电力系统中主动配电网优化设计研究论文_陈昊天,王宇

电力系统中主动配电网优化设计研究论文_陈昊天,王宇

国网山西省电力公司交城县供电公司 山西省 030500

摘要:电力传输与社会中连续性、长久性能源供应体系的建设有着直接关联。目前,我国配电网网架结构逐步向着智能化、多元化的方向转换。为了引导现代电力传输体系的不断优化,逐步构建具有灵活拓扑结构的公用配电网,充分发挥分布式电源设备的优势,突破现代电力传输网络中高压损耗过高、传输容量有限、资源利用率低的问题,必须对电力传输结构进行优化和完善。

关键词:电力系统;主动配电网;优化设计

1主动配电网的概述

主动配电网与分布式电源是密切相关的,但其不局限于简单地为分布式能源提供上网通道,更重要的是要具备对分布式电源的调控能力,使配网由“被动”转变为“主动”。要成为主动配电网,必须在以下层面有所突破,具体为:第一,一次网架要能适应高渗透率分布式电源以各种可能的方式接入。这主要是要求配电网应拥有完备的潮流调节和电压控制手段;第二,与配电网并行运行的通信网络的可靠性和带宽要有质的提升,优化调控软件要适合多目标快速搜索需求,以实现对整个网络的实时最优调节;第三,继电保护和自动装置的配置应与单电源放射式网络有所区别,在同等故障情况下,要求主动配电网具有更高的供电可靠性。

2主动配电网优化设计研究

2.1确定主动配电网的设计框架

(1)三网联通的电力设计基础。传统配电网最大的弊端是管理性及可控性较差,管理人员无法通过传统的供电网络系统对供电情况进行全面掌握。主动配电网应注重控制系统和供电数据采集传输系统的设计优化工作,加强整个系统的可控性、智能性及信息传输沟通能力。因此,主动配电网优化设计方案制订的第一步应全面制订完善通信网络、电力控制网络、电力传输网络的解决方案,应实现区域内电力信息传输的无延迟。同时应优化用户终端,如计费电表、智能控制开关等设备性能和质量,为配电网络打下良好的设备基础。

(2)传统电网框架优化。主动配电网不是凭空产生的,它的实现必须以传统电力传输网络为基础,逐步进行电力传输原件、线路设计的更换,由此,主动配电网优化设计框架也必须做好传统电网框架调整,优化单一化的电流传输结构体系,保留传统电网传输中的优势。例如,传统配电母线与馈线线路分割,就应该作为主动配电网优化设计的保留项目。同时,主动配电网只能是区域电力传输线路的优化,不能破坏现有区域电力传输的运行规律。

(3)微电网框架运作。微电网框架是主动配电网的主要特色和创新点之一,通过在传统配电网络中构建微点网络框架,可有效提升配电网络管控的细腻程度。通过在电力传输的对应位置设定公共节点,在降低电能输送成本的同时也能提升了电力传输设备的装机容量、入网功率。

2.2着重把握实践的重点与难点

(1)电网电力负荷分析。主动配电网能够凭借传统电力传输的基本规律,对电力传输的总体电量、电网传输的负荷水平做出评估与分析,从而科学调配电力传输的总量,保障电力传输线路的安全性、稳定性。主动配电网电力负荷分析采取动态电价机制预测方法。举例来说,假设A区域的某用户月电费在150-200元之间,按照居民用电每度0.5469元/kWh计算,则A区域的电力供应在300kWh-400kWh,电力使用时间按9h/日,就可以初步评价A区域该用户的负荷电流最大值在10A左右,考虑电力公司的居民分档电价机制,用户负荷电流的最大值会相应低于10A。将此应用于该区域所有用户,即可预测出该区域的最大用电负荷。

(2)电网侧供给需求分析要点。主动配电网应能根据供电市场的实际需求,延伸配送范围,实现对传动配电网单趋向电流供应的优化。主动配电网系统在设计时要明确各类资源构成要素的技术连接条件,提高供电服务针对性和供电服务质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应根据用户实际信息和需求为其制订配电计划,对不同需求用户实现差异化管理,提高产品供应精确度。如目标区域共有100名有供电需求的客户,应对100名客户的用电要求、用电特点进行统计分析,合理规划,最后整合分析配电的要点和核心控制点,从而形成针对该区域客户的智能供电计划。

(3)集成式电力传输模型的设定。主动配电网优化设计模式逐步优化,要充分利用主动配电网电力传输综合规划的优势,实行电网配置模式的集成化管理。第一,主动配电网中模式构建,不是单纯的配电线路随意组装,而是依据电力传输的地理区位性条件,实行系统化的电力调节分配。例如,M区域的电力供应方式,以风能、光伏能作为电力传输的主要方式,则M区域进行主动配电网优化设计时,则结合当地风能、电能传输的条件,分为基础性电力供应传输和二次发电传输两部分;第二,主动配电网优化设计传输模式的不断完善,应在主配电网线路之上,形成分布式储能能源侧供给结构,与电力供应总模式相呼应。例如,Y区域进行主动配电网设计时,除了将电网设计为放射状结构外,也可以将电力传输模式设计为环形、树状、网络状,并在电力接收终端应用智能终端进行电力信息监控,实现电力传输直流配电综合监控,智能化信息高效传输与监控的设计效果。

(4)电力供应层次化的规划方法。为了实现主动配电网的各项预期功能,主动配电网中需要集成通信信息网络、电力传输网络和监控管理网络等多个系统。主动配电网在设计时应充分考虑三个主要系统的三维结构,避免系统间的互相干扰,这也是主动配电网构建中的主要问题和难点所在。首先为了节约成本,同时降低后期维护保养难度和费用,三大系统应尽量共用主要框架,同时将电力传输过程中的各类信息、通信、控制技术都变为主动管理。其次要进行主动分层规划,按照主动配电网的主次进行分配,也可以按照主动配电网传输的实践流程进行分类。

(5)主动配电网优化设计成果的综合检验。主动配电网优化设计重点和要点的有效性把握,除了在电网配电过程中做好线路的科学配置,做好主动配电网内部关联性条件分析,同时也应注重主动配电网优化设计的成果检验,注重电网配置各个环节的实践情况整合,确保电网传输结构的综合利用率。一方面,可以采取电网电力传输数据分析的方式,对主动配电网优化设计成果进行分析。如果某区域主动配电网优化结构的后期电流、电压在配送过程中,都处于相对稳定的传送状态,则可以判定主动配电网优化设计效果较好;反之,主动配电网优化设计的总体应用效果不佳。另一方面,主动配电网优化设计成果的检验,也可以通过分析主动配电网优化设计模式的方式,实行综合运行情况分析。

3结语

总之,对电力系统中主动配电网优化设计的分析,是提升社会电力供应可靠性的理论参考依据。对电力系统中主动配电网优化设计,是现代电力传输网络不断创新优化的标志。

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论文作者:陈昊天,王宇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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