浅析智能配电网的自动化应用

浅析智能配电网的自动化应用

摘要：在全面建设智能电网的背景中，配电网的智能化成为评判智能电网建设

与发展的现代化水平的重要指标，配电网智能化技术的程度将决定智能电网供电

过程的稳定性与可靠性。本文将从智能配电网的基本构成为切入点进行分析，对

其采用的主要自动化技术进行论述分析，并提出自己的见解与发展建议。

关键词：配电网；自动化应用；发展建议；虚拟技术

正文：

0引言

在近几年的社会发展中，互联网技术的发展日新月异，尤其是大数据与云计

算技术的快速发展，为我国智能电网的发展奠定了技术的基础。所谓的大数据技术，就是指对一些异于常规的，不能用正常的工具软件进行有效选择、整理、复制、粘贴、分享的一些数据的集合，这些数据结构比较复杂、数量比较庞大、人

们比较难以应对[1]。而云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理

工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算简单说来是进行处理一些现阶段

计算机难以完成的庞大且复杂的计算数据。

在当今社会，我国的智能配电系统有着自己的优势和特征，例如它具有操作

过程方面快捷、分布广、类型多样、规模宏大、设备比较先进等优势]。随着社会的进步和时代的发展，人们的用电需求在不断地上升，为了满足人们日益增长的

用电需求，我国的智能配电系统在不断地升级和完善。

1传统配电网系统的简介

传统的配电网是被动的配电网，其运行、控制和管理模式都是被动的。由大

型发电厂生产的电力，流经输电网（通常称为高压网络），通过配电网（有高压

有低压）送到用户，因此中低压（LV）配电网即为电力系统的“被动”负荷，因此

配电网可以称之为被动配电网（PDN，passive distribution network）。即使采用配电自动化，尤其是在中国，其核心控制思路仍然是被动的，即在无故障的情况下，一般不会进行自动控制的操作。现有的配电网分析计算，无论损耗、电压和可靠性，都是基于最大负荷条件或平均负荷条件。因此，传统配电系统本来就不是为

接入大量分布式资源而设计的。大量分布式能源（DER）接入配电网后可能会带

来诸多影响。例如，影响短路水平和设备选型、影响无功功率和电压分布、影响

保护、配电自动化和故障清除过程、影响特殊情况下的孤岛运行。因此，为了应

对大量分布式DER的接入，而且还维持原有的可靠性，需要向主动控制和主动管

理发展。

2智能配电网

2.1发展规划与介绍

根据配电容量和配电规模，智能配电自动化系统可合理分类，包括3种中小

规模的配电自动化系统[2]。我们所说的配电自动化主要包括有三大方面的自动化

规模：分别为全站自动化、自动化设备、调度中心到终端站的安全监控、故障报

警和保修、自动抄表和信息数据采集等。简单说来，主要是配电网所进行的工作

步骤，接收从电网总部供电的电能进行处理，设备可在计算机的控制下自动进行

调节，该控制的精度与效率要远超出人工控制，这也是智能配电网的最大的特点。因此，在智能配电自动化系统建设过程中，应考虑其类型、具体要求、建设目标

和未来发展规划。与此同时，要全面考虑系统的经济性、安全可靠性、可扩展性

等特性，利于在当下整合各种区域经济背景下更好地满足电力的相关需求。

2.2无线通信及技术

由于供电企业在供电过程中需要进行大量的信息处理与采集，这对于电网公

司对供电的要求与时间把握具有重要的参考意义。智能配电网的第二大特征便是

可通过传感器的信息采集实时的将数据信息传输至电网总公司中，并将用户的资

料传输至下一级。由于信息内网辐射范围有限，通信方式和信息安全限制了业务

的发展，经常采用的是用电信息采集、业扩报装、电费缴纳、抢修通电等业务由

租用运营商的GPRS/2G/3G公共通信网承载，虽然能够与客户保持良好的沟通和

交互，一定程度满足业务对通信的需求，但是仍然存在运营成本高、安全风险大、故障处理慢、可控性低等问题[3]。

无线通信技术与电力系统采用的光纤、载波、微波、卫星等众多传统通信方

式相比，拥有敷设灵活、维护便捷、经济高效的优势，应用无线通信技术搭建承

载配用电业务的电力无线专网，确保配电自动化、用电信息采集、负荷控制等业

务传输的安全性、实时性和可靠性，能够满足目前智能配电网发展以及各类配用

电终端接入对通信的巨大需求，具有广阔的应用前景，能够打通智能电网通信的“最后一公里”。当前，电力无线专网试点建设工作正在进行中，可以预见的是承

载配用电业务的通道将从租用的公网向电力无线专网过渡。此外，为应对配用电

工作场景的复杂性，通常需要移动充电、应急照明、信息存储和精确定位等功能

作为支撑[3]。

具体工作结构如下图图1所示：

图1 具体工作流程图

2.3云计算技术

智能配电网建立了远程数据传输系统时，需要根据配电自动化系统优化流程

来进行。主要采用了以下几方面的内容：

1.通过移动网络信息功能，可对传输配电自动化系统信息进行远程接收；

2.在配电线路中进行电压临近器的安装与设置，通过计算机对馈线电压进行

全面实时监测，并将配变布点合理地加到不达标的相关馈线中[4]。

此外为保证检测信息与传递数据的正确性，需要对各部分装置的布置环节与

位置进行严格的限制与连接，我们在智能配电网中采用的主要是WIFI通讯技术，在局域网的范围下同手机以及主控制器进行连接更加便利。

3未来的发展规划与建议

3.1建立以配电网为中心的核心统一管理机制

智能配电网控制的第三大特点为进行统一调度与管理。这样的做法能够促进

各分部间的良好交流与协作。因此，可增加电力信息技术在配电自动化中的比重，促使电力系统及配电自动化中的相关自动化策略可以得到更好的运用。而统一管

理还可以让各部门在行为判断上实现高度统一，使得智能电网实际运行方面可以

实现科学的集中管理，利于科学地指示电网运行工作，对主计算机端相关计算数

据进行统筹，进而实现电网运行的科学控制[5]。

3.2优化现阶段的自动化结构

我们需要针对不同阶段下配电网所接负荷的等级不同进行适当的电能调配。

以此做到对资源的最佳利用。由于智能配电网的建设与发展刚进入起步阶段，适

当借助网络运营技术进行信息的控制与传递。同时也可通过网络进行实时对电能

的利用可进行对窃电现象和偷电现象的最大限度避免，智能配电网的有效控制可