智能配电网基础知识-智能变电站实用技术问答

第五节　智能配电网基础知识

1.智能配电的发展目标是什么?

答:智能配电的发展目标是充分利用现代管理理念，采用先进的计算机、电力电子、数字控制、通信、信息和传感器等技术，实现配电网“电力流、信息流、业务流”的高度融合，使配电网可靠性、运行效率、供电质量和主要技术装备达到国际先进水平。

具体内容如下:在建设坚强配电网的基础上，加强关键设备研制攻关，加快技术标准体系建设，开展智能配电示范工程建设;在地(市)电网建成配电自动化和配电调控一体化智能技术支持系统，提升对现代配电网的驾驭能力，确保配电网可靠、高效、灵活运行;完成配电生产指挥与运行维护管理的信息化系统建设，实现各类应用功能之间的有机整合以及与调度、用电等环节的双向互动;提高配电网对分布式发电/储能与微电网的接纳能力，实现分布式发电/储能与微电网的灵活接入与统一控制。

2.智能配电主要涉及哪些技术领域?

答:(1)配电网规划。主要研究基于不同供电可靠性需求的配电网优化规划方法;研究满足自愈性要求的配电网网络结构、开关设备优化配置原则，计及分布式电源接入、考虑多目标性和不确定性的配电网优化规划方法;研究满足在线规划、多约束条件优化的配电网规划计算机辅助决策支持系统等技术。

(2)配电设备智能化。主要研究一次开关设备与二次终端集成技术，满足环保要求的绝缘技术，配电网状态监测与优化检修技术;研制环保智能化柱上断路器、可维护金属封闭开关装置、集成智能配电站、智能配电终端、智能配电网保护测控一体化装置、高效节能配电变压器、复合电能质量控制装置等设备。

(3)配电自动化。主要研究通过配电自动化实现配电网的全面监测、灵活控制、优化运行以及运行维护管理集约化，从而大幅度提升电网整体可靠性和运行效率的技术;研究配电自动化与其他系统互联，扩展事故紧急处理等应用功能;研究智能配电网自愈、智能配电网调度、经济优化运行以及配电网负荷预测、状态估计等高级应用。

(4)分布式发电/储能与微电网的接入与协调控制。主要研究含分布式电源的配电网规划、调度、运行、监视、保护、控制和电能质量治理技术，微电网监测控制、运行管理和建模仿真技术，虚拟电厂技术和基于虚拟电厂技术的分布式供电管理系统;研制微电网大功率并网和换流标准化装置，满足微电网要求的新型微机保护装置及电能质量治理装置等设备。

3.什么是智能配电网?

答:智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础，通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术，利用智能化的开关设备、配电终端设备，在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下，允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行，鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动，以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其他附加服务。

4.智能配电网由哪几部分组成?

答:智能配电网主要由主站系统、子站系统、通信系统、配电远方终端组成，通过应用配电网运行自动化技术、管理自动化技术、用户自动化技术、分布式电源并网控制技术、定制电力技术等，对配电网各个环节、模块和设备进行智能化，同时结合地理信息系统应用，实现正常情况下配电网与电力系统各个环节的协调和优化运行以及故障情况下的快速定位、隔离、恢复、负荷转移等功能，从而为用户提供优质可靠的电能，为电力企业提供便捷、高效的管理平台和途径，提高配电网的综合自动化水平、管理水平和电力市场化水平，进而实现电力企业管理者、电力用户、系统运行操作的协调和统一。

5.智能配电网与传统配电网相比具有哪些特征?

答:与传统的配电网相比较，智能配电网具有如下特征。

(1)更高的供电可靠性。具有抵御自然灾害和外部破坏的能力，能够进行电网安全隐患的实时预测和故障的智能处理，最大限度地减少配电网故障对用户的影响;在主网停电时，应用分布式发电、可再生能源组成的微网系统保障重要用户的供电，实现真正意义上的自愈。

(2)更优质的电能质量。利用先进的电力电子技术、电能质量在线监测和补偿技术，实现电压、无功的优化控制，保证电压合格;实现对电能质量敏感设备的不间断、高质量、连续性供电。

(3)更好的兼容性。支持在配电网接入大量的分布式发电单元、储能装置、可再生能源，与配电网实现无缝隙连接，实现“即插即用”，支持微网运行，有效地增加配电网运行的灵活性和对负荷供电的可靠性。

(4)更强的互动能力。通过智能表计和用户通信网络，支持用户需求响应，积极创造条件让拥有分布式发电单元的用户在用电高峰时向电网送电，为用户提供更多的附加服务，实现从以电力企业为中心向以用户为中心的转变。

(5)更高的电网资产利用率。有选择地实时、在线监测主要设备状态，实施状态检修，延长设备使用寿命;支持配电网快速仿真和模拟，合理控制潮流，降低损耗，充分利用系统容量;减少投资，减少设备折旧，使用户获得更廉价的电力。

(6)集成的可视化管理平台。实时采集配电网及其设备运行数据，实时运行数据与离线管理数据高度融合、深度集成，实现设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化，为运行人员提供高级分析和辅助决策的图形界面。

6.如何建设智能配电网?

答:建设智能配电网，应综合应用先进自动化、信息、通信等技术，运用现代管理理念和手段，实现减少配电网故障、延长设备寿命、确定资产更换顺序和降低配电网改造投资等目的。

建设智能配电网应在建设坚强智能电网总框架的要求内，遵循“统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进”的原则，分三阶段推进。(www.xing528.com)

第一阶段为规划试点阶段。研究梳理坚强智能配电网的总体框架和技术发展规划，以配电网坚强网架建设为基础，智能配电网科研项目为重点攻关方向，实现配电坚强网架的初步优化，开展智能配电网示范性工程建设。

第二阶段为全面建设阶段。继续开展配电网坚强网架建设，完善坚强智能配电网技术构架体系，在全面总结和评估试点工程经验的基础上，全面铺开智能配电网建设，完成省会城市、直辖市、计划单列市及部分大城市核心区配电自动化建设，基本建成具有自愈与兼容特征的智能配电网。

第三阶段为引领提升阶段。基本完成配电网坚强网架建设，全面开展配电自动化建设，在此基础上评估智能配电系统建设的绩效并推广相关成果;完成储能技术和分布式电源技术的大规模推广，并结合新的应用需求和新技术发展状况，进一步完善和提升智能配电系统的应用水平。

7.如何实现配电网的自愈功能?

答:配电网自愈是指配电系统能够及时检测出系统故障、对系统不安全状态进行预警，并进行相应的操作，使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小。配电网的自愈有两方面的含义:①系统故障后，自动隔离故障并自动恢复供电;②系统出现不安全状态后，通过自动调节使系统恢复到正常状态。

实现配电网的自愈功能，需要研究解决以下关键技术:①非健全信息条件下的快速故障定位、隔离与恢复供电优化策略;②分布式智能自愈控制技术;③严重故障情况下断电快速自愈恢复技术;④含分布式电源的继电保护与系统协调控制技术。

实现配电网自愈，一方面需要高效的智能设备;另一方面还需要有强大应用软件支撑的智能配电主站。智能配电主站系统从全局角度，通过快速仿真等计算分析手段得到故障条件下的配电网优化运行方案，从而能够快速恢复故障区域供电，并通过潮流调整等方式有效提高馈线的负荷率，实现配电网优化运行。

8.配电自动化五种实现方式的适用范围是什么?

答:(1)简易型。适用于单辐射或单联络的配电一次网架或仅需故障指示功能的配电线路，对配电主站和通信通道没有明确的要求。

(2)实用型。适用于通信通道具备基本条件，配电一次设备具备遥信和遥测(部分设备具备遥控)条件，但不具备实现集中型馈线自动化功能条件的地区，以配电SCADA监控为主要实现功能。

(3)标准型。适用于配电一次网架和设备比较完善，配电网自动化和信息化基础较好，具备实施集中型馈线自动化相应条件的地区。

(4)集成型。适用于配电一次网架和设备条件比较成熟，配电自动化系统初具规模，各种相关应用系统运行经验较为丰富的地区。

(5)智能型。适用于已开展或拟开展分布式发电/储能与微电网建设，或配电网的安全控制和经济运行辅助决策有实际需求，且配电自动化系统和相关基础条件较为成熟完善的地区。

9.智能配电网应具备哪些功能?

答:要保证配电网安全、可靠、经济地运行和向用户供电，不仅需要有电力网络和通信网络的物理支持，还需要有集成各种高级应用功能的软件支持。

(1)从网架结构上来讲，智能配电网应该具有可靠而灵活的分层、分布局的拓扑结构，满足配电系统运行控制、故障处理、系统通信的要求。

(2)从运行控制上来讲，智能配电网应该既具有正常运行时实时可靠地系统监视、隐患预测、智能调节、优化运行的能力，又具有系统非正常运行时的自愈控制能力。

(3)从通信上来讲，智能配电网应该具有建立在开放的通信架构和统一的技术标准基础之上的高速、双向、集成的通信网络设施，以实现电力流、信息流、业务流的一体化统一。

(4)从软件组成上来讲，智能配电网应该是基于UNIX、Windows NT平台的完整系统，高度集成SCADA(supervisory control and data acquisition)、PAS(packageof advanced softwar)、DA(distribution automation)、GIS(geographic information system)、DMS(distribution management system)，既满足配电系统安全运行的要求，又满足各类用户方便使用的要求。

10.我国发展智能配电网的现状如何?

答:2009年5月，国家电网公司正式发布统一坚强智能电网的研究报告。

智能配电网是统一坚强智能电网的重要组成部分，关系到我国电网的智能化是否能够顺利实现。目前，虽然我国在大力推进和实施配电自动化项目，但由于我国各配电地区设备水平、配电自动化水平参差不齐，造成配电网架相对薄弱，不能解决大量的可再生能源接入对电网影响的问题，还远未达到智能配电网所要求的鼓励用户参与电网互动、支持新型混合动力电动汽车、支持需求侧管理，还不能够做到配电网优化运行、自愈控制，配电网自愈控制关键技术、可再生能源发电的政策和市场运行问题也有待于进一步研究。因此，加快配电网的智能化工作，建设坚强智能配电网，已经刻不容缓。