配电网技术的发展及未来展望

(整期优先)网络出版时间:2018-07-17
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配电网技术的发展及未来展望

张超王启如周扬

(国网吐鲁番供电公司新疆838000)

摘要:随着社会经济的飞速发展,人们生活水平得到了显著提高。为了更好的满足人们的物质需求,对电力能源的使用安全提出了更高的要求。由于传统的配电网规划手段无法适应社会发展的需求,所以对其优化和完善显得十分关键。目前,智能配电网技术在配电网规划中的应用,一方面可以使配电网运行环境更加的安全可靠,另一方面也极大地满足了人们的生活需求。鉴于此,文章重点就智能配电网技术在配电网规划中的应用进行研究分析,以供参考和借鉴。

关键词:智能配电网;配电网技术;展望

1引言

电力系统的配电网规划是一项重要的工作,它在某种程度上影响着配电网运行的安全性和可靠性。随着科学技术的不断发展,智能技术不断被应用到配电网中,使得诞生了智能配电网技术,由于该技术可以为配电网提供可靠的运行环境,有效保障电力能源的使用安全,所以智能配电网技术被广泛应用到配电网规划工作中。但是目前对于智能配电网技术的研究还处于初级阶段,对于一些技术层面的要点还掌握不到位,所以还需要对其进行更加深入的研究,以确保电力系统的安全运行。

2配电网概述

配电网是从输电网或地区发电厂接受电能,并通过配电设施就地或者逐级配送给各类用户的电力网络,一般分为高压配电网、中压配电网和低压配电网。通常所指的配电网为中压配电网和低压配电网,即从“变电站10(6)千伏开关柜出线端子”到“与客户分界点”。但也有个例存在,如有些发达地区110千伏线路也用于配电网,而有些县域的35千伏线路也用于主网,因此配电网的电压等级主要取决于各个城市电网规模或者城市用电量。配电网主要由相关电压等级的架空线路、电缆线路、变电站、开关站、配电室、箱式变电站、柱上变压器、环网单元等组成。根据不久前相关统计数据,国家电网公司拥有配电线路共计约360万千米,配电变压器共计约420万台,配电开关365万台。

3配电网现有关键技术及应用情况

3.1带电作业技术

随着现代带电作业技术的蓬勃发展,带电作业已成为提高配电网供电可靠性的重要抓手。目前配电网带电作业已推广绝缘手套作业法、绝缘杆作业法和综合不停电作业法等3种方法,针对普通消缺、装拆附件、装拆引线、更换避雷器等四大类33项内容开展了带电作业。2012年11月,国网长沙供电公司组织开展首次电缆旁路作业,进一步推动了配电网带电作业发展。目前检修造成的停电还占停电原因的40%左右,推广应用带电作业可以有效减少停电时间、提高供电可靠性,同时还需结合先进技术进一步研发安全、便捷、高效的作业工具。

3.2小电阻接地技术

我国原有的配电网中性点主要采用消弧线圈接地方式,师承前苏联经验与标准,在单相接地故障发生时允许带故障运行2小时。该接地方式在原来经济技术条件下发挥了重大作用,但当前存在4个主要不足之处:电力电缆在城市大量应用,消弧线圈需不断增容;部分选线装置准确率低,效果不佳;系统长时间带故障运行,对线路绝缘薄弱环节造成很大危害,容易引发相间短路;永久性接地故障处置需进行拉路探索,造成同一10千伏母线非故障线路受累停电。随着现代配电网技术发展,用户对供电可靠性的需求,不在于能否带接地故障运行一段时间来满足,而是依靠电网结构的完善和调度控制措施来保障,于是10千伏小电阻接地技术应用而生。配电网系统经小电阻接地改造后,具有以下优势:容易检出单相接地故障线路,准确率高;迅速切除单相接地故障,避免过电压导致事故扩大;避免非故障线路受累停电。当然,由于小电阻接地技术对保护配置要求较高,且对接地线路直接跳闸停电,一般适应于电缆化率超过70%且网络较完善的供电区域。

3.3配电自动化技术

配电自动化对提高城市配电网供电可靠性具有投资少、见效快等显著优势。2012年1月长沙麓谷配电自动化试点项目通过国网公司工程验收,标志着湖南省第一家配电自动化建设取得阶段性成功,为提升配网专业管理水平提供了坚实的技术基础。根据相关统计,在国网系统内,配电自动化建成单位平均倒闸操作时间,由投运前的26.9分钟,下降至3.9分钟,降幅85.5%;非故障区域平均故障恢复供电时间,由投运前50.8分钟,下降至10.9分钟,降幅78.5%。随着新一代配电主站、一二次设备融合、即插即用终端等技术应用,将全面提升配电网网络与设备运行状态的主动感知和决策控制能力,全面服务于调度、运维、规划、建设、营销、抢修等各个专业,有效支撑配电网精益化管理水平提高。

4配电网未来技术展望

4.1参数量测技术

参数量测技术是智能配电网技术在配电网规划中的数据表现形式,它能够将系统的固定数据和运行数据通过测量以参数信息的形式表现出来,如某地区的固定时间段用电量的变化,通过对数据的分析可以查看该地区用户的用电需求,以便在管理上做好预备工作,也能通过异常参数来确认是否有漏电偷电现象,这对管理来说能够极大地提升管理的效率。另外,参数量测技术还在电量和电费的计算上有着显著功能,随着时代的发展,配电网在用户需求不断攀升的背景下不断发展,用电量较前十几年有了翻天覆地的变化,而一些地区使用的电费计量工具还是电磁表,难以满足高峰状态下的电费计量情况,这种情况下可以通过参数量测技术实现与用户的沟通,解决电费计费问题,可见其具有较大的实用价值。

4.2分布式能源在电网规划中的应用

随着地球资源的日益枯竭及人们环保意识的增强,充分利用一次能源和可再生能源引起了世界各国的高度重视,一种新兴的高效、环保的发电技术——分布式发电(DistributedGeneration,DG)应运而生。鉴于目前严峻的环境能源形势,将有更多的分布式电源,特别是风能和太阳能光伏发电接入到系统中。分布式电源的出力本身就会受到自然资源情况的影响,同时其安装容量和位置的规划进一步增加了其对电网影响的不确定性。所以,在规划方案制订及规划方案决策中,都必须考虑等效负荷预测(等效负荷预测、最大负荷预测,分布式电源出力预测)、环境价值、系统额外备用等一系列因素的影响。

4.3智能自动化技术

智能自动化技术是配电网规划中重要的技术,它结合了计算机和信息处理技术,使得可以很好地执行配电网信息调度工作,构建标准的自动化主站和子站,从而完成配电网相关的规划工作。智能自动化技术的应用体现在多个方面,例如智能预警,该功能可以有效确保配电网的运行安全,具体是在配电过程中对相关信息进行采集、记录和检测,一旦检测到配电网中存在异常信息,系统便会发生警报,这样相关工作人员就可以进行相关故障的处理,从而有效确保配电网运行的安全性。除此之外,智能自动化技术还存在实施调度和远程监控等功能,这些功能的存在使得配电网运行管理水平得到了有效的提高。

5结束语

随着互联网+智慧能源与主动配电网的深度融合,未来配电网将从传统的供方主导、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,将产生越来越明显的经济效益与社会效益。

参考文献:

[1]叶小忱,王承民,孙伟卿,田坤鹏.面向能源互联网的主动配电网技术[J].自动化仪表,2017,38(01):7-11+15.

[2]陈春.智能配电网自愈控制关键技术与方法研究[D].湖南大学,2016.

[3]尤毅,余南华,宋旭东,张晓平.主动配电网间歇式能源消纳及优化技术示范应用[J].供用电,2015,32(09):18-24.

[4]王彬宇.城市中低压配电网损耗分析与降损技术选择方法[D].重庆大学,2014.

[5]吴国沛,刘育权.智能配电网技术支持系统的研究与应用[J].电力系统保护与控制,2010,38(21):162-166+172.