基于智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)規(guī)劃體系探討

張祎晨

摘要：配電網(wǎng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)建設(shè)中重要一環(huán)，以光伏發(fā)電、風(fēng)能為代表的新能源成為綠色電力代表，由于新能源發(fā)電不穩(wěn)定、電壓、電流變化大等特點，對于配電網(wǎng)的要求更加智能化。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)進行，智能配電網(wǎng)在傳感技術(shù)、微電子處理、實時通訊等技術(shù)加持下，為智能電網(wǎng)高效、低成本、高可靠性、低損耗建設(shè)提供保障。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng)? 規(guī)劃? 儲能? ?新能源

一、智能電網(wǎng)、智能配電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是將發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、用電工具和儲電設(shè)備為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進的傳感測量技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊、計算機自動化控制技術(shù)等與電網(wǎng)融合，從而形成的新型智能電網(wǎng)，具有實時觀測、自動管理、發(fā)電、輸電用電優(yōu)化平衡等優(yōu)點，能夠使傳統(tǒng)電網(wǎng)更加高效、安全、可靠。

智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，它擔負著將電能通過輸電網(wǎng)向用戶傳送的使命。通過運用測量傳感技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)等，實現(xiàn)電力的綠色、安全、穩(wěn)定輸送到用戶手中。

二、傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃中存在的問題

1、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計不精準

傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃中，由于涉及到的用電單位數(shù)量眾多，各用電機構(gòu)對于電網(wǎng)的運行狀態(tài)及用電數(shù)量依靠人工進行統(tǒng)計預(yù)測，由于人為因素，不可避免存在統(tǒng)計差錯與判斷不準確，這就造成在后續(xù)配電網(wǎng)規(guī)劃中各種問題出現(xiàn)。配電網(wǎng)規(guī)劃需要對于一個地區(qū)的用電負荷具有前瞻性，近年來我國經(jīng)濟社會發(fā)展迅速，配電網(wǎng)的規(guī)劃要根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展，適度開展超前建設(shè)。

2、分布式電源接入不充分

在傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃體系中，主要由大型發(fā)電廠組網(wǎng)發(fā)電，小規(guī)模分散式電源在供電體系中不受重視。隨著新能源快速發(fā)展，以光伏發(fā)電、風(fēng)能、潮汐能、小水電站等綠色能源受到重視，在傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃中沒有考慮到新能源發(fā)展帶來的分布式電源需求，造成了現(xiàn)在一些地區(qū)對新能源發(fā)電的排斥。

3、配電網(wǎng)規(guī)劃缺乏全局觀

在傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃體系中，往往能夠做到局部配電網(wǎng)規(guī)劃工作，但是對于更大范圍區(qū)縣一級的配電網(wǎng)規(guī)劃時，就體現(xiàn)出沒有全局規(guī)劃的弊端。對于一些局部電網(wǎng)電壓低、負荷重的問題，采取解決局部問題，忽視整個區(qū)域的配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，在遇到用電高峰期及突發(fā)情況時，配電網(wǎng)的可靠性降低，造成用電故障。配電網(wǎng)規(guī)劃缺少全局觀，往往導(dǎo)致整個地區(qū)的配電網(wǎng)發(fā)展混亂，建設(shè)浪費。

4、配電網(wǎng)規(guī)劃人才儲備不足

在傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃體系中，由于技術(shù)限制，配電網(wǎng)的規(guī)劃較為簡單，因此忽視對于配電網(wǎng)規(guī)劃人才的儲備與培養(yǎng)。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，配電網(wǎng)的技術(shù)水平與接線模式也越來越高，需要一批有技術(shù)、有經(jīng)驗的高水平人才完成配電網(wǎng)規(guī)劃，但是目前在配電網(wǎng)規(guī)劃中人才的水平與儲備還存在不足。

三、智能配電網(wǎng)所運用的主要技術(shù)

1、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

傳統(tǒng)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸與采集需要人工，效率低下，成本高、效率差，運用光纖，將各種配電網(wǎng)終端連接起來，配電網(wǎng)中所有的數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)胶笈_，使配電網(wǎng)的監(jiān)測、保護、自動化水平大大提高，帶來了維修、檢測、使用的便捷。

2、智能饋線重合器和繼電器

相較于傳統(tǒng)的電子機械式繼電保護和控制設(shè)備，智能饋線重合器、繼電器能夠檢測配電網(wǎng)電壓、電流、負荷，分析配電網(wǎng)運行狀態(tài);出現(xiàn)故障后能夠自我檢測并將數(shù)據(jù)傳輸給外部;運行方式切換可根據(jù)最優(yōu)化程序進行;多種設(shè)備功能模塊化后集中到一個設(shè)備，減少體積和功耗。

3、智能線路開關(guān)技術(shù)

智能開關(guān)技術(shù)使配電網(wǎng)具有能夠與其他智能設(shè)備通信功能，提高設(shè)備可靠性，支持“雙向”操作，在出現(xiàn)潮流逆流的配電網(wǎng)中，能夠根據(jù)潮流流向進行響應(yīng)。

4、分布式發(fā)電設(shè)備

傳統(tǒng)發(fā)電產(chǎn)在正常運行時，能夠以經(jīng)濟高效 產(chǎn)生大量電力，但是在用電低峰時，發(fā)電量會白白浪費，造成發(fā)電成本升高，影響了發(fā)電廠的發(fā)電效益，特別是考慮到輸電線路建設(shè)所產(chǎn)生的高昂費用。分布式發(fā)電具有投資小、環(huán)保、靈活方便的特點。以分布式太陽能發(fā)電為例，它能夠直接發(fā)電，接入配電網(wǎng)，滿足用戶的用電需求，不需要額外升壓、降壓。

5、分布式儲能設(shè)備

傳統(tǒng)發(fā)電廠在用電低峰時，電力無法儲存，導(dǎo)致白白浪費，近年來化學(xué)電池、飛輪儲能、機械動能儲能、熱儲能為代表的新型儲能方式，平衡電網(wǎng)負荷、節(jié)約能源、提高發(fā)電廠效益。

6、智能變壓器

傳統(tǒng)變壓器主要通過電壓升降實現(xiàn)電網(wǎng)負荷運轉(zhuǎn)，用途單一，修復(fù)復(fù)雜，未來變壓器可以作為多種電源接口，例如太能能光伏發(fā)電的電源接口采用智能變壓器，解決了分布式發(fā)電電壓低、電源接口少的難題。采用電力電子器件替代變壓器，還能較少功耗，減少占地面積，提高可靠性等。

四、智能配電網(wǎng)規(guī)劃體系內(nèi)容

1、編制智能電網(wǎng)需求專項規(guī)劃

智能配電網(wǎng)規(guī)劃首先要根據(jù)地區(qū)需求，編制科技專項規(guī)劃，傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃編制外，還會有通訊專項規(guī)劃、電力設(shè)施布局規(guī)劃，智能電網(wǎng)規(guī)劃還會考慮到采用新技術(shù)對接線模式專項研究，制定技術(shù)原則。

2、電源規(guī)劃

在確定電源規(guī)劃時，要考慮到當?shù)氐淖匀粭l件和新能源發(fā)展政策，當?shù)匚磥砦迥晷履茉捶植际桨l(fā)電的功率，傳統(tǒng)熱電廠發(fā)電量、新增儲能功率等。在電源規(guī)劃時要考慮到發(fā)展?jié)摿?，如果當?shù)貨]有電源規(guī)劃，應(yīng)當進行專項分析。

3、智能配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)原則

在智能配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)原則中，要根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，對接線模式、變壓器功率、線路輸送量確定后，選擇技術(shù)成熟、可靠性高、成本最優(yōu)的技術(shù)路線。

4、電力設(shè)施布局規(guī)劃

電力設(shè)施布局規(guī)劃時要考慮到智能配電網(wǎng)與傳統(tǒng)配電網(wǎng)的不同，無論是在體積還是功率上，均優(yōu)于傳統(tǒng)配電網(wǎng)，對市政用地等公共資源明顯占用更少。

5、規(guī)劃效果評估

配電網(wǎng)規(guī)劃啟動前，應(yīng)當對上一次規(guī)劃體系進行效果評估。目前電力系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用的新技術(shù)越來越多，新能源在電力系統(tǒng)中占比越來越高，新的儲能方式對優(yōu)化電網(wǎng)負荷，提高電力可靠性具有重要作用。在配電網(wǎng)規(guī)劃編制前，要總結(jié)已有問題，結(jié)合新技術(shù)發(fā)展方向，對未來的配電網(wǎng)規(guī)劃做出有效改進。

結(jié)語：智能電網(wǎng)的提出，對配電網(wǎng)規(guī)劃提出了更高要求，在當前分布式電源及儲能迅速發(fā)展的局面下，需要配電網(wǎng)利用智能電網(wǎng)建設(shè)中的成熟技術(shù)，改進現(xiàn)有配電網(wǎng)，以便更好適應(yīng)電力技術(shù)的發(fā)展。智能配電網(wǎng)規(guī)劃中要重視當前技術(shù)發(fā)展與實際需求相結(jié)合，采用當?shù)剡m合的電網(wǎng)規(guī)劃方案，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最優(yōu)化方案。

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