劉 瑩，蔣林江

（國網廊坊供電公司，河北 廊坊 065000）

在現代社會，科技發(fā)展日新月異，越來越多的先進技術被廣泛應用到各個行業(yè)領域。電力作為生產生活中必不可少的能源，隨著各種用電設備、生產機械的應用，使得社會各方面對于電力能源的需求日益增長[1]。在電力系統(tǒng)中，配電網有著非常重要的地位，傳統(tǒng)的配電網已經難以適應現代城市多元個性的用電需求，因此，若要保證電力系統(tǒng)的供電質量及效率，有必要將智能配電網規(guī)劃提上日程?，F階段，我國智能配電網技術仍舊處于發(fā)展階段，技術層面尚有較大的發(fā)展空間，通過對智能配電網技術的全方位研究，有助于將其在配電網規(guī)劃中的積極作用最大程度地發(fā)揮出來。

1 智能配電網概述

1.1 智能配電網概念及組成

智能配電網是一項高度集成的新興網絡，其依托高速雙向通信網絡、先進數字技術，將物理電網、傳感測量技術、通信技術、信息化技術、控制技術、設備互動技術、決策支持系統(tǒng)技術、計算機技術集成在一起[2]。智能配電網是智能電網的重要組成部分，包括三個部分，即智能表計、智能網絡、智能運行。其中，智能表計起到的作用是利用高級量測體系，在網絡中對數據進行測量、收集、存儲、分析、雙向傳輸，賦予系統(tǒng)可觀性，為實現電網智能化打好基礎。從智能網絡的層面來說，其他形式的智能能源網將是其未來的發(fā)展趨勢。智能表計獲取到的量測數據為智能運行提供了計算、分析的功能支持。智能決策用于統(tǒng)一控制智能配電網，以此來增強系統(tǒng)運行的安全性，促使運行效率得到進一步優(yōu)化，切實滿足個性化的商業(yè)需求。智能運行是智能配電網的核心部分，技術難度較大，所以輸電網、配電網二者的功能需求存在差異，智能配電網可以通過與用戶互動的方式，衍生出諸多全新產品、配套服務，能夠產生極大的商業(yè)價值。

1.2 配電網規(guī)劃思路

中低壓配電網規(guī)劃編制年限應與國民經濟和社會發(fā)展規(guī)劃相一致，一般為近期（五年）、中期（十年），必要時開展遠期（十五年以上）規(guī)劃。中低壓配電網主要開展近期規(guī)劃，對現狀及問題進行分析，提出規(guī)劃解決方案。其中電力電量預測是制定規(guī)劃方案的重要依據，可采取以下方法：（1）以國家經濟行業(yè)出發(fā)，對不同部門進行劃分，經估算，獲取總用電量。（2）在區(qū)域內，分別統(tǒng)計高、低用電量用戶，相加后獲取總用電量。（3）借助彈性系數法、平均增長法、負荷密度法等方法，估算區(qū)域內的用電情況。同時，負荷預測應考慮用戶終端用電方式和負荷特性變化，深入分析分布式電源以及電動汽車、儲能裝置等新型負荷接入對預測結果的影響。

2 智能配電網供電可靠性的主要影響因素

2.1 網架可靠性

網架可靠性是指電網網架中設備和線路的可靠性，主要包括配電網結構、配電設備類型、設備連接方式等方面。配電網的網架結構直接決定了配電網的供電可靠性，主要涉及線路類型、聯絡方式、接地點和支路數目等。其中，線路類型和聯絡方式決定了配電網的供電范圍，接地點和支路數目直接決定了配電網中發(fā)生故障時的隔離時間[3]。

2.2 負荷轉供能力

負荷轉供能力是指在電力需求高峰期用戶能否快速轉供到其他電源點、減少停電損失的能力，包括負荷容量和用戶數量兩方面[4]。由于影響用戶停電損失的因素比較多，而且停電時間較長，因此在采用傳統(tǒng)配電網進行故障隔離時，需要根據具體情況確定是否采取轉移負荷的方式，同時也需要配合使用配電網中的各種負荷轉供裝置。

2.3 故障快速隔離及自愈恢復能力

故障快速隔離及自愈恢復是指當配電網發(fā)生故障時，能夠在不影響用戶正常供電的情況下，迅速切除故障元件，并通過饋線自動化設備對停電范圍進行控制，從而避免大規(guī)模停電，可實現“停電不失供”“即發(fā)即用”“先復電后停電”等目標。

3 配電網的現狀與存在的問題

3.1 網架結構的問題

隨著全國經濟高速發(fā)展，對各地方中壓網架水平提出了更高要求，但部分地區(qū)仍存在以下問題：電網網絡結構比較薄弱，接線方式以單輻射為主，導致不具備故障轉供能力；存在非典型接線模式的線路或聯絡點設置不合理，導致電網運行存在較大風險；中壓平均供電半徑過長，有的還存在迂回供電，用戶電壓質量差；部分線路N-1 通過率較低，而且分段嚴重不足，自動化自愈水平較低，導致故障時無法自動隔離故障、轉供負荷。

3.2 負荷供應能力的問題

城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，用電量、用戶數量顯著提升，要求中低壓配電網也隨之擴張，確保能夠滿足供電需求[5]。這將導致中壓線路供電范圍較廣、供電區(qū)域密度較高、裝載容量較高，影響到電網整體負荷供應能力。另外，電量的迅速增長、電源點與負荷中心存在偏離等問題，也會導致公共配電網運行出現重過載、低電壓問題。同時農網地區(qū)由于供電面積較大，負荷較分散，電源點較少，導致臺區(qū)供電半徑較大，電壓偏低，嚴重影響用戶供電質量與體驗。大量分布式電源接入造成的影響。近年來，大量分布式光伏的并網接入使配電網的規(guī)劃建設與運營更加復雜。因為分布式光伏的實際安裝位置具備不明確性，且其輸出功率也較為隨機，這對電網安全穩(wěn)定運行存在一定影響，也加大了預測電力負荷的困難程度。同時，分布式光伏的接入位置如果不科學，便會造成配電網的電力設備使用效率降低。

4 智能配電網技術在配電網規(guī)劃中的實踐應用

智能配電網主要是依托電子終端，將獨立用戶、用戶、電網公司之間緊密連接起來，使三者可以實現網絡互動，進而達到實時、高速讀取電力數據的作用，同時還可以實現多用途數字交互，比如電力、電信、電視、智能家電控制等。智能配電網通過整合系統(tǒng)數據，促使中央電力體系的集成功能得到最大程度的發(fā)揮，對臨界負荷進行有效保護，令各種電源、客戶終端、電網三者無縫互聯，提升電網管理效能，打造互動運轉的電網模式，大大提升了電網的可靠性、可用性。

4.1 分布式能源發(fā)電技術

隨著時代的發(fā)展，人們對電力的需求越來越大，傳統(tǒng)能源已經無法適應新形勢的發(fā)展，因此在配電網規(guī)劃中引入分布式能源發(fā)電技術是非常必要的。作為一項新興的創(chuàng)新型基礎發(fā)電方式，其工作原理十分簡單，只需要將不同功能的模塊進行自由組合，通過網絡連接的方式，對能源發(fā)電能耗實施合理分配，就能促使技術應用優(yōu)勢最大程度地發(fā)揮出來。在這個過程中，需要嚴格控制好發(fā)電功率，因為每個地區(qū)的供電情況都不一樣，所以還需要根據實際情況，靈活調整分布式電源的發(fā)電功率，確保配電網的運行參數一直保持在合理范圍內，從而保障供電的可靠性、安全性。分布式發(fā)電技術有很多種，包括太陽能、生物能、海洋能等，其電能產生過程有著極高的清潔度，可有效解決傳統(tǒng)能源利用中的工藝轉換問題，有助于降低礦物燃料用量。利用配電網絡，還能夠對配網的運行進行有效的監(jiān)控，將測量、運行集成在一起，大大提升了配電網運行的穩(wěn)定性，有效防止電網運行能耗過高、輸電路負荷過大的情況發(fā)生。

4.2 配電網自愈控制技術

以數控方面的先進理論為基礎，智能配電網可以實現自愈控制，針對配電網中的檢修維護區(qū)域、故障多發(fā)區(qū)域，通過建立自動判定算法，依托技術體系內的用戶服務模塊，分別從技術性、經濟性兩個層面入手，對配電網進行客觀評價，將評價結果作為判斷配電網運行質量的依據，從而準確識別出潛在的安全隱患。管理人員需要根據各個區(qū)域的具體功能，針對性采取控制措施，持續(xù)優(yōu)化改進配電網運行過程，力求實現自動控制、故障自愈，讓電力要素進行有效互動，實現電力的節(jié)能增效。另外，將自愈控制技術引入配電網規(guī)劃中，還應著重關注下列幾項問題：其一，對開關裝置、終端設備實施智能化改造，在配電網的運行中，智能開關有著非常重要的作用，不僅具備自動控制、故障診斷的功能，還支持在線監(jiān)測，在運行過程中可以省略維修操作，為網絡虛擬終端的遠程系統(tǒng)提供標準接口；令配電終端設備能夠實現自動化檢測及自動化識別，保證供電的不中斷。在電磁兼容性、復雜野外環(huán)境方面具有很強的普適性，能夠很好地適應通信協(xié)議和多種不同的方式，并具有遠程自我診斷和維修的能力。其二，智能配電網供電模式要達到高效連接，并集成分布式發(fā)電、電力靈活調度。保證配電網結構的安全靈活性，使其在正常工作狀態(tài)下，不僅能夠對結構進行優(yōu)化，而且可以在故障控制過程中迅速實現重構。其三，通信網絡的性能質量需要具有安全、可靠的特性，智能配電網主要是通過控制中心后臺，對功能進行優(yōu)化，而遠程操縱的分析也是以這種方式來完成的，這就對通信網絡的安全可靠性以及通信速度、信息處理能力有了更高的要求。

4.3 配電自動化技術

在配電網規(guī)劃中，積極引入配電自動化技術，有助于全面分析區(qū)域用電情況，從而科學規(guī)劃區(qū)域智能化配電方案。在此期間，有關部門必須全面調研配電網的管理模式、運行模式，以調研結果為依據，以保證用戶正常用電為基本原則，進一步完善智能配電網，不斷提高配電網規(guī)劃的技術標準，使智能配電網技術實現應用效益最大化。與此同時，在設計配電網規(guī)劃方案的過程中，應高度重視改進電力系統(tǒng)缺陷，加大質量性能調控力度，圍繞電網系統(tǒng)運行建立長效管理機制，以配電主站為基礎，依托通信網絡系統(tǒng)建立網絡模型，這樣就能遠程控制配電網運行，利用配電自動化技術將采集到的數據信息實時傳遞給控制中心。配電子站位于智能電表系統(tǒng)層級的中間，起到的作用是收集、傳輸數據信息。由于通信網絡的適用性較強，只需要在用戶的用電設備終端安裝配電終端，就能對各種類型的區(qū)域進行組網，充分利用通信網絡骨干架構中雙份設置的路由和電源，確保各項數據的全面性、真實性。

4.4 配電網測量技術

配電網測量技術是配電網規(guī)劃中的關鍵技術之一，利用各種測量裝備，對配網系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息進行收集和分析，從而避免了由于傳統(tǒng)的人工測量而帶來的誤差問題，工作人員通過對測量數據的系統(tǒng)性分析，就能實時掌握配電網運行狀態(tài)，為進行配網規(guī)劃數據設計奠定基礎。除此之外，利用參數測量技術還能夠及時發(fā)現漏電、竊電的現象，既就避免電力企業(yè)遭受經濟損失，同時也可以用于估算電網功耗，從而合理地計算電費。以往，多采用電磁表對電力系統(tǒng)進行參數測量及計算，存在著測量精度不高、數據反饋不及時等問題，無法適應智能化配電網的發(fā)展。若要有效解決這一問題，必須要積極引進先進的配電網參數測量技術，通過對同一固定時間段的電量展開深入分析，讓配電網相關部門可以對功耗問題有一個準確的把握，提高信息利用率，給用戶提供優(yōu)質的供電服務，有效簡化峰值電費計算，減少民事糾紛發(fā)生的可能性，提高測量結果的精度。

4.5 微電網技術

加強對供電網格優(yōu)化劃分的中壓配電網相關技術的開發(fā)和應用，可全面提升我國電力企業(yè)的中壓配電網運行技術的整體水平。微電網技術的出現，有效地保證了在不改變原有電力系統(tǒng)的情況下，分布式發(fā)電的大量接入與傳統(tǒng)的保護控制模式不發(fā)生沖突。一是微電網僅與公用網相連，從而可以防止多個分散的電力供應進入主網。二是由于微電網中的分布式電力系統(tǒng)，其主要作用是對地區(qū)內的負載進行供電，而不會向外界傳輸較少的電力，因此，電網仍能保持“即接即忘”的方式，而不受電力輸出的影響。微電網技術能夠充分利用分布式發(fā)電和存儲設備的功能，實現對電力系統(tǒng)的需求管理，從而提高電力系統(tǒng)的可靠性。

5 結語

智能配電網具有可靠性高、功能完善、運行靈活、故障處理速度快等優(yōu)點，與傳統(tǒng)的配電網相比，不僅能提高供電可靠性，還能縮短停電時間，減少故障損失和用戶停電時間成本，具有顯著的社會經濟效益和推廣應用價值。智能配電網的推廣應用，對于提升供電可靠率具有十分重要的意義。一方面，可以在配電自動化設備和系統(tǒng)不完備的情況下，快速恢復正常供電；另一方面，可以解決電網事故下供電恢復難、配電網自愈可靠性低的問題。隨著配電網自動化程度的不斷提高，智能配電網將得到更廣泛的應用和推廣。