(国网山东省电力公司五莲县供电公司 山东日照 262300)
摘要:配电网直接面向用户,属电网最后一公里。配电网的拓扑结构是否合理是实现基本功能的物理基础,与之匹配的通信系统是配电自动化系统基础应用与高级应用的支撑平台。配电自动化系统既涵盖一次设备、线路又包括保护与自动化等二次设备技术领域。智能配电网是配网自动化的高级阶段,是配电自动化的终极目标与应用的最高形式。
关键词:配电;自动化;智能配电网
近年来,智能电网已成为电力界的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。随着经济的发展与时代的进步,配电网的智能化已经逐渐显示出其在今后电力技术中的重要地位,智能化与自动化技术是电网与配电技术发展的大势所趋,已引起国际电力界的普遍注意。智能配电网是智能化电网的两个方面之一,其内容繁多且技术更新周期短,相比传统电网,二者有极其重要的区别。智能配电网技术的发展对中国智能化电网的实现具有不可替代的作用。
一、智能配电网
1.1智能配电网概述
所谓智能配电网就是使电网实现智能化,其实现需要高速、集成通信网络的支持,利用先进的设备、测量、传感技术及决策支持系统的运行和控制方法,实现电网安全、经济、友好的适用。智能配电网主要具有的特征包括激励、自愈、抵御攻击,满足用户对于电量的需求,并且在实际应用过程中引入不同类型的发电模式,对电力市场的高效运行能够起到巨大帮助。智能配电网使供电效率和供电质量得到提高,在应用中可以适当地接入再生能源,实现与用户的相互交流,与我国供电行业的发展相适应。
1.2智能配电网的意义
解决电源接入存在的问题:近几年,由于人们对能源的大量使用,全球变暖,对环境造成了不良影响,为了实现持续发展,在发电上迫切需要对可再生能源进行使用。因为,可再生能源在发电上具有一定的随机性和间歇性,这在一定程度上增加了电网运行控制和功率平衡的难度。随着科技高速发展,分布式电源在电网中的渗透,配电网逐渐由单项潮流网络转为了双向流动,但在传统配电网保护过程中,自动配置无法满足分布式电源大量接入到电网中。智能电网中含有大量的接入到分布电源能力的结构与我国电力行业的发展相适应。在智能电网中,大量分布式电源接入到配电网中,主要通过微网的方式完成,在实际操作中,优化微网结构,控制决策系统,降低分布式电源的输出和输入,从而保证配电网运行的稳定性和安全性。
二、配电自动化
2.1配电自动化概述
配电自动化主要是指低压运行管理自动化,也就是生产管理信息化和运行自动化。运行自动化包含内容较多,其中主要内容有自动隔离故障、数据采集等功能。在实际运行过程中,对微电子、计算机等先进技术进行运用,从而实现管理和监控自动化,确保配电网运行的经济性和安全性。配电自动化的主要目的在于“可视化”调度,解决对电能的质量问题,以及迅速对出现的故障进行隔离;配电管理信息化主要是局域GIS平台,实现停电管理、设备管理等功能,也就是在运行过程中,通过系统集成,对配电的管理实现信息化。
2.2配电自动化的意义
2.2.1提高供电可靠性
对DA功能进行合理应用,故障发生后,不再需要利用人工对故障的源头进行查找,以及隔离,可以实现自动隔离故障,每次对故障的隔离可以从之前的超过1小时,缩短到3~7分钟。
2.2.2实现调度可视化
利用GIS系统、系统集成等,为调度的开展提供统一的信息,同时在运行过程中,对自动化通信设备和终端设备进行使用,实现图层加载,提高运行管理效果。
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三、配电自动化是智能配电网的基本功能
配电自动化是智能配电网的初级形式,是智能配电网的基础。配电自动化系统首先实现了配网运行工况的监测功能,在具备条件的情况下,可分别实现“一遥”、“二遥”或“三遥”功能。
智能配电网是配电自动化发展的未来。智能配电网在满足配电自动化的一般功能基础上,逐步实现其高级应用功能。智能配网是配电自动化的发展与延伸,配网自动化是智能配网的基础;配网自动化是智能配网的基本功能与基础应用,智能配网更多关注的是基于配网自动化基础之上的高级应用。智能配网与配网自动化两个信息化应用系统都是建立在完善的配电网架与多种形式的通信平台上,是信息流与功率流的融合。智能配电网依托完善的采集、通信、信息平台等,实现对自我状态的持续监测,对电网运营状态给出准确判断,并通过智能分析形成决策,自动进行综合调控,实现故障定位和切除,迅速恢复电力供应,并进行故障分析,缩短故障处理时间,使得电网运营状态趋向最优。
智能电网最有可能在配网系统实现,即智能配电网是未来主动配电网实现的必要条件。实现大规模接入可再生能源和清洁低碳能源,提高电能对化石能源的替代程度,促进低碳经济和节能减排的开展;推进需求侧管理,节能降耗、提高能效,促进能源和电力资产的高效利用;实现电网、电源和用户的信息共享,支持电网与用户互动。
四、国内外配电自动化的发展和现状
4.1国外配电自动化技术的发展状况
根据配电自动化系统的实际运行情况,国外配电自动化技术可分为三种类型:第一类主要包括美国、英国和日本,其特点是发展速度快,运行效果好。尤其日本近60%的线路实现了馈线自动化,个别地区覆盖面超过80%,供电可靠性因此得到很大提升;第二类包括新加坡、韩国等。新加坡电网拓扑结构已经实现网格状布局,配电自动化系统覆盖了中低压配电网,用户年停电时间为0.31分钟,大大提高了供电可靠性;第三类主要包括印度、泰国等。其特点是多应用系统集成,规模大,且相互兼容。
4.2国内配电自动化技术的发展状况
我国配电自动化主要采用引进、消化、吸收、改善等多种方式来实施和推进。最初,从引进日本的配电网自动化设备,不断消化吸收,逐步启动了配电网自动化系统的建设工作。采用分期分批试点、总结、提升至推广应用的模式,在部分城市开展了配电自动化系统实施工作,到目前为止,已完成了多个城市的配电自动化实用化功能验收工作。其技术路径为:从配电自动化关键技术研究到试点与示范工程,再到推广应用,取得了大量的工程经验和有效数据。其发展也经历了馈线自动化、简约配电自动化到复杂配电自动化应用不断深入的过程。
结语
配电网特征是点多、面广、线长、变化快、通信环境差;配电自动化涵盖了电力系统一次、二次设备,装置及通信技术,要求复合专业型人才。配电自动化实施是一个系统工程,且随着新技术、新材料的出现,其方案也在不断完善。其功能也从基本功能、基础应用到高级应用渐进式实现。只有从系统论的视角,统一规划,分期分批分区域实施,才能实现每批每期每区不同的应用效果,最终逐步实现智能配电网的愿景。
参考文献:
[1]张波,杨鹏,李靖科,孙振权.配电自动化与智能配电网[J].物联网技术,2016.
[2]王鹏,冯光,周宁,周剑桥,王文博.智能配电网关键技术探讨[J].电器与能效管理技术,2016.
[3]黄飞,王晓茹,董雪源,等基于EPOCHS平台的智能配电网通信系统仿真[J].电力系统自动化,2013.
作者简介:
张茜荣(1979.12.23),女,学历:华北电力大学 电气化工程及其自动化 学士,国网山东省电力公司五莲供电公司,研究方向:用电监察;
邸太云(1971.05.01),女,学历:本科,国网山东省电力公司五莲县供电公司,研究方向:用电监察。
论文作者:张茜荣,邸太云
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签:智能论文; 配电网论文; 电网论文; 技术论文; 自动化系统论文; 电力论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第10期论文;