智能技术在输配电网自动化方面的应用分析何明会

智能技术在输配电网自动化方面的应用分析何明会

何明会

国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211102

摘要：在输配电网的运行过程中，自动化技术的应用是一种趋势和方向，本文主要研究了智能技术如何更好的应用在输配电网的自动化中，提出了应用的具体方法和要点，明确了智能技术的应用类型和具体的应用手段，供参考和借鉴。

关键词：智能技术；输配电网；自动化；应用

前言

输配电网自动化是当前我们研究的重点，智能技术有着很好的应用优势，能够进一步提高输配电网自动化的效率和质量，因此，我们有必要将输配电网自动化和智能技术结合起来。

1、配电网自动化概述

所谓配电网自动化就是：利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。传统的配电网运行管理依靠大量的人力，费时费力、工作效率低、缺乏实时性。为了解决这一问题，采用现代化的传感测量技术、通讯技术、计算机信息技术和自动控制技术是必要的，通过采用先进的传感器、计量表、数字控件和综合分析软件来实现自动监控电网、优化电网性能、防止断电、快速恢复送电等功能。

配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集与控制/SCADA），馈线自动化（FA，即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复）、负荷管理、地理信息系统（AM/FM/GIS）、配电应用分析（PAS）等。实施配网自动化可以大幅度提离供电可靠性，同时具有减人增效，降低经营成本的作用：远期的意义即针对在良好一次网络的基础上的自动化系统可优化运行，保持能量平衡，减少尖峰负荷：进而具有推迟新建项目的潜在经济效益。

2、智能技术的应用—智能配电网（SDG）

智能配电网就是运用智能技术对传统配电网进行改革，但是它不是简单的将传统配电网进行改进和提高，而是通过把不同的技术进行合理的集成、融合，从而使系统的性能发生革命性的变化。它的功能特点如下：

（1）安全性。它可以有效的抵御自然灾害和外力破坏对配电网的影响；（2）自愈能力强。它可以自动检测出电路网中的故障并进行对应的修复操作，使电路可以正常工作，不会影响到用户的正常供电或将它的影响降到最低；（3）电能质量高。提供给用户更有效的电压；（4）互动功能。用户可以根据需要自行选择用电时段；（5）提高资产的利用率。通过实时监控来提高系统容量的利用率，减少对设备的投资，从而提高资产的利用率；（6）可视化管理。实时的采集配电网的运行数据，工作人员可以更好的对数据进行研究，进行可视化管理；（7）配电管理和用电管理的信息化

配电自动化提高了供电的质量、对用户的服务品质以及对配电网的管理效率。配电自动化主要包括配电网运行的自动化、配电管理的自动化和用户自动化。

（1）传统的配电网是环状的，当智能技术运用到配电网中时，传统的配电网的结构发生了变化，供电的线路由原先的统一的整体变成独立的供电线路，当发生电力事故时，自动化的系统可以及时的反应，把事故区域进行切断并且隔离，这样一来可以有效的保护大部分供电线路，避免了整个配电网的瘫痪，加强了供电的稳定性。（2）我们国家目前实现配电自动化的方式主要有三种：第一种：通过重合器使配电网络实现自动化；第二种：在复杂的交叉配电线路中使用重合器和分段器，当发生故障时，可以及时的隔离故障线路和恢复电的供应，这种方式简单并且实用；第三种：在城市街道我们采用绝缘电缆架空建设电网，这种电网可以智能化改造，可以采用逐渐优化的方式将它进行升级。

3、高级智能配电网（DA）关键技术

3.1IP通信网络

长期以来，通信是制约常规DA技术发展的瓶颈，存在的主要问题有：

（1）采用点对点或点对多点通信方式，只能在终端与主站或配电子站之间进行通信，配电终端之间不能交换数据，无法实现一些就地控制功能（如就地快速故障隔离）。（2）采用配电子站转发终端数据，终端与主站之间不是透明传输，配置与管理维护工作量大。（3）通道带宽有限，难以传输故障录波、电能质量扰动记录等批量数据。

3.2配电网广域测控体系

高级DOA系统由配电网调度主站（简称主站）、IP通信网络、各种现场智能电子设备（IED）和局域分析控制子站（简称子站）组成。从逻辑上，可把高级DOA系统分成配电网广域测控体系和高级DA应用软件（包括IED的应用软件）2个层次。

配电网广域测控体系包括IP通信网络与主站和IED中的数据采集、管理、通信等部分的技术内容，其作用类似能量管理系统（EMS）、DMS中的SCADA子系统，为主站、子站与IED中的高级DA应用软件提供配电网运行数据采集、传输与管理服务。配电网广域测控体系与用户端的AMI一起，构成SDG信息交换与集成的基础设施。

配电网广域测控体系支持常规SCADA的所有功能。除此之外，还具有以下功能特征：

（1）支持子站的应用。子站收集、分析一个局部区域内（如一条母线范围内）的运行数据，并对区域内设备进行相应的控制操作。子站用于故障自愈操作、电压无功调整、DER保护控制等方面，可以提高响应速度，减轻主站实时处理压力。由于采用IP通信方式，配电网广域测控体系中的子站不再像常规的配电子站那样转发区域内所有终端数据，其管理维护工作量大为减少。（2）支持IED之间的对等实时数据交换，使其能够不依赖于主站或子站完成局部区域保护控制功能，进一步提高控制速度，简化系统构成。（3）支持同步相量测量、配电设备在线监测，能够记录故障与电能质量扰动数据。（4）支持故障等事件信息与控制命令的快速传输。

3.3DER控制与调度技术

高级DA支持DER的“即插即用”与优化调度，其核心支撑技术除广域保护、电压无功控制外，还包括以下2项内容：

（1）MG技术。高级DA采用面向MG的子站和分布式智能技术控制MG与主网的连接与脱离，实时调控MG中的DER与负荷，在其与主网脱离后，保证电压与频率的稳定。（2）虚拟发电厂技术。VPP将配电网中分散安装的DER进行统一调度，以达到优化DER的利用、降低电网峰值负荷、提高供电可靠性的目的。高级DA主站支持对DER的可视化管理，具备在线快速模拟仿真与分析功能，为调度员决策提供技术支持。

3.4企业集成总线

目前，供电企业普遍存在“自动化信息孤岛”现象，导致重复投资、系统难以扩展、数据来源不一致、管理维护工作量大等问题。解决问题的办法是采用IEC61970和IEC61968标准，构建供电企业信息集成“软总线”，简称企业集成总线，实现不同自动化系统的信息共享与交换。

结束语

综上所述，在应用输配电网自动化技术的同时，要明确智能技术的应用方向，智能技术是当前应用的一个重点，将智能技术应用在输配电网的自动化中，也是今后长期坚持的工作。

参考文献：

[1]高绚.GPRS无线通信技术在乌鲁木齐配电网自动化系统中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2015（26）：19.

[2]刘素灵.试论城区配电自动化系统的配置及技术要求[J].神州，2016（1）：23.