10kV电力系统的智能配电网络探究

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摘 要：配电网络是电力系统的一个重要组成部分，建设智能电网，对智能配网发展模式积极探索，从而提高经济效益是目前我们要亟待解决的问题。比对主网目前的配网管理，具有复杂性以及多样性特点的配网目前依然处于较为原始、简单的层面。文章对10kv电力系统的智能配电网络的内容进行了探讨，以期为相关工作提供借鉴。

关键词：智能化；开关；应用模式

1 10kV配电智能化系统

基于我国目前的配电网网络结构现状，可以总结目前配电智能化系统的基础模式基本采用分层控制处理的模式，很多城市10kV配电智能化系统分四层。

智能化配电系统是由计算机系统及数字通信连接具有通信功能的智能化设备，实现运行管理变电站电力设备智能化。通过这个电力系统能够分析故障、实时采集、数字通信、记录事件及警告、进行远程操作及控制、自动生成报表、管理设备维护信息及保护定值等功能。有时需要面向分布广、设备繁杂、现场条件复杂的控制终端的10kV电力系统配电网络其本身设备操作频繁而由于故障脱扣等因素而出现谐波干扰及强电磁等情况，通过应用智能化配电系统可对上述问题进行解决，其抗干扰能力超强，由设备层智能化设备完成重要的控制功能，逐步形成了网络集成式的完全分布控制系统，对于安全、快速要求的电力系统运行可以得以满足。电力系统的智能化元件的功能可以监测电能质量、对开关及电动机进行保护及控制等。可以不依赖计算机网络就能够正常工作的电力系统中的智能化设备能够大大提高电力系统运行的实用性、稳定性及安全性，符合管理电器设备运行的要求及生产过程控制的需要。

2 应用模式

美国能源控制公司智能化产品的重要组成部分之一的智能配电电力系统配电网络系统可以解决当前只是在SCADA系统基础上进行优化升级虽有监控功能却不能将10kV电力系统配电网络的特点和要求很好体现出来的10kV电力系统配电网络的智能化监控系统的问题，该系统是基于成套电力设备的特点及要求设计出AECONTROL监控系统（图2）。该分布式智能配电网络管理系统集成了变压器、变电站设备及中压电力设备。

变电站一体化集中监控采用10kV电力系统配电网络智能化主机为平台。将前端机配置在该系统现场层面，通过内部局域网连接监控主机；设备层开放的现场总线网络在前端机以下连接变电站设备的智能化装置。应用工业电脑为前端机使通信处理能力及抗干扰能力得以增强，简化了网络结构，无缝连接底层变电站设备。

目前，我国绝大多数分10kV电力系统配电网络智能化装置虽然具备数字通信功能，然而，电力设备没有严格通过一致性及互操性的测试，倘若没有统一协议就会降低通信兼容性。但是将10kV电力系统配电网络智能化装置优化后就具备了灵活的处理功能，符合电网开放性的需要，能够与其他智能化装置兼容，也可以跟标准的现场总线产品连接，灵活的扩展性，在变电站内符合用户对不同设备系统集成的不同需要。

3 设备开关要符合配电智能化要求

设备开关跟配电智能化联系密切，一般需要通过PC机远程操作设备开关完成配电智能化网络重构故障和自动隔离。也需要通过设备开关的相关接口控制及采集配电智能化数据。基于此，为了满足配电智能化系统的需求，对于10kV电力系统配电网络的全部设备开关要满足以下要求：（1）操作机构具备直流电动及弹簧储能功能其电源要尽可能小的容量，采用48V/24V；（2）开关既要有电动也要有手动功能；（3）控制接口要有分合闸外接的控制接点。（4）状态信号要包含刀闸信号、开关分合闸位置信号及弹簧储能信号等；（5）设备开关要小型、无油、绝缘及功耗低；（6）与电流、电压互感器一体化设计的设备开关，作为单机电源的电压互感器其容量要达到50至100VA，另外要设置三相电流互感器且其饱和度处于测量电流互感器和保护电流互感器之间。

4 10kV配电网智能化系统的应用技术

如今电力系统智能化融入了通信技术、新型传感器及计算机技术等而在各种电压等级中，10kV配电设备最具智能化的条件。采用计算机检测技术可以连接10kV配电网智能化系统的各个模块，提高了可靠性及处理速度。以双绞线为通信介质，可以在总线挂一百多个节点，另外还具备总线仲裁技术，标准化通信协议，多主式通信，这些特点对电力系统智能化的通信适合。通信控制器根据现场实际情况采用串行口通信或局域网方式与上位机通信。

智能电网要求能够支持可再生能源上网时的即插即用要求以及分布式电源的大量接入要求；智能电网对配电网和设备的管理要实现可视化管理运作，要全面采集配电网的实时运行数据进行诊断和分析；智能电网要支持和用户之间的互动，使用智能化的电表，提升用户的用电知情权，对单个单位要能够实现单供与单计；智能电网要求对配电网的管理要实现信息化，对其运行和管理的数据要高度集成融合。到目前为止，北京电力公司已经在背景进行了东西城的配网的自动化试点工作，对配网的功能进行了测试，已经顺利的通过了国家电网的验收，不仅在北京，天津、上海、大连等城市也都开始投入了对配网智能化的进程中，各种智能小区、信息采集试点工程正在日益增加，例如某小区安装了500KVA的配变两台，在这个小区中有住户八栋楼，每栋楼有三个单元，每个单元有三户，一共有十七层，智能电网在这个小区中实现了集抄到户、电梯间单供单计、走廊的照明单计、路灯单计等智能化的供电功能，且能够保证供电安全可靠。

5 结束语

智能配电网络不仅能够提供电网相关数据的预测，还能预防突发故障。在事故发生后，也能够使控制中心准确地知道故障发生地，并及时派遣维修人员，以保障附近居民的用电。智能配电网将使配电网从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变，随着我国电力事业的不断发展，将产生越来越明显的经济效益与社会效益。智能化配电网是统一坚强智能电网的重要内容，而自愈控制技术、智能微网技术、用户服务和需求响应技术、集成通信技术、设备技术等是配电网智能化的核心支持技术。根据我国配电网实际建设步伐，进行智能配电网核心支持技术的掌握，使配电网能够自行预测、预防、恢复、优化、恢复等，从而使我国配电网的自动化和可靠性得到提高、建立的智能电网成本低，具有较高的社会效益、运营效率，从而代替传统电网的控制方式，从而对国家、人民甚至对整个世界的经济发展和环境保护都有重大的贡献。

参考文献

[1]王成山，.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].电力系统自动化，2010（02）.

[2]王成山，王赛一.基于空间GIS的城市中压配电网络智能规划（一）辐射接线模式的自动布局[J].电力系统自动化，2004（28）.