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智能配电网的构建
徐丹”王玻”毛亚斌
(1.澄江供电有限公司云南玉溪652500；2.洛阳理工学院电气工程与自动化系河南洛阳471023)
摘要：不断增长的电能需求与供电企业改善基础设施的资金不足，是供电企业面临的主要挑战，鉴于这种现状，许多国家都在着手构建智能化的配电网，以解决这种供求的矛盾。本文探讨了发展智能电网以来的多种技术，以此为基础阐述了智能配电网的构建。
关键调：智能电网高级配电网中图分类号：TM76
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)060160-02
1、引膏
我国电力建设在上世纪长期存在重发、轻供、不管用的间题，随着我国经济的不断发展，现有的电力传输基础设施已不能满足日益增长的高质量、不间断服务电能的需求，陈旧资产造成的供电瓶领再次呈现。部分电力企业利润空间受到电价政策及其它因索限制，导致没有足够的资金来应对日益增长的基础设施改善需求。
为了应对上述挑战，许多国家在60年代就开始对配电网进行优化的探索，研究的内容涉及到智能通信，传感测量、保护控制，高级配电自动化等领域，经过几十年的积累，现在东亚以及欧洲的部分国家在智能配电网的建设上达到了比较高的水平。我国对智能电网的研究与讨论起步相对比较晚，主要是在特高压的骨架基础上，对电力供应中的各个环节上进行智能化。虽然发展的时间短，但在具体的智能电网技术研发与应用方面基本与世界先进水平同步。我国地区级以上电网都实现了调度自动化，有200多个地级城市建设了配电自动化。最近国家电网公司提出“建设坚强的智能化电网”极大的推动了我国智能电网研究的发展。
智能电网是未来先进电网的代名词，包括智能输电网和智能配电网两个部分。智能配电网的概念目前尚无共同完整的定义。智能配电网是以配电网及相关资产为中心，针对其涉及建造、运行、维护等综合应用各种先进自动化技术、通信技术、信息技术以及现代管理理念和手段，实现延长设备寿命，确定更换资产优先顺序，降低配电网改造花费和防止配电网络故障等目的。以下
将阐述构建智能电网的各种关键技术。 2、配电数据通信网络
配电数据通信网络一个覆盖配电网中所有节点（控制中心、变电站、分段开关，用户端口）的IP通信网，采用光纤、无线与载波等组网技术，支持各种配电终端与系统“上网”。它将彻底解决配电网的通信瓶颈问题，给配电网保护、监控与自动化技术带来革命性的变化，并影响一次系统技术的发展。
目前在现有的配电系统中常用的通信技术分为无线和有线通信技术，由于有线技术可以满足未来智能配用电网的双向交互和高带觉的需求，逐渐成为主流通信技术。国家电网试点项目应用较多的主要有两种有线通信技术：EPON无源光网络技术和工业以太网技术。其中EPON技术采用上下行不同波长的单纤波分复用技术，一根光纤通过多级光分路分送给最多64个用户，传输距高可达20公里，适用于树型，星型、总线型、混合型等网络拓扑结构，主要设备包括OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）
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万方数据
和ODN分光器。而工业以太网技术是只利用工业以太网交换机的以太光口进行串接，形成串行或环形组网的通信技术。
与工业以太网技术相比，EPON技术在组网可靠性、带宽分配、维护成本低、网络可扩展性等方面均有优势。适于对可靠性有较高要求的配用电接入应用。为此，国网公司已经制定出《基于以太网方式的无源光网络（EPON）技术要求》标准，并作为企
业标准应用于国家电网公司的配用电通信系统的建设。 3、传感测量技术
传感测量技术如光学或者电子互感器，架空线路与电缆温度测量，电力设备状态在线监控，电能智能测量等技术。目前我国配电网的传感测量比较多的是构建在光纤传感测量技术之上，未来智能电网的构建也将在此基础上进行延伸。光纤传感是现代通信技术的产物，：
是随着光纤及通信技术发展而逐步发展起来的
一门学科，通信领域中光纤被用于传输波导线，在实践中人们发现外界环境变化（如温度，压力等）能够导致光纤内传输光某些参数变化（如强度、相位、频率等），由于与传统的机电传感相比，光纤传感以光为较体，以电网系统中根据光纤传感传输的数据就可以及时准确的检测电网环境。在实际应用总较多的如分布式光纤布喇光栅传感技术（FBG）与布里渊光时域反射传感技术
（BOTDR）是最具代表性的梁总分布式光纤传感技术。 4、保护控制技术
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。下面将重点阐述广域保护。广域保护系统包包含继电保护和安全自动控制两个方面内，其中，广最维电保护作为广域保护的重要组成部分，对辅助传统主保护、提高保护定值的自适应能力等方面起到关健作用。在智能配电网的框架中，由于系统规模较大，难以在整个系统内实现集中保护，因而具体的实施应当结合实际系统进行广域继电保护区域的确定。在保证时间及数据同步方面，常规微机继电保护将各个互感器的电气量二次魔力值通过电缆接入保护装置，由装置内部难一的系统时钟经控制总线驱动各个通道的模数转换器，数据采集的同步精度很高：广域保护涉及到的保护不局限于一两个装置或者一辆个变电站，如何处理较大范围内时间和数据同步将是研究的重点。在划分区域结构方面，可以用多代理技术实现，Multi Agent是一种具有知识、目标能力，并能协作完成某些任务或目标面构成的系统，Agent之间按照规定的协议进行通信和协调，使得
整个系统成为性能优越的整体。 5、高级配电自动化