智能电网配电自动化技术的发展论文_许家宝,宁学渊,吕波

智能电网配电自动化技术的发展论文_许家宝,宁学渊,吕波

(国网大连供电公司 辽宁大连 116041)

摘要:配电自动化技术诞生较早,距今已有四十余年的发展历史。在过去,配电自动化技术存在着较多的不足之处,某些情况下容易造成安全隐患。今天,世界各国十分重视配电自动化技术的研究工作,每天都有大量的技术成果出现,这极大地推动了电力行业的进步。配电自动化技术的发展史是人类现代文明不断进步的缩影,研究配电自动化技术的特征并规划技术的发展道路是提升电力运输质量与效率的有效措施。中国论文网

关键词:智能电网;配电自动化技术;发展

1 智能电网中配电网的重要作用

智能电网,顾名思义就是电网的智能化,是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。电力系统可划分为输电系统和配电系统。配电系统通常称为配电网,它面向用户,从输电系统接受电能,再分配给各个用户。

配电网直接面向用户,是保证供电质量、提高电网运行效率、创新用户服务的关键环节。配电网,特别是城市电网,集中了大量的重要负荷,涉及国家的经济发展、政治稳定、社会和谐。配电网自动化可以实现更加智能化的配电,进一步优化电力资源的配置。它是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,是实现智能电网的重要基础之一。与输电网相比,配电网的灵活性、自动化分析和控制水平还不足。高级配电自动化建设将成为智能电网的重要构成部分。

要建设智能电网,必须给予配电网足够的关注。配电网的智能化是统一坚强智能电网的重要内容,而自愈控制技术、智能微网技术、用户服务和需求响应技术、集成通信技术、设备技术等是配电网智能化的核心支持技术。结合我国配电网建设的实际,掌握智能配电网核心支持技术,赋予配电网自预测、自预防、自优化、自恢复、自适应的能力,对于提高我国配电网的自动化和可靠性水平、改变传统电网的控制方式和建设具有较优越综合性能、较高运营效率、较好社会效益、较低投资成本的统一坚强智能电网,推动我国配电网技术革命和解决人类所面临的能源、环境、气候等问题都具有重要意义。

2 配电网自动化技术

2.1 微网技术

微网技术是一类非常重要的配电网技术,对电力行业的发展产生了深远的影响。分布式发电技术是微网技术的基础。目前,分布式发电技术已经较为成熟,从而使得微网技术的应用较为稳定。微网技术在配电网系统中的应用,体现于一体化单元的构建,该一体化单元由保护、控制以及融合储能等基础装置构成。

微网技术的优势在于其能够提升分布式发电技术的灵活性,进而强化整个电网的智能性。应当看到,微网技术的运用赋予了系统较强的能量管理能力,这能够减低系统管理难度,能够将系统工作人员从繁重的运行管理工作中解放出来。微网技术在我国的发展时间并不长,严格上属于新兴高新技术。一直以来,中国政府都大力支持微网技术的研究与开发,我国在微网系统尝试性建设工作中取得了突出的成就,为其他国家的微网技术研究工作提供了宝贵的经验。

2.2 电动汽车充换电站

近年来,国内道路拥堵与能源危机状况日益严重,造成该现象的原因之一是私有汽车数量不断攀升。为了提升人民生活质量与促进经济可持续发展,世界各国都在大力研究电动汽车。中国电动汽车研究计划落地相对较晚,但是经过大批汽车人的不懈努力,我国在电动汽车研发领域取得了斐然的成绩。对于电动汽车而言,快速有效地充电无疑是最重要的,在此背景下,电动汽车充换电站诞生并获得了发展[2]。

目前,可选的电动汽车充电方案有地面充电以及整车充电两种模式。在整车充电工作中,驾驶者可以选择快速充电或者常规充电模式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,驾驶者热衷于选择快速充电模式,这对电动汽车充换电站研发者提出了较高的要求。

对于电动汽车充换电站而言,充电安全性保障工作是最为重要的,目前充换电站中应用的配电技术的安全性较高,能够保障电动汽车充电过程中车辆与电网系统的安全。电动汽车充电技术的发展受多类因素的影响或者制约,总体上看,国内的电动汽车研究工作仍处于初级阶段,公众对电动汽车的接纳程度有待提升,所以国内短时间内并不会普及电动汽车,但这不意味着电动汽车充换电站技术的研究是无意义的,相反,在一次能源日益枯竭的今天,电动汽车充换电站技术的研发与革新正逐渐加速绿色能源革命的到来。为了最大限度地推动电动汽车充换电技术的发展,科研人员需要综合考虑电动汽车的充电时间、充电方式以及充电特性等影响因素,从而最为有效的促进智能化配电技术的进步。

2.3 分布式能源接入技术

分布式储能与分布式发电技术是分布式能源接入技术的主要组分。当前,燃料电池技术、风力发电技术、微型燃气轮机技术等技术的应用愈来愈广泛,这些技术都是分布式发电技术大家庭的成员。分布式储能装置主要有飞轮储能、超导储能以及蓄电池储能装置。分布式发电技术与传统的发电技术相较具有极大的优势,表现在发电效率高、故障率低以及对环境污染小等方面上。除此之外,分布式能源的使用成本也较低,能够省下大笔的投资。

需要特别指出的是,传统的配电线路保护方案难以满足分布式能源技术的应用要求,因此在大规模应用分布式能源接入技术后,应当采用新型的配电系统保护方案,如此方能有效地提升电网的稳定性、保护线路的安全。为了实现保护配电网系统的目的,人们研发了新型的配电网自动化系统,该系统支持协调分布式电源运行的功能,从而能够有效发挥保护电路的作用。

2.4 配用电互动技术

电力行业若想做大做强,必须要积极保护用户的核心利益,不断地满足用户的消费口味。在过去,由于电网智能化程度不足,用户参与电网互动的积极性并不高,而在配用电互动技术诞生并快速发展后,用户参与电网互动的积极性显著提升,这有利于用电管理工作的普及与优化。

目前,我国的分布式能源技术较为成熟,由此引发了用户用电行为以及模式的深刻变革。现阶段,智能电网技术的快速发展赋予了用户更强的主动响应能力。目前,国内电力使用较为紧张,电网公司为了合理分配电力消费需求、保证高峰用电期正常供电,通常会采用分时电力计费模式,用户通过响应各种用电管理模式,既能够有效地保障自身的用电,又可以最大限度地提升电力的利用水平,实现节约资源的目的。

2.5 可视化技术

可视化技术的核心基础是图像处理技术以及计算机图形学理论,通过计算机设备的运用,能够实现在屏幕上显示数据,数据则以图像或者图形的形式出现在屏幕上,这对于数据分析工作而言具有重要的意义。通过观看简单直观的数据图,数据分析者能够准确便捷地获知各类数据的内部规律。目前,可视化电力调度系统的应用愈来愈广泛,其有效地提升了电网调度工作的质量与效率,降低了电网故障的发生概率。

3 结语

智能配电网是智能电网的重要组成部分,国外的智能电网研究和实践大部分都集中在配网侧。智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础,通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术,利用智能化的开关设备、配电终端设备,在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下,允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行,鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动,以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制,最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。

参考文献:

[1] 邹巧明.智能电网集成通信[J].电网与清洁能源,2012(07).

论文作者:许家宝,宁学渊,吕波

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/16

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