智能配电网关键技术在城市配电网规划中的应用论文_梁唐杰1,陈艺丹2

(1.佛山电力设计院有限公司 528000;2.华北电力大学 071003)

摘要:配电网智能化有助于电力系统运行环境安全性的提升,因而在此背景下,要求当代专家学者应深化对智能配电网技术的研究,且为城市配电网规划发展提供建设性的意见及建议,最终带动电力行业在发展的过程中不断缓解自身存在的配电网规划问题,达到最佳的系统运行状态。以下就是对智能配电技术在配电网规划中应用的详细阐述,望其能为当代电力行业的健康稳定发展提供有利的文字参考,并带动其不断完善自身配电网技术手段,满足智能配电网建设需求。

关键词:智能配电网;关键技术;城市配电网规划

1智能配电网关键技术在城市配电网规划中的应用

1.1 分布式发电技术

对于分布式发电技术,在《分布式电源接入配电网设计规范》中有着较为详细的介绍,其基本含义是以用户所在地为中心,在其周围设置能够自发自用运行的发电设施,或者能够将其他能量转化为电能的装置,保证发电设施能够根据用户实际需求自主调节电能供应量,实现自给自足的供电效果。太阳能、风能、地热能、天然气等清洁无污染能源发电都属于分布式发电技术,能够利用电机或者变流器等装置,将这些能源所生产的电能与城市配电网连接成一个整体,如图 1 所示。

分布式发电技术较之传统发电技术,有着众多优点,在保护生态环境的同时,可以降低电能的无功损耗,具有较高的环保效益和经济效益,同时,还具有较强的灵活性。但是分布式发电技术也存在技术成本高、随机性大等缺点,所以还需要不断进行技术改进,制定规范、统一的技术标准。

1.1.1分布式电源接入

分布式电源系统接入配电网后,配电网由单方向辐射结构变为多电源多端结构,潮流分布的改变还在一定程度上影响配网设备的选择。分布式电源接入数量达到一定程度后,引起谐波、三相不平衡电压等电能质量问题,对配网无功平衡、电压调节、继电保护、控制、计量等技术提出更高的要求。清洁能源发电的波动性和间歇性导致其可预测性和可控性差。分布式能源的接入对配网的效率、灵活性、合理性提出了更高的要求,同时要具备灵活重构、潮流优化的能力。

1.2 电动汽车充换电技术

基于可持续发展理念以及节能减排生活模式的提出, 就需要大力推广电动汽车,以此来减少汽车尾气排放量,降低汽车尾气对城市大气环境的影响,保证城市空气清新,为人们提供更加健康、环保的城市环境。为了满足电动汽车的充换电需求,就需要在配电网规划中应用电动汽车充换电技术,调整配电网规划结构。在城市电动汽车数量持续增加的背景下,利用电动汽车充换电技术,可以满足电动汽车移动储能需求,实现削峰填谷,平滑电网负荷的效果,同时,还能实现充换电过滤设备的就地安装,避免电力电子开关降低电能质量。

1.3微网技术

将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成一个单一可控的独立供电系统,形成配电网中的一个独立的控制单元,与配电网互联运行或独立运行,一定程度上避免直接对电网产生影响。微电网可由集控中心、多种分布式电源、智能化用户、多种储能设备、自愈性网络等构成,具备双向交互性、灵活性,可提高分布式电源效率,为重要负荷持续供电,同时提高电网内电能质量要求等特点。

1.4 智能配电网关键技术的适用范围

(1)配网自动化

配网自动化是提高配网供电可靠性和实现调控一体化的重要技术手段。以配电网一次网架和设备为基础,以配电自动化系统为核心,综合利用多种通信方式,实现对配电系统的监测与控制,并逐步拓展配网高级应用及调控一体化技术支持平台等功能。根据不同地区、不同用户对供电可靠性的实际需求,按照技术经济比较原则,合理选择简易型、实用型、标准型、集成型、智能型等模式实现配电自动化,突出功能实用化、配置差异化和资源集约化。

(2)电动汽车充电设施

电动汽车的普及应用,将大大降低城市交通对化石能源的消耗和依赖,减少二氧化碳排放,是未来城市交通的发展趋势。电动汽车充换电设施的合理规划建设,有助于公司抢占电动汽车能源供应的制高点。建议在城市区域内部和城市圈联络线开展电动汽车配套设施建设,争取政策支持,参照市政工程无偿使用土地建设充换电站。以为各类环卫车、公交车换电为基本功能,结合考虑乘用车换电需求,规划建设独立电池更换站;在各种新建公共建筑和居民小区业扩报装时,同步建设交流充电桩;普及电动汽车无线通信终端,实现电价及充电站、充电桩的位置等信息向电动汽车用户的及时发布。

(3)智能小区及楼宇

通过智能小区及楼宇建设可以实现对用户用能设备的监测与控制,为用户提供用能咨询和用能策略,为供需双方实时互动提供支持。建议试点选取新建小区安装建设智能电能表和相关采集设备、自助用电服务终端、光纤复合电缆和光纤通信网络设备、电动汽车充电桩、分布式电源系统、智能家居系统等,推动新建居民小区和商业楼宇的智能化。

(4)电力光纤到户

电力光纤到户是实现电网智能化、用电信息采集、双向营销互动和服务“三网融合”的重要通信基础设施,是电力系统通信网的重要组成部分。同时,智能电网的发展对低压通信接入网的覆盖范围和带宽提出了更高的要求。建议选取新建小区试点开展的电力光纤到户建设,实现住户的电力光纤全覆盖,以满足营销自动化需求和服务“三网融合”业务的开展。

2基于智能配电网关键技术的城市配电网规划要点

2.1 配电网负荷预测

对配电网负荷进行准确预测,可以保证配电网规划方案的科学性及可行性,为配电网的正常运行提供保障。首先,对该地区长期规划图的使用性质来设置相应的密度负荷指数,并且采取目的指标的方法来对电网中的电力负荷进行有效的预测,从而得出未来该城市用电量以及负荷的总数。其次就是通过采取数学的模式,并且根据长期电力以及负荷作为目标,同时对历史电脑了以及负荷中间相结合进行预测。最后就是根据预测的结果以及负荷的总数,通过采取远大近小的原则,来预测出近期比较准确的电力以及负荷量。与此同时,通过对这一期间的土地实用性来对负荷分布的情况近小预测。

2.2 配电网规划方式

配电网规划方式会对配电网运行效率及稳定性造成很大影响,所以在规划城市配电网的时候,可以利用智能配电网技术对配电网的规划方式进行改进。传统配电网规划方式,大多是规划人员根据以往工作经验,对多个规划方案进行比较,选择最为合适的一种,这种规划方式缺乏客观判断,无法保证配电网规划的科学性及可行性。

利用智能配电网技术进行城市配电网规划时,可以采用数学优化模型的方法来满足电力系统的而要求,同时也能够选定最佳的规划方案。理清规划过程中的决策变量、目标函数以及运行变量之间的关系,从而结合整个电力系统的运行性能的指标,进而科学的选择线路,并且得出相关的结论。

3结语

建立以智能配电网关键技术为基础的城市配电网规划,是贯彻和落实以人为本可持续发展观的重要举措,是我国电力科学技术稳定发展的重要任务,更是我国社会主义现代化事业建设的客观需要,对提高我国电力系统的运行质量和水平具有极大的现实意义。

参考文献:

[1]白峪豪.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].电网与清洁能源,2015(03):79-83.

[2]韩文源.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].工程技术:文摘版,2016(07):196.

作者简介:

梁唐杰(1986.05.06—),性别:男;籍贯:广东化州;民族:汉族;学历:大学本科;职称:工程师;职务:科技运营中心副主任;研究方向:主要从事配电网规划、设计与智能电网研究等工作;单位 :佛山电力设计院有限公司

陈艺丹(1996.10.31),性别 女;籍贯 广东梅县;民族 汉族;学历:大学本科(在读);职称 无:职务 无:研究方向 电气工程及其自动化;单位 华北电力大学

论文作者:梁唐杰1,陈艺丹2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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智能配电网关键技术在城市配电网规划中的应用论文_梁唐杰1,陈艺丹2
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