引言

　　縣域電網作為電網中的最末端，如何在智能電網的大浪潮中發揮自己的作用是目前縣級供電企業工作人員都在思考的問題。智能電網是世界各國未來電網發展的大趨勢，智能電網的發展將會顛覆整個電網的現有運行機制，作為最末端的縣域電網如何能在智能電網發展中找到應有的優勢，這是一個值得思考的問題。

　　在我國電網等級中，縣域電網的主網目前以35kV、110kV為主，且縣域電網目前主網普遍比較薄弱，智能化程度不高，調度自動化，變電站自動化程度也有待于進一步提高。以下屬淮陽縣電網為例，圖1所示，淮陽供電區現有220kV淮陽變電站一座，主變兩臺，容量120+150MVA；110kV變電站兩座，黃路口110kV變電站一座，主變容量40+31。5MVA；蘆莊110kV變電站一座。

　　到目前為止，淮陽供電區在運35kV變電站12座，主變21臺，容量210。25MVA；在建35kV變電站1座，主變1臺，容量10MVA，如圖1所示。

　　1.智能電網設計的新理念、新方法

　　在前述供用電的基本條件上進行智能電網改造，將為淮陽電網構建能夠抵御較強自然災害，具備信息化、數字化、自動化以及互動化等特征的堅強電網[1]，其基本框架如圖2所示，在子站層，引入智能化變電站、互動用戶（智能電表）、自愈型配電網絡、風光互補路燈及電動汽車智能充電站等；在通信層，采用光纖環網方式，做到信息共享網絡化；在主站層，建設包括智能可視化監視及優化功能在內的智能型調度控制中心。淮陽智能電網具有較強的資源優化配置能力和有效抵御各類故障的能力，能夠適應各類電源、用戶資源的協調互動、高效率共享以及利用各類信息實現電網運行優化調度，顯著提高電網運行效率和用戶服務質量。智能電網的改造方案非常符合把淮陽建設成國家旅游標準化示范縣、國家衛生城、國家園林城，實現低碳經濟，促進淮陽全縣和諧發展。

　　具體而言，淮陽智能電網改造方案主要包括3個部分，如圖2所示。

　　1.1 電力系統一次部分

　　1）對現有輸電線路進行改造，把全縣主網從35kV全部升級成110kV，把現有13座35kV變電站全部升級改造成110kV變電站，配電線路直接從110kV變電站出線，提高電壓等級，降低線路損耗。在輸電線路設計中實現勘測數字化、信息標準化和應用網絡化；全面實施狀態檢修，對在運桿塔、導地線、絕緣子、金具等部件和通道環境進行安全狀態與預期剩余壽命評估；進行全壽命周期管理，通過對典型環境條件下輸電線路設計部件性能退化通過對典型環境條件下輸電線路設計部件性能退化規律的研究和數據統計分析，建立設施壽命分析模型，提出設施預測維修策略；建設輸電線路安全狀態智能監測中心，采用人工神經網絡、專家系統和遺傳算法等評估與決策技術，實時分析輸電線路舞動、絕緣子泄露電流、地基沉陷、桿塔傾斜、架空線張力與覆冰、氣象環境等關鍵運行參數，對線路健康狀況、電氣與力學安全狀態進行實時智能診斷評估和趨勢預測分析，為輸電線路智能化監控與維護決策提供科學有效的技術支撐。

　　2）在35kV變電站升級成110kV變電站過程中，110kV變電站采用智能化電站方案：？使用電子式互感器，將數字化技術應用到一次設備上，適應系統數字化、智能化和網絡化的要求；實現二次設備網絡化，每個間隔配置過程層設備合并單元（實現電壓并列切換與故障錄波等功能）及智能終端（實現設備信息及操作數字化），而間隔層保護及自動化裝置則通過光纖以太網（代替電纜連接）與對應間隔的合并單元與智能終端連接；標準上應用IEC61850模型，確保整站數據一致性，GOOSE機制使二次設備控制操作由硬接線方式轉向通信方式，增強系統配置靈活性。

　　3）在配網設計中通過靈活重構、優化潮流分布、接納分布式可再生能源及分散儲能裝置等措施努力實現其自愈功能，顯著提高供電可靠性和電能質量[3]。

　　1.2 電力系統二次部分

　　1）在110kV變電站、縣調和智能配電網通訊系統設計中強調滿足高速、雙向、實時以及集成等4大特征，這將使智能電網成為動態信息和電力交換互動的大型基礎設施。當這樣的通信系統建成后，可以提高電網供電可靠性和資產利用率，繁榮電力市場，抵御電網受到的攻擊，從而提高電網價值。

　　2）在系統主站設計中采用智能化的調配一體化，調度、集控、配網管理功能于一體，統一實現對淮陽輸、配電網及變電站的實時監視、協調及其控制功能。

       1.3 用電部分

　　1）智能電表與用戶管理系統。智能電表是適用于家庭用戶用電信息監測、電度計量及控制的智能終端。而用戶管理系統配合智能電表的應用，可實現大用戶遠程自動抄表和負荷現場管理，提高用電監測及負荷管理水平，為加強電力需求側管理提供重要技術支持。

　　2）智能化充電站系統。電動汽車智能化充電站系統是智能電網重要的組成部分，也是在智能電網處于緊急狀態時，保障電網穩定運行的重要支撐點。其建設工作將產生巨大的經濟效益和社會效益。

　　3）風光互補路燈系統。節能、環保、自動化程度高及可作為清潔可利用再生能源的風光互補路燈系統將成為未來路燈的新選擇。

　　2.縣域智能電網設計關鍵技術

　　2.1 自愈的配電網

　　實現新型配網自愈，應遵循4個方面。

　　1）需要建設堅強的配電網絡，為其智能化打下堅實基礎，重要負荷冗雜電源配置，全部采用電纜下地敷設方式，并埋設于地下排管中。2）為及時掌握電纜各種運行狀態，確保電纜安全運行以及科學合理地調度電力負荷輸送，在主干線上同期建設遠程監測系統，其功能主要包括：運行狀態監測。實時顯示沿電纜線路上的溫度分布曲線、各點溫度隨時間變化曲線。出現異常現象及時報警，并反映報警畫面及故障信號所在區域的分布圖，顯示故障區域最高溫度或其他相關報警指標。環境狀態監測。實時監測電纜外部火災、淹沒、人為故障位置信息。靈活負荷調度。根據狀態監測信息，預估電纜負荷能力，過載能力，實現負荷輸送的靈活調度。建立與調通中心的通信聯系，將監測數據及時傳輸給調通中心。

　　3）與遠程監測系統配套，智能化調配一體化系統主站中設計負荷轉供與故障處理兩類功能，前者在系統正常狀態下，根據各種限制條件，如負荷容量、開關動作次數等，基于局部拓撲搜索算法，給出較現有方式更優的負荷供應方案，目的是提高系統供電可靠性，減少可能停電的影響范圍；后者是在實現饋線自動化的區域，根據拓撲關系自動識別各種故障，獲得最優故障處理方案和最高的安全保證，并進行快速隔離和恢復。值得注意的是，實現饋線自動化要考慮投入產出比，不應該過多強調所有點的饋線自動化，而是應該根據線路重要性合理分布一遙、二遙、三遙點，只有重點線路才布置三遙點，而相應的故障恢復策略也需要根據一遙、二遙、三遙點的分布進行考慮，得出結合實時信息點分布的故障隔離和恢復方案，如一遙模式進行基于網絡拓撲結構的故障處理方案，二遙模式進行基于拓撲結構和量測數據的故障處理方案，三遙模式可以進行在故障處理方案基礎上的遙控執行。