广东电网有限责任公司惠州博罗供电局 广东 惠州 516100
摘要:随着我国城市建设的加快以及科技的迅速发展,城市的电网结构在不断的进行改革,而随着智能化时代的到来,城市智能配电网规划建设也成为了一种必然。智能配电网是传统配电网的改进和突破,具有技术含量高、内容复杂的特点,其规划建设与传统配电网的规划建设有着很大的不同。本文将从城市传统配电网规划建设面临的问题出发,分析城市智能配电网规划建设的重要性,探讨城市智能配电网规划建设中需要借助的关键技术及相关的技术要求,提出了智能配电网的规划建设方法。
关键词:智能配电网;规划建设;研究
一、引言
电能的出现改变了人们的生活和生产方式,推动了社会的进步和发展,而随着城市的规划建设使得配电网也要向着智能配电网的方向发展。智能配电网是智能电网中的一部分,相对传统的配电网而言,智能配电网具有着自愈性强,供电安全、可靠,电能质量高以及支持大量分布式电源接入等优势,因而智能配电网在城市进行规划和建设具有很重要的意义。
二、智能配电网与传统配电网的对比
1.传统配电网面临的问题
传统配电网的建设没有实行统一的规划,大都是由用户自行出资建设的因而在现阶段的使用中很多重点的项目都没法实行,如地下管线的铺设等。此外,用户的经济状况也存在着一定的差异,因而配电网不仅不够统一,而且部分配电网仍应用着拙劣的材料,严重影响着配电网的运行。
而从电力企业的角度来说,现阶段电力企业的配电网规划大都是35KV以上的配电网,规划的重点在于变电容量与供电量和电力负荷的关系,缺乏对10KV及以下配电网的规划。但随着城市的不断发展以及用电量的增加对现阶段的配电网提出了新的要求,这就使得电力工程在实施的过程中难度很大,甚至存在着一定的不合理现象。
2.智能配电网的重要性
2.1优化电网资源配置
随着城市的不断建设,传统的城市配电网已经不能满足城市发展的需求,而智能配电网更加的重视系统配电的自动化,通讯网络的覆盖化以及智能技术的应用化,因而可以实现更好的电网资源配置。此外,智能配电网还可以更好的兼容各种分布式电源,能够实现对分布式电源接入的友好化、分析的智能化以及监控的全景化。
2.2符合绿色低碳的要求
随着我国低碳环保政策的实施,各行各业都应向着低碳、环保、绿色的方向发展,在智能配电网的建设过程中,通过汇集资源管理、新能源利用以及废弃物管理等手段可以建造绿色低碳的智能配电网。举例来说,通过智能配电网的建设可以提高配电网对各种新能源的适应能力,进而为新能源的使用提供了更好的平台。
三、城市智能配电网规划建设的关键技术
1.配电自动化技术
配电自动化技术借助了现阶段发达的通讯技术,通过与监控等设备的结合可以实现对配电网的实时监控和信息反馈。而且配电自动化技术还可以实现配电网数据的实时采集、传输和分析,因而它可以保障供电的安全和可靠,不仅是智能配电网技术的基础,还是实现智能配电网经济高效的关键手段。
2.分布式电源接入技术
随着科技的发展,大量的分布式电源开始接入配电网,这给传统的配电网带来了很大的冲击,当分布式电源的数量达到一定程度后会对配电网的电压调节、电压保护、电压计量等功能造成严重的干扰。因而智能配电网要根据现阶段分布式电源的发展规律做出一定的改进,做到灵活重构、潮流优化。此外,智能配电网还要有一定的储能功能,以为蓄电池、电动车、电动汽车、飞轮等进行必要的电能补充。
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3.微网技术
微网由集控中心、智能化用户、多种形式的储能设备、自愈性配电网络以及多种形式分布式电源等构成,它具有很强的灵活性和交互性,不仅仅是可以提高电源的利用效率还可以为荷载提供持续性的供电。举例来说,通过将负荷、储能装置、发电机以及控制装置结合,可以做成一个简单的配电网结构,作为配电网整体的一个子部分它不仅可以独立运行,在其出现故障时也不会影响整个配电网的运作。
四、城市智能配电网规划建设关键技术的要求
1.智能配电网关键技术的适用范围
一是清洁能源的接入,清洁能源可以选择太阳能、风能等,通过清洁能源的接入可以增加清洁能源的消费比重,响应国家绿色低碳的号召,而且还具有很好的展示效果。二是储能系统的应用,储能系统可以降低发电过程中的功率波动,因而在智能配电网的稳定方面发挥着重要作用;三是配电网的自动化,自动化是智能配电网的明显体现,它以智能配电网的网架和设备为基础,借助多种通讯手段,以配电自动化系统为核心实现对智能配电网的自动监控和一定程度上的调节;四是配电网调控一体化,该一体化建立在配电网自动化的基础之上,在实现监控的基础上还可以进行远程的遥控操作;五是用户信息的采集,通过用户信息的采集可以对电力用户实现全覆盖,及时的为智能配电网系统提供相关的用户信息,不仅有利于电力企业对智能配电网的管理,还有利于电力企业借助智能配电网提供更优质的服务。
2.智能配电网关键技术的应用原则
笔者认为,智能配电网关键技术主要包含三个应用原则:一是引领示范原则,通过在经济开发区、生态园区等试点后再根据试点情况以及城市的发展状况进行智能配电网的全面规划建设;二是政府支持原则,智能配电网建设不仅是工程量大还涉及到很多的公共部分,因而需要政府的支持和许可;三是因地制宜原则,智能配电网的建设是一项大型工程,它具有投资大、回报周期长的特点,因而电力企业在进行智能配电网规划建设的过程中务必要因地制宜,合理投资。
五、城市智能配电网规划建设方法
1.智能配电网规划应考虑的囚素
智能配电网是传统配电网的升级和突破,因而首先要将智能配电网与传统的配电网区分开来:一是要对智能配电网的短、中、远期负荷进行预测,通过预测可以确定变电站的合理位置,确定变电站的容量以及馈线需求。二是要明确智能配电网与供电区域、网络结构之间的关系。举例来说,对于双射形的智能配电网而言,在智能配电网的搭建过程中应采取双环发展的发展方式,具备联络开关自动遥控投切功能;对于多段连接的智能配电网而言,应具备切断馈线故障、分散线路负荷的功能。三是合理的规划分布式电源、储能装置,随着大量分布式电源和储能装置的接入,智能配电网应针对这些装置进行传统配电网基础之上的升级和改进,使智能配电网可以更准确的对智能配电网的新型负荷进行预测和规划。四是供电能力的评估,智能配电网的供电能力评估取决于智能配电网的智能化水平,可以借助目标值评估法对各阶段和各部分进行评估。
2.算法的运用
智能配电网是一项复杂的工程,它不仅有可靠性的要求,还有经济性的要求,因而在选择最优化的建设方法时不仅需要建立多种模型,如动态规划模型、柔性约束模型以及严格约束模型等,还需要借助多种算法来求最优解。笔者认为,在智能配电网的规划建设中可以运用以下三种算法:一是经典数学优化算法,该算法可以从理论上求得智能配电网规划建设的最优解,但还需要与实际的进一步结合。二是启发式优化算法,该算法在很大程度上实现了与实际的结合,它相对单纯的数学优化法更具有模拟智能配电网实际规划建设的优势;三是智能优化算法,该算法可以应用在智能配电网规划建设的某些具体部分,如分布式电源的规划,微电网的规划等。
六、结束语
城市智能配电网规划建设是城市建设的需求,也是时代发展的必然要求。本文对城市智能配电网规划建设需要的技术做了全面分析,并提出了城市智能配电网的规划建设方法,希望对城市智能配电网的规划建设有一定的帮助。
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论文作者:曹贵阳
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/13
标签:配电网论文; 智能论文; 规划建设论文; 城市论文; 分布式论文; 电源论文; 算法论文; 《防护工程》2017年第31期论文;