论智能配电网技术的发展与现状

论智能配电网技术的发展与现状通过一个学期的配电网络自动化技术课程的学习，我对配电网技术有了初步的了解，对于我国当前配电网发展有了一定的认识。我国配电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行能力远低于输电网，因此智能配电网的建设已经成为我国电力产业发展的必然趋势，分析如下：配电网自动化是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，从而实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。它是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分，电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上。配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。配网自动化系统的规划和设计，应综合考虑经济条件、负荷需求、技术水平，以及投资效益等因素，配网自动化系统是一项系统工程，它大致可分为配网自动化主站系统；配网自动化子站系统；配网自动化终端等。主站系统由三个子系统组成：配电SCADA主站系统；配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS；配电AM/FM/GIS应用子系统DMS构成。城市配网自动化终端负责对城域所辖的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等进行监控，既要实现FTU、TTU等的三遥功能，又要实现对故障的识别和控制功能，从而配合配网自动化主站及子站实现城区配网运行中的工况检测、网络重构、优化运行以及网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复供电。配网自动化的通信包括主站对子站、主站对现场终端、子站对现场终端、子站之间、现场终端之间的通信等广义的范围。智能配电的关键技术 （1）高级配电自动化技术对此，美国的EPRI的定义是：配电网革命性的管理与控制方法，实现配电网的全面控制与自动化并对分布式电源进行集成，使系统的性能得到优化。（2）自愈控制技术自愈控制目标：正常运行时，通过配电网运行优化和预防矫正控制，来避免故障发生；故障发生时，通过紧急恢复控制和检修维护控制，使得故障后不失去负荷或失去尽可能少的负荷。（3）分布式电源并网技术其重点任务是提升并网分析能力，增强间歇电源可控性，实现灵活、可靠接入，提高配电网供蓄能力。其关键技术有接入电网的数学模型与仿真技术，接入配电网的协调控制技术、含分布式电源与储能系统的配电网优化运行技术。（4）配电设备状态检修技术电气设备检修作为生产管理工作的重要组成部分，对提高设备健康水平、保障电网的安全、可靠运行具有重要意义。配电设备检修模式发展历程分别为故障检修、计划检修和状态检修。故障检修的缺点是：不可预见、造成损失；抢险性质、易出事故；亡羊补牢，成本增加；就事论事，难以杜绝。（5）智能配电调度技术智能配电调度技术是现有的能量管理系统EMS、配电管理系统DMS、数据采集与监视控制系统SCADA、虚拟电厂VPP等技术的再升级和结合。其实现功能包括：可视化互操作平台；预测功能；交易和调度功能；快速安全稳定分析功能；智能保护整定；预警报警与事故处理，虚拟电厂、镜像备用等。（6）信息与通信技术通信系统特点是通信终端节点数量多、通信距离近、通信数据量不大。当前配电网正从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变。随着我国配电网建设的进展,将产生越来越明显的经济效益与社会效益,主要以下3个方面。（1)实现配电网的最优运行,达到经济高效。配电网应用先进的监控技术,对运行状况进行实时监控并优化管理,降低系统容载比并提高其负荷率,使系统容量能够获得充分利用,从而可以延缓或减少电网一次设备的投资,产生显著的经济效益和社会效益。（2)提供优质可靠电能，保障现代社会经济的发展。配电网在保证供电可靠性的同时,还能够为用户提供满足其特定需求的电能质量;不仅可以克服以往故障重合闸、倒闸操作引起的短暂供电中断，而且可以消除电压聚降、谐波、不平衡的影响，为各种高科技设备的正常运行、为现代社会与经济的发展提供可靠优质的电力保障。（3)推动新能源革命，促进环保与可持续发展。传统的配电网的规划设计、保护控制与运行管理方式基本上不考虑SER的接入,而且为不影响配电网的正常运行,现有的标准或运行导则对接入的DER的容量及其并网点的选择都做出了严格的限制,制约了分布式发电的推广应用。SDG具有很好地适应性,能够大量地接入DER并减少并网成本,极大地推动可再生能源发电的发展,大大降低化石燃料使用和碳排放量,在促进环保的同时,实现电力生产方式与能源结构的转变。这些改变必然会给电网发展带来一些挑战。比如分布式电源接入，可能会对电网电压造成影响，或者不经意地造成短路甚至引起配网孤岛化等问题。最近几年，微电网这个话题在世界范围引起热议。分布式电源接入可以借助微电网的发展获得一些优势，变得更加稳定。如果能够由一个先进的能源管理系统来控制分布式电源，通过先进的技术手段进行监控，分布式电源接入电网可能带来的种种问题将会得到有效解决。智能配电及分布式电源接入是坚强智能电网发展中不可缺少的重要环节。但是，风力发电、太阳能发电、电动汽车充换电站、储能设备及微网等新型电源及负荷直接接入配电网，给配电网的安全稳定运行带来了新的技术问题和挑战。因此，配电网急需发展新的技术和工具，增加配电网的可靠性、灵活性及效率。目前，各国都在积极开展许多相关研究，开发实用有效的技术解决方法，从而应对新的挑战。智能化改造具有显著的经济意义。从技术可行性上来看，配电网电压等级适中是最为适合进行智能化改造的环节。我国配电和用电侧的建设落后于输电侧建设：在国外的电网投资大概是电源投资的1.2倍左右，其中配电投资是输电的1倍多。相比之下中国配电网的投资不足输电网的一半，其主要原因是配网稳定性并不在国网的考核范围中。但是在提升用电质量的驱动下，下阶段国家电网公司投资将向配网侧和用电侧延伸。用电侧智能化的基础架构正在搭建：用电侧主要解决的是需求管理的问题，而要实现分时电价，乃至实时电价、双向电价，最关键的是电表的真正智能化，而不是停留在目前仅能实现远程抄表的程度。未来智能电表不仅将成为智能家电的重要“网关”，也将成为分布式电源接入的重要计价方式。从目前的低压载波技术来看是无法满足未来传输容量和稳定性需求的，电表还将面临功能和信道上的技术升级。最后，配电网消纳间歇能源讲由被动到主动，而信息与物理模型的深度融合是未来发展方向。参考文献[1]何光宇.孙英云.梅生伟多指标自趋优的智能电网2009(17)[2]常康.薛峰.杨卫东中国智能电网基本特征及其技术进展评述2009(17)[3]徐丙垠.李天友.薛永端智能配电网与配电自动化2009(17)[4]马其燕.秦立军智能配电网的实用化研究与探讨2009[5]余贻鑫智能电网的技术组成和实现顺序[期刊论文]-南方电网技术2009(2)[6]陈树勇.宋书芳.李兰欣智能电网技术综述2009(8)[7]林宇锋.钟金.吴复立智能电网技术体系探讨2009