简述未来配电系统形态及发展

简述未来配电系统形态及发展

刘薇

安达市电业局

摘要：随着我国经济的快速发展，人们对电力资源的要求越来越高，要求我们将先进的科学技术不断运用到电力安全生产运行过程中，从而优化整个电网系统的工作性能，以满足社会发展的需求。但是电力企业在安全生产运行过程中存在一些问题，为电网系统的健康、稳定运行埋下潜在隐患。本文对电力企业安全生产运行存在的问题和未来技术发展趋势进行分析。

关键词：配电系统；电力技术；发展趋势

一、传统配电网与未来配电网的区别

传统的配电网的职能比较单一，与输电网、用户之间时自上而下的单向供需关系，大型发电厂生产电能，通过输电网进行远距离输送，再经过配电网配送到用户端。随着可再生能源和分布式能源的不断渗透，分布式可再生能源和微电网为重点的多元电力应用系统逐渐改变传统配电网的形态，未来配电网的主要特点是具有间歇性和随机性的分布式能源接入配电网的容量不断增加，具有不确定性的、分散的用户通过需求响应、智能电表和多种控制仪器调整自身的用电行为。由于用户的不确定性，及负荷所具有发电和消费电能的身份，使未来配电网与输电网和用户之间形成双向、互动的供需关系。未来配电网将发展为兼容多种发电方式和新技术，实现需求响应资源的优化管理和控制的配电系统。我国现在的配电网处在滞后状态，无论网架结构还是自动化水平无法满足大量间歇式能源接入后的稳定运行。所以分析探索配电网结构和相应的运行模式是研究未来配电网的基础和核心，时应对传统电网存在的问题和解决面临挑战的重要手段。

二、配电网及其自动化存在问题

1.城市配电网供电能力不足、输、配电容载

配电网络电源点建设落后于城市建设发展速度，城市规模和商业建立，电源点容量及电能输出受到限制，尤其是配电电线传输通道，改革开放以来，我国的城市建设速度飞快，负荷增长率高，但电力配套更新不及时，输电线半径小，线路长，瓶颈效应比较突出，出现卡脖子现象严重，电能容量满足却输不出去，往往而引起停电事故。出线通道影响与城市规划不相适应，有改用下电缆方式，施工及投资不允许，而采用架空导线环境，条件又受限；有采用绝缘导线，网络复杂较为普遍。

2.功能设计的单一

应用配电自动化系统，提高供电可靠率，似乎成了功能设计的传统思路。然而据电力可靠性中心简报数据表明，现阶段影响供电可靠性的主要因素不是配电网的故障停电，75%以上的问题出于按照固有传统周期例检方式导致的人为预安排停电。因此，必须要提高供配电管理水平，当故障停电时间等于或大于预安排停电时，才会体现出这一功能的作用。

3.设备选择中的盲目求新

电网设备的更新换代缺乏全局考虑，忽视自身薄弱的基础，在未实质性改变网架基础上，盲目追求局部设备的先进，结果新马拉旧车，无法取得预期的整体优化效果。

4.系统结构设计中的顾此失彼

在配网自动化系统功能设计中缺乏统筹兼顾，导致出现控制端与主站功能不匹配、通信通道容量不足、一次网架设备不适应，把先进的配电自动化系统装在陈旧的配电网架上，其先进的控制效果难以实现。

三、未来配电系统形态

1.分布式电源广泛使用

在我国电力生产系统中，目前已经开始逐步建设太阳能发电设备以及风力发电设备，并在全国范围内开始建设。但是在目前的这些发电设备的建设中，主要用途是对当地配网系统中的电力进行补充，并且这些分布式电源并网后能够在一定程度上提高配网的电压稳定性，充分保证用户的用电设备，降低发生安全事故的几率。但是需要注意的是，分布式电源并网时对电压稳定性的影响涉及多个方面，需要在并网时对这些因素进行充分考虑，目前采用的研究方式是对配网和分布电源进行建模，以探究分布式电源与配网的接入点、电源接入容量等因素对配网稳定和暂态电压稳定性的影响。除此之外，分布式电源也可以作为各类建筑的备用电源，占地面积小并能够独立发电，所以在未来的配电系统中，分布式电源会获得广泛应用。

2.配网信息化建设

要实现对配电系统的快速高效控制，可以通过对配网系统进行信息化建设来实现，当该系统建成并投入使用时，能够对用户的用电负荷进行测定，并根据测定的参数进行配电调整，实现配网系统的高效运行，降低电力损耗。目前，配网系统的信息化建设已经被广泛研究，主要形式为用户端信息采集-通信系统-合理配电，通过这种形式实现电力的实时调配，并且在未来的发展进程中，数据采集以及通信技术会获得长足发展，让配网系统能够更加高效地运行，并能够根据用户需求实现多种功能。但是需要注意的是，在进行配电系统信息化建设时，会将配网中的保护设备也进行信息化建设，以提升配电系统的安全稳定性，这就要求信息化系统建设时，需要对通信系统建设保护设施，防止通信系统发生故障对配电系统的安全稳定性造成影响。

3.多种配网系统协调发展

在我国供配电系统的发展中，目前各种大型发电站已经逐渐建成，并且在该过程中，也充分建成了配电系统网络，并在现阶段实现了配电的稳定性，这些配电网络能够实现跨地域、跨空间、大容量的电力输送要求，但是在未来的发展中，分布式电源会获得更加广泛的使用，相较于现有配电网，这些分布式电源的配电网络电力容量较低，并且通常不进行远距离电力输送，只对当地电力系统进行补充，形成微电网。在未来的配电系统发展过程中，这些微电网会接入主配网，实现多设备供电模式，为保证供电稳定性，需要保证主配网和微配网的协调性，所以在未来的发展进程中，将会实现多中国配网系统的协调配电模式。除此之外，由于多种配网系统发电的电压存在不同，在未来的配网系统发展过程中，会逐渐按照电压形成分层供电系统，提升供电效率。

四、未来配电系统发展趋势

1.新型技术和设备的开发

现有的各种配电设备已经逐渐不能满足未来的配电系统对设备的要求，所以在配电系统的发展中，未来将会进行各种新型设备和技术的开发，实现配电系统的科学性和高效性。例如，我国目前的智能电表不能满足今后的数据检测需求，无法实现对用户的用电情况进行监测并进行相应调整，所以在配电系统今后的发展中，会通过相关技术的使用研制新型智能电表，提升配网的配电效率。各种新型技术和设备的开发，能够更好进行配电系统开发，并充分提升配电系统的容量，让配电系统能够充分满足人们的使用需求。

2.分布式电源占比逐渐提升

目前我国已经开始逐渐建设各种分布式电源，在未来的发展工程中，不但分布式电源的数量会得到提升，分布式电源种类也会逐渐提高。现有的分布式电源主要为光伏发电系统和风力发电系统，形成微配网。对近几年的数据进行整理和研究可以发现，目前各类分布式电源的发电量占比在我国已经进入快速提升阶段，这些并且经过预测，短时间内这些清洁能源的发电量将与主配网的发电量相当，并且随着我国节能减排的不断推进，我国在各种清洁能源上的投入也逐年提升，并且相关技术的研究也越来越成熟，分布式电源的普及已经成为配网系统的未来发展趋势。

结语

近年来我国电力行业获得快速的发展，在快速发展的过程中有很多问题，在未来的发展过程中应加大投资，完善电力系统的结构，强化继电保护的运行管理和技术监督，合理地健全安全文化体系，处理好发展过程中存在的问题，促进电力行业健康、稳定发展。

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