利用数据提升配网智能化

前言

提升数据质量是配电网智能化一个永恒的话题，只有对配电网供电可靠状况的实时监控，可实现故障预警、分析和决策，达到电网自我预防和自我恢复的目的，才能实现电网运行状态最优

——董旭柱

互动性对数据采集提出更高要求

近年来，随着再电气化进程加快、新能源高比例接入、储能规模化应用、数字技术与电网技深度融合，电网的物理特性、运行模式、功能形态正在发生深刻变化。加快构建以坚强智能电网为核心、以新一代电力系统为基础的能源互联网，是提高能源资源配置效率的迫切需要。

尤其是伴随电力改革及新型城镇化、农业现代化步伐加快，新能源、分布式电源、电动汽车、储能装置快速发展，终端用电负荷呈现增长快、变化大、多样化的新趋势，未来电网的投资重点将逐步转向电网智能化及配电网建设，更加偏向于配、用电侧。这也为输配电设备企业带来机遇，特别是一二次设备融合的企业。

随着再电气化进程加快、新能源高比例接入、储能规模化应用、数字技术与电网技术深度融合，电网的物理特性、运行模式、功能形态正在发生深刻变化。加快构建以坚强智能电网为核心、以新一代电力系统为基础的能源互联网，是提高能源资源配置效率的迫切需要。

尤其是伴随电力改革及新型城镇化、农业现代化步伐加快，新能源、分布式电源、电动汽车、储能装置快速发展，终端用电负荷呈现增长快、变化大、多样化的新趋势，未来电网的投资重点将逐步转向电网智能化及配电网建设，更加偏向于配、用电侧。这也为输配电设备企业带来机遇，特别是一二次设备融合的企业。

事实上，配电网智能化数据分析和管理是关键。近年来，我国正在加强配电网智能化数据收集以及处理方面的科研与建设，也取得了一些可喜的成绩。例如前不久，在江苏常州投运的新一代配电自动化主站系统。该主站系统实现了实时数据处理由百万量级提升为千万量级，由单一的I区采集转变为多区、多源数据采集，由集中式应用服务转变为海量数据平台服务架构等技术突破，满足了配电网的运行监控与状态管控双重业务需求。

新一代配电自动化主站系统就像是给配网调度安装了“千里眼”和“神经中枢”。通过实时的大数据采集分析，它可以让配网像主网一样被实时监控，无论是日常的运行监控、调度操作还是故障处置，都能做到快速、准确地切换电网运行方式，隔离故障停电区域，全方位地显著提高供电可靠性。

未来将融入人工智能等先进技术

随着先进信息通信技术实用化水平的不断提升，未来配电网将变成一个动态高效、便捷交互、可用于实时信息和功率交换的超级架构网络。信息通信技术将电源和客户的需求有效衔接，综合利用多种通信方式，实现有效可靠的信息传输，建立配电网全景实时、无缝交换的数据模型，实现高可靠、实时性通信，保障配电网与客户各层级之间的关联、配合和交互。

因此，未来基于先进的电力电子技术、纳米材料、低功耗技术等，配电网还可实现电能质量控制，降低系统损耗。

配电网中存在的矛盾和问题

自上世纪末拉开城乡电网改造的序幕以来，我国配电网发生了巨大变化，基本上实现了馈线间相互联络，电缆化率和架空线绝缘化程度大幅提升，配电电气设备水平也显著提高，线损率、电压合格率和供电可靠性都明显提高。

目前配电网仍面临下列问题：

一、不同变电站间馈线的相互联络程度仍不足，供电潜力没有发挥出来，设备利用率偏低

二、由于我国变电站采取“大容量、少布点”的规划建设理念，配电网存在短路电流大的问题，短路电流超过20千安并不罕见

三、农村低压配电网分布式光伏电源的大规模接入却又缺乏本地消纳能力

四、电动汽车快速增长对配电网带来很大的挑战。

解决的方法

提高配电网供电能力的主要途径是进一步加强各个变电站馈线间的联络以减少应急备用容量，从而提高设备利用率。降低配电网短路电流的主要途径是坚持开环运行的方式和必要时采取限流措施。

解决分布式电源接入问题则需要科学合理规划避免盲目建设。在储能元件寿命尚不理想的时期，应对电动汽车挑战的途径一般是采取有序充电管理，待储能元件取得质的突破后，可采取换电模式，通过对储能元件的充放电管理实现“削峰填谷”，不仅解决配电网的容量问题，而且提高电气设备的利用率。

以配电网和配电网自动化物理实体为基础，融合传感测量、运行控制、信息通信等技术，支持分布式电源、微网、储能、电动汽车的友好接入和需求互动，这就是目前配电网智能化的内涵。配电网智能化最基础的工作是数据的获取和管理，高质量的数据可以获得准确的配电网系统、设备状态的感知和管控。