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配電技術論文(2)

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  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(jīng)濟發(fā)展息息相關,我國當前經(jīng)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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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

  [1]何光宇,孫英云,梅生偉.多指標自趨優(yōu)的智能電網(wǎng)[J].電力系統(tǒng)自動化,2009,33(17):1-5.

  [2]???,薛峰,楊衛(wèi)東.中國智能電網(wǎng)基本特征及其技術進展評述[J].電力系統(tǒng)自動化,2009,33(17):10-15.

  [3]徐丙垠,李天友,薛永端.智能配電網(wǎng)與配電自動化[J].電力系統(tǒng)自動化,2009,33(17):38-42.

  [4]余貽鑫.智能電網(wǎng)的技術組成和實現(xiàn)順序[J].南方電網(wǎng)技術,2009,3(2):1-5.

  [5]陳樹勇,宋書芳,李蘭欣,等.智能電網(wǎng)技術綜述[J].電網(wǎng)技術,2009,33(8):1-7.

  [6]林宇鋒,鐘金,吳復立.智能電網(wǎng)技術體系探討[J].電網(wǎng)技術,2009,33(12):8-14.

  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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