摘要：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，通过对配电网各个环节、模块和设备的智能化，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，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。
关键词：智能配电网；建设；关键技术
一、建设智能配电网的作用与意义
我国智能电网建成后，将形成结构坚强的受端电网和送端电网，电力承载能力显著加强，形成“强交、强直”的特高压输电网络，实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，区域间电力交换能力明显提升。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升，电网各级防线之间紧密协调，具备抵御突发性事件和严重故障的能力，能够有效避免大范围连锁故障的发生，显著提高供电可靠性，减少停电损失。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，实现电网在线智能分析、预警和决策，以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理，电网资产利用小时数大幅提升，电网资产利用效率显著提高。实现电力用户与电网之间的便捷互动：将形成智能用电互动平台，完善需求侧管理，为用户提供优质的电力服务。同时，电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制，有效平衡电网负荷，降低负荷峰谷差，减少电网及电源建设成本。建设智能电网，有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级，为我国占领世界电力装备制造领域的制高点奠定基础。
二、智能配电网发展要求、面临的问题及挑战
1、智能配电系统结构的发展要求
（1）综合考虑总体配电系统控制与终端用户控制，实现配电系统性能的优化，取得最优的电能质量和最可靠的稳定性。
（2）支持分布式电源高比重的并入，使系统的效率、灵活性、整体性能够得到有效提高，以利用分布式电源可靠的优化系统性能；配电系统故障时，可利用分布式电源局部供电。
2、配电网急需解决以下问题
（1）配电网自愈控制问题和运行优化问题；
（2）配电网运行中，大量分布式电源的并网，对配电网的影响问题；
（3）支持电力市场运行和可再生能源发电的政策问题；
（4）现代化的充放电设备对配电网的影响问题；
（5）配电网卡脖子问题；
（6）对于用户参与配电网需求侧管理问题；
（7）负荷参与电网调峰问题。
智能配网改变了传统配网的一些特性，也必然给电网发展带来一些挑战。比如分布式电源接入，可能会对电网电压造成影响，或者不经意造成短路甚至引起配网孤岛化等问题。最近几年，微电网这个话题在世界范围引起热议。分布式电源接入可以借助微电网的发展获得一些优势，变得更加稳定。如果能够由一个先进的能源管理系统来控制分布式电源，通过先进的技术手段进行监控，分布式电源接入电网可能带来的种种问题将会得到有效解决。智能配电及分布式电源接入是坚强智能电网发展中不可缺少的重要环节。但是，风力发电、太阳能发电、电动汽车充换电站、储能设备及微网等新型电源及负荷直接接入配电网，给配电网的安全稳定运行带来了新的技术问题和挑战。因此，配电网急需发展新的技术和工具，增加配电网的可靠性、灵活性及效率。目前，各国都在积极开展许多相关研究，开发实用有效的技术解决方法，从而应对新的挑战。
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三、智能配电网建设的关键技术
（一）分布式电源与储能技术
分布式电源技术是新型电源技术，能够兼容多种发电方式接入电网，同时能起到系统储能器的作用，补充主网电力，减缓峰时电网压力，谷时进行储能，提高了供电可靠性，扩展了供电容量。配网中的分布式电源一般以小电源系统居多，其发电容量在10MW以下，通常采用小型风力发电、光伏电源、秸秆等废作物燃烧发电。储能技术作为分布式电网的重要环节起着无可替代的作用。却具有不稳定性，受环境影响较大，属于间歇性波动能源。因此为保证能够提供稳定、持续的电能就需要储能技术。
（二）可重构的网络拓扑结构
现代智能网采用环形网络结构取代传统辐射网络结构，它的优点在于提供了更加友好的线路途径，当系统发生故障的时候，能够将故障点切除或者能将故障限制在一个局部的小范围之内，不会对整个电网系统产生冲击，并且可以智能判断迅速反应，通过其他连接避开故障部分，恢复对用户供电。
（三）高级电力电子技术
智能电力电子设备应用最广的首推高频开关电源技术。电网的智能化管理有赖于对整个电网信息监控，电力电子技术便成为这些信号源最有利的中继站，服务于通信设备。在高压上可用于分布式电源供电系统，利用小功率的控制模块集成大规模电子线路技术，使得设备体积大大缩小，解决了如：风力设备、光伏设备按传统设计受制于体积的局限性，在体积缩小的同时也大大降低了能耗。其次智能万用变压器也是现代电力电子工业产物，传统线圈变压器是固定的，而这种新型变压器运用电力电子技术不光可以对电压进行转变，还可以调节频率并进行谐波过滤，有效抑制谐波电流噪音。
（四）超导电力技术
利用超导技术制成的材料具有零电阻和完全抗磁特性，利用这些特性可以提高电力设备使用率，降低能耗，更加的安全、环保。超导电缆就是该技术运用的代表，它以近乎“零电阻、零损耗”著称，与同等截面常规电缆相比，其传输能力提高3到5倍，节约了材料，电磁辐射也更低。而且由于其传输容量与温度呈反比，当线路发生潮流变化时，可以通过适量降低导体温度来进行调节，保证系统稳定。还有一个重要的应用就是超导储能，它具有极高转换率，可快速、长期无损储能，无多余机械转动部分，使用寿命长，工作稳定，维护简单，污染小，可以在电力峰谷时进行自由调节，消除电网低频功率震荡，调节无功，改善电能质量，维护了系统的稳定。
（五）高级配电自动化系统
与传统配电自动化技术不同的是，它将提供更可靠的实时分析、演算，能对整个电网实施监控与数据采集，实现馈线自动化，在对故障进行隔离与自愈的同时，可对系统自动无功补偿与调压管理，还可以优化电网结构，合理配置设备，辅助安排停电作业、检修作业，减小工人劳动强度，节约了人力维护成本，并且减少了停电时间，提高了供电可靠率与系统维护运行水平。与传统故障恢复技术相比，由原来需要数分钟的处理时间缩短至1秒以内，实现了“无缝”自愈。此外它还突破小容量配变难以实现无功就地补偿的局面，直接通过控制线对线路进行无功补偿和电压调节来稳定系统。另一个关键技术是分布式智能控制技术，系统之所以能快速对各种情况做出反应都是借助于该技术的强大功能。
结束语
智能配电网是建设有中国特色坚强智能电网的重要组成部分,是应对我国未来能源危机、环境污染、气候变化等问题的重要措施,是提升配电网运营指标、提高配电自动化水平、解决分布式电源大量接入对电网造成的负面影响、增强用户与电网的互动能力及电网的运掌控能力的有效手段。
参考文献
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[2] 刘东. 智能配电网的特征及实施基础分析[J]. 电力科学与技术学报. 2011(01)
[3] 徐丙垠，李天友，薛永端. 智能配电网与配电自动化[J]. 电力系统自动化. 2009(17)
论文作者:陈松
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签：电网论文; 智能论文; 分布式论文; 配电网论文; 电源论文; 技术论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第2期论文;