摘要:实现社会经济的可持续发展,满足社会各个层面所需的充足电力是电力系统迫在眉睫的任务。电气化在新时代是可持续发展的可靠保障。在提供相同能源品质的条件下,电力最干净便捷、易于操控、传输效率高。因此,电能产出、输送、配送和被合理利用等技术决定了未来电力技术的发展方向。
关键词:配电技术;发展;问题;对策;分析
引言
在现代城市快速发展中,对输配电系统具有以下几点要求:第一,经济性,在满足用户需要和输送、分配电力的基础上,尽可能的降低工程成本;第二,可靠性,随着用户对电量的需求量增大,以及电力系统规模的扩大,负荷密度等增大,需要提高输配电系统的可靠性;第三,环保性,目前市场对输配电工程的环保要求越来越高,通过降低输配电线路、变压系统的电磁波干扰、噪声污染、静电感应、电磁场生态效应等将输配电的环保影响降低到规定水平以下。第四,质量性,目前电用户对电能质量要求越来越高,随着输配电技术与计算机系统、微电子设备、可编程控制的应用,输配电谐波、瞬间压变的发生概率大大降低,对于用户的信息保密、系统完整性有着改革性的重要意义。
1.现代社会对输配电系统的要求
在现代城市快速发展中,对输配电系统具有以下几点要求:第一,经济性,在满足用户需要和输送、分配电力的基础上,尽可能的降低工程成本;第二,可靠性,随着用户对电量的需求量增大,以及电力系统规模的扩大,负荷密度等增大,需要提高输配电系统的可靠性;第三,环保性,目前市场对输配电工程的环保要求越来越高,通过降低输配电线路、变压系统的电磁波干扰、噪声污染、静电感应、电磁场生态效应等将输配电的环保影响降低到规定水平以下。第四,质量性,目前电用户对电能质量要求越来越高,随着输配电技术与计算机系统、微电子设备、可编程控制的应用,输配电谐波、瞬间压变的发生概率大大降低,对于用户的信息保密、系统完整性有着改革性的重要意义。
2.配电技术应用中存在的问题
2.1通信方式
配电网自动系统的通信功能包括了线路开关终端、开关终端以及变压器终端的监管,这其中涉及了主站与子站、主站与工程一线、子站与一线、子站之间、各个单元之间的通讯。通信的诉求各不相同,通信方式也多种多样。国内配电系统具有布线广、规模大的优点,但还存在着传送数据量偏小、实时性偏弱等问题。光缆通信稳定性、传输速率是十分理想的,然而其费用过高,无法在配电系统中广泛应用。电力线载波是通过中低压配电线传输数据,所以无需重新创建数据通讯网络,是一种实惠便捷的通信手段。然而此技术有传输衰减过大、噪声系数高、电阻处于不断地变化中等缺点。处理此问题的对策是选取一种适合配电线通信的调控模式,进而研发一种数据甄别技术。城镇配电系统通过电缆屏蔽层进行通信,已成为国内外业界的研究趋势。此外移动宽带通信技术应用前景广阔,值得投入更大精力进行研究。
2.2小电流接地系统故障点的判断与处理
国内中低压配电系统大多数采用小电流接地模式,其线路的故障约八成是单相接地故障。配电线路自动化的一大优势就在于及时解决线路故障,对单相接地问题的处理方式经历了数十年的研究,但仍没有系统化的处理措施,核心问题在于故障线路和故障点的甄别。
3.配电网的发展
配电网是电力系统发电、输电和配电(亦称供电和用电)3大系统之一,在我国≤110kV电压等级系统称为配电网,≥35kV属于高压配电网,≥1kV属于中压配电网,380/220V属于低压配电网。随着经济发展的需要,配网正逐步引入更高及新的电压等级,如在经济发达,负荷高密集地区采用20kV的电压等级,该电压等级已作为新标准等级列入国家标准。我国电力系统长期以来形成了“重发、轻供、不管用”的局面,与世界的发、输、配电投资平均为1.0:0.5:0.7的水平相比,我国的投资比例为1.0:0.23:0.2。长期的投资不平衡导致了主网架结构较为薄弱,配电网老化,区域电网间交换容量较小。联络线大多采用单回线周边联网方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆1998年开始,全国城乡电网投入3 100多亿元进行大规模的建设与改造,改造后显著提高和改善了城乡的供电水平和质量,城网主要技术经济指标和供电可靠性也普遍提高,但和先进工业化国家相比较,我国配电领域还有不少差距。为了适应经济社会的发展和实现“十一五”规划目标,我国配电领域的发展与改革面临着如下新的挑战:
其一,随着新农村建设、城镇化进程的加快,第三产业尤其是商业和居民生活用电将会持续以超过10%的速度增长。2005年第三产业的增长超过13%,居民商业用电增长达16.2%。配电网的支撑能力明显薄弱,尤其是低压配电网的矛盾更为突出。
其二,随着社会的进步和人民生活质量的提高以及1T业的发展,全社会对供电质量和供电叮靠性的要求日益提高,即使是短时停电都难以承受。因此采取各种措施努力提高供电可靠性,保持高电能质量是配电网管理者面临的严峻任务。
其三,自然灾害对电力系统造成的破坏越来越引起关注,发生的频率和程度加重,尤其在配电网产生的后果更为严重,受灾面积和供电人口数字巨大,这是一个全球性问题,需要从设计、建设和运行管理及材料科学等方面深入研究。
其四,节约资源能源已成为世界范围内的共同行动。配电网损耗在电网损耗中占有较大比例,努力降低配电网损,在建设节约型社会中具有重要意义和作用。
其五,随着可再生能源发电、热电联产的发展和微型燃机的利用,分布式发电及微电网的发展已经成为重要的研究课题。
4.解决我国配电技术问题的对策
4.1装设故障指示器
配电网中配置故障指示器,能帮助前线工人及时找到故障的问题所在,利用柱上开关装置隔离故障点,逐步恢复各个地区的供电,目前此工作的自动化水平仍然较低。
4.2采用重合闸和负荷开关
采用重合闸和负荷开关等装置通过分合动作的协调实现故障隔离和恢复供电。该方式自动化水平较高,便于实现。然而其开关需要多次分合,会使开关等装置受到多次电流的冲击,而且也会使附近的消费者用电的电压降低。
4.3设立多功能的智能装置
将开关设备与重合闸整合成为囊括采集、传输、调控功能的智能装置,通过某种通信方式与控制软件进行通信。该方式能够在第一时间完成故障定位、隔离、避免开关多次分合,自动化水平较高,然而装置结构较为繁杂,诸多因素影响其稳定性。
总结
配电系统直接与最终用户联系,是电力系统最重要的组成部分,问题也最多,提高供电可靠性和电能质量是配电网需要解决的基本问题。配电系统的各研究领域无不围绕这两个基本问题展开。无论是用户配网自动化、定制电力还是微电网技术均是如此,目前我国正在进行的特高压输电技术研究亦是为了这一目标。其实从哲学的角度去思考电力系统的这一基本问题,可以发现,发展特高压电网和微电网技术是从两个方向配合去解决这一问题,如同人类在研究宇宙的奥秘时,需要从宏观和微观两个世界同时进行探索相类似。
参考文献
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论文作者:沈沁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/4
标签:系统论文; 输配电论文; 配电网论文; 电力系统论文; 故障论文; 技术论文; 通信论文; 《电力设备》2017年第10期论文;