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      智能配電網關鍵技術的發(fā)展和應用分析

      2021-01-21 03:21:43孫治紅王博
      家園·電力與科技 2021年14期
      關鍵詞:智能配電網關鍵技術建設

      孫治紅 王博

      摘要:隨著現代社會的高速發(fā)展,能源過度消耗與人民對電力需求之間的矛盾越來越突出,由此而引發(fā)的安全、環(huán)保等問題,導致社會發(fā)展面臨較多阻礙。而智能電網建設在電力市場多元化發(fā)展過程中有著重要的指導作用,需要強調智能電網建設尤其是不斷強化信息化建設水平,不斷強化系統(tǒng)自動運行效率,使自主性有效提升,從而使日益增長的電力需求得以滿足。本文主要分析了智能配電網的建設與發(fā)展,從其具體內容、特征和實施原則等出發(fā),掌握其中的關鍵技術,進一步發(fā)展智能配電網的建設。

      關鍵詞:智能配電網;建設;關鍵技術;發(fā)展

      引言

      近年來,在對配電網建設的研究進展中,國內外電力部門都對智能電網建設給予了很大重視。這種電網智能化的實現,可以使電網更加安全、可靠、經濟運行,滿足用戶對于電力供應的需求。作為智能電網中重要的組成部分,智能配電網可以靈活控制微網,使需求側的供電更加可靠,且其管理水平也可獲得提升。在配電網發(fā)展中,智能化建設成為工作重點。

      1 智能配電網概述

      在整個電力系統(tǒng)中,配電自動化可以將與分散用戶實現直接連接,在配電網方面,電力的商品屬性也比較明顯。其自動化建設,主要是面向用戶,且適應經濟發(fā)展水平。在進行配電網系統(tǒng)自動化建設中,要根據其實際經濟條件和負荷需求等,按照以下幾方面原則來進行規(guī)劃設計:第一,在設計配電網自動化系統(tǒng)時,要在其規(guī)劃基礎上結合實際供電需求、水平和客戶性質等,選擇合適的建設方案,以及有效的設備類型等;第二是在進行其自動化建設的過程中,要滿足自動化的基本功能,在具備完備條件的情況下,可以實現擴展管理功能;第三,具體在建設配網自動化通訊的過程中,可以結合調度自動化通訊和集中抄表系統(tǒng)等進行,考慮到以后智能化的發(fā)展趨勢,來提升配網自動化水平;第四,進行主站系統(tǒng)設計時,其成效要達到相關行業(yè)標準等,確保其具備足夠的安全可靠性、擴展性和容錯性等,能夠實現電力系統(tǒng)實時要求,且要具備良好性價比。配網自動化系統(tǒng)工程的組成主要有五部分內容,即配網自動化主站系統(tǒng)、配網自動化子站系統(tǒng)、配網自動化終端、通信和配電網管理系統(tǒng)DMS。在主站系統(tǒng)中,其組成包含了三個子系統(tǒng),子站系統(tǒng)建設主要是由于配網的監(jiān)控設備點較多,其中的環(huán)網柜、柱上開關等數量多、分布廣,是無法將其直接接到配電主站的,中間增設的一級就是配電子站。配網自動化終端的作用,就是監(jiān)控柱上開關和環(huán)網柜等,可識別其中的故障,并對其進行有效地控制,與自動化主站和子站進行工況檢測,隔離相關故障,并恢復非故障區(qū)域的供電。

      2 智能配電網建設的優(yōu)勢

      在智能配電網建設發(fā)展中,其產生的經濟效益和社會效益是相當明顯的,其優(yōu)勢具體體現在以下三方面內容:首先,智能化配電網建設,可以使配電網實現最優(yōu)運行,其運行更加高效、更具經濟性。其中,通過對先進監(jiān)控技術的應用,可以實時監(jiān)控運行的狀態(tài),并進行科學、優(yōu)化管理,使系統(tǒng)的容載比降低,并使其負荷率得以提升,充分利用系統(tǒng)的容量,而減少、延緩電網一次設備方面的投資,其產生的經濟、社會效益是相當顯著的。其次,是其提供的電能可以保證優(yōu)質、可靠,適應當前社會經濟發(fā)展的需求。配電網不僅可以提高可靠的供電,且可滿足用戶的特定需求,有效地克服以往配電網運行中存在的故障重合閘和倒閘操作中引發(fā)的供電短暫中斷問題,使電壓驟降和不平衡等消極影響得以消除,可以維持各項高科技設備的良好運行,在社會經濟發(fā)展中,其提供的優(yōu)質可靠電能,為其提供了良好保障。最后,是可以推動新能源革命的開展,對于實現可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。在傳統(tǒng)的配電網建設中,基本不考慮保護方式、控制運行等就進行其規(guī)劃,對SER 的接入也存在忽略,而為了確保配電網的運行安全穩(wěn)定,當前會嚴格限制其接入的DER 容量,并科學選擇并網點,對分布式發(fā)電的推廣以及其進一步發(fā)展形成了制約。而SDG 的適應性良好,將DFR 大量接入,可以使其建設中的并網成本得以降低,并推動新能源革命,實現可再生能源發(fā)電發(fā)展,有效地降低碳排放量等,實現電力的環(huán)保生產。

      3 智能配電網關鍵技術應用

      3.1 自愈控制技術

      在智能配電網建設中,通過應用先進的數學理論、控制理論,智能配電網自愈控制可在異常脆弱區(qū)和檢修維護區(qū)等。在兼容評價指標、用戶服務指標體系下,利用自動判別算法來實時評估其配電網運行狀態(tài),對其中存在的隱患進行預測,以按照相應區(qū)域的控制方案來制定解決措施,優(yōu)化配電網運行、實現自愈控制,使系統(tǒng)供電更加安全、可靠、經濟、環(huán)保、開放互動。

      3.2 分布式發(fā)電和微網技術

      在智能配電網建設中,微網技術的應用,可以取得良好成效,為用戶提供所需的熱能、電能,該技術綜合了新型電力電子技術、分布式發(fā)電和儲能技術等,其中的單獨系統(tǒng)中集成多個分布式發(fā)電單元、負荷。通過合理控制,可以使微網實現并網運行,也可與主電網脫離來運行,兩種運行模式之間可以很好地切換。其中,微網系統(tǒng)的形成中,其重要的物理基礎,就是分布式發(fā)電,在電網中并入大量的分布式發(fā)電,對電網運行是具有積極意義的,更有利于智能配電網的建設。

      3.3 智能配電調度技術

      在當前智能配電網建設中,采用智能配電調度技術,由于其結合了配電管理系統(tǒng)、數據采集和監(jiān)測系統(tǒng)、虛擬電廠等技術,并對其應用進行了升級,因此,可以搭建起可視化的操作性平臺,對系統(tǒng)運行具備一定的預測能力,可實現安全穩(wěn)定分析、智能保護和交易調度,在發(fā)現隱患時可及時報警,并做好相關處理工作。

      3.4 AMI 技術

      這種技術就是高級量測系統(tǒng)技術,是智能配電網建設中的重要組成部分,將其與配電管理系統(tǒng)相結合,可以使電網的運行效率提高,并優(yōu)化相關資源配置。其實際應用中,可以使在線潮流的計算得以改善,通過估計配網的運行狀態(tài),來優(yōu)化其控制策略,使系統(tǒng)的管理效率得以提升,電網和用戶之間也可實現良好互動。

      4 智能配電網的建設現狀與發(fā)展

      當前我國在配電網建設方面,還存在一些問題,主要是配網網絡電源點建設,與城市發(fā)展是相對落后的,會限制其電能輸出;城市用電負荷在增加,但電力的配套建設不及時、存在輸電線半徑小和線路長等瓶頸問題;其出線通道是不適應城市規(guī)劃的,網絡布設比較復雜;早期建設的線路存在年久失修等問題,其線損率較高,會浪費大量的能源;其供電可靠性不足、電網結構復雜、電網改造涉及面較廣等,都會對供電產生很大影響,一點兒故障就可能引發(fā)大面積停電事故。在智能配電網建設中,其系統(tǒng)建設需要考慮到總體配電系統(tǒng)、終端用戶控制等,以優(yōu)化其系統(tǒng)性能;并且要支持并入高比重的分布式電源,提升系統(tǒng)運行的效率和靈活性等。一旦配電系統(tǒng)出現故障,分布式電源就可以發(fā)揮作用來維持供電。

      5 結語

      在社會經濟未來發(fā)展中,需要智能配電網建設提供有效地支持,通過其自動化、智能化等水平的提升,有效地解決其中架構薄弱等問題,消除電網中接入大量分布式發(fā)電、電網與用戶間互動性不足等消極影響,保障配電網運行的高效性、安全可靠性和經濟性。

      參考文獻:

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      [2]陳雁,袁波.智能配電網的故障自愈技術研究[J].建筑工程技術與設計,2018,(34):2664.

      [3]史琳,陳笑紅.對我國配電網建設及其關鍵技術的思考[J].建筑工程技術與設計,2018,(34):2678.

      [4]馮應兵.配電網自動化建設與配網運行管理探討[J].山東工業(yè)技術,2018,(24):227.

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