浅议城区配电网智能化系统改造
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作者: 陈海滨
摘要：随着经济的快速发展，电力企业已经成为了我国经济的重要支柱，配电网作为电网结构的重要组成部分之一，为人们的生活及工农业生产提供优质的电力支持，但是，相应的用户对于供电可靠性提出了更高的要求。同时，随着科学技术的不断发展，电网自动化和通信规划作为电网自动化水平和通信技术手段的不断提高，已经成为电网规划过程中必不可少的部分。配电网智能化改造一方面符合了城市规划总体的发展规划，同时也是电力企业战略发展的最为重要的组成部分。本文通过对配电网智能化系统的阐述，重点对城区配电网智能化系统改造进行了分析。
关键词：城区；配电网；智能化系统；改造
中图分类号：U665.12
随着现代分布式电源接入电网，分布式电源的快速发展给配电网优化规划带来更大的挑战。根据分布式智能配电网优化规划条件下新增负荷节点的情况，从供电公司的角度出发，以配电网接入投资、线路投资及电网有功损耗为最小目标函数，建立了包括分布式配电网规划的多智能化系统，并运用相应的多智能体遗传方法对整个配电网的整体进行了优化。
1.配电网智能化系统概述
简单的说，配电网智能化系统就是（Smart Distribution Grid简称SDG）智能电网中配电网部分的内容。与传统的配电网相比，配电网智能化系统具有更为强大的功能，例如：1、智能配电网自愈能力强；2、具有较高的安全性；3、能够提供更高质量的电能；4、支持与用户互动；5、对配电网及其设备进行可视化管理；6、具有更高的资产利用率等。
2.我国城区传统配电网发展现状
在我国，电力的供应分布并不均匀，在实际供电过程中，很多因素对配电网供电都有一定的影响，导致供电可靠性降低，全国各地区每年的平均停电时间达到30小时以上，给用户带来了严重的损失。我国配电网发展现状就决定了配电网检修计划制定对我国配电网发展的重要性，而我国当前配电网供电发展的现状是：
2.1 配电网设计和结构的不合理
对于整个配电网络发展有直接的影响因素的是配电网自身机构的状态。当前配电网络在结构上通常以放射状为主，而且配电网络的分布存在问题，导致了输电距离较长，半径较大，降低了供电可靠性，当配电网出现故障时，就会造成大面积的停电，一旦停电也没有及时有效的补救措施。
2.2 配电网设备故障与线路故障
配电网设备现有的设计问题使配电网在恶劣的环境下很容易受到外界的影响，一旦遇到雨雪大风等恶劣天气就会使配电网设备达不到标准的线路出现断裂，造成大面积的停电事故。同时还有一些电杆位置不合理或电杆年代比较久远而导致设备老化等问题的出现，都会增加故障的出现。
2.3 软件的缺陷
随着我国经济和科学技术的不断发展，我国很多地方的配电网络都已经实现了配电自动化管理，但是我国现代化的配电自动化管理人员队伍现在还比较缺乏，原有工作人员专业技术相对比较陈旧，并不能保证现代化配电网自动化操作的顺利进行，同时相关的现代化系统因为运行的时间较短，还存在着严重的问题，需要进一步完善，这就导致了配电网各种问题时常发生，严重的降低了配电自动化的正常工作，影响了配电网供电发展速度的提高。
3. 智能配电网供电系统实施改造问题
配电网规划就是指在满足未来用户容量和电能质量的情况下和对电网现状及未来负荷分布预测的基础上对若干年后合理的目标网络结构进行的确立。
3.1 智能配电网系统设计和结构问题
对于整个智能配电网络的可靠性有着直接的影响因素的是配电网自身机构的系统改造状态。当前智能配电网络在结构上通常以放射状为主，而且配电网络的分布存在问题，导致了输电距离较长，半径较大，降低了供电可靠性，当智能配电网出现故障时，就会造成大面积的停电，一旦停电也没有及时有效的补救措施。
3.2 智能配电网站点分布问题
智能配电网站点分布主要是对路径选择，开关站、配变的选址和供电范围等的划分。目前为止，一些发达的城市配网环网率相对较高，但是大部分的环网都是由相同的变电站发出，由不同的母线进行供电，简单的说就是大部分的环网还没有实现变电站与变电站之间的互供，站间的互供程度不高，站间联系的灵活度不够强。
3.3 智能配电网无功优化问题
智能配电网无功优化的重要环节是对电压质量的改善和电网损耗的降低。其中，网损和负荷都受到功率因数极大的影响。城市智能配电网无功规划需要按照一定的原则进行规划，即分层分区就地平衡原则和功率因数不小于0.9的原则。所以，想要对智能配电网无功优化，就需要对智能配电网各区融性和感性无功平衡情况进行全面的核对，并结合分布式智能配电网优化，提出无功补偿设备配制的相应调整方案。
4.城区配电网智能化系统改造目标的构建
4.1 网架改造
在配电网进行智能化系统改造的过程中，最基本的改造任务就是进行网架安全性、可靠性的改造，同时需要满足一定的经济性要求，并且还需要保证网架规划要具有很强的灵活性和适应性，保证接线的可靠性。对于正常的供电方式来说需要满足N-1准则。一般情况下，线路接线方式主要以双联络为主，单联络为辅，对网架进行改造后，环网率和开关设备的自动化比例都要达到100%。
4.2 设备改造
对于运行年限较长的配电网开关柜来说，需要进行更换，以保证配电自动化运行的需要。在传统的配电网运行过程中，需要将配电网自动化要求的环网单元、配电室开关柜的10kv开关进行操作机构的电动操作加装、CT、辅助接点等。在城区配电网智能化系统改造完成后，需要保证试点区域内10kv线路设备的自动化覆盖率能够达到100%。
4.3 配电网智能化系统改造自动化
在配电网智能化系统改造过程中，最重要的系统改造就是进行配电网自动化的改造。而配电系统改造自动化主要包括有以下几个方面，即：第一，进行配电主站规划；第二，配电子站和终端规划；第三，配电网信息系统集成整合规划；第四，配电网通信系统规划。而以上配电网规划的进行，需要达到一定的功能，即：第一，能够做到对整个配电网进行安全监视，以保证对整个配电网运行状态的监视；第二，控制功能，即能够保证对配电网进行远程控制，可以进行开关的分/合操作；第三，保护功能，即可以对配电网的故障发生区域进行故障的诊断和隔离，以保证供电的正常恢复。
5.结束语
综上所述，城区配电网智能化系统改造需要运用先进的自动化技术和信息技术，以保证配电网系统改造后设备利用率的提高、供电可靠性和供电质量的提高。中心城区智能配电网系统改造是配电网能够完成自动化和通信网络智能化的基础，同时也是保证城区配电网智能化100%覆盖的前提。所以，达到智能化配电网的要求就需要将配电网进行智能化系统的改造。
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