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摘要:配电线路是连接用户和电力系统的关键环节,也是电力系统对用户服务质量的高低与服务水平可靠性的体现。随着我国电力系统的不断创新与改革,电力企业也面临着严峻的挑战和压力,因此在配电线路中进行智能电网的应用是提高线路配电可靠性、促进我国电网发展的重要途径。
关键词 智能;配电网;发展;研究
一、智能电网及智能输电概述
配电自动化的主要功能是对配电线路上的设备进行远程监控,监测出配电线路中出现故障的区域并弃用出现故障的片段,从而使整个配电线路依然能够满足用户的需求,这样就保证的配电线路的可靠性以及提高用户服务质量。智能电网的主要目的是实现电网的安全性、稳定性以及高效性。智能电网包括以下几个内容:监测系统、传感器设备、决策系统以及先进的控制方法。当然,智能电网的基础是以光纤为媒介的双向高速的通信网络。自我修复、阻止攻击、对不同的发电形式的兼容性、降低配电线路的维护成本,这些都是智能电网的特点。智能电网的使用有效的防止了大面积的停电现象,提高对配电线路的监视以及故障修复的功能,有效降低了电能的损耗,使得电网可以更为高效和经济的运行。
二、智能配电网的发展现状
我国在配电网中的投资严重不足,全国平均停电时间为7-8个小时。就发电、输电、配电3个环节来说,美国投资比例为1:0.43:0.7;英国是1:0.45:0.78;日本是1:0.41:0.68。我国在2000年前是1:0.21:0.12,这两年电网投资有所加大,2009年电网投资8亿,第一次超过电源投资,但由于负荷也在快速增长,电网、特别是配电网建设滞后的问题还没有得到根本解决。
三、智能配电网中的技术
1.先进的IP通信网技术。智能配电网将融合通信技术,以光纤,无线通信等方式将控制中心、变电站、用户等配电网中的各个节点连接成一个巨大的电力领域的通信網络,使配电网中的变电站,中压馈线及用户的管理、监控、优化等技术带来质的飞跃。
2.传感、检测和支持智能配电工程的高级量测系统,包括高级的传感器,能实时监测架空线路和电缆线的温度;智能化的变电站,实时监视各配电区负荷情况、各种事故情况并能及时作出策略应对;智能化的电表,能显示实时电价,实现电能的质量监控。
3.先进的保护控制技术,包括广域保护、自适应保护、 配电系统快速模拟仿真、网络重构等技术,实现配电信息系统的信息安全防护、运行维护管理控制和容灾备用,保证信息系统对智能配电系统运行的可靠支持。
4.高级配电自动化技术。高级配电系统自动化在故障隔离与自愈、分布式电源与可平移负荷调度、通信技术、计算机辅助决策等方面有新的要求。需要建立在具备可自愈的配电网络结构基础之上,可以有效提高供电可靠性,缩小非故障停电区域,减少停电恢复时间。
5.分布式电源并网技术。分布式储能装置并网后,可在负荷低谷时从电网上获取电能,而在负荷高峰时向电网送电,起到对负荷削峰填谷的作用,提高电网运行效率。
6.DFACTS是柔性交流输电(FACTS)技术在配电网的延伸,包括电能质量与动态潮流控制两部分内容。
7.故障电流限制技术,指利用电力电子、高温超导技术限制短路电流的技术。
8.智能调度技术。获取配网全景信息实现一体化的信息支撑优化调度计划。
四、建设智能配电网的目的
1.实现配电网的经济运行
智能配电网的全网监视功能,使调度人员可以了解配电网的运行情况,为全网的优化运行提供技术支持,实现负荷的最优化分布,降低某些线路的过载情况,从而降低线损,达到节能效果。
2.实现电网用户的可靠性供电
智能配电网不仅可以克服以往故障重合闸、倒闸操作引起的短暂供电中断,而且可以消除电压聚降、谐波、不平衡的影响,极大的提高了供电质量。另外拥有分布式电源装置的微网可以在大电网事故时维持重要用户的持续供电,避免大面积停电给国民经济带来的严重后果和巨大损失。
3.推动新能源在电网中的大规模应用,实现电网绿色化
风能、太阳能等新能源发电装置不可避免的一个问题是发电的间歇性,分布式储能装置的并网可以弥补新能源发电装置的间歇性问题,两者结合使用可以大大降低对石油、煤炭等化石燃料的依赖,实现电网的可持续发展。
五、配电自动化系统应用
1.抄表智能化应用
抄表智能化的应用能够增加数据处理准确度、提升处理速度。引入并应用智能仪表之后,电力营销人员能够更加便捷地使用现代化的通信技术、计算机网络技术、低压配电线、串口通信传输等处理技术完成用电数据与相关信息的处理,操作简便的智能化仪器能够更精准、快速地对数据、信息进行搜集、校对。抄表智能化的应用能够降低对电路正常运行的干扰。相对于传统的系统数据搜集工作,智能仪表的应用不必切断线路、暂停某一部分的正常工作,在数据采集与信息处理过程中,各部分线路与设备可照常进行。使用智能化的抄表设备可大大提高工作人员抄表的工作效率与工作准确度,且使抄表工作更加安全可靠。
2.智能仪表应用
智能仪表的应用能有效监控配电系统,实施有效监控功能。智能仪表在采集实际用电信息和实现数据传递与处理功能的同时,能够在日常运行中通过现代化的监控程序有效防止盗电的事故发生,切实保障用户的经济利益。
3.智能小区/楼宇的应用
智能楼宇的实现通常基于若干管理与自动化系统,如楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化系统(OA),即通常所称3A等。智能小区社区服务主站综合管理平台由内容管理、呼叫中心、媒体管理和系统管理模块组成,主要包含社区管理系统与用户家庭智能服务系统,实现对小区公用设备和用户智能家居设备的统一管理,在智能家居的组网中应用了物联网技术,实现双向互动服务,指导用户科学合理用电,进一步提高能量利用效率,推广低碳经济的发展。
4.电动汽车充换电系统的应用
“十二五”期间,充电设施主要以V0G模式运行,为“低碳交通、绿色出行”计划构筑基础平台,推动新能源汽车的使用和推广;减少汽车工业对石油的依赖,降低化石能源消耗比例。充电设施运行模式扩展到V2G模式,实现电动汽车与电网之间的能量双向可控流动,根据电网运行情况和控制指令实现动态响应,展示电动汽车作为分布式移动储能的应用潜力;实现抑制电网负荷峰谷波动、接纳间歇性可再生能源,提高电网运行效率。
结语:配电网直接面向用户,为了满足用户对供电可靠性、电能质量及优质服务的要求,最大限度发挥电网的价值和效率,提高电网的运行效率。因此,智能配网管理系统实现可以提高对配网的驾驭能力,是提高优质供电服务的重要手段。同时,结合我国实际开展智能配电网技术研究和应用是践行南网方略的具体表现,对于推动实现智能配网管理系统意义十分重大。建造具有中国特色的智能电网是未来中国电力发展的方向。
参考文献:
[1]徐丙垠,李天友,薛永端,金文龙.智能配电网讲座[J].供用电.2009,26(4):22-27.
[2]余贻鑫.新形势下的智能配电网[J].电网与清洁能源.2009,25(7):1-3.
[3]王成山,王守相,郭力.我国智能配电技术展望[J].南方电网技术.2010,4(1):18-22.
[4]张继红.配电网损耗简析[J].高科技与产业化.2010,5:72-73.
关键词 智能;配电网;发展;研究
一、智能电网及智能输电概述
配电自动化的主要功能是对配电线路上的设备进行远程监控,监测出配电线路中出现故障的区域并弃用出现故障的片段,从而使整个配电线路依然能够满足用户的需求,这样就保证的配电线路的可靠性以及提高用户服务质量。智能电网的主要目的是实现电网的安全性、稳定性以及高效性。智能电网包括以下几个内容:监测系统、传感器设备、决策系统以及先进的控制方法。当然,智能电网的基础是以光纤为媒介的双向高速的通信网络。自我修复、阻止攻击、对不同的发电形式的兼容性、降低配电线路的维护成本,这些都是智能电网的特点。智能电网的使用有效的防止了大面积的停电现象,提高对配电线路的监视以及故障修复的功能,有效降低了电能的损耗,使得电网可以更为高效和经济的运行。
二、智能配电网的发展现状
我国在配电网中的投资严重不足,全国平均停电时间为7-8个小时。就发电、输电、配电3个环节来说,美国投资比例为1:0.43:0.7;英国是1:0.45:0.78;日本是1:0.41:0.68。我国在2000年前是1:0.21:0.12,这两年电网投资有所加大,2009年电网投资8亿,第一次超过电源投资,但由于负荷也在快速增长,电网、特别是配电网建设滞后的问题还没有得到根本解决。
三、智能配电网中的技术
1.先进的IP通信网技术。智能配电网将融合通信技术,以光纤,无线通信等方式将控制中心、变电站、用户等配电网中的各个节点连接成一个巨大的电力领域的通信網络,使配电网中的变电站,中压馈线及用户的管理、监控、优化等技术带来质的飞跃。
2.传感、检测和支持智能配电工程的高级量测系统,包括高级的传感器,能实时监测架空线路和电缆线的温度;智能化的变电站,实时监视各配电区负荷情况、各种事故情况并能及时作出策略应对;智能化的电表,能显示实时电价,实现电能的质量监控。
3.先进的保护控制技术,包括广域保护、自适应保护、 配电系统快速模拟仿真、网络重构等技术,实现配电信息系统的信息安全防护、运行维护管理控制和容灾备用,保证信息系统对智能配电系统运行的可靠支持。
4.高级配电自动化技术。高级配电系统自动化在故障隔离与自愈、分布式电源与可平移负荷调度、通信技术、计算机辅助决策等方面有新的要求。需要建立在具备可自愈的配电网络结构基础之上,可以有效提高供电可靠性,缩小非故障停电区域,减少停电恢复时间。
5.分布式电源并网技术。分布式储能装置并网后,可在负荷低谷时从电网上获取电能,而在负荷高峰时向电网送电,起到对负荷削峰填谷的作用,提高电网运行效率。
6.DFACTS是柔性交流输电(FACTS)技术在配电网的延伸,包括电能质量与动态潮流控制两部分内容。
7.故障电流限制技术,指利用电力电子、高温超导技术限制短路电流的技术。
8.智能调度技术。获取配网全景信息实现一体化的信息支撑优化调度计划。
四、建设智能配电网的目的
1.实现配电网的经济运行
智能配电网的全网监视功能,使调度人员可以了解配电网的运行情况,为全网的优化运行提供技术支持,实现负荷的最优化分布,降低某些线路的过载情况,从而降低线损,达到节能效果。
2.实现电网用户的可靠性供电
智能配电网不仅可以克服以往故障重合闸、倒闸操作引起的短暂供电中断,而且可以消除电压聚降、谐波、不平衡的影响,极大的提高了供电质量。另外拥有分布式电源装置的微网可以在大电网事故时维持重要用户的持续供电,避免大面积停电给国民经济带来的严重后果和巨大损失。
3.推动新能源在电网中的大规模应用,实现电网绿色化
风能、太阳能等新能源发电装置不可避免的一个问题是发电的间歇性,分布式储能装置的并网可以弥补新能源发电装置的间歇性问题,两者结合使用可以大大降低对石油、煤炭等化石燃料的依赖,实现电网的可持续发展。
五、配电自动化系统应用
1.抄表智能化应用
抄表智能化的应用能够增加数据处理准确度、提升处理速度。引入并应用智能仪表之后,电力营销人员能够更加便捷地使用现代化的通信技术、计算机网络技术、低压配电线、串口通信传输等处理技术完成用电数据与相关信息的处理,操作简便的智能化仪器能够更精准、快速地对数据、信息进行搜集、校对。抄表智能化的应用能够降低对电路正常运行的干扰。相对于传统的系统数据搜集工作,智能仪表的应用不必切断线路、暂停某一部分的正常工作,在数据采集与信息处理过程中,各部分线路与设备可照常进行。使用智能化的抄表设备可大大提高工作人员抄表的工作效率与工作准确度,且使抄表工作更加安全可靠。
2.智能仪表应用
智能仪表的应用能有效监控配电系统,实施有效监控功能。智能仪表在采集实际用电信息和实现数据传递与处理功能的同时,能够在日常运行中通过现代化的监控程序有效防止盗电的事故发生,切实保障用户的经济利益。
3.智能小区/楼宇的应用
智能楼宇的实现通常基于若干管理与自动化系统,如楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化系统(OA),即通常所称3A等。智能小区社区服务主站综合管理平台由内容管理、呼叫中心、媒体管理和系统管理模块组成,主要包含社区管理系统与用户家庭智能服务系统,实现对小区公用设备和用户智能家居设备的统一管理,在智能家居的组网中应用了物联网技术,实现双向互动服务,指导用户科学合理用电,进一步提高能量利用效率,推广低碳经济的发展。
4.电动汽车充换电系统的应用
“十二五”期间,充电设施主要以V0G模式运行,为“低碳交通、绿色出行”计划构筑基础平台,推动新能源汽车的使用和推广;减少汽车工业对石油的依赖,降低化石能源消耗比例。充电设施运行模式扩展到V2G模式,实现电动汽车与电网之间的能量双向可控流动,根据电网运行情况和控制指令实现动态响应,展示电动汽车作为分布式移动储能的应用潜力;实现抑制电网负荷峰谷波动、接纳间歇性可再生能源,提高电网运行效率。
结语:配电网直接面向用户,为了满足用户对供电可靠性、电能质量及优质服务的要求,最大限度发挥电网的价值和效率,提高电网的运行效率。因此,智能配网管理系统实现可以提高对配网的驾驭能力,是提高优质供电服务的重要手段。同时,结合我国实际开展智能配电网技术研究和应用是践行南网方略的具体表现,对于推动实现智能配网管理系统意义十分重大。建造具有中国特色的智能电网是未来中国电力发展的方向。
参考文献:
[1]徐丙垠,李天友,薛永端,金文龙.智能配电网讲座[J].供用电.2009,26(4):22-27.
[2]余贻鑫.新形势下的智能配电网[J].电网与清洁能源.2009,25(7):1-3.
[3]王成山,王守相,郭力.我国智能配电技术展望[J].南方电网技术.2010,4(1):18-22.
[4]张继红.配电网损耗简析[J].高科技与产业化.2010,5:72-73.