配電技術(shù)論文(2)
配電技術(shù)論文篇二
智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
摘 要 電力系統(tǒng)的建設(shè)與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其需要電網(wǎng)性能的穩(wěn)定。本文首先對(duì)智能配電網(wǎng)和智能配電網(wǎng)的特征作了簡要介紹，并對(duì)智能配電網(wǎng)功能進(jìn)行了分類。在智能配電網(wǎng)的實(shí)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(shù)是兩種關(guān)鍵技術(shù)，本文對(duì)此進(jìn)行了重點(diǎn)探討，為進(jìn)一步完善我國智能配電網(wǎng)提供了技術(shù)支撐。
關(guān)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(shù)
中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597(2014)21-0231-02
從我國未來的發(fā)展需求來看，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電力控制系統(tǒng)勢在必行。對(duì)我國當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)情況進(jìn)行分析可知，我國的能源資源分布具有很強(qiáng)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(yùn)行安全更加穩(wěn)定、提高可再生能源利用率、并增強(qiáng)電網(wǎng)抗攻擊能力、有效促進(jìn)企業(yè)運(yùn)營管理，達(dá)到進(jìn)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(duì)整個(gè)智能電網(wǎng)而言，智能配電網(wǎng)是關(guān)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(duì)先進(jìn)控制技術(shù)、測量傳感技術(shù)、信息通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行有效融合，通過配電網(wǎng)高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，使這些先進(jìn)技術(shù)在智能化的配電終端和開關(guān)設(shè)備上得以實(shí)現(xiàn)，并充分利用各種可視化軟件的高級(jí)應(yīng)用功能以及電網(wǎng)架構(gòu)雙向通信網(wǎng)絡(luò)的物理支持，對(duì)再生能源的分布式發(fā)電單元進(jìn)行及時(shí)有效控制，以不斷激發(fā)電力用戶參與電網(wǎng)互動(dòng)的積極性，從而在配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)對(duì)其進(jìn)行高效監(jiān)測、控制與保護(hù)。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(yīng)，同時(shí)不斷完善相應(yīng)的附加服務(wù)。
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(diǎn)[2]：1)供電可靠性更高：對(duì)故障進(jìn)行智能處理，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決問題，并能有效抵御人為破壞和自然災(zāi)害，當(dāng)主網(wǎng)出現(xiàn)故障無法正常供電時(shí)，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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自愈;2)電能質(zhì)量更加優(yōu)質(zhì)：通過對(duì)電能質(zhì)量在線監(jiān)測技術(shù)與先進(jìn)電子補(bǔ)償技術(shù)的使用，可更好的控制電壓穩(wěn)定，有效解決電能質(zhì)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(chǔ)能裝置的接入，配電網(wǎng)即插即用的功能得到了實(shí)現(xiàn)，并支持微網(wǎng)運(yùn)行，使得負(fù)荷供電可靠性與配電網(wǎng)運(yùn)行靈活性都得到了明顯增加;4)互動(dòng)能力更強(qiáng)：能及時(shí)響應(yīng)用戶需求，加強(qiáng)與客戶之間的交流互動(dòng)，為用戶提供更多的附加服務(wù)，切實(shí)以用戶作為服務(wù)中心并不斷提高服務(wù)質(zhì)量。
3 智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
配電網(wǎng)高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能化的關(guān)鍵技術(shù)條件，為確保電力企業(yè)與用戶的雙向互動(dòng)得到有效增強(qiáng)，可結(jié)合配電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化技術(shù)、用戶自動(dòng)化技術(shù)、配電網(wǎng)管理自動(dòng)化技術(shù)、定制電力技術(shù)以及分布式電源并網(wǎng)控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段，確保配電網(wǎng)對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行的支持。大量接入分布式發(fā)電、儲(chǔ)能裝置與可再生能源，對(duì)配電網(wǎng)資產(chǎn)利用進(jìn)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(dòng)化水平，以確保用戶享受更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)[3]。
3.1 配電網(wǎng)自愈控制
由于配電網(wǎng)自愈控制十分復(fù)雜，只有充分運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)學(xué)和控制理論才能確保智能配電網(wǎng)自愈控制的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)建立配電網(wǎng)自動(dòng)判別算法，以提高系統(tǒng)故障擾動(dòng)區(qū)、異常脆弱區(qū)、正常運(yùn)行區(qū)以及檢修維護(hù)區(qū)的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如電能質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)、性能穩(wěn)定指標(biāo)、用戶服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)、兼容評(píng)價(jià)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)等。對(duì)存在的安全隱患進(jìn)行評(píng)估并預(yù)測后果，可確保配電網(wǎng)運(yùn)行更加可靠，具有更強(qiáng)的自愈控制能力，使得供電系統(tǒng)更加靈活互動(dòng)、清潔環(huán)保、安全可靠，收到較好的經(jīng)濟(jì)效益[4]。圖2所示為配電網(wǎng)自愈控制和分區(qū)運(yùn)行流程圖。
配電網(wǎng)智能開關(guān)設(shè)備具有以下特點(diǎn)：功能強(qiáng)大、性能良好、可靠性高、維護(hù)簡單、提供網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)動(dòng)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(dòng)檢測和識(shí)別功能，應(yīng)在配電終端設(shè)備設(shè)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(yīng)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活性強(qiáng)且可靠性高，配電終端設(shè)備和開關(guān)設(shè)備都具有遙測、遙信、遙調(diào)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(diǎn)：1)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測;2)配電網(wǎng)自動(dòng)化水平顯著提高;3)算法的自適應(yīng);4)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估;5)實(shí)施自愈控制并實(shí)時(shí)運(yùn)行優(yōu)化;6)系統(tǒng)統(tǒng)一性和整體性良好;7)對(duì)智能電網(wǎng)的要求十分符合;8)收到的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。
圖2 配電網(wǎng)自愈控制和分區(qū)運(yùn)行流程圖
3.2 分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術(shù)
在我國能源結(jié)構(gòu)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(huì)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(duì)微網(wǎng)實(shí)行并網(wǎng)運(yùn)行，在兩種運(yùn)行模式之間實(shí)現(xiàn)無縫轉(zhuǎn)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(chǔ)。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(qiáng)電網(wǎng)發(fā)電的靈活性;2)確保電網(wǎng)供電安全可靠;3)調(diào)峰性能好， 啟停方便， 對(duì)負(fù)荷平衡十分有利;4)提高電網(wǎng)抵抗災(zāi)害的能力;5)輸電損耗量明顯下降，節(jié)約成本;6)對(duì)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(fēng)險(xiǎn)。
圖3 典型的微網(wǎng)系統(tǒng)
微網(wǎng)智能化可利用先進(jìn)的通信技術(shù)、電力技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)組網(wǎng)過程遇到的技術(shù)難題進(jìn)行有效處理，以滿足我國未來社會(huì)發(fā)展對(duì)電網(wǎng)提出的更高要求。智能微網(wǎng)是一個(gè)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(guān)系圖。
圖4 智能微網(wǎng)信息交互關(guān)系圖
以下6個(gè)方面為智能微網(wǎng)所具有的主要特點(diǎn)：1)提供高可靠性電能;2)實(shí)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(shí)現(xiàn)環(huán)境效益最大化; 6)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
從技術(shù)和結(jié)構(gòu)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(xiàng)融合了可再生能源和DG的新技術(shù)，在未來可廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染的治理，有效應(yīng)對(duì)全球氣候變化與能源短缺問題。
4 結(jié)束語
在建設(shè)有中國特色智能電網(wǎng)的進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，能有效彌補(bǔ)當(dāng)前配電網(wǎng)自動(dòng)化水平低以及架構(gòu)薄弱帶來的不良影響，廣泛應(yīng)用于提高電網(wǎng)運(yùn)行控制并加強(qiáng)電網(wǎng)與用戶之間的互動(dòng)作用。本文分析研究了配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)和分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術(shù)，作為智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國智能電網(wǎng)時(shí)代具有技術(shù)指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
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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(yùn)行管理等領(lǐng)域。
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