2020年智能配网自动化系统设计

作者：空青山

作品编号：89964445889663Gd53022257782215002

时间：2020.12.13

智能配网自动化系统总体方案设计

摘要

目前，城市内现有的配电网已经无法满足经济增长的需要，既不能适应分布式电源的大量接入，也不能满足人们对高供电可靠性的需求。因此，建设结构完善、技术领先、高效互动、灵活可靠的智能配电网是电网企业急需的战略部署。

本文依托某城市智能配电网建设改造工程，对城区智能配电网的规划和建设进行了系统地研究。本文通过分析核心区配电网的发展现状及存在的问题，有针对性地提出了核心区智能配电网的规划目标、建设与改造原则，重点从网架优化、设备改造、配网自动化系统、配网信息系统、配网通信系统、分布式电源接入等方面提出了配电网的具体方案设计。

关键词:智能电网，配电网，规划与建设，配网自动化系统

目录

摘要................................................................................................................................. I 第一章绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2选题背景与意义 (1)

1.3国内外智能电网技术研究现状 (2)

1.4智能配电网的特征 (2)

1.5本文研究内容 (3)

1.6本章内容小结 (4)

第二章中心城区配电网现状分析 (4)

2.1 核心区配电网基本情况 (4)

2.2 网架和设备现状 (5)

2.2.1网架现状 (5)

2.2.2线路负载 (7)

2.2.3 配网设备现状 (7)

2.3配电自动化系统应用现状 (8)

2.3.1概况 (8)

2.3.2配网自动化主站系统 (9)

2.3.3配电子站和终端 (10)

2.4配电通信系统现状 (11)

2.5信息系统应用现状 (12)

2.6存在问题 (13)

2. 7本章小结 (14)

第三章核心区智能配电网建设规划目标 (15)

3.1 整体规划目标 (15)

3.2 一次网架和设备规划目标 (15)

3.2.1 一次网架规划 (15)

3.2.2 配网设备规划 (16)

3.2.3网架和设备的建设和改造原则 (16)

3.3配电自动化系统规划 (17)

3.3.1配电主站规划 (18)

3.3.2配电主站的建设与改造原则 (19)

3.3.3配电子站和终端规划 (19)

3.4配网信息系统 (21)

3.4.1数据交互原则 (21)

3.4.2信息交互总线架构 (21)

3.4.2信息交换总线软硬件结构： (23)

3.5配电通信系统规划 (25)

3.5.1通信方式规划 (26)

3.5.2配电网通信系统建设方案 (27)

3.5.3通信系统的配置 (30)

3.6分布式电源接入规划 (30)

3.6.1分布式电源接入方案 (32)

3.6.2分布式发电的优势 (34)

3.7本章小结 (35)

第四章、建设与改造后的效益分析 (35)

4.1经济效益 (35)

4.2管理效益 (36)

4.3社会效益 (37)

第五章、结论 (38)

5.1结论 (38)

参考文献： (39)

第一章绪论

1.1引言

近年来，随着科技的发展，“智能电网”的概念应运而生，智能配电网是智能电网的重要组成部分。一个真正的智能配电网，可以满足大量分布式电源以“即插即用”的方式接入，能面对最广大的电力客户，与客户实现信息和业务的互动。中心城区配电网的负荷很重要，而且用户密集，建设中心城区智能配电网具有重大意义。本章从中国国家电网公司建设坚强智能电网计划的角度出发，阐述了本课题提出的背景，概述了本文的研究内容。

1.2选题背景与意义

随着经济的发展和国民生活水平的不断提高，用户对供电质量和可靠性的要求也随之提高。特别是进入二十一世纪后，资源紧缺和环境污染等问题使人们开始重视电能在节能减排方面的巨大潜力，电是一种清洁能源，以电代煤，以电代油，电从远方来，对于缓解华北地区的雾霾天气和环境污染问题，建设节约型社会将会有重大贡献。同时，2003年以来，美加8·14大停电、莫斯科大停电、中国南方冰冻灾害大停电等事故均暴露出传统电网在调度和控制能力上的不足。为此，国内外电力专家开始提出“智能电网”的概念，并在近两年成为全球电力行业研究和探讨的热点。

智能电网的出现，使得配电网出现了新的内容。智能配电网是以配电网及其相关设备为中心，将先进的自动化控制技术、信息通信技术以及现代管理手段引入设计、施工、运行、维护等环节，以实现延长设备资产全寿命周期，提高设备利用率，降低配电网建设投资，最终实现提高供电可靠性和向用户提供优质电能的目的。智能配电网将使配电网从传统的卖方主导、单向供电、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。随着我国智能配电

第1页

网建设的不断深入，后期将产生明显的经济效益与社会效益。

1.3国内外智能电网技术研究现状

欧美将智能电网的研究重点放在配电网，这是因为输电网在电网的发展中受重视程度较高，技术发展相对成熟，而配电网是与用户直接关联的，也是分布式能源和电动汽车直接接入点，因此发展的需求和潜力极大。大力发展配电技术系统，对提高用户的供电能力和服务水平、保证供电质量、节能减排，促进技术发展和拉动经济的意义重大。

美国埃克希尔能源公司(Xcel )在科罗拉多州的波尔得市建成第一座“智能电网城市”。包括创建一个为整个配电网提供实时高速双向通信的通信网络，优化性能的智能变电站，可应客户邀请安装可编程居家控制装置和全面自动化居家能源使用所必须的系统及基础设备，支持易于调度的分布式发电技术。

2007年10月，我国华东电网公司正式启动了智能电网可行性研究项目，并规划了从2008年至2030年的“三步走”战略。2009年4月24日，国家电网公司总经理刘振亚访美，与美国能源部长朱棣文相晤，并在华盛顿发表演讲称:“中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强屯网为基础，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网”。

从2009年开始，北京、杭州、厦门、银川等城市作为国家电网公司的第一批智能配电网试点工程，已在城市中心区开始了智能配电网建设，包括建设配电自动化系统、智能信息交互平台、智能分布式电源的接入与控制研究、配网的调度监控一体化、用电信息系统的完善和丰富。此外在嘉兴海盐，已经开始了智能小区的试点，采取了光纤到户的形式，完善了用户互动的技术支持平台。

1.4智能配电网的特征

综合利用先进的自动化技术、通信技术、信息技术以及现代化的管理方式和

第2页