配電技術論文(2)
配電技術論文篇二
智能配電網(wǎng)關鍵技術
摘 要 電力系統(tǒng)的建設與我國經濟發(fā)展息息相關，我國當前經濟建設尤其需要電網(wǎng)性能的穩(wěn)定。本文首先對智能配電網(wǎng)和智能配電網(wǎng)的特征作了簡要介紹，并對智能配電網(wǎng)功能進行了分類。在智能配電網(wǎng)的實現(xiàn)環(huán)節(jié)中，配電網(wǎng)自愈控制和分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術是兩種關鍵技術，本文對此進行了重點探討，為進一步完善我國智能配電網(wǎng)提供了技術支撐。
關鍵詞 智能配電網(wǎng);微網(wǎng)系統(tǒng);自愈控制;分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597(2014)21-0231-02
從我國未來的發(fā)展需求來看，實現(xiàn)數(shù)字化電力控制系統(tǒng)勢在必行。對我國當前電網(wǎng)建設情況進行分析可知，我國的能源資源分布具有很強的區(qū)域性，這要求我國建立更完整的智能電網(wǎng)體系，以確保配電網(wǎng)供電更加可靠、電網(wǎng)運行安全更加穩(wěn)定、提高可再生能源利用率、并增強電網(wǎng)抗攻擊能力、有效促進企業(yè)運營管理，達到進一步規(guī)范電力市場的效果。[1]目前這方面工作正在初步規(guī)劃中。
1 智能配電網(wǎng)概述
對整個智能電網(wǎng)而言，智能配電網(wǎng)是關鍵的組成部分，圖1所示為智能電網(wǎng)系統(tǒng)圖。智能配電網(wǎng)是指對先進控制技術、測量傳感技術、信息通信技術以及計算機網(wǎng)絡技術等進行有效融合，通過配電網(wǎng)高級自動化技術的運用，使這些先進技術在智能化的配電終端和開關設備上得以實現(xiàn)，并充分利用各種可視化軟件的高級應用功能以及電網(wǎng)架構雙向通信網(wǎng)絡的物理支持，對再生能源的分布式發(fā)電單元進行及時有效控制，以不斷激發(fā)電力用戶參與電網(wǎng)互動的積極性，從而在配電網(wǎng)運行時對其進行高效監(jiān)測、控制與保護。不斷優(yōu)化配電網(wǎng)性能，提高其可靠性與安全性，確保我國電力的穩(wěn)定供應，同時不斷完善相應的附加服務。
圖1 智能電網(wǎng)系統(tǒng)圖
2 智能配電網(wǎng)的特征
智能配電網(wǎng)相比傳統(tǒng)配電網(wǎng)而言，主要有以下優(yōu)點[2]：1)供電可靠性更高：對故障進行智能處理，便于及時發(fā)現(xiàn)解決問題，并能有效抵御人為破壞和自然災害，當主網(wǎng)出現(xiàn)故障無法正常供電時，為保障重要用戶的正常供電，可利用分布式發(fā)電、可再生能源組成的微網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)自愈;2)電能質量更加優(yōu)質：通過對電能質量在線監(jiān)測技術與先進電子補償技術的使用，可更好的控制電壓穩(wěn)定，有效解決電能質量差的弊端;3)兼容性更好：隨著大量分布式發(fā)電單元、可再生能源、儲能裝置的接入，配電網(wǎng)即插即用的功能得到了實現(xiàn)，并支持微網(wǎng)運行，使得負荷供電可靠性與配電網(wǎng)運行靈活性都得到了明顯增加;4)互動能力更強：能及時響應用戶需求，加強與客戶之間的交流互動，為用戶提供更多的附加服務，切實以用戶作為服務中心并不斷提高服務質量。
3 智能配電網(wǎng)關鍵技術
配電網(wǎng)高級自動化技術的運用是實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化的關鍵技術條件，為確保電力企業(yè)與用戶的雙向互動得到有效增強，可結合配電網(wǎng)運行自動化技術、用戶自動化技術、配電網(wǎng)管理自動化技術、定制電力技術以及分布式電源并網(wǎng)控制技術等先進技術手段，確保配電網(wǎng)對微網(wǎng)運行的支持。大量接入分布式發(fā)電、儲能裝置與可再生能源，對配電網(wǎng)資產利用進行優(yōu)化，并不斷提高電力市場化水平、企業(yè)管理水平和配電網(wǎng)綜合自動化水平，以確保用戶享受更加優(yōu)質的供電服務[3]。
3.1 配電網(wǎng)自愈控制
由于配電網(wǎng)自愈控制十分復雜，只有充分運用先進的數(shù)學和控制理論才能確保智能配電網(wǎng)自愈控制的實現(xiàn)，應建立配電網(wǎng)自動判別算法，以提高系統(tǒng)故障擾動區(qū)、異常脆弱區(qū)、正常運行區(qū)以及檢修維護區(qū)的各項評價指標，如電能質量評價指標、性能穩(wěn)定指標、用戶服務評價指標、兼容評價指標、經濟評價指標等。對存在的安全隱患進行評估并預測后果，可確保配電網(wǎng)運行更加可靠，具有更強的自愈控制能力，使得供電系統(tǒng)更加靈活互動、清潔環(huán)保、安全可靠，收到較好的經濟效益[4]。圖2所示為配電網(wǎng)自愈控制和分區(qū)運行流程圖。
配電網(wǎng)智能開關設備具有以下特點：功能強大、性能良好、可靠性高、維護簡單、提供網(wǎng)絡化遠動接口、支持在線監(jiān)測和自診斷功能。另外，為確保系統(tǒng)的自動檢測和識別功能，應在配電終端設備設置故障檢測，以滿足電磁兼容性和戶外工作環(huán)境的要求，除此以外，還應提供不間斷電源以更好的支持通信方式和通信協(xié)議。配電網(wǎng)系統(tǒng)的拓撲結構靈活性強且可靠性高，配電終端設備和開關設備都具有遙測、遙信、遙調以及遙控功能。以下為智能配電網(wǎng)優(yōu)化和自愈控制系統(tǒng)所具有的優(yōu)點：1)對配電網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時預測;2)配電網(wǎng)自動化水平顯著提高;3)算法的自適應;4)對配電網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時評估;5)實施自愈控制并實時運行優(yōu)化;6)系統(tǒng)統(tǒng)一性和整體性良好;7)對智能電網(wǎng)的要求十分符合;8)收到的經濟效益和社會效益十分顯著。
圖2 配電網(wǎng)自愈控制和分區(qū)運行流程圖
3.2 分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術
在我國能源結構中，煤炭、石油和天然氣等不可再生資源占據(jù)比例很大，社會的發(fā)展不能只依靠這些不可再生資源，這也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。為解決該問題，可在合理的控制方式下對微網(wǎng)實行并網(wǎng)運行，在兩種運行模式之間實現(xiàn)無縫轉換，使得主電不再是電網(wǎng)供電的唯一途徑。在電網(wǎng)并入DG后可有效激活電網(wǎng)的工作性能，而微網(wǎng)系統(tǒng)主要以DG作為物理基礎。圖3所示為典型的微網(wǎng)系統(tǒng)。
智能配電網(wǎng)的主要要求包括以下幾方面[5]：1)不斷增強電網(wǎng)發(fā)電的靈活性;2)確保電網(wǎng)供電安全可靠;3)調峰性能好， 啟停方便， 對負荷平衡十分有利;4)提高電網(wǎng)抵抗災害的能力;5)輸電損耗量明顯下降，節(jié)約成本;6)對特殊場合的用電需求均可滿足;7)見效快且投資規(guī)模小，降低了投資風險。
圖3 典型的微網(wǎng)系統(tǒng)
微網(wǎng)智能化可利用先進的通信技術、電力技術、控制技術以及計算機技術對組網(wǎng)過程遇到的技術難題進行有效處理，以滿足我國未來社會發(fā)展對電網(wǎng)提出的更高要求。智能微網(wǎng)是一個智能化微型信息系統(tǒng)[6]。圖4所示為智能微網(wǎng)的信息交互關系圖。
圖4 智能微網(wǎng)信息交互關系圖
以下6個方面為智能微網(wǎng)所具有的主要特點：1)提供高可靠性電能;2)實現(xiàn)真正的自治;3)更有效利用分布式能源，尤其是可再生能源;4)滿足用戶多樣化的需求;5)實現(xiàn)環(huán)境效益最大化; 6)實現(xiàn)經濟效益最大化。
從技術和結構角度分析，智能微網(wǎng)與智能配電網(wǎng)之間密不可分，智能微網(wǎng)是一項融合了可再生能源和DG的新技術，在未來可廣泛應用于環(huán)境污染的治理，有效應對全球氣候變化與能源短缺問題。
4 結束語
在建設有中國特色智能電網(wǎng)的進程中，實現(xiàn)智能配電網(wǎng)是一項關鍵技術，能有效彌補當前配電網(wǎng)自動化水平低以及架構薄弱帶來的不良影響，廣泛應用于提高電網(wǎng)運行控制并加強電網(wǎng)與用戶之間的互動作用。本文分析研究了配電網(wǎng)自愈控制技術和分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術，作為智能配電網(wǎng)關鍵技術，對實現(xiàn)我國智能電網(wǎng)時代具有技術指導意義。
參考文獻
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作者簡介
何寶寶(1986-)，男，漢族，甘肅秦安縣人，主要研究電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展，配電網(wǎng)運行管理等領域。
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