但是還有其他一些類型的開(kāi)關(guān)，需要根據(jù)不同的情況選擇合適的開(kāi)關(guān)。

除了以上對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)的一些必需基本要求之外，實(shí)際上需要不斷地完善和創(chuàng)新設(shè)備開(kāi)關(guān)，如在操作電源上和操作機(jī)構(gòu)上等都需要進(jìn)行一定的革新。例如，在以往的配電系統(tǒng)設(shè)備中，一般都直接安裝直流220 V或者交流220 V的電源，這樣可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)兼容故障，且對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)大的安全隱患，可能出現(xiàn)電路癱瘓，導(dǎo)致大面積電力無(wú)法供應(yīng)問(wèn)題。

2.3 10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用技術(shù)

我國(guó)科技不斷發(fā)展，其中計(jì)算機(jī)的發(fā)展尤為突出。人類利用計(jì)算機(jī)不僅節(jié)約了大量工作成本和時(shí)間，而且提高了居民的生活質(zhì)量和水平。很多由計(jì)算機(jī)技術(shù)誕生的智能化系統(tǒng)和設(shè)備也在逐漸進(jìn)入各家各戶，尤其是網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，科技和信息的碰撞，給人類的生活帶來(lái)新體驗(yàn)。此外，在測(cè)控、傳感、通信以及交通方面，我國(guó)都有很大的進(jìn)步，不僅推動(dòng)著電力系統(tǒng)的完善和創(chuàng)新，也為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。與之前的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相比，10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)借助網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)，完美銜接了電網(wǎng)之間的不同模塊，充分體現(xiàn)了10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，且運(yùn)行速度隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步不斷加快?？梢灶A(yù)見(jiàn)，10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)我國(guó)和全世界的配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有重要作用，使城市居民用電更加安全。

3 結(jié) 論

10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合計(jì)算機(jī)和智能設(shè)備，不僅對(duì)以往的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了全新的改革，而且促進(jìn)了自動(dòng)化控制、智能化產(chǎn)品以及機(jī)械制造等方面的發(fā)展。目前，10 kV電力系統(tǒng)智能化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還在不斷完善、創(chuàng)新以及改革，朝著更加智能化和精細(xì)化的方向發(fā)展，必將為電力系統(tǒng)帶來(lái)質(zhì)的飛躍，為人類的生活造福。