探究智能电网的数字化台区建设

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇探究智能电网的数字化台区建设范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】智能电网的数字化是配电数字化的重要组成部分，本文分析了数字化台区建设的基本情况，论述了数字化台区各组成部分的作用，对电网的智能化和数字化建设提出了问题和建议。

【关键词】智能电网 数字化 台区建设

在科学信息技术快速发展的今天，全球的电力企业蒸蒸日上。人们生活水平的提高对电力电网的需要在一定程度上要求电力体系更加完善与效益最大。电网的单元是台区，台区又有高低之分。低压台区的建设是进行数字化和智能化电网建设的目标。智能电网的基础应用层和数据源来自于低压台区。目前的电网建设尚处于不完善的阶段。

1 智能电网的基本情况

在数字化台区建设之前，有必要对建设的背景做些解释，以便读者更清楚地理解。建设具有智能化效果的电网和台区，是根据现代化的技术、经济、科技等诸多因素的情况下得出的决策。从当前的情况看，处于起步阶段的箱式变电站以及台区电子设备的运用的局限性，使得在设计、运行和监控方面缺乏一定的数据支撑，没有足够的说服力。更为重要的是，在故障估计、供电数据以及规划上无法做到精细以及可靠有效，不能保证信度和效度是当前面临的重要问题。所以进行数字化的台区建设不仅是精细用电管理的要求，同时也是对智能电网建设的更高一级目标。[1]

1.1 智能电网的内容及其特点

所谓的智能电网，就是指把多种现代技术手段融合在一起的一种电网，其中包括传感测量的技术、信息通信技术、分析决策技术以及自动控制技术。技术只有与基础设施相结合才能体现出其价值，所以在智能电网中强调的是集成二字。对于智能电网，它具有一定的优越性，譬如可以做到提高资源的利用率，节约资源，符合现代的党和国家的方针、政策，又如它可以对负荷的分布和利用进行优化，促进经济与技术的良好持续发展。

对于智能电网的特点，首先提到的是它的安全性。由上述可知，智能电网是多方面知识的综合，所以它在恶劣的环境中具有一定的韧性。在较大片区的故障或者是严重的自然灾害又或者是极端的气候都能够相对稳定的供应电，确保电力系统的安全和控制停电的面积；其次是灵活性。智能电网能够适应各种发电方式，不管是集中式的还是分布式的；再次是恢复能力强，智能电网具有一定的分析能力、预警能力以及自我防御、诊断能力，能够对其中出现的问题进行综合分析。此外还有集成的特点，它是人和机器的桥梁，优化电网系统，又能整合电网信息，具备较为完善的考核评估指标体系。

1.2 智能电网的重点技术分析

智能电网指引着未来电力系统的发展，它是一项复杂且艰巨的工程。而对于智能电网来说，抓住了其核心技术或者说是重点技术，就能对其全面的理解提供更大的帮助。毋庸置疑，通信和信息技术是智能电网的重中之重。现在的用户需求随着技术的发展而发生了翻天覆地的变化，在通信上更加强调经济便捷。因此如果能够对电力发电、输送以及使用提供技术上的支持和理论上的研究，就能够促进目标的实现。例如分布式发电，它是适应特定用户的需求而提出来的。分布式发电的特点之一是其具有波动性，这是符合用户的现实情况。通信技术主要负责电网的智能化管理，信息间传递的桥梁，通信技术是建立通信系统的技术支持，它具有快速性和高度集成性，能够满足大范围的电能输送以及快速的信息处理。

2 智能电网数字化过程中存在的问题与对策

智能电网在运用过程中获得了一些成就，但是也存在一定的问题。西方发展国家对于智能电网的研究和应用比我国成熟。例如美国已经建立了智能电网信息的共享交流平台和信息库，它有助于技术研发，有利于形成技术优势和良性循环。除了美国的成就外，我国上海也在早期开始了智能电网的建设和研究工作，并且取得了一定的成果，比较有代表性的是上海的世博园电网系统。然而，正确认识我国的智能电网系统后发现，还是存在着许许多多不能忽视的问题。

2.1 低压台区存在的问题

低压台区目前存在着一些问题，例如负荷的频繁更替、全而不精、供电不稳定等问题，具体表现在：第一，无法全程监控低压配电图的实际运行情况，同时在数据收集方面比较原始，需要工作人员到达现场采集，所以难免会出现信息失真以及滞后等问题；[2]第二，低压配电网的大部分设备体积庞大但是使用时间很长，较为陈旧的装备使得电网系统的可靠性较低；第三，用户在对低压配电网需要负荷的各种标准中具有很大的决定性意义，例如其类别、性质、容量以及时间等等。但是用户的随意性很大，无法捕捉未来的用户需求，造成许多的智能电网负荷分布不够均匀，功率因数较低。

2.2 智能电网数字化台区建设的建议

由于低压台区存在着诸多方面的问题，如何把问题化解，就能对数字化台区的建设提供有效的帮助。“数字化”就是实现电子化、具体化和全面化。改造低压台区的电网系统，可以建设更多功能的远程监控管理系统，兼容能量管理系统和电力营销管理系统，对于各级监控中心，对于经济安全的配电网建设具有非常重要的作用。

数字化台区建设可以形象地分为两类，一类是智能化的一次设备，一类是网络化的二次设备，或者把它分成三层，即执行层、中继层以及主站层。执行层是电气设备的智能化部分，它连接着一次设备和二次设备，主要负责监测电力运行的电气量，包括其电压、电流和谐波分量以及有功功率和无功功率等；在线检测和统计运行设备的状态，例如其压力大小、温度多少以及工作状态如何；执行操作控制，包括电容投切控制、变压器油温控制以及隔离开关合分的控制等等。中继层的主要设备不仅包括采集器此类的物资，还包括监控设备。它负责的是对一次设备功能的保护，汇总执行层的数据，控制数据采集、运算，并对控制命令的优先次序进行管理。而主站层是数字化台区的远程主站系统。它根据数字电缆分支箱、数字箱式变电站以及数字式分相无共补偿柜等设备来采集和分析控制台区的电压、电压、谐波、温湿度等，对低压台区进行精细化管理，降低损失，建立起简陋的模型。

数字化台区建设是为了更大的使命而进行的。它在理论上具有以下几个方面的作用。首先表现在及时有效性上。因为数字化的台区的主要设备是配电变压器。这个设备具有监控终端设备的功能，它能够实时地采集到执行层和中继层的数据，及时监测，对异常事件进行警告，是记录数据变化的有力证据。配电变压器的终端监测设备可以实现对无线专网通信、有线通信等的通信功能；其次表现在数据共享性上。[3]例如数字化台区建设中必然会涉及到数字箱式变电站，这个变电站里面含有新型的断路器，它能够对所有的电力参数进行精确检测，显示和控制本地的和远程情况；最后，数字化台区的主站能够通过有线网或者GPRS通道来控制执行层的相关设备，并根据配电网的规模代销来选择配电子站与终端的规模，合理地配置信息系统。

3 结语

总之，我国对智能电网的数字化台区建设研究仍然处于初始阶段，比起发达的西方国家来说还有一定的差距，需要正确认识其优势与劣势，正视成就和缺陷，扬长避短，结合我国的特殊实际，重点发展配电网，加强控制系统和反馈系统，以便把损失和问题控制在最小的范围内。在可持续发展的社会环境中，电气工程的智能化发展是形势所趋，而智能电网的经济有效、安全可靠以及兼容并包的优势将对智能电网技术的越来越广泛使用提供了便利和帮助。

参考文献：

[1]柳志军，张鹏飞，申威.智能电网的数字化台区建设研究[J].供用电，2012（10）：232.

[2]谢述教.智能电网技术的应用探究及现状与发展分析[J].北京电力高等专科学校学报，2012（02）：201.

[3]方显业，赵萌.数字化配电网通信系统建设方案探讨[J].电力系统通信，2009（06）：25.