智能配电网概述
智能配电网大数据应用需求和场景分析研究
智能配电网大数据应用需求和场景分析研究 随着智能配电网大数据应用的不断发展，配电网中的数据处理与计算工作具有更大的挑战性，目前大数据在我国电力系统中的智能配电网应用越来越多，本文就对智能配电网大数据的应用需求和配电网典型大数据场景进行了分析，同时探讨了大数据在智能配电网的应用前景。 标签：智能配电网；大数据；应用需求；场景分析 1、智能配电网大数据应用需求分析 在我国智能配电网大数据的整体应用需求分析中，电力系统的正常运行工作、用电策略的营销工作，以及社会互联网信息的数据管理，都可以产生许多的应用需求，从而促进新技术手段的产生，还可以优化电力系统的运行方式，进而降低了电力系统管理的成本，对提升电力企业的经济效益具有重要意义，同时还能够有效地提高电力系统的综合服务性水平。智能配电网大数据应用中主要包括了配电网的运营以及整体规划服务，并且对客户的用电进行了相应的服务和管理，这些对大数据的应用需求必须要涵盖各电力系统运营环节中的信息数据，还有客户的用电数据以及电力营销数据的信息等，综合管理智能配电网中供电环节的所有数据，可以在最大程度上发挥大数据的价值。电力系统和用电用户都是重要的组成部分，电力系统内部要不断地提高综合管理水平，加强对用电客户的服务性水平，通过对用电数据的总结可以让政府了解到当地的经济发展情况，从而为电力系统发展提供更多的政策扶持，对电力系统进行合理的规划发展，加强分布式电源的接入，对充电设备进行合理的布局规划等。 2、配电网典型大数据场景分析 2.1面向有源配电网规划的负荷预测 随着配电网信息化的快速发展和电力需求影响因素的逐渐增多，用电预测的大数据特征日益凸显，传统的用电预测方法已经不再适用。由于智能预测方法具备良好的非线性拟合能力，因此近年来用电预测领域出现了大量的研究成果，遗传算法、粒子群算法、支持向量机和人工神经网络等智能预测算法开始广泛地应用于用电预测中。传统的用负荷预测，受限于较窄的数据采集渠道或较低的数据集成、存储和处理能力，使得研究人员难以从其中挖掘出更有价值的信息。通过将体量更大、类型更多的电力大数据作为分析样本可以实现对电力负荷的时间分布和空间分布预测，为规划设计、电网运行调度提供依据，提升决策的准确性和有效性。 2.2配电网运行状态评估与预警 基于大数据技术的配电网运行状态评估与预警研究内容主要包括以下方面：
智能电网技术与装备中国科学技术大学
“智能电网技术与装备”重点专项 2016年度项目申报指南、指南编制专家名单、 形式审查条件要求 一、“智能电网技术与装备”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，以及国务院《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》、《中国制造2025》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等，科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划智能电网技术与装备专项实施方案》编制工作，在此基础上启动“智能电网技术与装备”重点专项2016年度项目，并发布本指南。 本专项总体目标是：持续推动智能电网技术创新、支撑能源结构清洁化转型和能源消费革命，从基础研究、重大共性关键技术研究到典型应用示范全链条布局，实现智能电网关键装备国产化，到2020年，实现我国在智能电网技术领域整体处于国际引领地位。 本专项重点围绕大规模可再生能源并网消纳、大电网柔性互
联、多元用户供需互动用电、多能源互补的分布式供能与微网、智能电网基础支撑技术5个创新链（技术方向）部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年（2016—2020）。 按照分步实施、重点突出原则，2016年首批在5个技术方向启动17个项目。每个项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，课题承担单位原则上不超过5个。 各申报单位统一按指南二级标题（如）的研究方向进行申报，申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务，其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。 1. 大规模可再生能源并网消纳 高比例可再生能源并网的电力系统规划与运行基础理论（基础研究类） 研究内容：面向高比例可再生能源并网及系统安全高效运行
智能配电网规划的方法和工具是什么
实现智能配电网规划的关键在于研究开发适合其特点的方法与工具。文章基于第23届国际供电会议规划分会（CIRED2015-S5）中的相关议题，从负荷模拟和预测、网络模拟和表示、规划中广泛涉及的电气计算和分析3个方面介绍了与智能配电网规划有关的方法和工具，旨在为该领域的研究开发人员提供参考与借鉴。 0引言 传统配电网规划一般仅考虑了最严重工况的情形（如最大负荷的预测值），而采用节点负荷的历史极大值对配电网荷载能力及电压分布进行校核计算，这样造成规划方案一般都会事先预留较大的容量裕度，且对配电设备一般不设置监控手段。在负荷增长率较快和无分布式电源（DG）接入的情况下，这种传统方式尚有其合理性。但是，随着智能配电网的发展，负荷越来越主动，可再生能源发电占比越来越高，造成电网运行中的不确定因素越来越多。如果仍然采用传统确定性的规划方法，必然造成电网容量的利用率低、投资建设成本高、故障风险难于掌控等负面后果，而这些又都有可能成为大规模可再生能源接入的障碍。 为了提高电网建设的经济性，未来的规划应该主要考虑大概率事件以及小概率大损失事件，这依赖于对长期历史数据的统计分析，以及对实时运行数据的监测管理，而这又依赖于量测技术和智能装备技术的发展。相应地，配电网规划方法和工具的研究重点也将发生变化，主要体现在以下3个方面： 1）考虑不同的负荷量测方式和预测方式。由于可以利用从智能电表获得的时间序列数据，因此可实现基于每小时/每季度的电能计量数据构建较为精确的负荷模型，包括一年以上的预期负荷变化曲线以及描述这一预期变化曲线的正态分布函数。 2）考虑低压网络（LV）规划的需求。由于在低压系统中接入了大量可再生能源，出现了像电动汽车这样具有潜在高同时率的新型负载，并且要求更高的供电质量和用电效率，因此，配电网规划重点必然会逐渐从中压系统转向低压系统。 3）摒弃传统的确定性建模方法。由于需要考虑可能出现的风险、量测和控制手段变化以及规划模型的经济性，在对长期规划方案进行选择时，应采用负荷和DG出力的概率模型来模拟风险，通过合适的概率密度函数来描述未来发电和需求的不确定性。另一方面，应采用概率潮流计算方法，在模型中用概率密度函数取代一个个确定性的数值，潮流计算结果则由期望值及其概率分布组成。 国际供电会议（CIRED）致力于展现和推广供电技术及管理方面先进的技术与理念，包括网络元件、电能质量、运行控制和保护、分布式能源、配电系统规划和DSO监管等6个研究分会。其中，配电系统规划分会（S5分会）包含以下4个议题：风险管理和资产管理、网络发展、配电规划、方法及工具。本专题连载分别对应上述4个议题，推出了4篇系列文章：系列文章之一介绍了配电网消纳高占比可再生能源的风险管控方法；系列文章之二和之三分别介绍了配电网的技术发展方向和智能配电网规划的关键技术；本文为系列文章之四，主要介绍能够支持配电网规划和投资的创新性方法、模型与工具；后续还将有3篇文章，主要介绍与智能配电网规划和运行有关的案例分析。
智能配电网大数据应用技术与前景分析
智能配电网大数据应用技术与前景分析 近年来，随着我国科技水平的发展，大数据应用于城市基础设施的方方面面，尤其是电网技术的发展，越来越需要智能化的应用技术。本文分析智能了智能配电网大数据的现状，梳理了大数据背景下智能配电网的特征，阐述了大数据在配电网中的应用，提出了大数据在智能配电网中的应用前景，规划了发展路线。 标签：大数据应用技术;智能配电网;分析研究 引言： 我国配电网的发展随着科技水平的提升也在不断改革，特别是在智能化大数据时代，大数据时代下的智能配电网发展道路开始转向掌握配电设施方面，力求实现科学控制大规模的配电资产，以保障电网高效低能的运行。电力系统时刻在产生着大量的数据，主要是电流量、电压量等在运行的数据，同时，电网数据还可以延伸到用户数据端，对用户数据进行分析处理，以实现配电的智能化。 一、智能配电网大数据的现状 随着智能配电网技术水平的发展与提升，逐渐与物联网结合渗透并积累了大量有效数据，例如，用户用电数据、设备检测数据、调度运行数据及故障检修数据等。在量测体系外部，电力企业则积累的很多运营数据，例如，企业管理数据、电力市场数据及用户服务数据等。除此之外还有一些潜在外部数据。 这些数据的来自于各个方面，被分为量测数据、运营数据及外部数据三大类。这三类数据相互作用，共同为智能配电网的发展运行做贡献，目前，量测数据是运用昀频繁的数据，对三类数据之间的关联影响研究的比较少，即使是量测数据，它的蕴含价值也未深入研究和挖掘。 二、智能配电网大数据的特征 配电网大数据主要特征有：数据体量过大，达到千兆级、数据种类多且繁杂、生成速度快、关系复杂等特点。因为配电网系统面对的客户是全国的用户，因此数据的收集量特别大，达到千万兆级别。此外，电力系统配电网的特性要求，必须保证其运行的稳定性和可靠性，这就要求数据收集的种类特别多，分析数据也繁杂，例如对用户用电实际情况、历史用电量情况等进行统计研究分析以确保配电网的高效运作。由于电力企业供电系统是不间断在运行的，所以需要对电力系统数据进行微秒分析。电网系统不同环节的工作都可能会影响到智能配电网的数据分析研究，因此，需要快速处理技术来缩减影响并优化数据计算方式以保证终端数据的可靠性。 三、大数据在智能配电网中的应用
配电网概述
1.1 中压配电网规划技术原则 配电网规划是地区总体规划和地区电网规划的重要组成部分，应与各项发展规划相互配合、同步实施，落实规划中所确定的线路走廊和地下通道、开关站、配电室及环网单元等供电设施用地。 配电网规划的编制，应从现有配电网入手，分析负荷增长的规律，解决电网的薄弱环节，优化电网结构，提高电网的供电能力和适应性；做到近期与远期相衔接，新建和改造相结合；在电网运行安全可靠和保证电能质量的前提下，达到配电网发展、技术领先、装备先进和经济合理的目标。 公用架空线路现阶段仍是配电网的重要组成部分，应充分发挥其作用。随着城市建设的不断发展，在有条件的地区可逐步发展电缆网络，电缆通道的建设宜与地区规划建设同步实施。 配电网规划应远近结合、适度超前、协调发展、标准统一，有明确的分期规划目标。应充分考虑市中心区、市区、城镇及农村等不同区域的负荷特点和供电可靠性要求，合理选择适合本地区特点的规范化网架结构，实施后能满足国民经济增长和人民生活水平提高对负荷增长的需求；运行灵活，有较强的负荷转移能力和适应性，具备一定的抵御各类事故和自然灾害的能力。 配电网设计、建设和改造应满足规范化、标准化设计要求，坚持安全可靠、经济实用、技术先进、减少维护的原则，积极稳妥采用成熟新技术、新设备、新工艺、新材料，禁止使用国家明令淘汰及不符合国家和行业标准的产品，确保电网的安全运行。 1.1.1 中压配网结构 配电网应根据区域类别、地区负荷密度、性质和地区发展规划，选择相应的接线方式。配电网的网架结构宜简洁，并尽量减少结构种类，以利于配电自动化的实施。 20、10kV架空线路宜采用环网接线开环运行方式，线路宜多分段、适度联络。 20、10kV架空线路宜环网布置开环运行，一般采用柱上负荷开关将线路多分段、适度联络，见图A1（三分段、三联络），不具备多联络条件时，可采用线路末端联络方式，见图A2。根据区域内供电可靠性以及负荷发展的要求，逐步向网格式（四电源井字网架）（A3）或N供一备（A4）方式过渡。
智能配电网与配电自动化分析
智能配电网与配电自动化分析 配电自动化是智能电网的重要组成部分，是提高城市配网供电可靠性的有效手段，是电力系统现代化发展的必然趋势。本文作者分析了智能配电网与配电自动化。 标签：智能配电网;配电自动化;分析 0、引言 经济的发展，提高了人民生活水平，智能配网是城市用电和行业用电的标配，它是作为输电程序的最后环节在整个电网结构中起着承上启下（向上连接电力主网，向下联系用户，在提高经济效益的同时，满足消费者的用电需求，里应外合，内外协调下实现供电自动化）的作用。加强配网自动化的建设，需要对配网发展现状了如指掌，提高配网运行质量，优化规划配网网络，巩固电网基础建设，方能实现配网高效节能的运转，推动电力系统的安全、可靠运行。智能配电网与配电自动化密不可分，二者相互促进、相互辅助，从而促进电力行业智能化、科技化及经济化发展。1智能电网与配电自动化的基本概括 1.1智能电网的基本含义 所谓智能配电网就是使电网实现智能化，其实现需要高速、集成通信网络的支持，利用先进的设备、测量、传感技术及决策支持系统的运行和控制方法，实现电网安全、经济、友好的适用。智能配电网主要具有的特征包括激励、自愈、抵御攻击，满足用户对于电量的需求，并且在实际应用过程中引入不同类型的发电模式，对电力市场的高效运行能够起到巨大帮助。智能配电网使供电效率和供电质量得到提高，在应用中可以适当地接入再生能源，实现与用户的相互交流，与我国供电行业的发展相适应。 1.2配电自动化系统的结构及技术指标 根据配电系统的容量大小，可以将配电自动化系统分为三种不同的类型，分别是：大型配电自动化系统、中型配电自动化系统以及小型配电自动化系统。通常情况下，在选择配电自动化系统的类型时需要与实际的要求和目标以及将来的发展规模相结合，以经济性、可扩展性、安全稳定性等为基本原则，图1给出了典型的配电自动化系统层次结构图。其中，它最突出的优点在于：具有较好的灵活性，在建设的初期可以采用中型配电自动化系统的型式进行建设，并且装设相应的主站、子站以及终端等。当需要对配电系统进行扩展时，可以适当增加主站系统数量，同时将其中的一个主站作为中心站。按照层次结构的不同，可以将系统分为三个层次，其中，第二层以下的结构可以根据需要适当扩展。 在配电网中，自动化系统的地位是毋庸置疑的，因此，对其要求较高，相应的开关设备不仅要满足相关标准，同时还应该满足相应的管理系统运行要求。注：
配电网自动化知识点总结
第一章概述 1.名词解释 1）配电系统：配电区域内的配电线及配电设施的总称。它由变电站、配电站、配电变压器及二次变电站以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备组成。 2）配电系统自动化：（DSA）“是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据等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，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。” 3）SCADA:(SCADA系统)即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。4）SA(变电站自动化)：包括配电所、开关站自动化。它是利用现代计算机技术、通信技术将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 5）FA（馈线自动化）:包括故障自动隔离和恢复供电系统，馈线数据检测和电压、无功控制系统。主要是在正常情况下，远方实时监测馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方分合闸操作；在线路故障时，能自动的记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电。 6）DMS（配电管理系统）:就是利用当前先进的计算机监控、网络通信、数据处理技术对配电的运行工况进行监视、控制，并对其设备、图纸和日常工作实现离线、在线管理，提高配电运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理。包括配电网SCADA、配电网的负荷管理功能(LM)和一些配电网分析软件（DPAS），如网络拓扑、潮流、短路电流计算、电压/无功控制、负荷预报、投诉电话处理、变压器设备管理等。 7）LM（配电网的负荷管理功能）：负荷管理提供控制用户负荷，以及帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划的能力。其中削峰和降压减载为其主要的两个功能。 8）DPAS（配电网分析软件）:配电系统的高级应用软件为配电网的运行提供了有力的分析工具，主要包括：潮流计算、负荷预测、状态估计、拓扑分析、电流/阻抗计算及无功电压优化等。 9）AM/FM/GIS（配电图资系统）:是自动绘图AM（Automatic Mapping）、设备管理FM（Facilities Management）和地理信息系统GIS（Geographic Information System）的总称，也是配电系统自动化的基础。 10）DSM（需方用电管理）:实际上是电力的供需双方共同对用电市场进行管理，以达到提高供电可靠性，减少能源消耗和供需双方的费用支出的目的。其内容包括负荷监控、管理和远方抄表、计费自动化两方面。 11）FTU:馈线自动化测控终端, 是一种集测量、保护、监控为一体的综合型自动监控装置 12）TTU(distribution Transformer supervisory Terminal Unit，配电变压器监测终端):对配电变压器的信息采集和控制，它实时监测配电变压器的运行工况，并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置，提供配电系统运行控制及管理所需的数据。 13）RTU：Remote Terminal Unit 微机远方终端/变电站远方终端。 2.问答题 (3)我国配电网有哪些主要特点？ 1>城市配电网的主要特点 1》深入城市中心地区和居民密集点，负载相对集中，发展速度快，因此在规划时应留有发展余地。 2》用户对供电质量要求高。 3》配电网的设计标准较高，在安全与经济合理平衡下，要求供电有较高的可靠性。 4》配电网的接线较复杂，要保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性。 5》随着配电网自动化的水平提高，对供电管理水平的要求越来越高。 6》对配电设施要求较高。因为城市配电网的线路和变电站要考虑占地面积小、容量大、安全可靠、维护量小及城市景观等诸多因素。 2>农村配电网的主要特点 1》供电线路长，分布面积广，负载小而分散；用电季节性强，设备利用率低。 2》发展速度快，存在建设无规划，布局不合理，施工无设计，设备质量差等先天不足。 3》农电队伍不稳定，专业水平不理想。
智能配电网综合监控系统解决方案
配电作为电力系统发、输、变、配环节中最贴近用户的环节，和社会生产生活息息相关，有着极其重要的作用。提高配电网的供电可靠性和供电质量，是实现人民安居乐业、经济发展、生活富裕的重要保证。 背景与挑战 近几年针对配电设施的盗窃行为时有发生，同时老旧设备用电过负荷易过热引发火灾，防盗、防火就成为了配电生产管理的重心。而综合辅助系统的投运，能够全方位感知配网运行环境，为可靠供电保驾护航。 现阶段综合辅助系统面临的主要问题： 综合监控少——辅助子系统有限，只有少量部署视频、烟感、门禁等，无法实现对运行环境的全方位综合监控； 业务融合少——“遥视”大多只实现视频复核、历史追溯的功能，视频监控系统依然独立于生产系统，并未真正融入到配电网管理流程中； 人为干预多——视频监控点的异常情况需要人为主动发现，多系统间的联动机制已逐步建立，但大多局限于开关量联动而非协议联动； 运维难度大——系统联网后，面对数量庞大的视频监控设备，运维工作量巨大且检测难度大，往往造成故障处理不及时，使得视频监控系统的使用效果大打折扣。 解决方案 智能配电网综合辅助系统解决方案主要应用于电网公司各地市公司智能配电网综合辅助系统的建设及改造。 智能配电网综合辅助系统是集硬件、软件、网络于一体的大型联网监控系统，以能源行业平台软件为核心，实现多级联网及跨区域监控，在调控中心即可对终端系统集中监控、统一管理，为智能配网保驾护航。 系统拓扑图如下： 智能配电网综合辅助系统全面采用高清、智能、物联网、4G应用技术，在“标准化、一体化、智能化”设计原则的指引下，采用标准化行业产品，实现了以下功能： 多元图像应用：现场实时录像及回放，定时抓图和报警抓图，图片上传中心，在兼顾带宽和资费的情况下，中心也可调阅现场视频，全面提升监控质量和安防水平； 辅助系统融合：实现视频监控、动环监控报警（环境监测、安防报警、智能控制）、门禁管理等系统的集成，各系统根据预案进行联动；
智能配电网信息集成需求及模型分析
智能配电网信息集成需求及模型分析 陆一鸣1,刘 东1,2,柳劲松1,黄玉辉1,凌万水1,顾建炜3 (1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海市200240; 2.国家能源智能电网(上海)研发中心,上海市200240; 3.杭州市电力局,浙江省杭州市310009) 摘要:信息集成是实现智能配电网兼容、自愈、互动和优化的技术基础。在分析当前国际上已经广泛使用的和正在制定中的电力系统信息领域的国际标准以及相关模型现状和发展趋势的基础上,从智能配电网自身以及与输变电、用户和电源等其他环节之间实现自动化和互动化的信息集成需求出发,分析了电力企业各环节间的信息流和各个模型之间相互映射方法,提出了建立适应智能配电网发展的统一信息模型体系的观点和技术路线。关键词:智能电网;配电系统;信息模型;信息集成 收稿日期:2009 11 17;修回日期:2010 01 21。 国家自然科学基金重点项目(90612018);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2009CB219703);教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(N CET 07 0547)。 0 引言 智能配电网是智能电网中连接主网和面向用户供电的重要组成部分,信息集成通过实时和非实时信息的共享和利用,成为实现智能配电网兼容、自 愈、互动和优化的基础[1] 。国际上已经在智能电网背景下就实现信息集成的技术开展了广泛的讨论和研究:国际电工委员会(IEC)制定了与智能配电网 相关的信息模型标准[2] ;美国电气和电子工程师学会(IEEE )推出了分布式电源并网的信息接口标准[3];美国电力科学研究院(EPRI)提出了实现电力 企业信息集成的技术方案[4] 。大量学者更是从电力系统的各专业角度对集成提出了可行性论证,例如基于IEC 61850的智能变电站自动化实现[5]、基于 IEC 61970的智能调度系统的统一信息模型[5] 、基于IEC 61968的电力企业信息总线、用户与智能电网的双向通信接口[6]等。目前,中国智能电网相关领 域的研究还处于起步阶段[7 8] ,已经开始了研究开发和试点工程[9]。本文根据中国电网和电力企业管理的特点和智能电网的发展要求,从配电环节自身以及与输变电环节、用户环节、电源环节信息交互的角度阐述了信息集成的需求和对模型的分析。 1 智能配电网信息流分析 传统的配电网只考虑把输电网传送的电能通过配电系统经济有效地单向输送给供电用户。在当前 经济和技术发展情况下,考虑社会和环境因素,随着分布式电源、储能电池、大功率风力发电、电动汽车以及随之出现的新的用电模式的快速发展和应用,现有的信息模型和集成手段已无法准确描述并应对这些新的问题:如何使系统在紧急状态下能够获得分布式电源和储能电池的实时数据以快速调节并网和充放电策略;如何使用户了解当前实时动态电价以调整自己的用电模式;如何使调度运行部门能够收集并快速分析当前电网和外部环境(例如极端气象和地质条件)的数据变化,及时调整电网运行和管理策略;如何按照信息的时效性和安全等级确定海量数据处理模式(如并行计算、网格计算、云计算)和信息安全策略等。 因此,需要在智能配电网环节中考虑全网的信息交互,实现配电环节与输变电环节、用电环节和电源环节的双向互动信息流,如图1 所示。 图1 智能配电网的信息集成 Fig.1 Inf ormation integration of smart distribution grid 目前配电网基础数据的管理采用传统的技术手段造成数据收集困难,导致数据无法及时更新而与现场实际不符;电力企业各部门开发的应用系统的信息模型大多按照各自系统的专业需求建立,缺少统一的接口规范,内部功能交叉重叠且数据格式不 1 第34卷 第8期2010年4月25日Vo l.34 N o.8A pr.25,2010
了解配电网的基本知识
项目一学习配电线路基础 【学习情境描述】本学习情境介绍配电网的概述，配电设备；架空配电线路；电容器的结构及原理；功率因数的概念、功率因数的提高；电压损耗的概念、电压调整的措施；线损的概念、降低线损的措施；过电压的基本概念、防雷措施；电能质量指标、电压偏差的调整；配网可靠性的基本知识、提高供电可靠性的措施。 【教学目标】了解配电网的结构与类别，熟悉常见配电设备及线路的组成。了解功率因数、线损、电能质量及可靠性的基本知识。 【教学环境】多媒体教室。 任务一了解配电网的基本知识 【教学目标】本培训任务介绍配电网的结构、分类及特点。通过学习配电网的结构，了解配电网的基本特点。 【任务描述】通过配电网的结构、分类及特点的学习，学员应了解配电网的组成，了解配电网的分类和特点，了解配电网结构形式，了解配电网的发展趋势。 【任务准备】准备教材、教案、课件、多媒体教室。 【任务实施】听课、练习、考试。 【相关知识】配电网自动化 一、配电网的组成 电能是一种应用广泛的能源，其生产（发电厂）、输送（输配电线路）、分配（变配电所）和消费（电力用户）的各个环节有机地构成了一个系统，如图1-1-1所示。它包括： 1.动力系统。由发电厂的动力部分（如火力发电的锅炉、汽轮机，水力发电的水轮机和水库，核力发电的核反应堆和汽轮机等）以及发电、输电、变电、配电、用电组成的整体。 页脚内容1
页脚内容2 2.电力系统。由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体，它是动力系统的一部分。 3.电力网。电力系统中输送、变换和分配电能的部分，它包括升、降压变压器和各种电压等级的输配电线路，它是电力系统的一部分。电力网按其电力系统的作用不同分为输电网和配电网。①输电网。以高电压（220kV 、330kV ）、超高电压（500kV 、750kV 、1000kV ）输电线路将发电厂、变电所连接起来的输电网络，是电力网中的主干网络；②配电网。从输电网接受电能分配到配电变电所后，再向用户供电的网络。配电网按电压等级的不同又分为高压配电网(110kV 、35kV)、中压配电网(20kV 、10kV 、6kV 、3kV)和低压配电网(220V/380V)。这些不同电压等级的配电网之间通过变压器连接成一个整体配电系统。当系统中任何一个元件因检修或故障停运时，其所供负荷既可由同级电网中的其他元件供电，又可由上一级或下一级电网供电。对配电网的基本要求主要是供电的连续可靠性、合格的电能质量和运行的经济性等要求。 图1-1-1 电力系统、电力网和配电网组成示意图 二、配电网的分类和特点 1、配电网的分类 配电网按电压等级的不同，可又分为高压配电网(110kV 、35kV)、中压配电网(20kV 、10kV 、6kV 、3kV)和低压配电网(220V/380V)；按供电地域特点不同或服务对象不同，可分为城市配电网和农村配电网；按配电线路的不同，可分为架空配电网、电缆配电网以及架空电缆混合配电网。 （1 ）高压配电网。是指由高压配电线路和相应等级的配电变电所组成的向用户提供电能的配电网。
智能电网的发展趋势
智能电网的发展趋势 摘要：随着电力系统运行环境的日趋复杂与电力体制改革的不断前进,传统电力网络亟待进一步提升,实现向智能电网的转变。智能电网为 电网的发展方向,它的内涵是由绩效目标、性能特征、关键技术与功 能实现等4个方面及其之间的关系综合体现的,它们分别规定了智能 电网的未来期望收益、应具备的特征性能力、为实现此能力而应当采用的关键性技术以及技术与具体业务需求的结合方式。通过对上述内容的详细阐述,描绘出未来智能电网的框架。 关键词：智能电网；自愈；分布式能源；电力市场 0引言 随着市场化改革的推进、数字经济的发展、气候变化的加剧、环境监管要求日趋严格与国家能源政策的最新调整,电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密、电能质量水平要求逐步提高、可再生能源等分布式发电资源数量不断增加,气候变化初露端倪,传统 网络已经难以支撑如此多的发展要求。为此人们提出了发展智能电网(SmartGrid)的设想,实现对传统电网基础上的升级换代。国外许多研究机构和企业正在积极推动智能电建设。例如知识电(IntelliGrid)、现代电网(ModernGrid)、网络智能(GridWise)与智能电网等,可是本 质内容基本相似。为了在智能电网领域寻求突破、加强联系与合作, 已形成了一个全球性联盟组织。 1智能电网概念 智能电网并非是一堆先进技术的展示,也不是一种着眼于局部的解 决方案。智能电网是以先进的计算机、电子设备和高级元器件等为基础,通过引入通信、自动控制和其他信息技术,从实现对电力网络的改造,达到电力网络更加经济、可靠、安全、环保这一根本目标。为了 理解智能电网,需要站在全局性的角度观察问题,综合考虑智能电网 的4个维度,即绩效目标、性能特征、技术支撑和功能实现。 2智能电网的绩效目标与性能特征
配电网智能监控管理系统技术方案
目录 一、项目背景 (3) 1.1、项目背景 (3) 二、选题理由 (3) 2.1、问题提出 (3) 2.2、确定课题项目 (4) 三、设定目标及可行性分析 (4) 3.1目标设定 (4) 3.1.1 数据采集规范化，科学化 (4) 3.1.2实现远程控制，自动报警 (5) 3.1.3实现手动或者自动调整负荷平衡。 (5) 3.1.4 温度数据采集 (5) 3.1.5 实现数据和资源共享 (5) 3.1.6降低劳动强度，提高工作效率 (6) 3.1.7提示用户服务质量和供电可靠性 (6) 3.2目标实现可行性分析 (6) 3.2.1配电监控终端 (6) 3.2.2综合剩余电流断路器 (6) 3.2.3遥控相位自动切换开关 (6) 3.2.4系统软件 (7) 四、提出方案 (7) 4.1方案的提出 (7) 4.1.1配电网智能监控管理系统 (7) 4.2方案的选择 (8) 4.2.1 方案 (8) 4.2.2最佳方案的确定 (8) 五、详细技术方案 (8) 5.1功能特点 (10)
5.2硬件配置： (10) 5.3软件平台： (12) 5.4软件模块功能 (13) 5.5详细解决方案 (15) 5.6软件配置 (16) 六、效益分析 (23) 七、总结 (23) 低电压二级联调综合解决方案 ----智能配电网监控管理系统
一、项目背景 1.1、项目背景 随着农村“三相不平衡负荷”治理以及“低电压”综合治理工作的开展，各县公司积累了大量的农村台区的综合普查和治理数据，这些数据目前只是手工进行收集和人工汇总，显出了以下问题： 1、数据量大，比如农村低电压用户的普查数据每县的数据就在2万多条以上，还有大量的汇总数据和报表。 2、明明知道某个台区的数据不平衡，有时候只能进行人工的去调整负荷，但是人工调整负荷就面临改线换线等一些列问题，操作起来十分困难。 3、台区监控不到位，不能及时监测到台区的运行情况，比如台区漏电流情况，台区油温，接线柱温度，以及不能实现台区运行自动化等。 4、台区现行的开关耗能较大，希望能寻找一款无耗能的综合断路器替代。 5、数据只是以纸质或者电力文档的模式存在，不方便归集和处理 6、大量原始数据和基础数据分散在个基层单位，只是简单的堆积，要查询起来很难，更不用说进行统计和分析了。 7、数据统计和处理速度太慢，这样就造成数据上报不及时，甚至容易出现统计数据遗漏和出错的发生。 8、人工处理工作量大，最为关键重要的基础数据无法分析和共享。 9、不方便上级单位监管基层工作。 二、选题理由 2.1、问题提出 一些地方配电网线路末端电压较低（达160V左右）的问题相当突出，严重影响了国家“家电下乡”政策的实施，为此国家总理温家宝有过专门的指示，国网公司也因此于2010年12月16日在安徽屯溪召开了全国电力系统低电压综合
电力系统中的智能配电网设计分析
电力系统中的智能配电网设计分析 发表时间：2018-06-27T10:03:26.350Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：黄昊杰[导读] 摘要：电网体系中配网作为重要环节，是将电力体系和用户紧密连接起来，为用户提供电能，在电力系统中发挥着重要的作用。 (广州四方邦德实业有限公司广东广州 510663) 摘要：电网体系中配网作为重要环节，是将电力体系和用户紧密连接起来，为用户提供电能，在电力系统中发挥着重要的作用。为满足社会经济发展要求，使配电网健康发展，在配网建设中建设要求不断提高，如电网安全性、智能性与可靠性，配网是直接作用于用户的，由于其具有复杂性和多样性，使计划主体多元化，就要加强配网建设力度，对配网进行合理运营，充分发挥配网建设效益和出资效 益，确保配网构造向自动化和安全性方向转变，真正实现智能化的目的。关键词：电力系统；智能配电网；设计配网的组成部分包括有用户端、变电站和配电线路、开关等，在智能电网中自动化配电逐渐向更高级方向转变，如高级管理、高级操作等，高级管理主要是对配电数据的统计、编辑与输入管理，高级操作则包括了对配电的管理与控制，数据资料采集、具有无功控制和自动化的功能，具体是通过地理图像来获得配电空间资料和设备网络资料，具有高级操作系统和管理系统，从而获得网路数据和信息资料，对终端故障进行定位，使故障快速修复与隔离。一．智能配网简介（一）智能配电网现状智能配电网主要是由配电网主体部分、电网运行枢纽和配电网终端所组成，其中配电网主体部分主要是由配电站和变电站所组成，为配电网电力提供源泉；而电网运行枢纽则主要是由微网、开关和环形电路所组成，对配电网开始与结束进行控制，同时控制配电负荷量和配电方向。配电网终端主要是由智能终端、配电设备、全球定位系统、通讯网络和供料器所组成，是配电系统和用户之间进行连接的桥梁[1]。随着社会经济发展，人们用电量不断增加，传统配电网显然已经不能满足人们的用电需求，随之人们对于用电稳定性也提出了更高的要求，用电稳定性主要表现在电压稳定，在用电高峰期，经常出现电气设备无法运转或电压突然升高，造成电器被烧坏的问题。其次，在用电稳定中还关注着供电连续性问题，这也是配电网设计的主要面对，为了顺应时代发展的潮流，智能配电网在设计中就应该具有可靠的网络分布，增加投资配电网的会回报率，在线路设计中应保持美观与环保，节约空间。（二）智能配电网工作原理在电力系统中智能配电网是电能发送和变配的主要环节，也是直接面向用户的重要环节。在电能配置中应根据区域用电实际情况和用电高峰期等，对电能进行合理计算与配置[2]。由于工业用电和家庭用电存在一定的区别，因此在配电初期应有对电能分配计算留有一定的余地，确保配电网安全。最后，还要根据高级优先原则来对配电负荷进行有效控制，并对配电网配电情况进行安全追踪。二．电力系统中智能配电网的设计（一）配电网设计技术在配电网运行过程中应具备可靠性、安全性和高效性，对配电网设计主要目的是为了给用户提供连续和稳定的电力支持，确保人们日常生活及工作的正常展开。智能配电网通过多种技术手段来对电网进行实时监测，并对相关数据进行收集、整理、控制与调节[3]。而配电网设计技术技术主要有以下几种：第一，可视化技术。该技术主要是利用图像处理技术与计算机图形学的理论知识，在屏幕中将数据以图形或图像的方式显示出来，在日常生活中常见的电脑、LED广告牌、电视等都是采用的可视化技术。在电力系统的智能电网设计中应用可视化技术，可以有效使人与配电网进行直接的信息输入输出操作，提高配电网工作效率，为配电网安全性提供保障。第二，配电数据监控与采集技术。在配电网设计中，引人该技术主要是刘勇光纤、载波和无线等组网技术，来对配电网控制中心、用户端口、分段开关和变电站进行全面覆盖，从而实现业务流、电力流和信息流的一体化，可以对配电网主体部分、终端部分和运行枢纽进行全方位信息采集，并对故障点及故障区域进行严密监测与控制[4]。第三，高级配电自动化技术。高级配电自动化技术主要包括有用户自动化、配电管理自动化技术、配电运行自动化技术等，其中用户自动化技术主要是实现客户信息自动化管理和自动抄表，为居民的日常生活带来便利；配电管理自动化技术主要是对设备进行自动化检修，加强对停电管理、设备管理、规划与设计管理和检修管理等，在配电网设计中引入配电管理自动化技术，主要是为了对配电系统和用户之间的关系进行调节；配电运行自动化技术主要是配电网在运行过程中所产生的数据信息进行自动化采集和监控，从而有效节省人力、物力和财力。（二）配电网测量控制终端设计配电网终端主要是由全球定位系统、智能终端、通讯网络、配电设备及供料器等所组成，在终端设计中就应对变压器运行的状态量和模拟量进行高准确性和高精度、实时采集，在短时间内对配电网进行检测，并将检测结果在筛选后输送到配电网监测显示屏中，如智能终端可以对配电网故障进行有效处理，则可以及时将故障排除，如发生突发性情况，或是在智能终端程序设计初期不能将设计涵盖的故障系统进行排除，为人工处理和操作提供准确的依据[5]。在配电网测量控制终端设计中，数据接入主要是通过接口的方式来实现的，将拓扑结构抽取，使可视化网络同步数据变化情况更加完善，获得静态限值与开关状态参数。配电网测量控制终端系统在设计时，系统管理工作主要是依靠数据输入输出情况来对配电网闭环流程进行管理，并对终端分管区域中配电网运行状态数据进行搜集，对故障进行排查，同时也为设备检修、运行与停运状态提供准确的路径选择，同时对配网设备海量分布与模糊搜索用图形显示出来。因此在终端系统设计中应具有多种功能，一是对数据进行实时监测的功能，对三相交流电测量数据进行实时记录，如视在功率、有功或无功功率、三相电压或电流等，在统计后得出最大值与最小值；二是具有数据报表和存储功能，将系统在运行中的日统计数据和月统计数据进行保存，通常月统计数据主要是对12个月的运行数据进行保存，日统计数据主要是对40天的运行数据加以保存[6]。三是开关状态控制与监测功能，在配电网监测终端，应对三路开关状态量进行采集，当开关状态发生变化时，可以对当前状态和发生时间进行记录，并通过继电器对开关进行控制，对外部脉冲电能表变化数据进行读取。结语：
智能配电管理系统
智能配电管理系统 *** (***) 摘要：从配电管理系统的发展历史开始，简要地叙述了我国的配电管理系统的发展历程，分析现状及不足，然后给出了科学的配电管理系统应该具有的特点，并由此引出了智能配电管理系统。在我国智能电网的背景下，对智能配电管理系统、智能配电网和智能电网三者的关系进行了梳理，然后对智能配电管理系统的组成和功能进行了介绍。鉴于我国配电网的农网和城网、低压和高压的特性不同，又分别对其进行了介绍和分析，最后指出智能配电管理系统对我国经济和电力发展的重要意义。 关键词：智能电网，智能配电网，智能配电管理 Smart Distribution Management System *** (***) Abstract: Starting from the historical development of distribution management system, briefly describes the development of distribution management system in China, analyzes the present situation and the insufficiency, then the features of distribution of scientific management system should have given, and thus leads to the power distribution intelligent management system. In the smart grid in the background of our country, on the relationship between intelligent power distribution management system, intelligent distribution network and the smart grid of the three reviews, and the composition and function of intelligent distribution management system are introduced. In view of the distribution network of our country rural and urban network, the low and high pressure characteristic is different, it also introduces and analysis on them, then it points out the significance of smart distribution management system on China's economy and the development of power industry. Key words: smart grid, smart distribution network, smart distribution management system 0引言 配电管理系统(Distribution Management System，DMS)是将配电系统中的负荷管理、配电管理、配网调度等统一起来，利用电力技术、通信技术、过程控制和信号处理等技术，对供/配电进行监控和综合管理，其目的是使配电网以较小的损耗，最大限度地向用户提供标准的电力。配电管理系统的内容包括配电网数据采集和监控、网络分析和优化、工作管理系统、负荷监控和远方抄表及计费智能化等几个部分[1]。 智能配电管理系统是针对配电系统的自动化和智能化的需求，研制成的新一代集成化、网络化、智能化的综合自动化系统。该系统拥有开放的通讯协议，可采集低层设备的各种数据信息并为电力管理提供最有效的基础数据[2]。在线条件下，智能配电管理系统可以进行运行监控、运行管理、维修管理、用电管理并对实时数据进行分析处理；在离线条件下，智能配电管理系统可以实现离线数据的分析，了解系统的运行状态，做出相应的指令，使配电网的运行做到统一、协调。 1配电管理系统发展概述 1.1 配电网的发展历史 早期配电管理系统是由配电网数据采集和监控系统(SCADA)系统功能引申出来的。1988年IEEE出版的刊物中，比较正式地提出了配电自动化的概念，标志着具有现代化意义的配电自动化开始形成，这一时期称为监控自动化阶段。20 世纪末期，在经济发达国家和地区推广应用配电网SCADA基础上，开始将地理信息系统应用于配电管理，实现了自动绘图、设备管理、地理信息系统(AM/FM/GIS)功能，并且完成了离线的配电工作管理与在线的实时系统的数据集成，基本具备了现代配电管理系统(DMS)特征，配电管理系统进入了运行监控结合设备及需求管理的综合性自动化发展
智能配电网与自动化分析
智能配电网与自动化分析 发表时间：2016-10-09T15:22:04.380Z 来源：《电力设备》2016年第13期作者：张慧刘永明李淼[导读] 随着经济的不断发展，人们对于电力的需求也是急剧扩大，对于原有的电力配送上存在着很多的问题。 （国网山东省电力公司巨野县供电公司山东巨野 274900）摘要：随着社会的不断发展，人们对于电力的要求也越来越到，但是就目前国内的配电水平，还是和消费者之间的供求产生了矛盾，不能很好的解决需求。两者想要在以后获得更好发展或者是更好的消费体验，这将会是以后解决的重中之重。科学技术的不断进步，对于此也有着积极的促进作用，对于智能配电网也是一种促进作用，它现在已经成为了电网发展的一种趋势而存在了。在智能配电网中，作为 其最重要的组成部分便是配电自动化，它的发展对我国的整体的电网有着积极意义。 关键词：智能配电网；配电自动化；分析 引言 随着经济的不断发展，人们对于电力的需求也是急剧扩大，对于原有的电力配送上存在着很多的问题，现在都需要集中的去解决，这样才能节约资源、提高效益，人们对于电力质量要求的不断进步也在不断的促进着配电网的不断发展，为我国电力事业的发展起着很重要的作用。对于国情的需要和发展，也是成为它不断进步的动力源泉。 1.智能配电网概述 智能配电网就是对于配电的智能化操作，不是过去传统的配电模式，主要就是集合了传统的和现在前沿的配电技术，彼此之间还有着很敏感的、测控的系统，但是对于其他的配电系统来说，其实也是一种将现代科技和通信技术结合在一起的现代产物，对于现有的电力发展起着很好的促进作用，这种配电方式安全可靠、质量高效、能够将分布式的电源全部接入，并且能够为不同的消费者提供不同的用电模式，对于用电资源的科学高效的配置，重要的是对于环境的保护也是起到着很好的作用[1]。 智能配电网是能将电力之间的配备和输送的组合，达到最好的方式，而不是和传统的那种有着严重浪费的模式。电力的来源不仅仅是煤炭发电，现在有风力发电、水利发电等，这样就会让电力的再生是一种绿色环保的，对于电力市场的巨大需求量，也可以很好的满足，智能网使得配电和供电的效率达到最优，和目前的电力行业的发展也是亦步亦趋的。 2.智能配电网和自动化之间的关系 自动化技术的发展，和智能配电之间是有着密不可分的关系的，他们之间存在着很多的共性，前者是自动化配电的基础和必要条件，后者是现有的供电行业需要的一种手段方式，两者缺一不可，都是极其重要的，配电自动化就是工作人员在管理上，对电力进行一种再分配，通过信息技术的便捷性为此发展，信息和用户资料都是对其内容的总结，将所有的资源进行整合发展，然后才能更好的进行服务，而在智能配电的过程中会出现大量的自动化技术，如对停电的管理、设备上的检查、对于用户用电情况的检查等，这些是很正常的。配电自动化技术主要是由几个方面组成的，FA、SA、SCADA这三种技术内容组成，形成的智能配电技术。其具体内容还有客户的信息管理和自动抄表两块构成，智能配电网SDG和配电自动化DA，两种技术融合其中，前者的内容更加丰富，配电的两次系统也拥有后者，一次配电技术和两次配电技术之间的融合，就是为了节约公司的成本和提高经济效益，技术和技术之间产生的效果是大于简单相加的。在智能配电上搭载配电自动化，两者之间完美融合，加强了网络与用户之间的沟通和交流，也改变了传统模式下的局限性，在时间段上的选择也会更加自由[2]。 3.智能配电网自动化的作用 和传统的电网之间相比较，现有的智能配电在自身优势上有着极为明显的特点，首先，任何一件新事物出现，它的安全性是必须得到保证，智能配电在供电上、断电上有着很好的治愈能力，这对于原来的人工排查安全的做法有着很好的提升，提高了工作的效率也保证了电力使用的安全性。其次，在性能上也有着很明显的提高。依靠于现有的技术和先进的信息采集方式，智能配电在人为的错误上有着很明显的减少，对性能的安全上也有着很好的保护措施。还有，对于其用电的质量上，现在的智能配电和原来的相比较，肯定是有着很好的优势，从其中的工作原理上看，也是存在很很大的提升，对电力质量上也是比较高。最后，关于大量的用户接入，对于用电量的增加是显剧的，但是这对其并不能产生不好的影响，反而，也更能满足不同的用户之间的需求，智能配电是能够很好的和用户互动，对于其中出现的问题也能及时解决，这极大的提高了工作的效率，也提升了供电行业的美誉度。 其意义也是极为重要的，配电自动化作为智能配电网的核心组成部分，其中的优势是在于实践的过程中，不断的进行凸显的，首先，在智能配备电网的情景下，能够使得其电网保持最优的状态进行运行，可以达到最高的运行效果，凭借的是先进的技术对配电系统进行监控，实现管理上的优化，在充分利用了系统容量的过程之后，对于电力企业的效益和成本的减少都是极为有利的。其次，是在面对可靠的电能提供，这就保证了现代社会经济的快速发展，有着良好的电力基础的供应。最后，在智能配备电网中，对于故障的处理是及时的，也能为消费者提供好的保证[3]。 4.智能配电网和自动化的发展 在我们享受着这样便利的同时，也要把眼光放在其他方面，要保持学习和创新的态度，也能在新能源上起到重要的作用，在未来的发展过程中，也要重点的关注，保证以后的长期发展。对于电网的覆盖上，还需要做到更广泛一些，城市的覆盖率是不用多说，但是在农村或者是更偏远的山区，还是没有做到完全覆盖。在未来的发展中，要关注环境的保护，即对电力的发展要环保，这和技术有着密切的联系，智能配电在未来的电力行业中，将会起到很重要的作用，对于电力的浪费和消耗也能极大的减少，降低二氧化碳的排放量，也是需要国家对于能源结构的转变，这些都是离不开电力资源的。 5.结语 对于智能配电自动化的发展，未来的前景也是看的见的，在面对如此之多的优势之下，我们需将其力量发挥出来，不管是在技术上，还是在资源的整合方面，都要做到最好，才能不断消解传统电网中长期存在的弊病，重新构建以技术为主导的新的智能电网自动化发展方式，为以后的电力事业的发展提供很好的基础，不断提升用户的体验感。