引言

　　隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大，社會對環(huán)境保護、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的要求日益提高，同時，電力市場化進程的不斷推進以及用戶對供電可靠性和電能質量的要求不斷提升：未來的電網數據量和信息量更大，需要能支持潮流和信息流的雙向流動；必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優(yōu)質的電力供應；能夠適應多種能源發(fā)電方式的協(xié)調運行；能夠適應客戶自主選擇的需要，并能進一步提高電網資產的利用效率和社會經濟效益，等等，因此，電力企業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)[1]。以美國和歐盟為代表的不同國家和組織不約而同地提出建設智能電網，將智能電網視為未來電網的發(fā)展方向[2-10]，各國根據自己的國情，給智能電網賦予了不同的含義，但其目的都是節(jié)能減排、提高電網的能效和可靠性。

　　智能電網涉及電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用、調度各個環(huán)節(jié)[11-12]，其中，配電網處于電力系統(tǒng)的末端，直接與用戶相連，由于電力系統(tǒng)對用戶的供電能力和供電質量需通過配電網來實現(xiàn)和保障，因此，建設智能配電網是智能電網的重要環(huán)節(jié)。

　　1  智能配電網的內涵與特征

　　1.1  智能配電網的內涵

　　智能配電網涵蓋了配網自動化的全部內容，幾乎涉及了配電系統(tǒng)一次與二次的所有技術領域，且支持分布式電源的大量接入和深度滲透，可實現(xiàn)與用戶的互動。智能配電網涵蓋面很廣，但迄今為止卻沒有一個被大家公認的統(tǒng)一而完整的定義。文獻[13]給出了智能配電網的核心構件和智能配電網應具備的系統(tǒng)和設備；文獻[14]強調智能配電網的目的是延長設備壽命，確定更換資產的優(yōu)先順序，降低配電網改造費用和防止配電網故障等；文獻[15]指出智能配電網是配電網高級自動化的延伸，與傳統(tǒng)配電網的主要區(qū)別在于允許可再生能源和分布式發(fā)電單元的大量接入和微網運行，鼓勵各類不同電力用戶積極參與電網互動。目前，各國在結合本國國情建設智能配電網的過程中已形成了很多共識，其內涵主要包括3個方面：①以物理實體電網為基礎，包括各種配電基礎設施、開關、配電終端、傳感器等；②融合了各種現(xiàn)代先進技術，如：傳感測量技術、自動化技術、通信技術、信息技術、計算機技術、控制技術等；③與傳統(tǒng)配電網相比，智能配電網支持各種能源形式的分布式電源和電力用戶自備電源、儲能裝置、電動汽車的接入和使用，其運行方式更加靈活可調，供電安全性、可靠性和電能質量顯著提升，提高了能源利用的社會經濟效益。

　　1.2  智能配電網的特征

　　與傳統(tǒng)配電網相比，智能配電網在供電安全性、電能質量和電網資產利用率等方面都比傳統(tǒng)配電網有顯著提升。智能配電網具有以下基本特征：

　　（1）信息化。信息化是實現(xiàn)智能配電網的基礎，指具備對配電網實時和非實時信息的高度集成、多方共享和深度挖掘利用的能力。電力信息化分為電力生產控制信息化和電力企業(yè)管理信息化兩大類。

　?。?）自動化。自動化是智能配電網發(fā)展水平的直觀體現(xiàn)，包括依靠高效的信息采集傳輸和集成應用，實現(xiàn)配電網控制策略的自動優(yōu)選、運行狀態(tài)的自動監(jiān)控和故障狀態(tài)的自動恢復等。

       （3）互動化?；踊侵悄芘潆娋W的內在要求，指通過信息實時溝通分析，實現(xiàn)電源、電網和用戶資源的良性互動與高效協(xié)調，促進電能的安全、高效、清潔應用。智能配電網的互動化有2層含義：①指智能配電網支持分布式電源的大量接入；②指電網與用戶之間的互動，包括支持用戶根據實時電價選擇用電時間，允許和鼓勵用戶自有分布式電源上網等。

　　1.3  我國智能配電網的發(fā)展目標

　　發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度是堅強智能電網的六大應用環(huán)節(jié)，其中，智能配電的發(fā)展目標是：建成高效、靈活、合理的配電網架結構，提升配電網的靈活重構、潮流優(yōu)化能力和可再生能源的接納能力；實現(xiàn)分布式儲能裝置及分布式電源的兼容接入與統(tǒng)一控制；提高用戶用電的可靠性和電能質量，提升配電網在緊急狀況時對主網的支撐能力。

　　2  智能配電網技術框架

　　智能配電網是集傳感測量、計算機、通信、信息、自動控制等領域新技術在配電系統(tǒng)中應用的總和，是從提高電網整體性能、節(jié)省總體成本出發(fā)，將各種新技術與傳統(tǒng)的配電技術進行有機的融合，使配電網的結構以及保護與運行控制方式發(fā)生革命性的變化，因此，智能配電網的發(fā)展需要從智能配電網的基礎領域切入，構建符合我國發(fā)展需求的智能配電網技術框架。智能配電網的技術框架可分為如圖1所示的3個層次。

       2.1  完善配電網基礎設施的設備層

　　結構合理、網架堅強的配電網實體和安全經濟、靈活可靠的智能配電裝備是智能配電網的基礎。但我國傳統(tǒng)配電網基礎比較薄弱，自動化程度較低，距智能配電網的要求存在較大的差距，所以在智能配電網框架最底層的設備層，需要實施和完善以下功能：①建設堅強的實體配電網。智能配電網應改變我國配電網發(fā)展長期滯后、基礎薄弱的現(xiàn)狀，加強和完善配電網的基礎設施建設，建成具有堅強網架結構的配電網；未來的配電網應能靈活應對自然災害等突發(fā)性事件。②實現(xiàn)配電裝備的智能化。由于傳統(tǒng)的開關、保護控制設備和配電終端不適應智能配電網的需求，且分布式電源的大量接入對智能配電設備也提出了新的需求，所以智能配電網應實現(xiàn)配電裝備的智能化。