中心城区智能配电网建设研究

摘 要： 配电网是电力系统中向用户分配电能的环节，它的坚强与否直接影响到人们的生活。中心城区的配电网通常承担着对高密度、重要负荷的可靠供电的任务，因此，中心城区配电网的建设十分重要。随着自动化技术、通信技术等先进技术不断发展，智能化成为配电网建设的必然要求。本文从配电自动化系统、分布式电源接入角度研究了中心城区智能配电网建设的目标和原则，可以为中心城区的智能配电网建设提供一定的参考价值。

关键词：中心城区；智能配电网；电网建设

0 引言

随着社会、经济的不断发展，电力用户对于电能的质量和可靠性的要求不断提高。据统计，目前95%以上的停电事故的起因是在于配电系统的问题。而我国配电网的建设、发展远远滞后于输电网，自动化程度较低，造成供电能力和供电质量无法满足社会发展需求。近年来，随着资源紧缺和环境污染等问题的日益突出，如何建设一个能够满足大规模分布式电源接入的配电网成为电力行业探索的热点。随着自动化技术、通信技术等先进技术不断发展，“智能电网”的概念应运而生，智能配电网可以满足大量分布式电源以“即插即用”的方式接入，能面对最广大的电力客户，与客户实现信息和业务的互动【1】。对于负荷密度大、负荷重要等级高的中心城区而言，智能配电网的建设势在必行。本文将中心城区智能配电网建设从配电自动化系统、分布式电源接入两个方面进行了研究，可为中心城区的智能配电网建设提供参考。

1配电自动化建设

1.1配电自动化建设目标

配电自动化是一种综合信息管理系统，它通过采用计算机技术、数据传输技术、控制技术等以提高配电网供电的可靠性，改善电能质量，提高管理水平和工作效率，是实现智能配电网的基础。配电自动化系统建设主要需要实现以下几个目标。

（1）配电网运行自动化

配电网运行自动化是配电自动化的基本目标，包括数据采集与监控、馈线自动化、负荷管理以及自动化抄表。通过实现配电网运行自动化可对城市配电网运行状态进行监视、控制和协调；对配电网故障自动定位、隔离及非故障区供电的恢复；完成远方抄表计费。

（2）配电网信息共享

通过建立统一的数据交换模型，设计一体化的配电网资源数据，完成数据的统一表达和信息共享，实现各个应用系统之间紧密的纵向和横向信息集成【2，3】。

（3）配电网管理自动化

通过用电管理、停电管理、设备管理的自动化，建立完整、准确的信息统计库，对各种管理过程提供信息支持，以便于供电企业对用电信息和设备资产进行管理，更好的为电力用户提供服务。

1.2配电自动化建设原则

（1）配电自动化主站建设原则

配电自动化主站是配电自动化系统的核心部分。配电自动化主站要建立完整的图模管理；实现配电网信息的集成与共享；实现配电网监测控制和馈线自动化功能；满足新能源接入的要求 【4，5】。

（2）配电自动化终端建设原则

配电终端装置的功能是对配电网及配电设备的信息进行采集和控制，它主要由馈线终端单元、配变终端单元、远动终端单元和电量集抄器等构成。它应当具备遥测、遥控、遥信功能，对时功能，定值远方/当地修改和召唤定值、手动操作功能，通信功能，设备自诊断及自恢复功能，故障判别功能，具有后备电源或有外接后备电源的接口等基本功能【6】。

2 分布式电源接入

2.1分布式电源接入目标

分布式电源通常指发电功率在几千瓦至数十兆瓦的小型发电单元，通常分散地装设在用户附近，包括内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电(光伏电池、光热发电)、风力发电等。分布式电源通常接入中压或低压配电系统，能够满足大量的容量各异、具有波动性和随机性的分布式电源以“即插即用”的方式接入配电网是智能配电网最终的建设目标之一。分布式电源接入目标主要有以下几点。

（1）实现对分布式电源的运行状态进行监测与控制。太阳能、风力等分布式电源具有波动性和随机性，容易造成电网波动，严重影响电网运行的可靠性，因此动态监视分布式电源的运行状态，实时调整分布式电源的功率调节控制装置、电源并网点无功补偿装置等，对于配电网的安全稳定运行很有必要。

（2）利用微网提高分布式电源接入后配电网的可靠性，改善电能质量，实现对现有能源的充分利用。分布式电源、储能/供能装置和负荷构成了微网，微网通过智能化的静态开关与电网相连，可根据运行工况主动选择并网或孤岛运行状态， 并能在两种运行状态间平稳转换。这两种运行状态都要求配电系统采用集中与分散相结合的控制方式，而孤岛运行方式成功的概率高，并且能提高配电网络可靠性，因此成为分布式电源高渗透率配网的最佳运行方式。

2.2分布式电源接入原则

（1）分布式电源继电保护和安全自动装置配置方案应符合相关继电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定。

（2）分布式电源接入系统时应具有明确的并网点，分布式电源的最大输出容量和并网点短路电流水平需要满足相关规定，确保能够满足分布式电源用户自发自用，余电上网的要求。

（3）分布式电源接入后，配电网的各项电能质量指标应满足国家标准规定。

3 结语

中心城区的负荷性质决定了其配电网的智能化建设势在必行。智能配电网建设需要依托配电自动化、配网通信系统、分布式电源接入等先进技术，涵盖网架结构、电力设备改造等方面，因此智能配电网建设无法一蹴而就，研究工作需要不断开展。在不断吸收国际先进智能配电网技术的同时，结合我国城市配电网发展特点，考虑不同城市规模和电能需求的差异性，建设符合中心城区用电要求的智能配电网。

参考文献

【1】邵伟明. 中心城区智能配电网的规划和建设研究[D].浙江大学，2011.

[2] 刘健．配电自动化系统．北京：中国水利水电出版社，2003．

[3] 黄健．配电自动化发展趋势．电工技术杂志，2003，(3)：3-6．

[4] 周敏，程浩忠，周中明．优化理论在城市配电网变电站选址中的应用[J]．供用电，2003，20(2)：7-10．

[5] 汪兴旺，邱晓燕．基于改进粒子群算法的配电网分布式电源规划[J]．电力系统保护与控制，2009，37(21)：16-20．