當(dāng)前，單一的配電室供電逐漸被配電室集群供電所取代，城市綜合體的供電系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)出由一個(gè)或多個(gè)10kV 開閉所帶幾個(gè)甚至幾十個(gè)配電室的方式，形成了區(qū)域性的用戶配電網(wǎng)絡(luò)，單純的微機(jī)綜自系統(tǒng)和配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)難以保障配電室集群的安全、可靠、高效運(yùn)行。

　　由于用戶配電室集群的運(yùn)行控制具有統(tǒng)一的電源、統(tǒng)一的運(yùn)行方式和控制策略、統(tǒng)一的保護(hù)體系的特征，從而需要基于IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)體系的新型智能電網(wǎng)技術(shù)，將智能變電站技術(shù)和智能配網(wǎng)技術(shù)有機(jī)整合，構(gòu)成智能配電室的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)配電室的智能化，才能滿足不斷提高的供電可靠性和供電效率的要求。未來各類新能源的應(yīng)用，如分布于社區(qū)的微型太陽(yáng)能發(fā)電、微型風(fēng)力發(fā)電、以及電動(dòng)汽車充電等等，都對(duì)配電室智能化提出了更高的要求，配電室的智能化不僅是現(xiàn)實(shí)的需要，也將成為未來發(fā)展的方向。

　　智能配電室定義為: 建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可通過先進(jìn)的控制方法和決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)需要支持配電室集群實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的配電室。以實(shí)現(xiàn)配電室集群的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、兼容、集成、優(yōu)化，提供滿足未來用戶需求的電能質(zhì)量、支持各種新能源的接入和應(yīng)用。

　　2 配電室集群的功能要求

　　配電室集群對(duì)智能化功能的要求主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)備自投、故障定位及分析三個(gè)方面。

　　2. 1 智能化的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)

　　配電室是電網(wǎng)的末端，基本沒有用于實(shí)現(xiàn)多級(jí)串聯(lián)保護(hù)選擇性的延時(shí)，開閉所進(jìn)線/出線、配電室進(jìn)線/出線4 級(jí)串聯(lián)保護(hù)之間沒有延時(shí)的區(qū)隔，電流保護(hù)間難以配置和整定，越級(jí)跳閘難以從根本上避免，這時(shí)配電室集群首先面臨的技術(shù)難題。

　　網(wǎng)絡(luò)保護(hù)基于GOOSE 高速通信，在電路速斷保護(hù)允許的時(shí)延內(nèi)，先行快速故障定位，閉鎖上游保護(hù)，防止越級(jí)跳閘，以保障配電室集群中多級(jí)串聯(lián)保護(hù)的選擇性。

　　2. 2 智能化的網(wǎng)絡(luò)備自投

　　隨著負(fù)荷容量的不斷增大，單回主供線路已不能滿足用電要求，多回主供線路已越來越普遍，取消35kV 電壓等級(jí)之后，受通道和場(chǎng)地限制，城區(qū)110kV 供電變電站難以密集布設(shè)，10kV 出線間隔日趨緊缺，傳統(tǒng)的1: 1 全供全備供電方式已難以為繼，更多的采用1: N 備供方式，甚至沒有備供電源，由主供電源之間互備。即便是1: N 備供方式，如常用的“一備二”方式，兩回主供電源通常源自同一變電站的不同母線，變電站故障時(shí)，兩回主供電源盡失，備供電源難以實(shí)現(xiàn)全額備供，智能備自投聯(lián)切就成為必然。

　　遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)聯(lián)切: 為保障一、二級(jí)負(fù)荷的可靠供電，電源進(jìn)線故障時(shí)，對(duì)分布于各配電室的相關(guān)三級(jí)負(fù)荷出線實(shí)施快速遠(yuǎn)程聯(lián)切，需基于GOOSE 的網(wǎng)絡(luò)通信才能實(shí)現(xiàn)。

　　按需智能聯(lián)切: 并非每次備自投都要聯(lián)切負(fù)荷，在實(shí)際運(yùn)行中，可實(shí)現(xiàn)備自投時(shí)僅切除超過備供容量的三級(jí)負(fù)荷。

　　2. 3 故障定位及分析

　　得益于IEC 61850-9-2 通信的實(shí)時(shí)性和可靠性均較高，數(shù)據(jù)量較大，因而可使得各回路智能裝置的故障錄波數(shù)據(jù)能夠及時(shí)傳輸和匯總，快速實(shí)現(xiàn)故障定位。

　　2. 4 網(wǎng)內(nèi)故障的故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)

　　供電系統(tǒng)內(nèi)部故障時(shí)，如開閉所到配電室的電纜故障，智能系統(tǒng)需自動(dòng)根據(jù)預(yù)案實(shí)現(xiàn)故障隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)供，快速恢復(fù)供電。高壓熔斷器保護(hù)的配變，引發(fā)進(jìn)線斷路器越級(jí)跳閘時(shí)，智能系統(tǒng)自動(dòng)快速分?jǐn)嘣摶芈返某鼍€開關(guān)，隔離故障配變，之后自動(dòng)合上越級(jí)跳閘的進(jìn)線斷路器，快速恢復(fù)該段母線所連接的其它配變供電。

　　3 智能配電室的架構(gòu)

　　目前開閉所/配電室普遍采用常規(guī)綜合自動(dòng)化的方式，各廠商自成體系，給供電設(shè)計(jì)、集成、測(cè)試、后期維護(hù)、升級(jí)帶來了很大的困難。

　　為了克服現(xiàn)有綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的諸多缺點(diǎn)，滿足不斷提高的技術(shù)要求，智能配電室系統(tǒng)不僅是發(fā)展方向，更是現(xiàn)實(shí)需要。

　　3. 1 集成保護(hù)

　　集成保護(hù)就是用一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站的保護(hù)，目前國(guó)內(nèi)已新建了一些集成數(shù)字化變電站試點(diǎn)項(xiàng)目，采用集成數(shù)字化變電站的技術(shù)，根據(jù)配電室集群的實(shí)際，智能配電室系統(tǒng)完全按照ICE61850標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)數(shù)字化變電站的要求實(shí)現(xiàn)，達(dá)到了配電室信息在實(shí)時(shí)、可靠基礎(chǔ)上信息最大程度共享，過程層、間隔層、站控層均滿足IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)。

　　3. 2 系統(tǒng)構(gòu)成

　　智能配電室系統(tǒng)以IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)為核心，采用三層結(jié)構(gòu)，根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)10kV 電壓等級(jí)的開閉所/配電室的實(shí)際，二次系統(tǒng)采用一種全新的一體化、實(shí)用化解決方案，即系統(tǒng)信息及一次設(shè)備( 開關(guān)柜) 信息依IEC 61850 - 9 - 2 和GOOSE 標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)字化、配電室二次功能集成化，構(gòu)建一次監(jiān)測(cè)、二次不同專業(yè)要求的信息共享的軟硬件平臺(tái)，從而降低二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、使用、維護(hù)、擴(kuò)容整個(gè)生命周期內(nèi)的成本，同時(shí)提高系統(tǒng)可靠性和靈活性，為智能配網(wǎng)建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。如圖1 所示。

　　圖1 集成智能配電室系統(tǒng)構(gòu)成示意圖