智能配电网技术的配电网规划研究

2019-02-11张倩

时代农机 2019年10期

张倩

（三门峡职业技术学院，河南三门峡472000）

配电网规划在电力系统的建设中占据重要分量，与电网的安全性、稳定性有直接的联系。智能配电网技术在当前的发展不断成熟，在领域内的运用也逐渐扩展。将智能配电网技术运用在配电网规划中可以提升电网供电性能和保证电能的运用。但是国内目前对这项技术的运用仍旧处于研究阶段，在很多技术方面还需要不断完善才能够更好地创造经济效益和社会效益。因此加强对智能配电网技术的配电网规划研究在现代化供电发展中有很现实的意义。

1 智能配电网技术

智能配电网具备强大的资源优化配置且运行能力更加稳定高效，在新时期满足且适应新能源和新技术的发展。目前国内电力输送能力不足且新能源并网也存在难度，但发展智能电网都能够一一解决这些问题。我国在智能电网方面的研究起步较晚，电网与能源利用效率并不高，以此从多个角度出发提出“坚强智能网”的建设目标。国家电网在推动智能电网的建设上分三步走，第一阶段从2009～2010年进入规划试点阶段，这个阶段重点开展智能电网发展规划工作，制定出了一系列技术和管理体系；随后第二个阶段为2011~2015年全面建设阶段，在这个阶段内加快建设特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制体系、互动体系、服务体系等，在这个阶段内智能电网的关键技术和装备等实现了重大突破和广泛使用。智能电网的建设目前已经进入第三阶段，即2016~2020年全面提升阶段，全面建成统一的电网，在技术和装备上与国际水平接轨。分布式能源、智能电表等的发展是其重要的技术[1]。在不断的发展中改善传统配电系统的运行模式和管理方式。在国家电网《智能电网关键设备(系统)研制规划》、《智能电网技术标准体系规划》中为智能化电网的发展指明了方向[2]。

2 配电网规划

配电网在电力系统安装中属于末尾环节，在电力系统的建设中配电网的规划、安装都属于系统的建设发展。在配电网规划中需要依据一定的流程来进行合理安排，①数据准备。准备相应的原始数据，对于负荷密度高的大城市、负荷密度小且供应需求强度不高的农村地区，配电设备的性质与特征都存在区别。在配网规划上需要准确把握需求，根据区域特点和经济结构发展的趋势来进行合理规划。②确定配电规划方案，在整个电力系统中综合各方面因素考虑，从区域的长期供电需求开始涉及到经济因素，充分考虑到每一个变量之间的关系确定规划设计方案。③评估方案的可行性，对于规划设计好的方案针对供电的能力与可靠性等需求。从供电电压、未来发展趋势、未来电力需求趋势上合理分析，对电力的适应性进行合理评估。④最终选择出合理的方案确定方案运用，满足用户的用电体验与需求。因此电力规划设计人员需要强化电网规划的水平，在实际的基础上预判未来的发展趋势，在方案规划设计上预留出足够的发展空间，为未来的发展留下余地[3]。因此在智能电网的发展过程中需要不断提升配电网的规划水平，保证电网的安全，所以对于智能电网现阶段的发展就需要立足当前现状，明确在目前的发展中配电网规划的现状、对于关键技术掌握情况、故障事故的处理等。现阶段需要解决的问题有配电网是否能够满足高负荷发展需要；绝缘抗老化程度；线径大小；线路交换机数量；运行线路设备故障等等，在规划的过程中必须考虑诸多因素，帮助人们更好地认识问题以及解决问题。

3 智能配电网规划发展中存在的不足

（1）基础设施大量增加。智能电网规划建设需要大量的网络拓扑结构，需求灵活，技术要求复杂，在不断发展的过程中，对未来电网的典型的网络拓扑结构仍旧难以确定。智能电网在发展的过程中运用范围极广，智能电能表的安装范围不断扩大，但是智能电能表的大范围安装如何支持电网规划运行仍旧是为未知数，其功能的运行和能力的发挥还需要不断挖掘。因此在规划建设上可能存在采用新技术和设备、设施等，在规划建设的过程中可能存在经费不足、风险不确定、施工人员知识能力不足等情况[4]。

（2）缺乏统一标准。通信标准和协议会阻碍数据传输和发展，由于缺乏通信标准与协议导致分布式电源的储能等抑制其数据交换，发电单元、输定单位、配电单位与电力消费者之间难以形成有效的交互，阻碍系统的完全优化升级导致系统的使用效率大大降低。

（3）标准性还需要完善。在电网规划中还需要完善互操作性标准，此标准的使用将电力系统之间的所有设备协调成为可能性。在一些电网运用领域内，如分布式电源额储能之间标准不同，但是协调性非常有限。分布式电源与系统之间的联系，在缺乏协调功能的前提下只能在局部发挥作用，以自治的方式运行。分布式电源的发展需要从电网发展规划的角度充分考虑与电网协调发展运行。

（4）网络数据的安全隐患。智能配电网技术的发展在计算机网络技术的基础上高速发展，但是计算机网络的安全性却难以保证。在数据的保护上由于隐私保护与信息访问权限等问题导致计算机网络安全存在不确定性，这些问题的存在会阻碍智能电网的发展。在智能电网技术的配电网规划中，由于能源互联网、智能交通等都会产生大量的数据信息，要求数据信息的安全性也就是保证智能电网的安全性，但是新数据的产生同样会造成新的数据安全问题。

（5）调度控制。电力负荷、电源计划安排、电压调整等由于可再生能源的运用，在数量不断增长的趋势下电网的兼容性标准需要转变和修改，将其修改为能够同时管理传统发电，也能基于逆变器的可再生能源发电的模式。但是在当前的发展过程中，对分布式电源的调度模式还需要深入研究，分布式能源的最大效益远远没有体现出来，其效益也还需要深入研究。

4 智能配电网技术在配电网中的运用

（1）智能配电网技术的自动化发展运用。智能配电网技术集多种科技技术为一体，再加上配电网规划技术发展的不断成熟，智能自动化技术运用十分频繁且对配电网规划造成了一定的影响。智能配电网技术在自动化技术中的运用，提升了配电网的各种功能，在规划和开发中都得到了很好的运用。智能自动化电网的运用还有利于完善配电网规划方案，提升配电网技术人员的技术水平和能力。有利于确保电力系统的综合调度建立配电网自适应调度平台，建立自动化主站和分站方便管理人员管理和技术人员的施工、智能配电网技术中运用智能自动化技术还能够自动调控与合理调度等相结合，实现远程监控确保配电网运行的安全性。其功能还包括了分布式功能提升配电网整体信息利用率。通过自动监控技术收集用户的信息之后进行统计与科学的处理，确保信息完整与高效利用[5]。

（2）配电网参数测量技术。配电网参数预测技术的运用，有利于帮助配电网实现数据信息的转换方便人员操作和管理。预测技术是智能配电网技术的重要技能组成，通过对配电网的统计与测量充分掌握数据信息，对配电网规划数据合理转换之后操作人员根据系统的提示来进行操作充分掌握系统的信息，能准确评估电网的实际运行情况以此作为判断电网运行情况的基础。参数测量技术的运用还能够防止电网规划中出现故障问题和意外事故，如有人盗取电、区域漏电等，在准确估算电量功耗的情况下准确计算出电费。在确保传统配电准确的前提下计算出电气字数，这种计算方式不能满足智能配电网发展的标准要求，因此引入配电网参数测量技术让相关的部门能够准确把握功耗，为用户的供电提供便利。

（3）分布式电源发电技术。近年以来智能配电网技术中的分布式电源技术逐渐被越来越多的人接受，在配电网规划领域内也被充分认识。分布式能源发电技术在配电网规划中的运用逐渐深入，所以在分布式电源发电技术的运用中，随着技术的深入还需要采取相关的法律规定来确保分布式电源发电技术满足发展的需求。分布式电源发电技术在规划配电网络的过程中发挥了极大的作用，它通过用户周围的固定发电模式，建立用户电源管理平台、用户管理平台，实现输送电的均衡发展。在配电网规划发展的基础上分布式电源发电技术可以充分利用可再生能源，如太阳能、生物能、海洋能源等等。充分运用自然资源解决传统能源使用中出现的技术短板问题，高效率分配电路，促进化石燃料运用的可持续发展。分布式电源发电技术的运用还采取主动网格连接法，这种方式主动分担分布式能源发电的能耗，在配电网规划中发挥了极大的优势强化了分布式发电技术的能力，让控制、监督、测量等集合为一体，强化分布式能源的运用，确保配电稳定的同时降低配电网的能耗。