浅谈配电技术概况及其发展前景论文_陈龙,孟庆春,张钰佳,刘东明,解子瑶,田晓曦,孙

浅谈配电技术概况及其发展前景论文_陈龙,孟庆春,张钰佳,刘东明,解子瑶,田晓曦,孙

(国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司)

摘要:我国社会经济在不断的迅速发展,电力作为推动国民经济发展的主要能源之一,对人们的生产和生活起着不可代替的作用,而在电力系统中配电网是最终将电能发送到各生产企业、各家各户的主要通道。随着社会经济的不断发展,人们生活质量的不断改善和提高,人们对供电质量的要求也越来越高,因而配电技术在配电网的应用中,需随着人们的要求而不断改进。增强配电负荷的耐受力、改善电网输送过程中电能的损耗等,都是对配电技术改进的要求。但由于我国对电力事业投资与重视的不足、管理与科研的缺乏等,造成配电技术在发展中存在着一定的问题,因此加强配电技术的革新与发展非常重要。

关键词:配电技术;发展趋势;配电网自动化

配电网在我国的电力系统中扮演着“最后一棒接力”的角色,承担着将电能分配到千家万户的职责。随着经济的腾飞与生活水平的提质,人们对电能及其质量的要求也与日俱增,特别是新型大型用电设备的不断并网接入,用电负荷屡创新高,配网供电能力持续迎接着新的挑战。为了降低电能输送过程中不必要的损耗、改善供电质量,我国曾对配电网进行了多次改革,配电技术也经历了多次更新换代,却都收效有限。配电技术仍然存在诸多未能根除的难题,加之技术革新带来的新生问题日渐涌现,都有待配电技术的发展来进一步解决。

1.我国配电网自动化的发展概况

对电力能源的开发与利用,我国相对其他国家要晚很多,在配电技术及配电网的建设技术上也比其他发达国家落后,而且我国的电力工作还是在中国建国以后才开始创建的。但随着我国社会、文化、经济的不断改革和发展,我国的科研水平也随之不断进步和革新,从而推动了电力事业的逐步发展。而且还开创了配电网自动化技术,20世纪80年代在我国多个地区进行了配电网技术的试验,发现很多配电技术上的不足和问题,因为我国没有配电技术及其设备安装的经验,没有学习与参考的借鉴标准,因而在配电网自动化技术的开创初期遇到了各种各样的困难。但近年来,随着我国科学技术的不断发展和提高,配电技术也随之不断前进,促使我国配电网自动化技术的创建也越来越完善。

2.配电技术发展中需解决的问题

虽然近年来配电技术发展迅速,突破了许多配电网自动化发展的“瓶颈”,但配电网自动化仍然存在一些技术难题需要解决,包括通信方式、小电流接地系统单相接地故障时故障点的判断与处理、柱上重合闸操作电源的使用寿命、故障诊断、隔离、恢复供电功能问题等都是当前配电网建设中急需解决的技术难题。以通信方式为例,目前最理想、效果最好的通信方式就是光缆通信,但受限于光缆通信的安装和应用成本较高,在我国配电网中未能得到广泛使用,而造价较低的电力线载波在通信质量方面较差,难以满足当前配电网自动化的实际需求。只有解决了上述这些实习技术问题才能够更好的对配电网自动化进行建设。

3.电能质量及定制电力技术的迅速发展

3.1电能质量问题

配电技术的稳定与高效影响电能质量,而电能质量问题对安全运行、稳步发展的电力系统有直接影响,同时还可以影响到电力企业经济收益情况,从而不仅影响到电力企业的发展,还会影响国家与人民的经济利益,所以国民对电能质量问题倍加关注。在正常情况下,电力企业按照国家规定将企业、居民等的用电功率及电压进行相应设置,这样配电设备会在规定状态下正常运行。但由于人们用电设施的不断加强,造成电能负荷的不断增大,从而导致电能运输中出现损耗的情况,最终导致用电紧张的现象。因此,提高配电设备的电负荷,减少用电损耗,优化配电技术,加强电能质量,是供电企业目前应积极面对、积极改进的方向。

3.2静态同步补偿器

静态同步补偿器是一种基于换流器原理、用于动态补偿无功或有功功率的装置,以维持或控制电力系统的特定参数。将静态同步补偿器运用到供电系统中能够使工作人员更好的调节发电厂所输出的电能的功率、电压等因素,使得发电厂与供电企业向用户输出的电能更极爱符合国家的标准,而且方便工作人员的观察和操作,在平衡电压方面有很大的作用,目前静态同步补偿器已经在各国的供电系统中得到了广泛的应用,并取得了很好的效果。

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3.3静态串连同步补偿器

电压源换流器以串连方式接入主电路成为静态串联同步补偿器,静态串连同步补偿器向线路输出与负荷电流成90°的电压,相当于在线路中串接一可调的电容,与串连电容比较不同之处是,其输出电压可独立于接入点的电流进行控制。静态串联同步补偿器的应用增大了供电系统的安全性,减少了供电系统因为电容过高而出现短路或断路的情况,减少用电事故发生的几率。

4.配电技术的前景

4.1可靠的网络结构

安全合理的网络结构是保证可靠供电的基础,放射式配电网虽然设施简单、造价低,但是其可靠性也不高。多回线平行的配电网可提高其可靠性,然而保护配置较为复杂。环式配电网和网络式配电网虽然有较高的可靠性,但是配电设施多、造价较高。因此,要根据实际应用需要选择合理的网络结构。

4.2配电自动化技术

未来的配电自动化系统的发展趋势是,建立在开放式计算机平台上的综合配电自动化系统,从而实现配电系统的数据采集监视、无功自动调节、故障隔离等功能。

4.3电能质量控制技术

电能质量不仅仅局限于对电压、频率和不对称度的要求,还需要对各种瞬态的波动和干扰加以抑制,因而对于电能质量控制技术的研究和探索应不断深入。

5.配电网规划、负荷预测日显重要

城网规划是城市总体发展规划的重要组成部分,也是城网改造和发展的基本依据。随着我国城市化进程的步伐加快,如何科学合理地作好城市电网规划工作,使电网的发展与城网发展相协调,提高供电安全、可靠水平及供电质量,合理有效地利用资金和节能降损,以取得最大的经济和社会效益,是必需充分关注的问题。因此研究城市配电网发展战略及规划、根据城市发展水平做好中长期电力负荷预测是配电研究领域的一个重要方面。

5.1网络规划

网络规划研究主要有如下方法:①蚁群算法;②智能规划法;③粒子群算法;④小生境微粒群算法;⑤开关优化规划法;⑥启发式算法;⑦模拟退火法;⑧禁忌搜索法;⑨基于GIS的配电网架结构智能规划等。近年由于地理信息系统(GIS)在国内的普及应用,在城网规划中引入GIS技术,将网络规划问题和地理环境紧密结合起来,有效地提高了城网规划的合理性和准确性。在网络规划方面亦开发出专用软件,如天津大学开发出“城市电网规划计算机辅助决策系统软件包(CNP)”。

5.2负荷预测

负荷预测是根据电力负荷的过去和现在的水平推测未来的水平,其研究对象本身是不确定事件。人们对负荷预测进行了多年的研究,积累了许多有效的预测方法,针对不同的负荷类型配以不同的预测方法,并通过多种方法加以修正,有效地指导了最大负荷的预测和配电网规划设计。如大用户法、线性回归法、灰色预测法等。

结语

时代发展向前,技术革新不止。配电技术的发展有着鲜明的时代特征。在能源需求飞速增长的时代背景下,供电瓶颈突出、供电质量下降、可靠性有待提升、抵抗自然灾害能力较弱、环保节能压力增大、新型分布式电源的蓬勃发展等,都向配电技术的发展提出了新的新挑战。配电技术的发展在不断革新的道路上依旧任重道远。

参考文献

[1]王天苍.配电网自动化技术的应用与发展[J].科技传播,2012(18).

[2]寇世磊.配电网自动化技术研究与应用[J].现代物业(上旬刊),2013(2).

[3]盛万兴.配网自动化的体系结构及其实现技术[J].中国电力,2002, 35(4):18-20.

论文作者:陈龙,孟庆春,张钰佳,刘东明,解子瑶,田晓曦,孙

论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/24

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