论述智能配电网及配电自动化

论述智能配电网及配电自动化

(黑龙江省九三电业局黑龙江161441)

摘要:经济的快速发展,加大了人们对电量的需求,智能配电网已经成为人们在电力系统分析和研究的主要方向。智能配电网对整个电力系统的进步和升级有着带动作用,智能电网的一个重要组成部分就是配电自动化,目前,我国大力发展配电自动化技术,目的在于提高我国智能配电网水平。

关键词:智能配电网;自动化配电;讨论

智能电网由智能配电网与智能输电网共同组成,在不断实践应用中智能配电网越来越凸显其新技术内容多、新技术水平高、与传统电网区别大的特征。其中,智能配电网配电自动化对于智能电网的不断完善起着重要作用。

1、智能配电网的优势及意义

智能配电网与传统的配电网相比在功能上具有明显优势。第一,其在供电断电方面具有良好的自愈能力,省去了人工查找问题的错误及低效率。第二,在安全性能方面较传统配电网有很大提高,采用信息化技术手段作为依托的智能化配电网可有效降低人为因素引发的安全故障几率。第三,在电能质量方面,智能化配电网也明显优于传统配电网,从其工作机理上不难看出,智能化配电网将为用户提供更高的电能质量。第四,从技术层面看,智能化配电网支持DER的大量接入,明显增加了供电量,很好的满足用户的用电需求。第五,智能化配电网在传统配电网的基础上,增加了与用户互动的工序设计,可以及时了解用户在供电用电方面的诉求,做到发现问题及时定位问题、解决问题,极大程度提高了配电网的工作效率。第六,智能化配电网可以做到对配电网整个概况及配电网设备运行情况的可视化管理,省去了人工查找问题源的麻烦。第七,智能配电网令原有资产利用率有了明显提高,增加了配电网使用上的性价比。第八,智能配电网在配电管理及用电管理两方面均实现了信息化,迎合社会时代发展趋势,满足多元化、复杂化的用户需求变化。

基于上述智能配电网的种种明显优势的分析,结合实践应用情况的相关资料,笔者发现,智能配电网的建设作用及意义十分突出。

首先,智能配电网配电自动化可以实现配电网的最优运行,达到经济高效的效果。凭借先进技术对配电系统的运行状况进行实时监控、及时优化管理,充分利用了系统容量,可以减少电网一次设备的投资,在经济效益和社会效益两方面均有所提升。

其次,智能配电网配电自动化通过所提供的高质量可靠电能,保障了现代社会经济的快速发展,同时,为用户提供个性化需求的电能质量。克服了传统配电网一旦出现故障便重合闸、倒闸而带来的供电中断现象。

2、配电自动化的现状

配电自动化作为智能配电网的核心组成部分,其应用优势在实践过程中不断凸显。目前我国智能配电网所依托的配电自动化技术已经处于较高水平,可以覆盖用户常见用电配电需要及诉求,并能做到及时、有效、智能化地发现问题及解决问题。配电自动化的现阶段优秀成果绝大部分取决于其采用的专业、高端技术支撑。对于配电自动化的技术应用及其效果,笔者做如下简要分析。第一,配电自动化形成了配电数据通信网络,借助互联网平台增加了配电供电数据的快速传输、安全存储以及及时共享。配电数据通信网络在很大程度上实现了供电配电数据的传输高效性,与传统配电网在这方面有很大不同。第二,配电自动化凭借先进的传感测量技术保障智能配电网的正常运转,而其依托的主要技术内容包括光学互感器、电子互感器、架空线路与电缆温度测量、电力设备状态在线检测、电能质量测量等,这些高端技术的综合整合应用,提升了配电自动化的效率。第三,配电自动化以先进的保护控制技术为智能配电网的正常运作提供坚实的技术支撑,包括广域保护、自适应保护、配电系统快速模拟仿真、网络重构等技术。第四,配电自动化运用高级量测体系,按照需要及以设定的方式测量、收集并分析用户用电数据。其在智能配电网起到及时掌握用户体验数据的重要作用。该体系在智能配电网中的应用可以为后续配电网的再度升级提供丰富的数据信息支撑。第五,在智能配电网中的配电自动化系统中,对于故障问题处理采用故障电流限制技术,对于供电用电问题可以做到第一时间精准定位并快速处理,利用电力电子、高温超导技术限制短路电流,为整个配电系统的正常性提供保障。

3、高级配电自动化技术

第一,配电自动化基本概念。智能配电网概念下的DA,称为高级配电自动化(ADA),是实现接有分布式电源的配电网系统的全面控制与自动化,是传统DA的继承和发展。

第二,高级配电自动化的主要功能。(1)配电SCADA:在ADA系统中,要求配电SCADA采集的数据更为全面、完整。配电SCADA具备完善的控制策略和有效的控制手段,实现对DER和DFACTS的功率双向流动和稳定运行进行管理;(2)馈线自动化FA:具备完整的自愈控制策略,并在口通信网络和配电网广域测控技术的基础实现其功能;(3)ADA系统能实现电压无功补偿设备的优化调节和控制,实现电能质量的优化管理。

4、高级配电自动化支撑技术

第一,配电网广域测控技术。配电网广域测控技术是ADOA子系统功能实现的重要支撑技术之一。配电网广域测控技术基于光纤IP通信网络和SCADA系统,完成现场终端或DER中的数据采集、传输及管理。

第二,配电网体系架构及信息集成总线技术。在ADA中,ADOA和ADMA两个子系统功能集成,具有较强的松耦合性和灵活性。信息集成总线技术,可以实现ADA系统内部及ADA与其它自动化信息系统的数据共享与信息交互。

第三,配电网快速仿真与模拟技术。配电网快速仿真与模拟技术提供实时计算工具,分析预测配电网运行状态变化趋势,可对配电网操作进行仿真并进行风险评估,并向运行人员推荐调度决策方案。它是实现ADA的重要支撑技术,是保证ADA安全可靠、高效优化运行的重要技术手段。

5、高级配电自动化应用设计

ADA应用体系设计。体系架构划分为信息集成层、ADA系统高级应用层、数据处理层和广域测控层四层结构。信息集成层主要是采用信息集成总线技术实现ADA系统与其它自动化信息系统的数据共享和信息交互,解决“自动化孤岛”。ADA系统高级应用层综合利用经过处理的广域测控信息,通过广域控制、稳态与动态分析、快速仿真与模拟、故障处理、状态估计与控制、停电管理等高级应用智能代理模块实现ADA的各项高级应用功能。数据处理层主要是实现数据处理及应用功能,实现对各种历史数据、实时数据和非实时数据的处理及应用。广域测控层则通过广域测控代理模块形成广域测控协调代理,实现各种实时数据的采集和控制指令的下发。

基于智能多代理和广域测控技术的ADA应用体系能够解决配电网中各个子系统之间的自治与协调问题,并且适用于实现网络复杂配电网的自愈控制。

6、结束语

由于历史原因,中国配电网投资相对不足,这是目前制约电力系统供电质量与运行效率提高的薄弱环节,亟待进一步加强、提高。而国家大力推动可再生能源发电以及电动车发展的政策更是给配电网提出了新挑战。智能电网的提出为解决这些问题创造了条件,给配电技术的发展指明了方向。积极研发并推广应用SDG技术,对于建设现代配电网,更好地满足中国经济与社会发展对电力系统的要求,具有十分重要的意义。

参考文献

[1]余贻鑫.面向21世纪的智能配电网.南方电网技术,2006,2(6):14-16.

[2]李天友,金文龙,徐丙煨.配电技术.北京:中国电力出版社,2008.

[3]余贻鑫,栾文鹏.智能电网[J].电网与清洁能源,2009.25.

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