智能配电网与配电自动化技术探讨及未来展望周政航

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:周政航
[导读] 在智能配电网的建设中,配电自动化技术起着重要的作用,是控制整个智能配电网稳定运行的技术基础
        摘要:在智能配电网的建设中,配电自动化技术起着重要的作用,是控制整个智能配电网稳定运行的技术基础。因此,加强对配电自动化技术的研究力度能有效加强中国智能电网的建设发展。结合我国电力信息技术系统的发展形势,从创新性的角度对智能配电网建设中配电的自动化技术进行了探讨和研究。
        关键词:智能配电网 电网建设 配电自动化
        在电网建设中,配电网系统一直充当着电力系统和电力用户之间的重要连接角色。在电力事业发展中,配电网系统的建设和改造是保障整个电力系统对于电力用户供电服务质量的可靠与稳定的重要体现。随着电力事业的发展和电力体制改革的不断深化,电力企业的电网建设与发展也面临着巨大的挑战,实现智能电网下的配电网的自动化改造也是电力企业应对电力事业发展和电力体制改革的重要措施和表现,同时智能电网配电自动化改造也对于电网自动化建设发展也有着重要的推进作用。
        1 智能配电网的特点及发挥的作用
智能配电网实际上是以集成与高速的双向通信相关网络为根本,再运用传感和决策支持相关的系统技术以及相关的设备和控制手段构成整体网络化的配电系统,并以电网高效、经济性以及使用安全和保护环境为主要实现的目标。其特点是具备良好的自我修复能力以及安全系数高和很强的抵御攻击能力的特点,同时也具有很好的用户体验性。智能配电网有效优化的运行可以在确保电网高效且经济性使用的同时满足生产生活的用电需求以及降低能耗保证电能质量的要求。智能配电网发电形式多样化,并可以加入更多种的其他发电形式介入,可以介入可再生能源进行有效合理性的发电作业,这样有利于电力系统资产的优化及运行的高效性,从而促进电力行业的可持续发展。
2 现阶段配电网相关发展的情况
2.1 在配电网网架的结构方面还有所不足
一直以来,中国对配电网重视程度不足,相应的资金方面投入有限,使得现今的配电网整体网架还有所薄弱,网架技术有限使得线路结构建立不是很合理,限制了配电网架负荷能力,导致电网会产生局部限电或停电的风险,使得局部地区会出现停电或是限电风险。而配电网整体构建的网架的联络性也存在着过低的问题,一般配电网线路为单辐射,致使配电网的供电方面的能力有限。
2.2 配电自动化的运用有限及缺乏广泛性应用
虽然近些年中国的智能配电网有一定程度的发展,但是对配电自动化方面的运用有限,还是存在着广泛性应用不足的问题。因为配电设备相关的质量监管力度有限,在电力系统实际运行过程中,常常会出现各种各样不同形式的问题,制约了配电自动化的实际运用水平。而远程通信功能方面的设备在电力系统中使用量还是不多,一般都是在局部区域进行配电自动化的应用,直接导致了配电自动化缺乏广泛性的应用。
2.3 在智能配电网中储能技术应用还处于初步阶段
相对来说发达国家的智能配电网的相关技术大多都很高,对配电自动化技术的相关研究也比较深入,并且已经对分布式发电相关技术有了一定程度掌握,同时也在城市供电系统得到了很广泛的应用。相比发达国家来说,中国在智能配电网与配电自动化研究与应用还是有所不足,而在智能配电网中储能技术应用还处于初步阶段并没有办法得到大规模研发与运用,从而限制在智能配电网对配电自动化相关技术的应用。
        3 配电自动化技术在智能配电网建设中的应用前景
3.1 分布式能源接入技术
分布式能源接入技术主要包括两种类型,即分布式发电技术和分布式储能技术。

此外,随着当前能源结构的优化,多种清洁能源在电力工作中得到广泛应用,催生了风力发电技术、燃料电池技术和微型燃气轮机技术等,使得智能配电网建设效果得到明显增强。电池储能装置、飞轮储能装置和超导储能装置等,是分布式储能装置的主要构成部分,相较于过往的发电技术而言,不仅能够有效提升发电效率,而且降低了对自然环境造成的影响,故障发生率得到有效控制。另一方面,分布式能源接入技术可以有效降低建设成本,保障了电力企业的经济效益。在智能配电网建设中应用分布式储能接入技术时,应该对配电线路保护方案进行优化与改进,增强系统运行安全性与稳定性。这就需要构建全新的配电网自动化系统,保障分布式电源运行功能,达到保护电路的目的。
3.2 光纤IP通信网络技术
通信网络会对配电自动化系统的运行效果产生直接影响。传统通信方式存在一定的局限性,难以适应当前智能配电网建设的要求,比如较窄的通信宽带和终端数据交换问题等等,不利于供电服务质量的提升。运用光纤IP通信网络技术则能够消除传统通信方式的弊端,通过骨干传输网的逐步优化丰富了业务功能,是当前智能配电网建设中不可或缺的关键技术。
3.3 配电网广域测控技术
配电网广域测控技术应用于高级配电运行自动化系统当中,能够有效提升系统运行质量,在配电网的改造与新建中得到广泛运用。运用该技术,能够保障配电自动化系统控制与监测的一体化,及时发现其中存在的主要问题并采取针对性解决对策。相关运行数据的采集、传输和处理等,也可以通过配电网广域测控技术快速实现,促进建设工作效率的提升。与传统技术相比较而言,其优势更为明显,除了支持分布式智能广域测控外,还能够运用其强大的在线监测功能,对故障发生的位置进行定位,帮助检修人员及时分析故障原因并提供解决方案。网络管理也是配电网广域测控技术的主要功能之一,能够统一化管理电力数据信息,对网络访问权限进行合理限制。
3.4 配电网快速仿真和模拟技术
配电网快速仿真和模拟技术的应用,也是配电自动化系统构建的关键点,能够增强系统运行安全性与稳定性。该技术的计算功能十分强大,在对系统运行风险进行预测时主要是通过仿真模拟的形式实现。因此,配电网快速仿真和模拟技术能够及时发现智能配电网运行中的异常状况,并提供针对性解决对策。聚合分析功能也是该技术的主要功能之一,此外也实现了潮流计算与应急分析,已经成为智能配电网建设中不可或缺的关键技术。在该技术的应用过程中,应该根据电网的建设要求对其进行不断改进与优化,使其更加符合配电自动化系统的运行需求。
        3.5 微网技术
在电力工业的发展中,微网技术也起到了至关重要的作用,在该技术的运用中应该以分布式发电技术为基础。因此,随着分布式发电技术水平的提升,该技术在智能配电网建设中的应用也越来越广泛。控制、保护和融合储能是集成单元的主要构成,微网技术主要在该单元的建设中发挥作用。分布式发电技术由于微网技术的应用而得到进一步增强,不仅能够促进技术灵活性的提升,而且也促使配电网朝着自动化与智能化方向发展。系统管理由于能源管理能力体系的构建而变得更加简单,降低了系统的运行管理负担。微网技术作为一种新兴技术,在当前智能配电网建设中需要进一步优化。
4 结束语
        综上所述,虽然中国电力系统发展较为迅速,也在配电网应用的智能化和配电方面应用自动化,但是整体还是处于起步阶段。随着近年来科学技术的不断创新与发展,使得电力系统也在原基础上不断地引入新技能,不断地改善智能配电网与配电自动化的技术实现及结合后的创新,进而使智能配电网与配电自动化更为科学合理地融合,从而在电力系统智能化的同时加强了配电自动化技术发展,全面促进中国电力系统整体水平的提升,并使电力系统安全稳定的发展。
参考文献
        [1] 刘健,倪建立,邓永辉.配电自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
[2] 陈化.分析智能配电网与配电自动化及其联系[J].通讯世界,2013(21):191-192.
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