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智能电网配电技术及其设备需要具备的条件(二)

来源:仪表网

2012/3/28 16:15:53 1861
  二、农网智能化概述
  
  (一)农网特点及需求
  
  我国农网特点为分布广泛、负荷分散;电压等级多、运行环境复杂、发展不平衡管理体制多元化。发展需求为新农村建设和城乡社会经济一体化发展需求分散式新型可再生能源/微网的接入需求电源/用户供用电信息互动化需求。
  
  (二)农网与智能电网目标差距
  
  (三)农网智能化建设目标农网智能化建设目标
  
  紧密围绕坚强智能电网发展总体目标,一新型农网建设为载体;加快建设坚强农网,不断完善信息化、自动化、互动化功能,提高智能化水平;增强电网与用户、与各类新型能源的互动功能。
  
  (四)农网智能化建设路线
  
  农网智能化建设路线分为三阶段。*阶段为智能配电台区;配电自动化;用电信息采集系统;农网数据统一采集与监控;试点工程,典型模式。第二阶段为智能化变电站;农网用电互动化;农村分布式清洁能源接入;智能用电服务体系;综合示范工程。第三阶段为农网智能经济调度;运用需求侧响应技术引导用户有序用电;建设坚强智能新型农网。
  
  (五)农网智能化主要建设内容
  
  1、用电信息采集
  
  建设内容为涵盖公变、专变采集;单、三相居民用户采集;提供多种缴费方式。建设目标位实现用电信息采集的自动化和互动化,实现用电信息实时监测、预警及多种自助缴费方式。建设模式为采集终端通过光纤、微功率无线、载波等方式将采集信息传送到台区智能配电终端(集中器),在通过光纤、载波、无线公网、无线专网等方式传送到农网同意数据采集与集中监控平台。
  
  2、智能台区
  
  台区装设智能配电箱或只能配变终端,将用户用电信息采集信息和台区信息通过光纤、无线公网、无线公网、无线专网等通信方式上传到统一数据采集与集中监控平台。实现配电台区设备(变压器、开关)状态参数监测、无功补偿本地/远程控制投切、漏电保护监测管理、谐波监测、三相不平衡监测、用电信息采集、远程通信、互动等功能与一体;实现农村配电网的电能质量问题(包括无功补偿、谐波治理和三相不平衡治理等)综合治理,降低电网损耗;实现智能配电区建设模式的规范化。
  
  3、配电自动化
  
  实现配电网的运行监视和控制的自动化系统,具备配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能,主要由配电主站、终端、配电子站和通信通道等部分组成。有简易、实用、标准、集成、智能型之分。配电SCADA指通过人机交互,实现配电网的运行监视和远方控制,为配电网运行和调度提供服务。配电主站指配电主站是配电自动化系统的核心部分,主要实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网分析应用等扩展功能。配电终端指安装于中压配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称,主要包括配电开关监控终端即FTU、配电变压器监测终端TTU、开关站和公用及用户配电所的监控终端DTU等。馈线自动化指利用自动化装置或系统,监视配电线路的运行状况,及时发现配电线路故障,迅速诊断出故障区间并将故障区间隔离,快速恢复对非故障区间的供电。分为全自动、半自动、智能分布、重合器四种方式。
  
  建设内容在环网柜、开闭站、柱上开关装设DTU、FTU配电自动化终端,将开关状态信息和故障信息通过光纤、无线专网等通信方式上传到主站系统。
  
  通过建立不同电网模式下的智能控制通信网络和配网自动化建设模式,建设故障线路在线检测数据网,实现配电线路故障隔离、网络重构、自愈控制等功能,达到快速恢复供电、提高供电可靠性的目的。
  
  4、农网营配调一体化管理模式优化
  
  三、智能电网配电关键设备研制规划
  
  (一)《研制规划》简介
  
  2009年国网公司编制完成了《智能电网关键设备(系统)研制规划》,包含135项关键设备的研制。截至2010年底,已有59项关键设备研制成功。2011年,国网公司智能电网建设从规划试点顺利“转段”进入全面建设。
  
  2010年6月修编完成了国家电网公司《智能电网关键设备(系统)研制规划(2011年修订版)》。包括7个技术领域、28个技术专题和151项关键设备的研制规划,每个技术领域中包含了现状及发展趋势、研制思路、研制内容及预期目标、研制计划进度四方面的内容。研制规划》是《国家电网智能化规划》的子规划之一,是关键设备研制工作的行动纲领,可作为科研、制造企业的设备研制指南,同时也可作为制定相关产业化发展规划的指导依据。
  
  (二)智能配电环节简述
  
  智能配电环节其特点是设备数量多、分布范围广、网架结构复杂。存在网架薄弱、供电能力不足、线路设备功能分散且可靠性较差、配电节能降损潜力巨大、通信难以覆盖等问题。其发展是可能大量接入分布式电源、微网、电动汽车、储能装置等,应满足自愈、互动、兼容、即插即用等系统运行需求。采取的措施是研制新型、、环保的智能化设备,提高供电可靠性、运行效率和设备利用率,提高供电能力和改善供电质量,提升配电网安全预警及应急供电能力。智能配电分为智能配电设备、配电自动化与配网规划、分布式电源接入与微网运行控制等环节。
  
  (三)智能配电环节发展趋势
  
  1、智能配电设备发展趋势
  
  开关及成套设备的趋势是向高可靠性、模块化、智能化、操作方便、与环境协调、低成本、少维护的方向发展。需要研究满足环保要求的绝缘技术;研究一次开关与二次终端集成技术。配电网测控保护的趋势是向广域信息、自适应、可逻辑重组、支持动态在线整定的方向发展,各种保护、控制技术将进一步与配电一次设备相互渗透、融合,发展为一体化智能设备。电能质量综合治理的趋势是不仅要保证了敏感负荷免受电能质量影响,且要消除治理本身造成的新的电能质量问题。
  
  2、配电自动化与配网规划发展趋势
  
  配电自动化的趋势是向全面满足智能配电网的要求发展,即以坚强配电网架为基础,全面遵循IEC61970/61968,覆盖全部配网设备,涵盖整个配网调度和生产指挥的全部业务流程;在完整图模管理基础上,实现配电监测控制和馈线自动化功能,实现配电网信息的集成整合与共享,满足智能配电调控一体化的要求;具备扩展支持新能源接入、配电网自愈、可视化调度操作、与用户互动等功能。配网规划的趋势是计算机辅助决策支持系统向在线规划、多约束条件优化等方向发展,将进一步满足实际配电网规划需要,规划结果更具实用性。
  
  3、分布式电源接入、微网控制及保护发展趋势
  
  国内分布式发电技术多应用在城市光伏发电系统、光伏-建筑一体化技术和储能系统上,分布式电源的即插即用技术研究还处于起步阶段,有待进一步深化。对分布式电源接入系统的稳定性分析、安全与自动保护措施、独立运行机制、多电源运行机制等方面还需要系统性的研究。分布式储能技术还在发展中,有待实现大规模产业化。钠硫电池具有大容量、率、结构紧凑易扩展、对环境影响小等优点,技术成熟后可用于城市电网和可再生能源发电补偿;超级电容容量大、寿命长、环保,目前已有市场化应用;飞轮储能效率高、寿命长,尚在研制中。超导储能效率高、响应快,目前已在风力发电系统中应用。

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