基于智能配电网关键技术的城市配电网规划

刘瑞生

（深圳供电局有限公司 广东省深圳市 518100）

随着城市化建设的快速发展，供电能力是影响其发展质量的重要因素之一，同时，在人们日常生活中的地位也十分关键。如何加强城市供电能力，保证居民日常用电，推动电网企业实现可持续发展，是电网企业需要处理的重要问题。而只有城市电网进行科学合理的规划，才可以满足不断增长的发展需求，使居民的基本用电得到满足。然而，从目前实际电网建设情况来看，很多电力企业只关注眼前的问题，并没有长远发展的意识，这就导致我国电力成本的投资成本在逐渐增加，对其发展也造成了一定的约束。

1 智能配电网在城市配电网规划中的具体应用优势

1.1 供电可靠性

智能配电网在具体应用过程中，能够抵御自然灾害和人为破坏，对故障问题能够及时进行智能处理，最大程度地减少配电网故障对人们日常生活造成的影响。当主网发生停电状况时，应用微网系统可以保证重要用户的正常供电，从而真正意义上实现自愈。

1.2 提供更优质的电能

通过先进的电子技术、电能质量在线监测技术，能够对配电网电压进行优化控制，确保电压能够合格，从而对电能质量敏感设备实现持续、高质量的供电。

1.3 兼容性

智能配电网可以支持大量的分布式发电单元、储能装置以及可再生能源，与配电网能够实现无缝隙连接，对微网起到了良好的支持作用，在一定程度上，增加了配电网运行期间的灵活性以及负荷供电的可靠性。

1.4 互动能力强

智能表计与用户通信网络，都可以很好地满足用户需求，为拥有分布式发电单元的用户创造良好的条件，使其能够在用电高峰期持续向电网送电。为更多的用户提供附加服务，这样一来服务理念也能够从电力企业核心转变为以用户为核心。

1.5 提高了电网资产利用率

智能配电网可以实时在线监测主要设备状态，通过状态检修可以延长配电网设备的使用寿命，支持电网迅速进行仿真和模拟，采用科学合理的方法控制潮流，减少损耗，使系统容量可以得到合理利用。不仅减少了投资和设备折旧情况，同时也使用户获得了更加廉价的电力。

2 智能配电网关键技术

2.1 分布式发电技术

分布式发电实际上就是一种简单且基础的创新发电模式，在实际发电期间可以将不同模块组合在一起，在一系列作用下完成发电，在此过程中，发电功率也面临着严格的要求，对于我国部分地区应用情况来看，分布式发电技术还需要分析当地的实际情况，合理调整其发电功率，确保在合理范围内，这样才可以使实际发电需求得到满足。

联网分布式发电系统规划如图1所示。除此之外，分布式发电技术的优点有很多，最主要的就是能够整合不同的模块，从根本上提高发电效率。在分布式发电模式具体构建过程中，必须要贴合当地实际情况，在此基础上来制定出科学合理的安装方案。并且分布式发电技术可以利用自行控制的手段，为不同用户提供多样化的供电设备，实现同步使用，合理控制并协调电量。在实际调控期间，多余的电量还可以通过系统进行二次利用。另外，分布式发电的发电能源采用的是新能源，也就是说，分布式发电技术是绿色能源技术应用的重要体现。联网分布式发电系统流程图如图1所示。

图1：联网分布式发电系统流程图

2.2 配电网自愈控制技术

智能配电网自愈控制可以通过先进的数学和控制理论，构建起配电网在故障扰动区和检修维护区的自动判定算法，在经济评价、用户服务评价以及稳定性评价等相关指标体系下，对配电网的实际运行状态进行评定，并预测可能出现的各种隐患。随后针对相应区域执行控制方案，以此来帮助配电网实现优化运行，实现自愈控制的目的，最终满足清洁环保、灵活互动的供电要求。另外，要想实现配电网自愈与优化控制，则必须要符合以下几点要求。

（1）要具备不同种类的智能化开关设备和智能化以及智能化配电终端设备。配电网中的智能开关具备较强的性能，同时还具有在线监测、功能自适应、自我诊断以及免维护等功能，可以提供高效的网络远程接口。而配电终端设备具有自我检测与识别功能，能够持续提供电源，满足户外工作环境和电磁兼容性的各种要求，在此基础上也能够支持不同的通信方式与协议，本身就拥有远程维护和自我诊断功能。

（2）智能配电网要实现彼此互相联系的供电模式，在网络环境中要兼容分布式发电，并可以灵活调度。并且网架结构还要具有可靠性和灵活性，不仅可以在正常运行下对结构进行优化，同时还要能够在故障控制中进行快速重构。

（3）就是要具备可靠的通信网络。智能配电网优化功能与自愈功能都是通过控制并调配中心后台，实现连续分析和远程遥控。要求配电通信网络必须要安全可靠。同时，通信速度也要更快，对信息处理能力也要适当加强。

2.3 智能配电网数据仓库技术

在智能配电网环境中，电力数据通常都没有集中，而且这些数据的类型较多。如何从这些海量数据中提取出更有价值的信息，为电网稳定运行提供更好的决策要求，是智能配电网实现智能化的重要条件。在数据处理过程中，电力企业通常会用到数据仓库技术，简称ETL技术。它具体包括三方面：

（1）数据抽取（Extract），主要是从系统数据源中抽取出有价值的数据信息。

（2）数据转换（Transform）。将抽取之后的数据信息作为主要目标，根据相关要求完成转换，将数据转化为另一种形式。在此期间，需要对数据源中出现的错误数据进行有效处理，做好数据的加工。

（3）数据加载（Load），在数据完成清洗和加工之后，需要对其进行加载处理，随后保存于数据源系统当中，也就是对数据进行科学集成化处理，为智能配电网的稳定运行提供可靠支持。

2.4 配电自动化技术

配电自动化技术能够综合分析一定范围内的用电水平，同时，还能够使区域范围内的电网规划更加合理。所以，在此技术应用过程中，需要全面分析城市配电网络的运行管理模式，对服务内容进行合理优化，在用户基本用电需求得到满足的基础上，最大限度地优化智能配电网技术，以此来实现电网建设规划的标准，使智能化配电网技术能够体现出合理性和科学性。此外，在该技术方案制定过程中，还要改进并适当调节电力系统，构建长效科学的机制，要在配电主站的基础上，结合配电通信系统，建立起相关的网络模型。以此来远程操控配电网，使其技术所传递出来的信息更加真实可靠。

配电子站的主要作用就是完成信息的汇集和转发，属于配电网自动化的中间层，主要负责电量信息的上传下达。配电终端可以直接安装于用户终端配电设备当中。通信网络能够根据不同区域所采用的组网方案，配合骨干通信网络所采用的双电源和双路由，以此来满足信息可靠性的基本要求。

2.5 配电网仿真与模拟技术

配电网仿真与模拟技术（DFSM）是配电网实现自愈的关键工具，它主要包括的功能有自适应保护、故障定位以及无功控制等，仿真工具具体包括配电网状态评估、电网动态安全评估以及负荷预测等，建模工具包括设备模型、负荷模型以及发电模型等。DFSM技术可以在实时软件平台的基础上，利用数学分析工具和预测技术，结合配电网本身的物理结构和运行状态，对配电网的精确状态进行优化，提前预测配电网中包含的潜在事件，为系统运行人员提供最佳的决策服务，最终实现配电网自愈。

2.6 电动汽车充换电技术

随着城市化发展进程不断加快，越来越多的人开始重视环境污染和能源节约问题。为了能够起到净化空气的作用，提高人民群众日常生活质量，对生态环境进行科学治理，汽车行业也在不断进步，生产模式也在不断升级。在如今发展过程中，很多城市都在推行汽车改造，在技术升级和改装之后，电动汽车的性能得到了明显提升，用户对其经济效益也给予了高度认可。

伴随着电动汽车的数量不断增加，必然会带来较大的用电负荷。与此同时，电动汽车拥有十分广阔的未来发展前景。在大规模增长背后，也对城市配电网络规划提出了更加严格的要求，智能配电网在降低配电网用电负荷量的基础上，还会引起其他方面的质量问题。所以相关人员一定要高度重视，确保配电网的运行质量能够得到稳定提升，从而为我国配电网建设奠定良好的基础。

2.7 高级测量系统技术

高级测量系统（AMI）属于自动抄表技术（AMR）的升级延伸，不仅包含了AMR技术的所有功能，同时也拥有很多高级别的应用，具体包含以下几方面特点：

（1）该技术可以实现测量数据的双向通信，用于停电报告、通信服务连接与切断以及在线读取等先进功能。

（2）可以使测量点在AMI系统网络上完成自主登记与注册。再有就是在网络通信出现问题之后，AMI网络可以自动完成重构，以此来在最短的时间内恢复通信能力。

（3）AMI系统与电力公司的清算系统和其他高级应用系统可以实现内部互相连通。最典型的AMI系统是由智能表计、回程传输单元以及量测数据管理系统构成。将AMI系统与配电网管理系统结合在一起，可以有效提高电网运行效率，对现有的资源实现优化配置。

3 结束语

综上所述，建立完善的配电网系统可以为人们日常生活提供基础的供电。但是面对当前所出现的能源问题，新能源也为配电网络优化提供了更加广阔的设计空间，在城市配电网得到合理规划的基础上，新时代社会发展需求可以得到充分满足。对此相关设计人员需要结合实际建设情况来进行精准规划，这样才可以保证电力系统的稳定发展与完善，提高配电网规划工作的经济效益和社会效益。