智能电网配电的应用研究

智能电网配电的应用研究

刘学民

（国网山东省电力公司东营供电公司山东东营257091）

摘要：智能电网配电自动化建设与应用，可以有效改善电网系统的运行质量和效率，有效降低电能的损耗，对于快速处理事故、提高供电安全可靠性，具有非常重要的作用。文章将对智能配电自动化系统进行分析，并在此基础上就如何建设智能电网配电自动化系统，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

关键词：智能电网；配电；应用

1引言

智能电网，即电网的智能化。智能电网需要建立有效集成的网络，并借助各种先进的传感和测量技术与控制方法，实现电网的安全、高效、可靠、经济、友好和安全运行。智能电网的主要特征有：具备自愈性、可以有效抵御攻击、允许各种不同发电形式的接入、提供满足用户需求的电能质量、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

2电网配电自动化发展分析

2.1自动化开关设备相互配合阶段

在该阶段主要的设备为重合器以及分段器等，没有建设有系统的通信网络以及计算机系统。主要实现的功能就是在系统发生故障时，通过自动开关设备的相互配合从而实现系统的故障隔离以及恢复健全区域的供电。这一阶段的配电自动化系统有较大的局限性，主要体现在系统自动重合器与备用电源自动投入装置上面，其自动化水平较低。

2.1.1.只能在故障发生启动，在系统正常工作过程中无法实现系统的监控以及运行系统的优化功能。

2.1.2.在对系统的运行方式进行调整之后，需现场修改定值。

2.1.3.在健全区域恢复供电时，无法进行安全与最佳措施的实施。

2.1.4.在进行隔离故障运行时，需要进行多次的重合操作，对设备产生较大的冲击。部分地区仍在使用该系统。

2.1通信网络、馈线终端以及后台计算机网络使用的配电自动化阶段

该阶段的配电自动化系统的优点是在系统正常运行时可以同时实现对系统运行情况的监控，并且可以遥控实现系统运行方式的改变，在故障发生时能够及时的发现处理。对故障区域的隔离与健全区域的通电等也能同时用遥控功能来实现。

2.3添加自动控制功能的阶段

随着计算机技术的不断发展，第三个阶段在原有的第二个阶段上面添加了自动控制功能。形成一个集配电地理信息系统、配电网SCADA系统、调度员仿真调度、需方管理（DSM）故障呼叫服务系统以及工作管理等的一体化综合控制系统。其主要功能有实现配电网的自动化运行、电容器组的控制调节、馈线分段开关控制、用户的负荷控制等配电网系统能够管理的功能，现阶段配电网系统将在此基础上进行优化与完善。

3高级配电自动化技术应用

3.1IP通信网络

常规DA采用的P2P即点对点通信或点对多通信，数据无法在配电终端之间传递，难以实现控制功能。同时终端数据因配电子站的转化导致的不可见，加大了对设备运营维护的难度。通信技术的发展，降低了DA通信设备成本，从而可实现主网为光线组网，局域网采用无线或载波的广域IP通信网对配电网中各个节点间的通信。

3.2配电网广域测控体系

配电网广域测控体系的关键组成部分有主/从站、通信网及现场智能电子设备（简称为IED）。从组织架构上看，主要包含监测控制体系（上层架构）与DA应用软件（下层架构）体系，其中上层架构包括了通信网以及对数据收集、处理和分析单元等。基于上层架构对反馈数据的分析解析，从而为下层架构的DA应用软件等下传相对应的服务策略。而上层架构体系中的测控单元与终端客户端的AMI直接相连，从而实现了智能电网中预期的信息交换。除了具有传统SCADA的全部功能之外，高级DA还能完全支持局域分析控制子站的应用，支持各种现场智能电子设备之间进行数据的实时交换。其具有数据可视化、自动管理化以及标准化的通信协议，使高级DA具有更高的安全性能。

3.3DER控制与调度技术

高级DA的标准化的通信协议实现了DER的即插即用。高级DA的MG技术和VPP（全称为VirtualPowerPlant，虚拟发电厂技术）技术实现了DER的控制和调度。MG技术的主要功能在于实现供电频率及供电电压的稳定支持。MC面向子站而独立存在，MG面向主网亦独立存在，从而保证在较高的负荷工况下，即使子网与主网发生了不可预期的分离，也能为用户端提供较为稳定的供电品质（即稳定的供电频率和电供电压）。VPP技术的主要功能在于对DER进行优化、以减小电网的负荷，最终显著提高电网传输的可靠性。

4配电自动化系统实现

4.1配电自动化主站的建设

信息交互总线平台的作用为搭建起配电自动化主站和各系统之间的连接通道，从而显著地完善配电自动化系统功能。系统功能的配置有全时段数据库的管理、人机交互界面的管理、系统安全稳定运行的管理、用户二次开发环境搭建、历史备份数据库及报表的管理、计算机网络建设及管理、图模库一体化、典型CASE管理、紧急告警管理等。除具有一些基本功能外，同时具备馈线故障应急处理等扩展功能。

4.2配电终端的建设

无论是在施工阶段还是维护阶段，都应该严格将标准化、模块化为管理实施的重要原则，并严格恪守，只有坚持如此，才可以有效保证配电设施总体的统一性。相关研究及工程应用实践表明，模块化的工作管理要求有助于推动配电终端的低成本、高效率维护，即可以在较低的成本及较短的时间内，达成更加优异的运维效果。DTU的匹配性极强，可以与多种设备或者站点包括主站进行配合。对于上级通讯的校时命令，DTU能够同步接收并执行，同时可以完成对其他配电终端信息的转发、完成本设备终端及远位设备终端的参数设置。在应急故障处理方面，DTU可以做到高品质记录故障发生参数（原则上要求记录故障信号的时长不低于60s）；其次，其还可以完成对通讯规约的控制（保证用户终端能够实现修改规约）、全时段监测和管理通道、电源等。为保证更佳的使用性能，远程控制功能，自我诊断功能亦为配电终端必须具备的重要功能。

4.3GIS系统的建设

配电自动化系统（DMS）的功能的实现由配电SCADA、地理信息（GIS）及生产管理（PMS）三个系统共同完成，三者缺一不可。三个关键系统之间必须遵循同一系列标准（一般为IEC61970/IEC61968系列标准），并基于公共信息模型实现各系统之间的相互关联，三个关键系统还必须统一配网数据模型。在建设时，需要首先建立一个具有完全独立性的数据库，其与其他系统之间的通讯仅依赖单线完成；进一步配电自动化系统提供一系列关键配置特性（如网络拓扑、中压配电网的馈线电气单线图等）。地理信息系统能够从配电自动化系统获取配电网实时数据、历史数据。

5结束语

智能电网不是一项具体的技术，它代表着现代电网建设的理念、目标，是对一切电力新技术应用的总称，智能电网技术还在不断地发展变化之中，全面实施智能电网建设目标还需一个相当长的过程。而配电自动化的建设是实现智能电网建设的重要组成部分，在智能电网建设的过程中起到广泛的应用与发展。加强智能电网配电系统的建设，才能更好的适应未来可持续发展的要求。

参考文献：

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[2]何志坚.配电自动化项目建设的几点探讨[J].科技创新与应用，2017，（09）：205.

[3]黎德君.配电自动化的进展及若干建议[J].电子制作，2017，（06）：99-100.