智能電網(wǎng)電力設(shè)計(jì)探討

梁菲

【摘 ?要】我國(guó)舊時(shí)的智能配電網(wǎng)系統(tǒng)并不能夠跟上如今現(xiàn)代化建設(shè)的步伐，越來(lái)越不能滿足人們的用電需要，電力的供需關(guān)系變得緊張，電力的負(fù)荷量也越來(lái)越大，舊時(shí)的系統(tǒng)極易出現(xiàn)不穩(wěn)定或故障的現(xiàn)象。對(duì)舊設(shè)備的維修產(chǎn)生的費(fèi)用也對(duì)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益產(chǎn)生極大地影響，解決舊時(shí)智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的這些問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);電力設(shè)計(jì)

1智能電網(wǎng)的重要性

（1）大多數(shù)傳統(tǒng)電網(wǎng)所在的地理位置都處于較為空曠的地段，所以在建設(shè)電網(wǎng)的過(guò)程中不管是對(duì)整體線路展開(kāi)構(gòu)架還是對(duì)已建電網(wǎng)展開(kāi)檢查維修，其實(shí)際操作難度都非常大。伴隨著人們生活水平的不斷提高，人們生產(chǎn)生活所需的用電量也大幅度增長(zhǎng)，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)電網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題的次數(shù)越來(lái)越多，電路不穩(wěn)定等一系列問(wèn)題層出不窮。并且部分農(nóng)村或偏遠(yuǎn)地區(qū)受經(jīng)濟(jì)狀況的限制極大，所以只有在已有的條件之下對(duì)網(wǎng)架的承載能力展開(kāi)提高才可以保證農(nóng)村電網(wǎng)的正常用電。而在實(shí)際建設(shè)智能電網(wǎng)之后，可以為農(nóng)村或偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們的用電提供良好的基礎(chǔ)保障。除此之外，增強(qiáng)網(wǎng)架的承載能力也非常有利于傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化建設(shè)發(fā)展。

（2）因?yàn)樵趯?shí)際展開(kāi)供電的過(guò)程中并沒(méi)有詳細(xì)精確的規(guī)劃，所以就會(huì)導(dǎo)致在傳統(tǒng)電網(wǎng)變壓器當(dāng)中的配置存在很多問(wèn)題。特別是在農(nóng)村處于展開(kāi)種植或豐收的時(shí)期時(shí)就是農(nóng)村用電量相對(duì)較大的時(shí)候，如果在這段時(shí)間當(dāng)中因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致電壓器沒(méi)有辦法承載電力的話就無(wú)法正常供電。同時(shí)在部分階段配電的裝置也會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生各種問(wèn)題，這樣不但不能確保人們能夠正常的用電還容易導(dǎo)致用電設(shè)備遭到破壞，所以傳統(tǒng)電網(wǎng)應(yīng)該增強(qiáng)供電的穩(wěn)定性能。在增強(qiáng)供電的穩(wěn)定性能之前還需要了解所處地方的實(shí)際狀況，調(diào)查用電量最高時(shí)的相應(yīng)數(shù)據(jù)，然后針對(duì)變壓器的配置以最為科學(xué)、合理的方式進(jìn)行調(diào)整。

2電網(wǎng)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題分析

2.1基礎(chǔ)需求數(shù)據(jù)不足

當(dāng)下我國(guó)的變電站電網(wǎng)系統(tǒng)受經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的影響，出現(xiàn)了很多新型的技術(shù)，因此，電網(wǎng)系統(tǒng)逐步向智能化的方向發(fā)展。不過(guò)一些變電站在多方面因素的影響下，并沒(méi)有創(chuàng)建智能電網(wǎng)平臺(tái)，這一現(xiàn)狀導(dǎo)致電網(wǎng)在前期設(shè)計(jì)中難以得到全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。此外，電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)需求來(lái)說(shuō)，一些地區(qū)沒(méi)有及時(shí)更新相關(guān)信息，致使電網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的信息處于落后狀態(tài)，而且如果沒(méi)有有效連接城市規(guī)劃信息系統(tǒng)，那么城市電網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)不僅缺乏準(zhǔn)確性，而且也無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)效性的要求。

2.2傳統(tǒng)工作理念影響深遠(yuǎn)

現(xiàn)階段的電網(wǎng)發(fā)展中，盡管在技術(shù)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展得到了更新，應(yīng)用了很多的智能技術(shù)，但是技術(shù)人員將更多的精力投入到建設(shè)供電系統(tǒng)上，卻忽略了配電和電力傳輸問(wèn)題，促使電力系統(tǒng)的完整性受到了影響。此外，供電企業(yè)發(fā)展年限較長(zhǎng)，存在很多的老員工，他們中部分人的思想較為傳統(tǒng)，沒(méi)有隨著時(shí)代的變化及時(shí)更新個(gè)人的觀念意識(shí)，對(duì)于新技術(shù)沒(méi)有掌握熟練的操作能力。而且在實(shí)際的電網(wǎng)工作中，更注重政治工作，忽略了技能型工作的重要性，至使電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展存在滯后現(xiàn)象。

3智能電網(wǎng)電力設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1分布式電源

分布式電源不直接與集中輸電系統(tǒng)進(jìn)行連接，電壓等級(jí)在35kV，包括各種不同類型的發(fā)電設(shè)備及儲(chǔ)能裝置，分布式電源在現(xiàn)代科技不斷發(fā)展背景下出現(xiàn)一種新型的能源生系統(tǒng)，針對(duì)裝置在運(yùn)行過(guò)程中采用的技術(shù)不同，可以將分布式電源分為不同的類型，常見(jiàn)的種類有太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、小型水利發(fā)電等。智能電網(wǎng)中應(yīng)用的分布式電源在具體應(yīng)用過(guò)程中具有生產(chǎn)效率高、可靠性高、效率靈活，具體發(fā)電過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，分布式電源主要分散在用戶附近，這也是分散電源中一項(xiàng)重要特點(diǎn)。分布式電源可以對(duì)不同類型的可再生能源進(jìn)行應(yīng)用，并且可再能源的分布十分廣泛，但是因?yàn)椴煌瑓^(qū)域的資源分布不平衡，因此，在分布式電源選擇過(guò)程中必須加以注意，依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分布式電源選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生資源的合理利用。例如，在分布式電源中可以對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行利用。太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的能源，但是在我國(guó)不同地區(qū)，太陽(yáng)能的分部存在較大差別，因此，在應(yīng)用時(shí)，要做好相應(yīng)的分析工作。從我國(guó)不同地區(qū)太陽(yáng)能的輻射情況來(lái)看，在我國(guó)山西、青海、河北、西藏等地區(qū)太陽(yáng)能輻射總量較大，而在貴州、四川地區(qū)太能輻射量較小。此外，我國(guó)也具有豐富的風(fēng)能資源，并且具有不錯(cuò)的應(yīng)用空間。但是，不同地區(qū)各時(shí)段的風(fēng)速的分布也會(huì)存在較大差別，因此，對(duì)于與風(fēng)能的利用也存在較差異性。我國(guó)夏季平均風(fēng)能密度最小，夏季風(fēng)能密度最大。我國(guó)東南沿海及島嶼地區(qū)風(fēng)能分布最豐富，而四川盆地、云貴高原地區(qū)風(fēng)能較為匱乏。

3.2智能儀表

第一臺(tái)智能儀表被當(dāng)做商品進(jìn)行應(yīng)用是在1989年，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展下，當(dāng)前所使用的HART協(xié)議智能儀表開(kāi)始被人們成套化的應(yīng)用到工程中，其中包含溫度變送器、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、分析儀表等。智能儀表實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化發(fā)展。智能儀表產(chǎn)業(yè)屬于一種技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，科技含量較高，生產(chǎn)管理方式多樣。智能電網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛的是在用戶服務(wù)處安置的智能儀表。這種儀表的安裝位置與普通儀表相同，在設(shè)計(jì)上并不會(huì)產(chǎn)生直接性的影響。智能儀表的先進(jìn)之處在于具有雙向的通訊計(jì)量功能，可以控制電力服務(wù)、監(jiān)測(cè)波形、記錄電流電壓狀況以及進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)等，因此，智能電表能夠形成并記錄下大量的數(shù)據(jù)以供規(guī)劃和運(yùn)行使用，從而實(shí)現(xiàn)更高效的評(píng)估工作。其中，智能電表的突出優(yōu)勢(shì)是在實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)方面，它的發(fā)展傾向于平衡電力系統(tǒng)的負(fù)荷模式，并且智能儀表還可以為其他的智能設(shè)備提供一個(gè)自動(dòng)的響應(yīng)接口。若是從設(shè)計(jì)層面來(lái)看，它的有關(guān)峰值負(fù)荷數(shù)據(jù)是非常重要的，假設(shè)用戶峰荷減少，便可以將供電線路設(shè)計(jì)的更長(zhǎng)一些，這樣被允許的電壓會(huì)更低，電纜線徑也可以減小，這樣的話便會(huì)使供電半徑增加。智能儀表如圖1所示。

3.3電網(wǎng)的自動(dòng)化

以某電網(wǎng)公司為例，參與高可靠供電區(qū)和智能樓宇、智能小區(qū)試點(diǎn)項(xiàng)目工作，有10kv公用配電房20座，該位置的供電面積大約為30km2，其中涉及的區(qū)域還包含核心商圈，該電網(wǎng)當(dāng)中配電變壓器總?cè)萘繛?0000kvA，而配電出線回路一共為300個(gè)。改試點(diǎn)的供電量相對(duì)較大，因此對(duì)于供電也提出了較高的要求。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，相應(yīng)技術(shù)人員對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步建設(shè)和完善，同時(shí)對(duì)其具體運(yùn)行情況作出科學(xué)設(shè)計(jì)，借助先進(jìn)設(shè)備，對(duì)配電情況作出智能化改造。在具體建設(shè)期間，需要針對(duì)原有配網(wǎng)系統(tǒng)做出智能化設(shè)備建設(shè)以及改造。對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中存在的原有設(shè)備作出改造，同時(shí)還需在原有功能基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升智能化功能，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信接口，這種情況下可以進(jìn)一步提升配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸能力。如果智能電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)故障，可以對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸功能進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，以這樣的方式來(lái)幫助工作人員對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，找到故障位置，然后有效解決。因?yàn)檫b測(cè)設(shè)備運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，能耗不高，當(dāng)其具體運(yùn)行過(guò)程中，技術(shù)人員對(duì)故障點(diǎn)作出準(zhǔn)確判斷，從而能夠促使工作人員對(duì)引發(fā)故障的原因進(jìn)行準(zhǔn)確分析。

4結(jié)束語(yǔ)

電網(wǎng)的發(fā)展必須緊跟經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潮流，通過(guò)綜合智能儀表、分布式電源、電網(wǎng)自動(dòng)化及高效的通訊能力等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與智能電網(wǎng)的緊密結(jié)合，從而具有自愈性、可靠性、自動(dòng)化、高效率、抗擊互聯(lián)網(wǎng)攻擊、運(yùn)行方向靈活多變等優(yōu)點(diǎn)。但是，新型的電網(wǎng)與我國(guó)現(xiàn)有的電網(wǎng)存在較大差異，從基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)及改造比較困難，電網(wǎng)改造工作任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜家兵，陳衍鵬，梁滿發(fā).基于分布式實(shí)時(shí)調(diào)度策略的智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2018，2607：119-122+127.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西大同供電公司）