10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的智能化研究

萬立興

摘 要：總的來看，國內(nèi)的城市供電網(wǎng)架還是比較脆弱的，相應的配電網(wǎng)也不是很健全。針對這個情況，國家進行了大面積的電網(wǎng)建設和工程升級，強化了配電網(wǎng)的搭建，如此種種努力都為配電網(wǎng)絡的智能化夯實了基礎。諸多城市在城市電網(wǎng)升級過程中，也實施了一些配電智能化工程，以此來強化配電的穩(wěn)定性，增強用戶的服務質(zhì)量，優(yōu)化配電系統(tǒng)的運行能力。文章主要介紹了基于10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的智能化在電力系統(tǒng)中的應用。

關鍵詞：智能化配電系統(tǒng);應用;配電網(wǎng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.160

1 配電網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀

城市配電網(wǎng)的不斷升級，就對系統(tǒng)的智能化管理和穩(wěn)定性做出了更高的約束，與此同時，計算機系統(tǒng)可靠性的不斷加強，微處理器技術的普及，使得智能化電器元件有了更好的運用環(huán)境，實用性進一步增強，由此在管理系統(tǒng)也實現(xiàn)了突破。相較于SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)中的使用，它的目標對象就是用戶本身，但是它的興起時間較晚。當前市場上，諸多智能化監(jiān)控系統(tǒng)基本都是在已有的SCADA系統(tǒng)之上發(fā)展而來的，如此一來固然能夠符合簡單的監(jiān)控需求，但是發(fā)揮不出10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的最大價值。針對此類問題，美國人首先提出了解決方案，它們研發(fā)并公布了全新的智能配電管理系統(tǒng)，顛覆了人們對這一概念的認知，同時還一同發(fā)布了微機綜合保護設備，這在管理層面上具有重大的意義。甚至可以說是顛覆性的改變。

2 智能化配電系統(tǒng)的模式

2.1 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡智能化

參照國內(nèi)行政管理體制及配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征，不難看出，已有的模式中基本都是運用的分層控制處理。

智能化配電系統(tǒng)的基礎是一些智能化設備，這些設備具有一定的通信能力，憑借計算機網(wǎng)絡進行關聯(lián)，以此完成變電站的智能化管理，當然針對的對象還是那些智能化設備。在10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的管理過程中，很多時候都會接觸到控制終端，它們一般具有很多設備，分布面積大，一線情況繁雜，設備自身開啟很多，很容易發(fā)生故障脫扣等問題。智能化配電系統(tǒng)就能很好的處理這些問題，它強大的抗干擾性能，關鍵性的控制性能都得益于智能化設備，由于各項工作的完美銜接，使得完全分布控制系統(tǒng)逐漸形成，由此電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的要求也能夠輕易實現(xiàn)。還有一點值得注意，那就是這些智能化設備能夠單獨運行，不受計算機網(wǎng)絡的影響，這對于系統(tǒng)安全性是一種增強，對于實用價值也是一種提升。

2.2 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡智能化的應用模式

美國能源控制公司在智能配電領域取得了很大的成就，其中一件代表性的產(chǎn)品就是電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)絡系統(tǒng)，根據(jù)市場的實際需求，它們發(fā)布了AECONTROL監(jiān)控系統(tǒng)，并得到了良好的市場效益。

現(xiàn)如今，國家的很多10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡智能化裝置都不具有較好的性能，即便是能夠數(shù)字通信，但也不能滿足互換性和一致性要求，顯而易見，假如沒有通信協(xié)議的一致性，那么兼容就會有著很大的問題。不過經(jīng)過升級之后的10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡智能化裝置就明顯不一樣，它在信息處理上更加靈活，基本能夠符合網(wǎng)絡開放性需求，也就是兼容性顯著提升。能夠支撐符合標準的現(xiàn)場總線樣品的加裝，拓展比較便捷，也能夠達成系統(tǒng)在集成時的各種需求。

2.3 配電智能化對設備開關的要求

配電智能化與設備開關內(nèi)在聯(lián)系緊密，網(wǎng)絡層面上的重組故障和自行隔離，基本都會借助PC機對開關遠距離調(diào)控。不僅如此，設備開關還有別的用途，比如進行相關數(shù)據(jù)控制及采集。有鑒于此，我們以配電智能化系統(tǒng)的需求為基礎，對用于此種情況的所有設備開關提出了以下注意事項：

（1）開關在操作層面上兼具手動和電動兩種功能;

（2）在電源上一般使用的都是直流電源，大小基本為48V/24V，建議使用滿足條件下的最小容量;

（3）設備開關有很多要求，必須要有良好的絕緣性能，要實現(xiàn)無油化、產(chǎn)品要做的盡量小，功耗要盡量減小;

（4）設備開關盡可能與TA、TV共生設計;

（5）狀態(tài)信號有很多類別，有彈簧儲能信號、刀閘信號等;

（6）控制接口則有著更高的要求，它需要具有開關外接的相關接點。

上述需求都是最常見的最基本的需求，這是必須要滿足的，除此之外，設備開關還應該在操作電源、操作機構(gòu)等領域進行革新。在以往的設計中，基本都是將直流二百二十伏或交流二百二十伏作為電源，但是這樣做明顯會和系統(tǒng)出現(xiàn)兼容性問題。對于整個供電的配電系統(tǒng)而言，如果出現(xiàn)了大的問題，基本上整個線路都會崩壞。

2.4 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡智能化系統(tǒng)的應用技術

當前，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，測控技術、傳感器領域、通信科技都取得了極大的進步，這都為電力系統(tǒng)智能化夯實了基礎。經(jīng)過詳盡的調(diào)研和認真比對，我們發(fā)現(xiàn)10kV配電設備最有智能化潛力。

10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡智能化系統(tǒng)借助計算機檢測技術，完成了不同模塊之間的銜接。這樣一來就能夠顯著增強其可靠性，并增強了它的傳輸速度。在通信介質(zhì)選材上，我們一般使用的都是雙絞線，總線位置極限狀態(tài)下甚至能夠兼有一百多個點，同時還有總線仲裁技術，通信協(xié)議標準化等特性，如此種種都對智能化通信有著良好的促進作用。

3 結(jié)語

綜上所述，10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的智能化是一個綜合性的知識體系，它在電力系統(tǒng)中使用時，技術層面上不僅涉及自動控制、機械、計算機等基礎學科，還兼有測量、通信、傳感技術等學科，只有各部門之間相互協(xié)調(diào)，才能發(fā)揮設備最大的價值。伴隨著10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡智能化的不斷優(yōu)化，其必將成為未來發(fā)展的主流，應用前景十分光明。當前，智能化配電系統(tǒng)正在朝向多功能、精細化發(fā)展，10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的智能化的引入，必將使得電力系統(tǒng)中智能化產(chǎn)品在穩(wěn)定性和兼容性上有一個重大的技術飛躍，造福人們的生活。

參考文獻：

[1]徐溪.電力系統(tǒng)10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的智能化[J]. 工程技術：全文版，2016（11）：00209.

[2]彭信成.基于1OkV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡的智能化探討[J].華東科技：學術版，2014（01）：240.

[3]高志剛.10kV電力系統(tǒng)的智能配電網(wǎng)絡探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（32）：166.

作者簡介：萬立興（1987-），男，廣東韶關人，本科，助理工程師，研究方向：10kV電力系統(tǒng)。