智能电网下现代城市电网规划研究
智能电网下现代城市电网规划研究北极星智能电网在线 来源:《中国高新科技》杂志 作者:佟俊达毕月 2021/4/617:57:40 我要投稿 关键词:配电网智能电网电力系统北极星智能电网在线讯:引言:城市配电网要走向智能化道路,离不开智能电网的全新技术,同时也有赖于网架结构的优化升级,进而提升供电的安全性和可靠性。在当前城市配电网智能化道路上,运用全新技术,进一步合乎电力系统的经济运行指标,使电力系统运维效率得到有序提升,不断地健全智能化电网的管控体系。
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第24期
进入新时代,将智能电网的建设技术运用于城市配电网规划中已是大势所趋,这有助于配电网智能化目标的透明化,也使城市供电获得了更多保障。在现实运用中,城市配电网在运行期间,往往会受到各类要素的制约,电力故障会频繁出现。推行智能配电网技术有助于整体提升配电网的运作效率,达到全方位监控的效果,提升电压获得质量。这就需要电力企业积极稳妥地做好配电网规划方案的编制,审慎制定配电网规划目标,结合电力企业自身运营状况及所要达到的目标,方能使城市配电网智能化同现实状况相契合。
在设计时秉持“理顺情况、划定分区、明定目标、分步骤推行、闭环评价”的理念。当电力系统产生相关故障时,切不可盲目地处置,而是要科学查看故障点位,用专业化的知识,辅以扎实的经验,经由配电网供电来完成相应的修理,进而使用户获益,提升智能化管控的效率。在开展城市配电网规划时,要自觉站在专业化的视角上,稳妥锁定规划方案,进而不断地提升城市配电网规划的科学化程度。
2着力打造智能电网信息化服务平台
伴随我国城市化水平的不断提高,各区域对土地资源的需求与日俱增。为顺应这种新趋势,城市地区的变电站、电力线路的建设必然要付出更加高昂的投资成本。为顺应城市电网规划的智能化趋势,打造高质量智能电网信息化服务平台就被提上日程。就当前而言,在我国各个城市区域,在统筹兼顾城市土地资源的前提下,要善于汲取西方先进国家的优良经验,对智能化电网信息化服务平台大力开展建设。在城市网点、变电站等建设时,要积极引入前沿的智能化信息服务平台及有关技术,并对当前智能化电网服务平台加以系统改造,使之始终合乎当前电力开发的需求。
智能化电网信息化服务平台,其建设意义重大、影响深远,可在相当广泛的范围内搜集各类电力信息,并对这些电力信息加以系统整合和科学优化,进而为城市电网的配电网规划和合理建设提供优越条件。智能化配电网信息服务平台的建设,可充分实现市区范围内各大变电站及其网点的有序整合,并能在更大程度上对特定地理范围内的内部电力信息施以动态化实时监控。从这个意义上看,构建合理、规范、高效的智能化配电网信息化服务平台将是我国城市配电网规划和建设所面临的重大课题。
3积极健全城市配电网智能化框架
当前,我国城市配电网智能化体系中最为紧要的便是有关主站的建构。主站所发挥的作用同其系统框架的构成具有异常密切的关联,而配电网内的管控点位也需要每日进行频繁的改变。在现实的运行时,要对上述数据开展同步化的传递,可以说,一旦运维模式发生偏差,那么极有可能“牵一发而动全身”,使城市配电网系统同样出现运行层面的故障。因此,要确保城市配电网智能化系统始终发挥既有优势,需要在维护过程中,以通信光纤、终端设备的方式完成计算工作,并对其开展定期检修和养护,以增强城市配电网系统的平稳性和安全性。
假若做到上述目标,就需选取同所在区域相协调的配电网网架结构。现以环式和放射式网架来举例说明。环式网架结构可靠性更佳,但也有美中不足的地方,假若配电网中任一条线发生故障,那么其相应的电压品质便会遭受不小的影响,且波动的范围较大;放射式网架结构,相较于环式结构,该结构相对简易化,采用单回线供电的方式,故可靠度方面低于环式结构,该结构的显著优势无疑在于为电力从业人员的管控提供了极大便利,同时运行起来相对方便。
4智能化配电网中配电运维遵循的理念
首先是安全方面的理念。电力企业要保证电力系统的顺利完成,同时使电力用户各方面的需求均得到满足。要做到这一点说来容易,要真正实现则要狠抓安全运维,方能成功加快配电网运维的一体化步伐。其次,要引入激励机制。在配电网一体化建设过程中,运维人员的基本职责要得到强化,相应的工作强度也要加强。然而,运维人员往往会因工作压力加大而不可避免地产生烦躁等负面情绪,这就需要电力企业加大对运维人员工作绩效方面的考评力度,着力增强运维人员的责任心和主动性。
除此以外,智能电网的配电一体化运行对于电力企业内部工作人员技术层面的要求愈发提高,企业应当做好对包括配电网运维人员在内的全体内部人员专业技能方面的训练,而且要不失时机地引入激励机制,使运维人员的积极性得以有序发挥,创造性地挖掘其业务潜能。最后是效率优先的理念。电力企业要彻底革新以往陈旧的管控方式,推广应用智能电网的配电网一体化模式,逐步提升电力企业配电网运作效率,同步提升企业的经济效益和社会效益。电力企业在推行基于智能电网下的配电运维一体化建设中,需采取行之有效的策略,不断地优化工作流程,借助前沿的管控手段谋求工艺建设的精细化,使配电一体化项目建设始终服务于更高品质的电力服务,满足新时代广大电力用户对电力能源的需求。
5加快地理信息系统的应用
就当前而言,大多西方先进国家在城市配电网规划环节中已经大量引入了地理信息系统,对于城市配电网的改造和规划而言,也离不开地理信息系统的投入。城市配电网的规划早已成为国家电力建设的中心环节,把地理信息系统运用于配电网规划中,有助于科学把握配电网的地理特点。然而,鉴于配电网在地理上呈现网络节点繁多、配电网线路器械类别多、载荷量大、网络运行相对复杂等特征,假若继续运用人工管控的方式,则一时之间难以满足城市配电网建设规划的需求。
鉴于此,在推进城市配电网规划时,要构建有效的地理信息采集系统,使其始终服务于配电网规划工作。以SFP-GIS为例,它作为一类应用度较高的地理信息管理系统,可系统采集、查询、存储各类电力数据,同时也能精确地评估和分析配电网规划的线路,并对该线路的安全、稳健、可靠运行进行研判。这样一来,势必对线路后续运行发挥直接作用。与此同时,还要注重构建配电网实时监控系统、控制信息系统、用电营销系统,并加以联网,使信息达到共享的目的。
6对新城区开展配电网规划
针对当前城市用电高峰期供电品质低劣的顽疾,城市电力主管部门要提高认识,搞好专项指导和分工协调,做足做好新建城区配电网建设和规划这篇大文章。事实上,用电高峰期内出现供电贫乏现象的区域大都位于新建的城区,主要由于相较于老城区,新建城区往往缺乏配套、齐全的配电网设施。鉴于此,政府电力主管部门要勇于担当,强化对新建城区的管控,对该区的配电网加强设计和规划,对其他配电网的规划已处于高水平的城市区域,要通盘分析,汲取经验教训,以便加强城市配电网的规划建设。譬如可统筹规划城市变电站,特别是在电力走廊、站点用地等项目建设时,力求全方位覆盖新城区,进而整体提高用电高峰期内新城区供电水平。
事实上,我国城市要把配电网的规划建设作为电力工作的一项重要任务,加强分类指导、有序调度,尤其要强化对各城市新城区的配电网管控,引入实时监控机制,强化技术引领,为新城区配电网规划、建设和运行增添更多安全屏障。要密切联系市区基础电力资料统筹规划电力功能点位,联系当前配电网运作现况,明确每个变电站电源的接入点以及电力线路走廊,针对这些站点的规划,要在新城区的特定地理方位内部标注对应的点位走廊,使配电网的规划建设同城市长远规划相协调、相适应,进而逐步有序地满足用电高峰阶段城市群众的电力需求,助力智能化电网建设。
7结语
城市配电网建设规划过程中要紧密联系智能配电网特点,搞好对配电网的整体设计,提高城市智能配电网运行品质。审慎编制城市配电网的智能化目标方案,着力打造智能电网信息化服务平台,积极健全城市配电网智能化框架,遵循智能化配电网中配电运维理念,加快地理信息系统的应用,同时对新城区开展配电网规划。
作者:佟俊达毕月(国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院)
原标题:「电力电气」智能电网下现代城市电网规划研究
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智能配电网的新形态及其灵活性特征分析与应用
摘要:广泛接入的分布式电源、快速发展的电动汽车、大规模可控的用户侧资源等对配电网的灵活性提出了更高的要求.从智能配电网的发展形态分析入手,分析了智能配电网应具备的灵活性特征,阐述了灵活性需求及其多维属性特征,对智能配电网灵活性的可观、可控与量化分析等关键技术进行了初步探讨,并从提高灵活性角度对智能配电网规划、运行、控制等技术发展进行了展望.
关键词:智能配电网;发展形态;不确定性;灵活性
0引言
配电网的发展一直以满足用户需求为目标.在初级发展阶段,配电网主要以满足负荷基本需求、实现用电负荷区域全覆盖为目标,侧重于配电网的一次网架建设,逐步形成了可满足基本负荷需求的粗放型电力供应平台;随着用户负荷对电能质量与供电可靠性需求的不断提升,配电网进入中级精细化发展阶段,以实现全局性的用户高供电可靠性为目标,致力于对已有配电网的自动化和网架结构升级改造,使配电网逐渐发展成为电力供应的优质服务平台.
近年来,随着全球能源供应向着清洁、低碳、电气化方向转型,智能电网蓝图下的新型配电网也承担起愈发重要的责任[1G2].受科技进步的推动作用与用户需求的拉动,配电网从当前中级形态向未来高级形态的发展正逐渐加速.在电源侧,分布式发电、电储能及综合能源等技术的应用促进了配电网能量来源的清洁化和多元化;在电网侧,一次电气网络中的电力电子应用、二次信息网络的全覆盖等因素大幅提升了配电网的可控性和可观性;在负荷侧,智能家居、电动汽车、综合能源等新型负荷终端大量出现,并将在市场环境下形成多利益主体参与的深度博弈,使配电网面临着更加复杂化、互动化的服务需求[3G6].在上述因素的共同影响与推动下,配电网迎来新一轮变革,正在向智能配电网的新形态过渡.
本文面向智能配电网的发展需求,针对其多元要素融合带来的复杂特征,提出以灵活性为核心的智能配电网的发展理念,并围绕配电网灵活性问题的技术内涵、挑战与应用进行初步探讨,为复杂运行环境下配电网关键技术问题的解决提供了新的视角和思路.
1智能配电网的新形态及挑战
智能配电网面临着高比例分布式可再生能源的接入,需要通过信息化与电力电子化的配电网络,满足用户多样化的电力供应需求,并为用户间的点对点能源交易服务提供灵活的供电途径.智能配电网将从单纯的电力配送者转变为具有多重角色功能的公共平台:①可再生资源消纳的支撑平台;②多源海量信息集成的数据平台;③多利益主体参与的市场交易平台;④电气化交通发展的支撑与服务平台;⑤智慧城市建设的能源基础平台等.
智能配电网面临着高比例分布式可再生能源的接入,需要通过信息化与电力电子化的配电网络,满足用户多样化的电力供应需求,并为用户间的点对点能源交易服务提供灵活的供电途径.智能配电网将从单纯的电力配送者转变为具有多重角色功能的公共平台:①可再生资源消纳的支撑平台;②多源海量信息集成的数据平台;③多利益主体参与的市场交易平台;④电气化交通发展的支撑与服务平台;⑤智慧城市建设的能源基础平台等.
受多元要素的集成与融合影响,智能配电网高级形态下的运行特性将有很大不同,分布式能源的间歇性与波动性、电动汽车等新型负荷的时空转移、信息量测和传输的随机误差、市场交易中的人工决策和复杂博弈等使配电网的不确定性显著增强[10].这些不确定性不仅具有明显的多时空尺度特征,同时在数学上也表现为近似性、随机性、模糊性等多种截然不同的类型[11],有些服从数学和统计学规律,有些与经济学、行为学、心理学息息相关,从而导致认知和应对更加困难.在系统层面,这些不确定性被进一步传导并耦合,最终形成整体配电网的复杂不确定性特征,使高级形态下的配电网从规划建设到运行控制的全过程技术体系都面临着巨大挑战.
复杂不确定性的有效应对需要配电网具备更强的可控性和灵活性[12G13].从发展历程来看,配电网的形态演化过程也是可控能力不断提升的过程.对高级形态配电网来说,其可控性需要达到很高水平,但由于现有配电技术理念和方法的局限性,实现对系统内多源海量可控资源的有效统筹与优化仍十分困难,导致系统的可控性无法充分转化为系统运行的灵活性或适应性.特别是随着越来越多新型可调度资源的接入,传统面向特定局部场景或设备的优化方法已无法满足复杂不确定性环境下的全局性优化调度需求.由此,配电网高级形态下的灵活性问题逐渐上升到整体系统层面,并成为智能配电网技术发展中需解决的关键问题之一[14].
2智能配电网的灵活性
2.1灵活性的内涵
近年来,面向多场景的配电网规划和运行成为研究热点,即在考虑多种不确定性因素的基础上,通过灵活控制、优化调度、交易博弈等手段,满足系统在不同时空尺度下的多样化需求[15G18],其方法本质便是对配电系统灵活性的提升与运用.例如:在风、光等分布式资源发生波动时,保证可再生资源被优先完全消纳的能力;在大负荷冲击或用户集群行为异常时,保持系统安全稳定与可靠运行的能力;在故障导致非计划停电时,快速隔离故障并转供负荷的能力;在正常运行时,有效应对各种不确定性扰动并时刻保持优化运行状态的能力等[19G21].在此基础上,本文进一步提出具有一般性的配电网灵活性理念,旨在实现配电网不同运行场景下灵活调度能力的通用化表述,并建立涵盖上述各种具体灵活性需求的一致性分析框架.从本质来看,智能配电网的灵活性反映了配电网充分统筹和利用系统内可调度资源,有效应对运行中的多重不确定性因素扰动,灵活适应各种复杂运行环境并维持高水平运行目标实现的能力.
以提升配电网灵活性为目标,将各种可调度资源纳入统一的分析与优化框架之下,充分发挥配电网高级形态的可控性潜力,为配电网复杂运行问题提供经济、合理、有效的复合式应对手段,成为智能配电网的重要特征,图2给出了一种系统灵活性的框架描述.目前,面向大电网灵活性的研究已广泛开展[22],重点用于解决大规模间歇式能源发电的集中接入与消纳问题,并在灵活性指标体系、分析模型、作用机理等方面取得了一定成果[23G29].与大电网相比,智能配电网中的可调度资源更加丰富,资源秉性的差异更加明显;同时电力用户将在发电、用电、储能等多重身份之间灵活转换,使智能配电网灵活性的供需关系更加复杂[30].这些特征使智能配电网的灵活性提升手段更加多样化.
智能电网的来历、发展、意义
1智能电网及其发展1.1智能电网的定义“智能电网”(SmartGrid),最早出自美国“未来能源联盟智能电网工作组”在2003年6月份发表的报告。报告将智能电网定义为“集成了传统的现代电力工程技术、高级传感和监视技术、信息与通信技术的输配电系统,具有更加完善的性能并且能够为用户提供一系列增值服务。”在此之后,陆续有一些文章、研究报告提出智能电网的定义;此外还有类似的“IntelliGrid”、“ModernGrid(现代电网)”的称谓。尽管这些定义、称谓在具体的说法上有所不同,但其基本含义与以上给出的定义是一致的。
“智能”二字,很容易使人认为智能电网是一个属于二次系统自动化范畴的概念。事实上,智能电网是未来先进电网的代名词,我们可从技术组成和功能特征两方面来理解它的含义。
1)从技术组成方面讲,智能电网是集计算机、通信、信号传感、自动控制、电力电子、超导材料等领域新技术在输配电系统中应用的总和。这些新技术的应用不是孤立的、单方面的,不是对传统输配电系统进行简单地改进、提高,而是从提高电网整体性能、节省总体成本出发,将各种新技术与传统的输配电技术进行有机地融合,使电网的结构以及保护与运行控制方式发生革命性的变化。
2)从功能特征上讲,智能电网在系统安全性、供电可靠性、电能质量、运行效率、资产管理等方面较传统电网有着实质性的提高;支持各种分布式发电与储能设备的即插即用;支持与用户之间的互动。
1.2智能电网的发展尽管智能电网的概念是在2003年提出的,但智能电网技术的发展最早可追溯到20世纪60年代计算机在电力系统的应用。20世纪80年代发展起来的柔性交流输电(FACTS)与诞生于20世纪90年代的广域相量测量(WAMS)技术,也都属于智能电网技术的范畴。进入21世纪,分布式电源(DistributedElectrICResource,DER,包括分布式发电与储能)迅猛发展。人们对DER并网带来的技术与经济问题的关注,在一定程度上催生了智能电网。
近年来,国际上对智能电网的研究可谓方兴末艾。2002年,美国电科院创立了“IntelliGrid”联盟(原名称为GEIDS),开展现代智能电网的研究,已提出了用于电网数据与设备集成的Intelli2Grid通信体系;2003年7月,美国能源部发表“Grid2030”报告,提出了美国电网发展的远景设想,之后美国能源部先后资助了GridWise、Grid2Works、MGI(现代电网)等智能电网研究计划。在实际应用方面,德克萨斯州的CenterPoint能源公司、圣狄戈水电公司(SDG&E)等都在着手智能电网项目的实施或制定发展规划;作为美国盖尔文电力行动计划(GEI)的一部分,伊利诺斯工学院(IIT)正在实施“理想电力(PerfectPow2er)”项目。
欧洲国家也在积极推动智能电网技术研发与应用工作。欧盟于2005年成立了“智能电网技术论坛”;以欧洲国家为基础的国际供电会议组织(CIRED)于2008年6月召开了“智能电网”专题研讨会。在智能电网建设方面,意大利电力公司(ENEL)在2002年~2005年投资了21亿欧元实施智能读表项目,使高峰负荷降低约5%,据报道每年可节省投资近5亿欧元;法国电力公司(EDF)以智能电网作为设计方针,改造其配电自动化系统。
我国对智能电网的研究与讨论起步相对较晚,但在具体的智能电网技术研发与应用方面基本与世界先进水平同步。我国地区级以上电网都实现了调度自动化,35kV以上变电站基本都实现了变电站综合自动化,有200多个地级城市建设了配电自动化。广域相量测量系统(WMAS)、FACTS等技术的研发与应用都有突破性进展。最近,国家电网公司提出“建设坚强的智能化电网”,极大地推动了我国智能电网研究的开展。
2智能配电网的功能特征智能配电网(SmartDistributionGrid,SDG)指智能电网中配电网部分的内容。与传统的配电网相比,SDG具有以下功能特征。
1)自愈能力。自愈是指SDG能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作,使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小。自愈主要是解决“供电不间断”的问题,是对供电可靠性概念的发展,其内涵要大于供电可靠性。例如目前的供电可靠性管理不计及一些持续时间较短的断电,但这些供电短时中断往往都会使一些敏感的高科技设备损坏或长时间停运。
2)具有更高的安全性。SDG能够很好地抵御战争攻击、恐怖袭击与自然灾害的破坏,避免出现大面积停电;能够将外部破坏限制在一定范围内,保障重要用户的正常供电。
3)提供更高的电能质量。SDG实时监测并控制电能质量,使电压有效值和波形符合用户的要求,即能够保证用户设备的正常运行并且不影响其使用寿命。
4)支持DER的大量接入。这是SDG区别于传统配电网的重要特征。在SDG里,不再像传统电网那样,被动地硬性限制DER接入点与容量,而是从有利于可再生能源足额上网、节省整体投资出发,积极地接入DER并发挥其作用。通过保护控制的自适应以及系统接口的标准化,支持DER的“即插即用”。通过DER的优化调度,实现对各种能源的优化利用。
5)支持与用户互动。与用户互动也是SDG区别于传统配电网的重要特征之一。主要体现在两个方面:一是应用智能电表,实行分时电价、动态实时电价,让用户自行选择用电时段,在节省电费的同时,为降低电网高峰负荷作贡献;二是允许并积极创造条件让拥有DER(包括电动车)的用户在用电高峰时向电网送电。
6)对配电网及其设备进行可视化管理。SDG全面采集配电网及其设备的实时运行数据以及电能质量扰动、故障停电等数据,为运行人员提供高级的图形界面,使其能够全面掌握电网及其设备的运行状态,克服目前配电网因“盲管”造成的反应速度慢、效率低下问题。对电网运行状态进行在线诊断与风险分析,为运行人员进行调度决策提供技术支持。
7)更高的资产利用率。SDG实时监测电网设备温度、绝缘水平、安全裕度等,在保证安全的前提下增加传输功率,提高系统容量利用率;通过对潮流分布的优化,减少线损,进一步提高运行效率;在线监测并诊断设计的运行状态,实施状态检修,以延长设备使用寿命。
8)配电管理与用电管理的信息化。SDG将配电网实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成,实现设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化。
3智能配电网的主要技术内容SDG集现代电力新技术于一体,具体内容主要有以下几个方面。
1)配电数据通信网络。这是一个覆盖配电网中所有节点(控制中心、变电站、分段开关、用户端口等)的IP通信网,采用光纤、无线与载波等组网技术,支持各种配电终端与系统“上网”。它将彻底解决配电网的通信瓶颈问题,给配电网保护、监控与自动化技术带来革命性的变化,并影响一次系统技术的发展。
2)先进的传感测量技术,如光学或电子互感器、架空线路与电缆温度测量、电力设备状态在线监测、电能质量测量等技术。
3)先进的保护控制技术,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。
4)高级配电自动化。目前的配电自动化技术包括配电运行自动化(安全监控和数据采集、变电所综合自动化、馈线自动化)、配电管理自动化(配电地理信息系统、设备管理、检修管理等)以及用户自动化这3个方面的内容。这些内容都属于SDG技术的范畴。
为与目前大家熟知的配电自动化区分,美国电科院提出了高级配电自动化(AdvancedDistri2butionAutomation,ADA)的概念。ADA是传统配电自动化(DA)的发展,也可认为是SDG中的配电自动化。ADA的新内容主要支持DER的“即插即用”,它采用IP技术,强调系统接口、数据模型与通信服务的标准化与开放性。
为使SDG技术概念更有针对性,笔者建议ADA仅包括配电运行自动化与配电管理自动化,将用户自动化内容列入下面介绍的高级量测体系。
5)高级量测体系(AdvancedMeteringArchitecture,AMA)是一个使用智能电表通过多种通信介质,按需或以设定的方式测量、收集并分析用户用电数据的系统。AMA是支持用户互动的关键技术,是传统AMR技术的新发展,属于用户自动化的内容。
6)DER并网技术,包括DER在配电网的“即插即用”以及微网(MICroGrid)两部分技术内容。DER的“即插即用”包括DER高度渗透的配电网的规划建设、DER并网保护控制与调度管理、系统与设备接口的标准化等。微网是指接有分布式电源的配电子系统,它可在主网停电时孤立运行。
DER并网研究内容还包括有源网络(ActiveNetwork)技术。有源网络指分布式电源大量应用、深度渗透,潮流双向流动的网络。
7)DFACTS是柔性交流输电(FACTS)技术在配电网的延伸,包括电能质量与动态潮流控制两部分内容。DFACTS设备包括静止无功发生器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)、有源电力滤波器(APF)、动态不停电电源(UPS)、动态电压恢复器(DVR)与固态断路器(SSCB)、统一潮流控制器(UPFC)等。
8)故障电流限制技术,指利用电力电子、高温超导技术限制短路电流的技术。
综上所述,SDG技术包含一次系统与二次系统两方面的内容。一个具体的SDG功能的实现,往往涉及多项技术的综合应用。以自愈功能为例,首先一次网架的设计应该更加灵活、合理,并应用快速断路器、故障电流限制器等新设备;在二次系统中,应用广域保护、就地快速故障隔离等新技术,以及时检测出故障并进行快速自愈操作。
4建设智能配电网的作用与意义电力系统已诞生一百多年了,尽管其电压等级与规模与当年相比已有天壤之别,但系统的结构与运行原理并没有很大的变化。进入21世纪,面对当今社会与经济发展对电力系统提出的新要求和计算机、电力电子等新技术的广泛应用,有必要重新审视过去电网建设的模式,探讨未来电网的发展新方向,而智能电网正是人们对这一问题思考、研究的结果。智能电网技术的发展正在给电力系统带来一场深刻的变革。
配电网直接面向用户,是保证供电质量、提高电网运行效率、创新用户服务的关键环节。在我国,由于历史的原因,配电网投资相对不足,自动化程度比较低,在供电质量方面与国际先进水平还有一定的差距。目前电力用户遭受的停电时间,95%以上是由于配电系统原因造成的(扣除发电不足的原因);配电网是造成电能质量恶化的主要因素;电力系统的损耗有近一半产生在配电网;分布式电源接入对电网的影响主要是对配电网的影响;与用户互动、进行需求侧管理的着眼点也在配电网。因此,建设智能电网,必须给予配电网足够的关注。结合我国配电网实际,积极研发应用SDG技术,对于推动我国配电网的技术革命具有十分重要的意义。
SDG将使配电网从传统的供方主导、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SDG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。SDG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。SDG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。
智能配电网
类别:发电侧来源:国家能源局2023-06-1408:36:06
其中提出,充分考虑当前电力系统技术进步,积极评估采用新型配电网、新型储能、负荷侧响应、虚拟电厂等措施打造智能配电网,挖掘源、网、荷、储的调节能力,提高分布式光伏接入电网承载能力。...充分考虑当前电力系统技术进步,积极评估采用新型配电网、新型储能、负荷侧响应、虚拟电厂等措施打造智能配电网,挖掘源、网、荷、储的调节能力,提高分布式光伏接入电网承载能力。试点先行。
新型储能光伏储能源网荷储