輸配電技術在智能電網(wǎng)中的應用

云南電網(wǎng)昭通水富供電局 糜祖宇

作為智能電網(wǎng)建設的重要組成部分之一，輸配電技術水平高低也直接影響到智能電網(wǎng)應用水平及供電效率。與此同時，隨著社會的發(fā)展以及科技的進步，智能電網(wǎng)也逐漸成為新形勢下電力行業(yè)的發(fā)展基礎。

1 智能電網(wǎng)的概念與基本特點

智能電網(wǎng)顧名思義指的就是具有較高的智能化以及信息化的電網(wǎng)技術，主要包括信息技術、計算機技術、管理技術、集成技術以及自動化等多項技術，具有較高的完整及系統(tǒng)性，為此其可有效保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。具體而言，智能電網(wǎng)主要是依托于現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術，然后通過先進的信息技術等來保證電網(wǎng)的正常運行，且此技術的建設還提升了電力行業(yè)的經(jīng)濟及環(huán)保性能，推動了整個電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

智能電網(wǎng)的基本特點：可優(yōu)化整個電網(wǎng)信息服務；所輸出的電能質量較高；防外侵能力較高；自我修復及兼容性較好。因為智能電網(wǎng)具有上述特征，所以其經(jīng)濟性、環(huán)保性、穩(wěn)定及安全性能要明顯高于傳統(tǒng)電網(wǎng)，可更好地滿足不同用戶的不同用電需求，有效的提升了供電質量和效率。另外，由于智能電網(wǎng)自身的環(huán)保性，所以一方面可有效緩解目前全球能源短缺的問題，另一方面還可有效改善全球污染問題，從而為可再生資源的開發(fā)利用以及環(huán)境保護等領域的發(fā)展提供了契機[1]。

2 輸配電技術在智能電網(wǎng)中的應用

2.1 配電自動化技術的應用

對于智能電網(wǎng)而言，配電自動化技術可謂其核心技術之一，該技術主要是融合了計算機技術、信息集成及通信等多種技術，其主要是由用戶信息、電網(wǎng)自身結構信息、設備信息及電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)等形成的較為完整的自動化系統(tǒng)，可有效實現(xiàn)整個配電網(wǎng)網(wǎng)絡運行、管理及監(jiān)控的自動化控制。一般主要包含四個層面即用戶、饋線、配電管理及變電站的再在經(jīng)過一系列控制中心、變電站等將控制指令發(fā)送到執(zhí)行終端，實現(xiàn)對配網(wǎng)的自動化控制。通過配電自動化技術的應用可切實保證供電質量及效率，從而提升用戶的服務質量。其中，饋線自動化的應用不僅是實現(xiàn)配電自動化的重要基礎，也是保證配電可靠性及安全性的重要途徑之一。

饋線自動化針對的主要是低壓配電系統(tǒng)中的饋線電路，作為配電線路的終端設備，通過有效地將線路運行各項參數(shù)進行傳遞至控制中心，同時還實現(xiàn)了對饋線的自動化監(jiān)控，進而提升配網(wǎng)調度及自動化改造質量。通過對饋線自動化技術改造可實現(xiàn)對饋線運行狀態(tài)的監(jiān)測和管控以及解決對隔離故障區(qū)域恢復供電、無功補償?shù)葐栴}。智能電網(wǎng)的另一核心技術是廣域測控體系，通過該體系的應用不僅可保證智能電網(wǎng)覆蓋范圍更為廣泛，還實現(xiàn)了整個區(qū)域的智能化監(jiān)測、管控以及保護等。其在智能電網(wǎng)中的應用主要體現(xiàn)在故障定位、運行監(jiān)測、電能質量的監(jiān)測及調節(jié)、故障隔離等[2]。

2.2 變電與調度技術的應用

對于智能電網(wǎng)的輸配電而言，變電及調度作為基礎流程之一，其也是電力系統(tǒng)實現(xiàn)智能化的重要基礎，為此，對于智能電網(wǎng)的構建過程中，加強對智能變電站及智能調度技術的應用顯得尤為重要。智能變電站指的主要是智能電網(wǎng)輸配電系統(tǒng)中的基礎組成單元，并且也是最小的單元，但其重要性是無法忽視的。在構建智能電網(wǎng)過程中，往往是以智能變電站的建設入手，就目前的智能變電站的建設情況來看，其主要采用的是環(huán)保、節(jié)能及集成的設備組裝而承擔，并依托于網(wǎng)絡通信平臺來實現(xiàn)輸配信息數(shù)據(jù)的高效傳輸，通過自動化的數(shù)據(jù)采集、控制、監(jiān)測、測量及保護等來保證輸配電系統(tǒng)的正常運行，并實現(xiàn)整個輸配電過程的自動化控制、在線分析、智能調節(jié)以及協(xié)同等。

在進行智能變電站的建設過程中，由于其核心技術主要是計算機及通信技術，為此其還具有優(yōu)先級、高通信率等特征，而為了更好地實現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設需求，就須依托于傳統(tǒng)的配電自動化技術融入智能配網(wǎng)技術，從而構建功能全面、智能化程度較高的配電網(wǎng)網(wǎng)絡中心平臺，總而言之就是要構建智能調度中心。通過該調度中心的構建可有效地實現(xiàn)預感、預警、交易及調度、事故處理等多項工作，從而提升智能電網(wǎng)中的輸配電的智能化以及自動化程度，為不同用戶提供高質量的電能。

2.3 自愈控制技術的應用

作為實現(xiàn)智能電網(wǎng)中配電智能化的核心技術之一，自愈控制技術發(fā)揮了不可替代的作用，且該技術也是智能電網(wǎng)配電系統(tǒng)中的重要標志。在智能電網(wǎng)中通過一個月自愈控制技術可高效地實現(xiàn)電網(wǎng)資源的信息共享以及應用等操作，且在電網(wǎng)輸配電過程中一旦發(fā)生故障其還可發(fā)揮預測、報警并根據(jù)配電系統(tǒng)中的故障等制定針對性的解決方案，從而為電網(wǎng)輸配電故障的預防校正、檢修維護等工作提供技術支撐，切實提升電網(wǎng)的運行效率以及質量。此外，自愈控制技術在很大程度上還可對供電過程中重大的干擾發(fā)揮遏制或者預防作用，從而降低電網(wǎng)運行過程中事故的發(fā)生幾率，從而為用戶提供高質量的電能。

一般情況下，智能電網(wǎng)如想實現(xiàn)配電系統(tǒng)的自愈控制須要滿足以下要求：智能電網(wǎng)中必須要配置配電終端設備及智能化開關等，如饋線終端、站所終端、配變終端等；智能電網(wǎng)中的配電網(wǎng)絡須具有兩個及以上的電源，且應具有較高的拓撲結構；智能電網(wǎng)中須具備高質量的通信系統(tǒng)；智能電網(wǎng)中所有的處理軟件系統(tǒng)的自動化程度要較高等，也只有這樣才能更好地發(fā)揮自愈控制技術的優(yōu)勢作用，保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)的高質量運行[3]。

3 輸配電技術在智能電網(wǎng)中發(fā)展趨勢

3.1 電能質量控制技術

對于傳統(tǒng)的輸配電技術而言，其在質量校驗過程中其評價指標主要包括電壓、電流、頻率及諧波等，而隨著社會的發(fā)展人們生活水平的提升，對于電力需求逐漸增多，對于電能質量要求也逐漸增大，尤其是對于輸配電體統(tǒng)中的電壓閃邊、電流瞬間震蕩及波動干擾等參數(shù)的要求越來越高。基于此，須加強對電能質量控制技術的發(fā)展和應用，保證震蕩及脈沖等不良情況得以有效控制，降低其發(fā)生幾率。如，根據(jù)社會的實際生產(chǎn)及群眾需求等，科學應用動態(tài)電壓恢復或智能配電系統(tǒng)等來為社會生產(chǎn)及人們生活提供高質量的電能，進而在提升電力能源的便利及可操作性的同時滿足用戶不同需求。

3.2 可靠的網(wǎng)絡結構

網(wǎng)絡結構作為供電系統(tǒng)中的重要組成部分，其可有效地保證整個供電的可靠以及安全性，從而為用戶提供高質量的電能。而隨著社會的發(fā)展以及科技的進步，對于電力需要逐漸增加，與此同時隨著電力規(guī)模的不斷擴大，網(wǎng)絡結構的科學合理性將起到至關重要的作用，這也是未來輸配電技術發(fā)展趨勢之一。就目前的電力市場而言，其所采用的網(wǎng)絡結構主要是網(wǎng)絡式、放射式及環(huán)式等表現(xiàn)形式，其中放射式的網(wǎng)絡結構形式無論是結構還是操作性等具有明顯優(yōu)勢，且建設成本較低，而環(huán)式的網(wǎng)絡結構是目前應用最為廣泛的配網(wǎng)網(wǎng)絡結構形式，其可靠性要明顯高于放射式，但所需配套設施較多，操作較為復雜，造價及短路電流水平較高；網(wǎng)絡式的網(wǎng)絡結構形式配置雖然施工難度較大但可靠性較高，為此，在實際應用過程中須要結合實際配電需求科學選擇網(wǎng)絡結構形式。

綜上，隨著社會的發(fā)展以及科技的進步，我國電力系統(tǒng)也逐漸朝著自動化、智能化方向發(fā)展，而智能電網(wǎng)的應用不僅切實地為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了技術支撐，還有效改善了電網(wǎng)運行環(huán)境，提升了電網(wǎng)系統(tǒng)技術水平。即使如此，智能電網(wǎng)在應用中仍存在一定的問題，其優(yōu)勢作用并未完全發(fā)揮出來，為此，通過配電自動化技術、智能變電站與調度技術以及自愈控制技術等輸配電技術的應用將有效的發(fā)揮智能電網(wǎng)的優(yōu)勢作用，切實的推動我國電力行業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展。