摘要：智能電網(wǎng)的概念涵蓋了電網(wǎng)的發(fā)、輸、變、配、用電各個(gè)環(huán)節(jié)。本文簡(jiǎn)述了對(duì)智能配網(wǎng)的認(rèn)識(shí)、智能配網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)策略。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際提出幾點(diǎn)當(dāng)前智能配網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)建議。
　　關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)，智能配網(wǎng)，體系結(jié)構(gòu)，策略
　　1、智能電網(wǎng)與智能配網(wǎng)簡(jiǎn)述
　　近年來(lái)，在世界范圍內(nèi)興起的智能電網(wǎng)是指用先進(jìn)的通信、信息、網(wǎng)絡(luò)、傳感器、分布式電源、分布式計(jì)算技術(shù)等一切可以應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)和傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，使電網(wǎng)具有一種思維、分析、判斷、決策、控制的功能，無(wú)論在什么情形下，電網(wǎng)都能自動(dòng)快速準(zhǔn)確的進(jìn)行自控，因而電網(wǎng)就能更安全、穩(wěn)定、高質(zhì)、高效，更人性化的運(yùn)行，這就是智能電網(wǎng)，也稱為綠色電網(wǎng)、可持續(xù)發(fā)展的電網(wǎng)、社會(huì)各方面都能受益的電網(wǎng)。智能電網(wǎng)應(yīng)該涵蓋電網(wǎng)的發(fā)、輸、變、配、用電各個(gè)環(huán)節(jié)。
　　智能配網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，其范圍包括以10kV（20kV）饋線自動(dòng)化為主，覆蓋了400V低壓配電臺(tái)區(qū)自動(dòng)化，延伸到用戶集中抄表系統(tǒng)。智能配網(wǎng)的概念首先是一種集成化的自動(dòng)化系統(tǒng)，在在線實(shí)時(shí)狀態(tài)下，能夠監(jiān)控、協(xié)調(diào)、管理配網(wǎng)各環(huán)節(jié)設(shè)備優(yōu)化控制。目標(biāo)是提高供電可靠性、改善電能質(zhì)量和提高配網(wǎng)的運(yùn)行管理效率，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
　　2．智能配網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
　　實(shí)現(xiàn)智能配網(wǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其體系結(jié)構(gòu)應(yīng)包含供電和配網(wǎng)管理、配電自動(dòng)化、需求
　　側(cè)管理等主要環(huán)節(jié)，并通過遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和主站網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能配網(wǎng)進(jìn)行體系鏈結(jié)，
　　3．智能配網(wǎng)的實(shí)施原則
　　1）可靠性原則
　�、倬哂锌煽康碾娫袋c(diǎn)(雙電源進(jìn)線、備自投、變電所自動(dòng)化)。
　�、诰哂锌煽康呐潆娋W(wǎng)網(wǎng)架(規(guī)劃、布局、線路)。
　�、劬哂锌煽康脑O(shè)備(一次智能化開關(guān)、二次戶外FTU、TTU)。
　�、芫哂锌煽康耐ㄐ畔到y(tǒng)(通信介質(zhì)、設(shè)備)。
　�、菥哂锌煽康闹髡鞠到y(tǒng)(計(jì)算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò))。
　　2）分散性原則
　�、儆捎谂渚W(wǎng)的地域分布性特點(diǎn)，建立配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)希望功能分散、危險(xiǎn)分散，采用具有智能的一次設(shè)備（如重合器等），故障就地解決。對(duì)于縣級(jí)規(guī)模的配網(wǎng)，復(fù)雜性并不高，通常雙電源即能滿足提高供電可靠性的要求，推薦重合器方案，并且在10kV干線適當(dāng)配置開關(guān)數(shù)量，使保護(hù)配合能夠?qū)崿F(xiàn)。
　　②為提高配網(wǎng)的安全可靠性，主站軟件功能分散，以SCADA為主體的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能獨(dú)立運(yùn)行，以GIS地理信息系統(tǒng)為主體的在線管理功能獨(dú)立運(yùn)行，電網(wǎng)分析計(jì)算功能獨(dú)立運(yùn)行，各功能間內(nèi)核一體化設(shè)計(jì)，保證信息的可靠、高效、優(yōu)質(zhì)共享。
　　4．實(shí)現(xiàn)智能配網(wǎng)的技術(shù)策略
　　1）供電方式及一次設(shè)備
　　目前，配網(wǎng)的供電方式由電源點(diǎn)、線路開關(guān)設(shè)備、網(wǎng)架三部分決定，電源點(diǎn)、網(wǎng)架的不同方式組合，架構(gòu)了多種多樣的供電方式，如單電源輻射狀供電、雙(多)電源互備供電、雙(多)電源環(huán)網(wǎng)供電、網(wǎng)格狀供電等，而線路開關(guān)設(shè)備如環(huán)網(wǎng)柜、重合器、分段器、斷路器、負(fù)荷開關(guān)等提供了功能各異的供電配合方案。城市電纜網(wǎng)多采用環(huán)網(wǎng)柜作為配電線路主設(shè)備，農(nóng)電架空網(wǎng)多采用重合器、分段器、斷路器、負(fù)荷開關(guān)等作為配電線路主設(shè)備。以線路開關(guān)設(shè)備區(qū)分的供電方案主要有：電纜環(huán)網(wǎng)柜方案、架空重合器方案、分段器方案、斷路器方案、負(fù)荷開關(guān)方案等。各種方案具有不同的技術(shù)特點(diǎn)，但下述的幾個(gè)方面是共性的，這是配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)條件。
　�、僭u(píng)價(jià)架空網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化供電方案優(yōu)劣的首要依據(jù)是供電可靠性，包括故障下停電范圍、停電次數(shù)、停電時(shí)間、恢復(fù)供電時(shí)間。
　�、谠诩芸站�網(wǎng)中，重合器方案具有現(xiàn)實(shí)的和技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)際中，架空線路故障的80%是瞬間故障，采用重合器隔離瞬間故障，能大幅度提高供電可靠性；由于強(qiáng)電的危險(xiǎn)性，線路發(fā)生故障時(shí)，希望現(xiàn)場(chǎng)問題就地解決，不宜擴(kuò)大，減少人為復(fù)雜化；重合器的智能化程度高，使供電網(wǎng)絡(luò)能獨(dú)立運(yùn)行，不依賴于通信系統(tǒng)、主站系統(tǒng)，同時(shí)可以統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施；由于故障多發(fā)生在分支線低壓臺(tái)區(qū)，支線可以用智能分段器與干線重合器保護(hù)配合。
　�、劭h級(jí)城市配網(wǎng)的特點(diǎn)是架空線網(wǎng)、供電半徑在5km以內(nèi)，推薦雙電源環(huán)網(wǎng)供電，并采用三開關(guān)四分段重合器方案。
　�、軣o(wú)論是依靠智能開關(guān)設(shè)備保護(hù)配合隔離故障還是通過通信、主站軟件隔離故障，均希望簡(jiǎn)化電網(wǎng)聯(lián)結(jié)的復(fù)雜性，對(duì)一般的城區(qū)和農(nóng)網(wǎng)，采用雙電源環(huán)網(wǎng)供電，完全能滿足用戶的供電可靠性要求。
　　2）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)及二次設(shè)備
　　配電自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)FTU、TTU對(duì)線路開關(guān)、配電臺(tái)區(qū)(變壓器)的監(jiān)控。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)備的可靠性功能主要包括保護(hù)動(dòng)作、環(huán)網(wǎng)控制、遠(yuǎn)方控制、就地手動(dòng)等四方面。配電自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的主要問題是線路電源(儀表與操作電源)和傳輸規(guī)約，設(shè)計(jì)適用于戶外環(huán)境的、可靠的不間斷電源是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的一個(gè)難題。由于配電線路設(shè)備的地理分布性，目前變電所采用的CDT、POLLING規(guī)約，均不適用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)，新的101規(guī)約得到了一定程度的應(yīng)用，它能否作為配電自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，尚難評(píng)定，目前IEC正在制定新的傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
　　3）通信方案及相關(guān)設(shè)備
　　通信方案包括主站對(duì)子站、主站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元、子站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元、子站之間、現(xiàn)場(chǎng)單元之間的通信等廣義的范圍。目前實(shí)施的試點(diǎn)工程的通信方案指主站對(duì)子站、主站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元的通信。通信是智能配電的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，區(qū)域不同、條件不同，通信方案也多種多樣：光纖、電力載波、有線電纜、微波、擴(kuò)頻等，但總的來(lái)看，采用混合通信方案是比較符合實(shí)際的原則。需要說(shuō)明的是，光纖通信通常傳輸一路數(shù)據(jù)，帶寬在幾十K即可，需采用專用光端機(jī)。配電載波技術(shù)是有著巨大前景的配電網(wǎng)通信技術(shù)，目前尚未達(dá)到實(shí)用化。
　　4）主站網(wǎng)絡(luò)
　　配電主站功能包括SCADA實(shí)時(shí)監(jiān)控、GIS地理信息系統(tǒng)在線管理、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析等，主站框架要突破傳統(tǒng)的單一調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)C/S模式，以P-P-C/S-B/S一體化架構(gòu)，充分體現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)的管控一體的綜合集成系統(tǒng)特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與軟件平臺(tái)技術(shù)充分體現(xiàn)功能與開放，并提供與異構(gòu)系統(tǒng)跨平臺(tái)接口，與調(diào)度、負(fù)控、MIS、CIS等自動(dòng)化子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。采用—體化主站設(shè)計(jì)方案，需要建設(shè)一個(gè)規(guī)模龐大的包含有地理信息系統(tǒng)功能在內(nèi)的主站系統(tǒng)，功能完善并能夠充分實(shí)現(xiàn)資源和信息共享，防止設(shè)備和功能重疊。同時(shí)可避免重復(fù)投資。缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)。因功能過于集中．對(duì)系統(tǒng)的可靠性要求較高，系統(tǒng)故障時(shí)影響面較大。
　　目前，我國(guó)配網(wǎng)智能化建設(shè)處于起步階段，沒有長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，涉及到的許多內(nèi)容還沒有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，一般不宜建立龐大的、功能十分完善的配網(wǎng)管理系統(tǒng)。為了節(jié)省投資，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性，可采用二級(jí)主站方案，二級(jí)主站通常設(shè)置在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)，它既可以是一個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)變電站實(shí)施監(jiān)視、測(cè)量、保護(hù)和控制，也可以上與控制中心或配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)DMS通信，下與饋線自動(dòng)化系統(tǒng)相聯(lián)。如圖1所示。

　　圖1配網(wǎng)智能化二級(jí)主站方案
　　5．建議與結(jié)語(yǔ)
　　探索智能配網(wǎng)的科學(xué)構(gòu)建，應(yīng)以安全、可靠、先進(jìn)、實(shí)用為目標(biāo)，理論上講應(yīng)建立在配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)上。但前些階段實(shí)施配電自動(dòng)化工作中形成的誤區(qū)之一就是過分強(qiáng)調(diào)自動(dòng)化及軟件功能，往往忽略了電網(wǎng)的根本需求。同時(shí)，在實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化工程中，存在的另一誤區(qū)，就是以GIS代SCADA(如ARCINFO)，實(shí)時(shí)處理圖形，增加了計(jì)算機(jī)工作負(fù)擔(dān)，人為地降低了系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠性。因此，當(dāng)前對(duì)智能配網(wǎng)建設(shè)側(cè)重點(diǎn)的建議是：以提高供電可靠性為第一目標(biāo)的架空網(wǎng)為重點(diǎn)；以實(shí)現(xiàn)SCADA實(shí)時(shí)監(jiān)控為重點(diǎn)；以確保主站信息處理的及時(shí)性為重點(diǎn)；對(duì)GIS在線管理當(dāng)前應(yīng)為次之。同時(shí)，對(duì)城市中一般以運(yùn)行管理為主要目標(biāo)的電纜網(wǎng)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況和條件區(qū)別對(duì)待。使智能配網(wǎng)的構(gòu)建從起步開始就達(dá)到科學(xué)、先進(jìn)、實(shí)用、實(shí)效的目的。
　　

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