【正文】 智能配網(wǎng)自動化系統(tǒng)總體方案設(shè)計摘要目前，城市內(nèi)現(xiàn)有的配電網(wǎng)已經(jīng)無法滿足經(jīng)濟增長的需要，既不能適應(yīng)分布式電源的大量接入，也不能滿足人們對高供電可靠性的需求。因此，建設(shè)結(jié)構(gòu)完善、技術(shù)領(lǐng)先、高效互動、靈活可靠的智能配電網(wǎng)是電網(wǎng)企業(yè)急需的戰(zhàn)略部署。本文依托某城市智能配電網(wǎng)建設(shè)改造工程，對城區(qū)智能配電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)進行了系統(tǒng)地研究。本文通過分析核心區(qū)配電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，有針對性地提出了核心區(qū)智能配電網(wǎng)的規(guī)劃目標(biāo)、建設(shè)與改造原則，重點從網(wǎng)架優(yōu)化、設(shè)備改造、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、配網(wǎng)信息系統(tǒng)、配網(wǎng)通信系統(tǒng)、分布式電源接入等方面提出了配電網(wǎng)的具體方案設(shè)計。關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng)，配電網(wǎng)，規(guī)劃與建設(shè)，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)目錄摘要 I第一章 緒論 1 1 1 2 2 3 3第二章 中心城區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析 4 核心區(qū)配電網(wǎng)基本情況 4 網(wǎng)架和設(shè)備現(xiàn)狀 4 4 6 配網(wǎng)設(shè)備現(xiàn)狀 6 7 7 8 8 9 10 112. 7本章小結(jié) 12第三章 核心區(qū)智能配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃目標(biāo) 12 整體規(guī)劃目標(biāo) 12 一次網(wǎng)架和設(shè)備規(guī)劃目標(biāo) 13 一次網(wǎng)架規(guī)劃 13 配網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃 13 14 14 15 16 16 17 17 18： 19 21 21 22 24 25 26 28 28第四章、建設(shè)與改造后的效益分析 29 29 29 30第五章、結(jié)論 31 31參考文獻： 31IV第一章 緒論近年來，隨著科技的發(fā)展，“智能電網(wǎng)”的概念應(yīng)運而生，智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分。一個真正的智能配電網(wǎng)，可以滿足大量分布式電源以“即插即用”的方式接入，能面對最廣大的電力客戶，與客戶實現(xiàn)信息和業(yè)務(wù)的互動。中心城區(qū)配電網(wǎng)的負(fù)荷很重要，而且用戶密集，建設(shè)中心城區(qū)智能配電網(wǎng)具有重大意義。本章從中國國家電網(wǎng)公司建設(shè)堅強智能電網(wǎng)計劃的角度出發(fā)，闡述了本課題提出的背景，概述了本文的研究內(nèi)容。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和國民生活水平的不斷提高，用戶對供電質(zhì)量和可靠性的要求也隨之提高。特別是進入二十一世紀(jì)后，資源緊缺和環(huán)境污染等問題使人們開始重視電能在節(jié)能減排方面的巨大潛力，電是一種清潔能源，以電代煤，以電代油，電從遠(yuǎn)方來，對于緩解華北地區(qū)的霧霾天氣和環(huán)境污染問題，建設(shè)節(jié)約型社會將會有重大貢獻。同時，2003年以來，美加814大停電、莫斯科大停電、中國南方冰凍災(zāi)害大停電等事故均暴露出傳統(tǒng)電網(wǎng)在調(diào)度和控制能力上的不足。為此，國內(nèi)外電力專家開始提出“智能電網(wǎng)”的概念，并在近兩年成為全球電力行業(yè)研究和探討的熱點。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，使得配電網(wǎng)出現(xiàn)了新的內(nèi)容。智能配電網(wǎng)是以配電網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)備為中心，將先進的自動化控制技術(shù)、信息通信技術(shù)以及現(xiàn)代管理手段引入設(shè)計、施工、運行、維護等環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)延長設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期，提高設(shè)備利用率，降低配電網(wǎng)建設(shè)投資，最終實現(xiàn)提高供電可靠性和向用戶提供優(yōu)質(zhì)電能的目的。 智能配電網(wǎng)將使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的賣方主導(dǎo)、單向供電、人工管理的運營模式向用戶參與、潮流雙向流動、高度自動化的方向轉(zhuǎn)變。隨著我國智能配電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，后期將產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益與社會效益。歐美將智能電網(wǎng)的研究重點放在配電網(wǎng)，這是因為輸電網(wǎng)在電網(wǎng)的發(fā)展中受重視程度較高，技術(shù)發(fā)展相對成熟，而配電網(wǎng)是與用戶直接關(guān)聯(lián)的，也是分布式能源和電動汽車直接接入點，因此發(fā)展的需求和潛力極大。大力發(fā)展配電技術(shù)系統(tǒng)，對提高用戶的供電能力和服務(wù)水平、保證供電質(zhì)量、節(jié)能減排，促進技術(shù)發(fā)展和拉動經(jīng)濟的意義重大。美國埃克希爾能源公司(Xcel )在科羅拉多州的波爾得市建成第一座“智能電網(wǎng)城市”。包括創(chuàng)建一個為整個配電網(wǎng)提供實時高速雙向通信的通信網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化性能的智能變電站，可應(yīng)客戶邀請安裝可編程居家控制裝置和全面自動化居家能源使用所必須的系統(tǒng)及基礎(chǔ)設(shè)備，支持易于調(diào)度的分布式發(fā)電技術(shù)。2007年10月，我國華東電網(wǎng)公司正式啟動了智能電網(wǎng)可行性研究項目，并規(guī)劃了從2008年至2030年的“三步走”戰(zhàn)略。2009年4月24日，國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞訪美，與美國能源部長朱棣文相晤，并在華盛頓發(fā)表演講稱:“中國國家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強屯網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)”。從2009年開始，北京、杭州、廈門、銀川等城市作為國家電網(wǎng)公司的第一批智能配電網(wǎng)試點工程，已在城市中心區(qū)開始了智能配電網(wǎng)建設(shè)，包括建設(shè)配電自動化系統(tǒng)、智能信息交互平臺、智能分布式電源的接入與控制研究、配網(wǎng)的調(diào)度監(jiān)控一體化、用電信息系統(tǒng)的完善和豐富。此外在嘉興海鹽，已經(jīng)開始了智能小區(qū)的試點，采取了光纖到戶的形式，完善了用戶互動的技術(shù)支持平臺。綜合利用先進的自動化技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)以及現(xiàn)代化的管理方式和理念，實現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備利用率的提高、供電可靠性和電能質(zhì)量的提高、電網(wǎng)抗干擾以及抵御外力破壞的能力的提高。隨著科技的發(fā)展，智能配電網(wǎng)的定義和內(nèi)容也在不斷完善和發(fā)展。1)更高的安全性 。能夠有效抵御自然災(zāi)害與外力破壞的影響。2)自愈能力。能夠及時檢測出已發(fā)生或正在發(fā)生的故障并進行相應(yīng)的糾正性操作, 使其不影響用戶的正常供電或?qū)⑵溆绊懡抵磷钚?。自愈主要是解決“供電不間斷”的問題 , 包括故障重合閘等引起的瞬間斷電。3)更高的電能質(zhì)量 。提供電壓有效值和波形符合用戶要求的電能 。4)支持 DER的大量接入。不再像傳統(tǒng)電網(wǎng)只能被動地硬性限制 DER接入點與容量,而是從有利于可再生能源發(fā)電足額上網(wǎng) 、提高運行效率、節(jié)省整體投資出發(fā) ,積極接入 DER并發(fā)揮其作用。5)支持與用戶的互動。一是應(yīng)用智能電表 ,實行動態(tài)實時電價, 讓用戶自行選擇用電時段。二是允許用戶擁有的 DER(包括電動車等)向電網(wǎng)送電 。6)更高的資產(chǎn)利用率。通過完善的實時監(jiān)控,提高系統(tǒng)容量利用率, 減少一次設(shè)備投資達(dá)到所謂的“電子換鋼鐵”的投資效果。通過優(yōu)化潮流分布 ,減少線損, 提高運行效率 。在線監(jiān)測并診斷設(shè)備運行狀態(tài),實施狀態(tài)檢修,延長設(shè)備使用壽命。7)對配電網(wǎng)及其設(shè)備進行可視化管理 。實時采集配電網(wǎng)及其設(shè)備運行數(shù)據(jù)以及電能質(zhì)量 、故障停電等數(shù)據(jù),為運行人員提供高級的電網(wǎng)監(jiān)控界面 ,克服目前的 “盲管”現(xiàn)象 。8)配電管理與用電管理的信息化 。將配電網(wǎng)實時運行與離線管理數(shù)據(jù)高度融合 、深度集成,實現(xiàn)設(shè)備管理 、檢修管理、停電管理以及用電管理的信息化 。本文根據(jù)某地區(qū)智能配電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)的要求，對其核心區(qū)網(wǎng)架及設(shè)備、配電自動化、配電通信系統(tǒng)及分布式電源等方面進行研究，主要研究內(nèi)容如下： 、用戶負(fù)荷情況、設(shè)備運行狀況、配電自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件、配電通信的概況等，為智能配網(wǎng)的規(guī)劃奠定基礎(chǔ)； ，提出了電網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)的具體量化要求，并從配網(wǎng)網(wǎng)架及設(shè)備、配電自動化等各個方面分別提出了各模塊的規(guī)劃和建設(shè)原則；、配電自動化、配網(wǎng)信息系統(tǒng)、配電通信系統(tǒng)、分布式電源等五大方面的具體建設(shè)方案；、產(chǎn)生的管理效益、經(jīng)濟效益和社會效益。本章闡述了本課題的背景、智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀和本課題的研究意義、研究內(nèi)容。本文以國家電網(wǎng)公司堅強智能電網(wǎng)配電環(huán)節(jié)試點配電自動化建設(shè)工程為依據(jù)，通過對本項目的規(guī)劃和建設(shè)的研究，得出城市智能配電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)的研究成果。第二章 中心城區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析 核心區(qū)配電網(wǎng)基本情況 根據(jù)某城區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀，結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃，經(jīng)過認(rèn)真討論研究，選取的建設(shè)改造區(qū)域位于市中心繁華地帶，截至2013年12月，建設(shè)改造區(qū)域內(nèi)有工業(yè)用戶 29戶，一般工商業(yè)用戶5269戶。該區(qū)域電源布點已基本完成，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。 網(wǎng)架和設(shè)備現(xiàn)狀（一）核心區(qū)110千伏及以上電網(wǎng)現(xiàn)狀該核心區(qū)內(nèi)現(xiàn)有110千伏站2座，分別為站站5。核心區(qū)東北和北部有2座220千伏變電站，分別是站站4；區(qū)域周邊分別有站站站7等三座110千伏站，除站5外均為內(nèi)橋式接線，17路進線，電纜線路長度 ，進線電源較為堅強，供電可靠性高，能夠滿足10kV線路“N1”比例。 220千伏主變5臺，總?cè)萘?80兆伏安，兩座220千伏變電站2013年最大負(fù)荷569兆瓦；110千伏主變14臺，總?cè)萘?52兆伏安5座110千伏變電站2013 年最大負(fù)荷325兆瓦。表 21 核心區(qū) 2013 年變電站主