浅析智能化配电网

浅析智能化配电网

发表时间：2019-05-06T09:35:38.360Z 来源：《电力设备》2018年第31期作者：孟方旭[导读] 摘要：为适应电力产业发展的需要，更好的指挥和运行配电生产管理，供电企业需进一步推广配电自动化，致力于智能化配电网构建。

（国家电网哈尔滨供电公司黑龙江哈尔滨 150000）摘要：为适应电力产业发展的需要，更好的指挥和运行配电生产管理，供电企业需进一步推广配电自动化，致力于智能化配电网构建。主要从配电主站、终端子站、通信系统以及信息交换总线等方面对智能化配电网进行分析。关键词：智能化配电网；配电自动化；配电主站；信息交换构建智能化配电网要立足于配电网整体，通过相应的技术方法，针对配电网调度这一主体，不断提高诸如实时及非实时数据、准实时数据等配电信息的覆盖范围，将配电网盲调问题作为关注的焦点问题。除此之外，还要致力于配电网自动化适用范围的拓展，以便配电生产指挥以及管理要求得到充分满足。电网中使用变压器的作用是提高输送距离，降低电能传输的总体能量消耗，一般来说，从发电、输电、供配电到用电，需要经过升

压、传输、降压至适当的电压等级以便用户使用。10kV配电网所用的变压器为降压变压器，由于其数量多，总容量大，因此总损耗很大。据统计，在10kV配电网的功率损耗中，变压器的损耗占80%以上，线路损耗不足20%，因此，降低损耗的重点应放在降低变压器的损耗上。

变压器的功率损耗包括两部分：一是变压器的固定损耗，即与用电负荷无关的空载损耗；二是变压器的可变损耗，与电流的平方成正比。固定损耗即是在变压器铁心中产生的空载损耗，其损耗＝空载损耗×时间；可变损耗即是电流在变压器线圈中产生的损耗，与变压器的负荷大小有关。

1 智能化配电网分析 1.1 配电主站。在功能方面，配电SCADA是配电主站一项必备功能，此外，作为配电主站的选配功能，电网分析应用是可以从实际情况出发针对数据完备与否进行选择。以与相应的应用系统交换信息以及交互业务流程等方式，配电主站可以实现其自身的扩展功能，主要体现在以下几方面：交互图形及模型信息、保电及停电管理、统计供电可靠性、紧急事故处理等。在与其他系统的交互方面，需要借助信息交换总线，此信息交换总线是建立在IEC61968标准之上的，除此之外，建立在数据库方式基础上的应用系统与信息交换总线的连接还可以通过综合性数据平台得以实现。配电主站需要将其他系统当中所存在的数据进行有效利用，对于所存在的信息孤岛，要借助信息交换总线予以整合，以便数据共享充分实现，进而是数据唯一性得到保障。配电网功率损耗的主要原因是功率因数低，其原因是多方面的，如供电线路支接多、线路长、辐射面光，受季节时段影响大等。功率因数的降低意味着同等电压情况下输电电流变大，不但会造成无功消耗，也会使有功功率损耗增大。加装电力电容器进行无功功率补偿是提高功率因数的的有效方法。对于10kV配电网进行无功补偿，主要是对配电变压器进行补偿，配电变压器的空载电流一般为额定电流的10%左右，功率因数仅为0.2，考虑到用户用电情况不稳定，如能将按照变压器容量10%进行补偿，则空载时功率因数提高到0.8上，在节能降耗方面的效果非常明显。此外，无功补偿对于保障电压稳定，提高电能质量都具有重要意义。进行无功补偿时，应尽量进行分散补偿，从维持整个配电网的水平出发，保障足够的无功补偿容量，实行无功功率的分区就地平衡。

1.2 终端及子站。1）配电终端。所谓配电终端，简单而言就是用于监测和控制配电设备的装置，主要应用于开关站、配电室、箱式变电站、环网柜、柱上开关、线路以及配电变压器等设备。设计配电网终端要采取模块化方案，确保其稳定性及可靠性，此外还需要具备拓展性。要严格遵守《城市配电网技术导则》关于配置配电终端的要求，在功能方面，要满足不同可靠性及接线方式一次网架的要求。2）配电子站。配电子站位于变电站或开关站，主要作用是集中并转发本供电区域范围内的配电终端的相应数据。以功能需求为依据，可以将其划分为两类，分别是通信汇集型子站以及监控功能型子站，其中，前者的主要功能有：汇集并转发配电终端的数据；远程通信；监测并通报配电终端通信故障；自动诊断并维护等；后者不但需要具备通信汇集型子站所拥有的基本功能，还需要具备存储信息、人机交互等功能。需要注意的是，要严格遵从《配电自动化系统功能规范》关于配电子站功能的相关要求。

1.3 通信系统。构建配电通信网，要对配电自动化、计量以及用电量信息等系统需求进行全面考量，在此基础上进行统一设计，以确保配电基础设施利用率达到最大化。配电自动化系统的实现存在多种模式，因此需要从现实出发，对配电通信网络进行设计和构建，其中主要包括骨干层和接入层两部分，前者主要是连接配电主站与子站的通信网络，后者为配电主站、子站到终端的通信网络。组件配电通信网络要坚持多种通信方式结合利用的原则，光纤专网通信方式主要适用于具有馈线自动化需求的区域；专网通信方式主要适用于具有较高的实时性及可靠性要求、且具有遥控功能的区域；此外，需要注意的是，当利用公网通信方式时，要严格遵照相应的安全防护规范进行操作。一切配电自动化系统均可采用光纤专网通信方式，以太网无源光网络以及工业以太网光纤技术是首选。作为光纤专网通信方式的重要补充，配电线载波通信技术需要依据DL/T790的相关规定安排具体的使用频率、发送功率以及相应的组网方式。

1.4 信息交换总线。信息交换总线的主要作用是确保信息在主站及其他系统之间进行交换，信息交换是以松耦合的方式实现的，集合了标准发电、配电、输电以及用电的CIM模型以及IEC61968信息交换模型均可使用，此外，通过相应的适配器还可以实现非标准私有协议向标准协议的转化，进而确保面向服务数据集成的实现。在功能方面具有以下几方面的要求：1）具有动态集合并管理61970模型、61968模型以及拓展模型的功能；2）具备诸如定义消息、定义消息规则以及消息版本等61968消息模型管理功能；3）具备接入、管理以及监视适配器等相关功能；4）可以对任务流程化以及业务流程化服务实现共享；5）具备路由、转化、映射、验证以及过滤消息等相关功能等。

2 结语

随着时代的发展，为更好的指挥及管理配电生产，供电企业要致力于进一步扩大配电自动化应用范围，构建智能化配电网。深入分析及探讨智能化配电网是顺应电力产业精益化管理的明智之举，同时也能更好的满足配网调控一体化管理对技术的要求。以平台、标准、设计及开发四个统一为指导原则，尽可能从配电网调控一体化技术支持系统功能标准为依据进行设计，以保证配电网的安全性、可靠性及经济性。

参考文献：