智能配电网

2013年中国水利水电出版社出版的图书

智能配网是智能电网的关键环节之一。通常10kV及以下的电力网络属于配电网络，但也有部分配电网有20kV电压等级网络架构，配电网是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分

功能特征

与传统的配电网相比 ,SDG具有以下功能特征。

(1) 自愈能力。

(2) 具有更高的安全性。

(3) 提供更高的电能质量。

(4) 支持 DER 的大量接入。

(5) 支持与用户互动。

(6) 对配电网及其设备进行可视化管理。

(7) 更高的资产利用率。

(8) 配电管理与用电管理的信息化。

主要技术内容

(1) 配电数据通信网络。

(2) 先进的传感测量技术 ,如光学或电子互感器、架空线路与电缆温度测量、电力设备状态在线监测、电能质量测量等技术。

(3) 先进的保护控制技术,包括广域保护、自适应保护、配电系统快速模拟仿真、网络重构等技术。

(4) 高级配电自动化。

(5) 高级量测体系 ( Advanced MeteringArchitecture ,AMA)是一个使用智能电表通过多种通信介质 ,按需或以设定的方式测量、收集并分析用户用电数据的系统。

(6) DER 并网技术 ,包括 DER 在配电网的“即插即用”以及微网(Micro Grid)两部分技术内容。

(7) DFACTS是柔性交流输电(FACTS)技术在配电网的延伸 ,包括电能质量与动态潮流控制两部分内容。

(8) 故障电流限制技术 ,指利用电力电子、高温超导技术限制短路电流的技术。

行业发展

智能配网是智能电网的关键环节之一。通常10kV及以下的电力网络属于配电网络（部分区域有20kV），配电网是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分。智能配网系统是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的智能化。

智能配网系统配用电自动化系统由主站、通信系统、自动化监控终端设备三大部分构成，形成一个完整的信息传输与处理系统，实现对配电网运行的远程管理。对于智能配网系统来说，三大部分中通信系统是实现数据传输的关键和核心，通信系统将主站的控制命令准确地传送到众多的远方终端，且将远方设备运行状况的数据信息收集到控制中心。智能配网通信系统可由多种通信方式组成，主要采用光纤和电力载波通信方式。

自动化监控终端设备包括馈线终端设备（FTU）、配变终端设备（TTU）、开闭所终端设备（DTU）等。

过去的几年，智能配网项目和技术在一直走在智能电网普及的最前端。随着全球范围内主要国家智能电网建设的实施，各国政策和资金投入的加大，智能配网市场未来将迅速增长。其中，发达国家以原有的配网设备更新换代需求为主，发展中国家以新建智能配网系统需求为主。全球智能配网市场规模将由2010年的25亿美元发展到2015年的95亿美元，年均复合增长率超过30%。

我国的智能配网目前还处在起步阶段，目前国内城市配网馈线自动化率不足10%，仍处在刚刚开始试点和初步建设的阶段。随着国家加大智能电网建设，智能配网将成为我国电力行业新一轮的投资重点，未来市场空间广阔。配网自动化从2009年开始启动，从最开始的五个试点城市扩充到2012年的40多个城市。根据国家电网规划，由于试点城市的馈线率、供电可靠性均有明显改善，全国总计约有300个城市将在十二五期间启动配网自动化建设。“十二五”期间按配网智能化率达到40%测算配电智能化终端和主站的总市场容量将分别达到230亿元和36亿元左右，总市场容量接近280亿元。未来几年配电自动化增长潜力巨大。

建设网站意义

SDG将使配电网从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变。随着我国DG建设的进展 ,将产生越来越明显的经济效益与社会效益 ,主要以下 3 个方面。

(1) 实现配电网的最优运行 ,达到经济高效。DG应用先进的监控技术 ,对运行状况进行实时监控并优化管理 ,降低系统容载比并提高其负荷率 ,使系统容量能够获得充分利用 ,从而可以延缓或减少电网一次设备的投资 ,产生显著的经济效益和社会效益。

(2) 提供优质可靠电能 ,保障现代社会经济的发展。SDG在保证供电可靠性的同时 ,还能够为用户提供满足其特定需求的电能质量;不仅可以克服以往故障重合闸、倒闸操作引起的短暂供电中断 ,而且可以消除电压聚降、谐波、不平衡的影响 ,为各种高科技设备的正常运行、为现代社会与经济的发展提供可靠优质的电力保障。

(3) 推动新能源革命 ,促进环保与可持续发展。传统的配电网的规划设计、保护控制与运行管理方式基本上不考虑 SER 的接入 ,而且为不影响配电网的正常运行 ,现有的标准或运行导则对接入的DER 的容量及其并网点的选择都做出了严格的限制 ,制约了分布式发电的推广应用。SDG具有很好地适应性 ,能够大量地接入DER并减少并网成本,极大地推动可再生能源发电的发展,大大降低化石燃料使用和碳排放量,在促进环保的同时,实现电力生产方式与能源结构的转变。

配电网单相接地故障定位方法

配电网发生单相接地故障后，容易造成两点或者多点接地短路，进一步破坏系统的安全运行，所以必须尽快查找并排除故障。随着配电网规模的不断扩大、用户对供电质量要求的不断提高，单相接地故障定位方法应该能够快速、正确、自动地确定故障分支，并进一步确定故障点。

在传统的单相接地故障定位过程中，配电网一般采用逐条线路拉闸停电的方法来确定故障线路，在选出故障线路后，再派工作人员到现场沿线查找故障位置，然后排除故障，这种方法由于人工的介入，所需的定位时间比较长，难以适应人们对配电网自动化水平的新要求。为了满足配电网自动化水平的要求，国内外的专家、学者投入了大量的人力、物力和财力来研究单相接地故障的定位方法，已经取得了不少的研究成果。

面临的挑战

世界政治经济形势和能源发展格局发生深刻变化，能源革命的序幕已经开启。电网的功能定位受到重新审视，除电力输送等传统功能之外，电网更是资源优化配置的载体，是现代综合运输体系和网络经济的重要组成部分，是国家宏观调控的重要手段。在当今世界新一轮能源革命中，电力居于中心位置，电网的发展面临着前所未有的机遇与挑战。

技术的现状

智能电网具备强大的资源优化配置能力和更加稳定的运行水平，并能适应和促进新能源的发展。目前我国电力输送能力不足，新能源的并网难度也较高，发展智能电网有助于解决这些问题。

我国的智能电网研究起步相对较晚，结合我国的电网和能源利用的实际情况，从大电网和中低压电网2个角度同时切入，提出“坚强智能电网”的目标。国家电网计划分三个阶段逐步推动智能电网的建设工作。第一阶段(2009～2010年)，规划试点阶段，重点开展智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准;第二阶段(2011～2015年)，全面建设阶段，加快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和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用;第三阶段(2016～2020年)，引领提升阶段，全面建成统一的坚强电网，技术和装备达到国际领先水平。分布式能源实现“即插即用”，智能电表普及应用。

智能配电系统三大目标：安全可靠、优质高效、灵活互动。智能电网中配电环节的重点工程包括：配电网网架建设和改造、配电自动化试点和实用化、关联和整合相关的信息孤岛、分布电源的接入与控制和配用电系统的互动应用等。为了满足用户对供电可靠性、电能质量及优质服务的要求，满足分布式电源、集中与分布式储能的无扰接入，未来电网中传统的配电系统运行模式和管理方法亟待改善;智能配电网络是坚强智能电网的基石，坚强在特高压，智能在配电网。

国家电网公司编制的《智能电网关键设备(系统)研制规划》和《智能电网技术标准体系规划》已出台，此举为大批进军智能电网的设备企业指明了产品方向。预计智能电网总投资规模接近4万亿元，强大的市场背景将带动电力系统发电、输电、变电、配电、用电和调度等多个环节的大力发展，为相关的一次与二次设备制造商带来了难得的发展机遇。

技术的发展

配电网从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变。

(1) 实现配电网的最优运行 ,达到经济高效。

(2) 提供优质可靠电能，保障现代社会经济的发展。

(3) 推动新能源革命，促进环保与可持续发展。传统的配电网的规划设计、保护控制与运行管理方式基本上不考虑 SER 的接入 ,而且为不影响配电网的正常运行 ,现有的标准或运行导则对接入的DER 的容量及其并网点的选择都做出了严格的限制 ,制约了分布式发电的推广应用。SDG具有很好地适应性 ,能够大量地接入DER并减少并网成本,极大地推动可再生能源发电的发展,大大降低化石燃料使用和碳排放量,在促进环保的同时,实现电力生产方式与能源结构的转变。

在能源需求不断增长、新技术不断发展融合以及环保呼声日益高涨的今天，智能电网已成为电力工业的必然要求，也成为世界各国应对未来挑战的共同选择。对中国来说，智能电网对未来可持续发展更为关键和必要。

归结智能配电网为环境要求、市场、安全与电能质量三方面的共同作用。着重对电网进行升级换代，建立横跨四个时区的统一电网;最大限度发挥电网的价值和效率，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率，建造具有中国特色的智能电网，是未来中国电力发展的方向。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省