基于网格配电网智能体系构建研究

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月第7期   作者:韩士博1 胡兰子2
[导读] 基于网格配电网开展智能电网体系研究,制定网格划分原则,根据划分的电网网格,结合不同网格电网现状尤其是自动化设备现状问题
        韩士博1  胡兰子2
        (1.中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司  贵州贵阳  550002)
        (2.贵州航天控制技术有限公司  贵州贵阳  550009)
摘要
        基于网格配电网开展智能电网体系研究,制定网格划分原则,根据划分的电网网格,结合不同网格电网现状尤其是自动化设备现状问题,考虑供电可靠性和建设的经济性构建一次网架,并确定智能配电网智能体系在网格中的技术路线和原则,差异化制定网格配电网智能体系建立原则,实现智能电网对网格配电网运行维护的要求,满足智能电网建设和运行指标的要求,为智能配电网发展奠定基础。

        关键词:网格电网;智能体系;可靠性;
1前言
        本论文首先介绍了网格电网和智能体系的概念及其特点,简述了网格配电网智能体系的发展现况和各关键技术现阶段的发展,分析了网格配电网智能体系的优势,技术特点、原则、方案以及问题。概述了网格配电网智能体系技术路线和原则,分析网格配电网智能体系构建对智能配电网发展的影响。最后差异化制定了在网格配电网智能体系技术构架,并在配电网中进行了相关应用分析。
2网格配电网智能化的优势
        将配电网构筑成“网络清晰、联络有序、负荷均衡、可靠性高”的目标网架,目标网架及其过渡过程,引领配电网标准化建设,实现单元制供电;有效固化工作模式,借助信息系统和单元图册,清晰掌握单元内的设备、资源、运行、投资等情况,实现配电网问题准确定位,提升配电网整体精益化管理水平。
        注重电网建设与社会经济和城乡规划发展的协调,注重电网与上下游环节(发电、客户)的协调,以及各级电网的强弱搭配和相互支撑,注重电网一次与二次系统的协调,注重规模数量、装备水平和管理组织质量的协调,注重配电网可靠性和效率效益的协调。
        指导配电网近、远期改造与建设,保证配电网与市政改造建设及大电网的协调发展。促进配电网的优化发展,提高供电可靠率,降低网络损耗,提高电力企业的投入产出效益。提出安全、可靠、经济和灵活的目标网架,做到目标网架的平滑、合理过渡。预留变电站用地、电缆通道和架空走廊,将配电网规划纳入市政规划,为电网的持续发展赢得时间和空间,避免无序发展造成的征地和建设费用高、难度大等问题。
3网格配电网智能体系构建
3.1 技术构架
        1)基础设施层:以贯穿发、输、变、配、用各环节的硬件设备为基础,是电力生产、供应和消费的基础物理设施。主要包括输配电网、分布式燃机项目、光伏发电系统、集中供冷系统、储能电站,以及电动汽车充电设施等。
        2)通信层:以全面贯通的通信网络为支撑,通过智能计量、监测终端等,实现高可靠、免维护、自适应、自愈、分层控制、就地决策等城市电力基础设施智能化要求。
        3)主站层:主要依托电网信息管理平台、综合能源管理系统、需求侧管理平台,实现源-网-荷的协调控制、安全预警和高效互动,支撑智能调控、智能决策。
        4)运营服务层:支撑综合能源供应、综合能源能效、电动汽车产业服务、智能电网增值服务和节能服务等板块业务。
3.2 技术原则
        1.智能配电站配置原则
        标准配置:适用于各类供电区域,将配电自动化由中压向低压延伸,主要解决低压负荷的监测以及运行环境的监测。
        高级配置:适用于A+供电区域及高可靠性示范区,在中级配置基础上增加开关柜局放、电缆头测温等设备状态监测内容。
        2.智能预装式箱变
        标准配置:适用于各类供电区域,将配电自动化由中压向低压延伸,主要解决低压负荷的监测。
        高级配置:适用于A+类供电区域,在中级配置基础上增加电缆头测温等设备状态监测内容。
        3.智能户内开关站配置原则
        标准配置:适用于各类供电区域,将配电自动化由中压向低压延伸,主要解决低压负荷的监测以及运行环境的监测;
        高级配置:适用于A+供电区域及高可靠性示范区,在中级配置基础上增加开关柜局放、电缆头测温等设备状态监测内容。
        4.智能户外开关箱配置原则
        标准配置:适用于各类供电区域,主要解决配电自动化以及运行环境的监测;
        高级配置:适用于A+类供电区域及高可靠性示范区,在中级配置基础上增加开关柜局放、电缆头测温等设备状态监测内容。


        5.智能台架变配置原则
        标准配置、适用于各类供电区域,主要监测台架变及低压配电箱(房)设备状态、低压负荷;
        高级配置:适用于B类及以上供电区域,主要实现视频监控自动化运维,监测台架变+低压配电箱(房)设备状态、低压负荷及以运行环境。
3.3技术路线及重点建设方向
        1、技术路线
        从影响网格供电可靠性提升的主要问题出发,提出电网建设中智能电网建设及智能电网技术应用的主要方面,通过加强电网规划建设和生产运行中的薄弱环节,依托带电作业、配电自动化等多种技术手段,从网架、设备、技术、管理等方面多管齐下,全面打造高可靠性智能配网网架,实现高质量供电。
        优化中低压网架结构,提升配电自动化水平。提升高压配网“三遥”动作正确率和及时性;继续开展配电自动化建设,提升配电自动化运维管理水平;更换高故障设备,降低公用设备故障率;提升配电网带电作业水平;加强停电综合管理能力建设。建立低电压监测、预警、预测系统,辅助强化低电压运维管控。
        根据网格病灶,按照网格项目进行设计,考虑通信领域、自动化控制领域、调度控制领域和信息化领域,按照网格思路,进行设计和建设。考虑自动化点的预留,预留好配电自动化的预留点,典型接线的网络,线路的第一个环网柜和联络环网柜选定为配网自动化预留点,在工程建设时同步预留好配网自动化选定点的电操安装空间及通讯管道。明确每个网格投资规模、指标提升情况,从而极大提升投资效益,避免频繁停电、项目不配套等项目管理难题。
        2、重点建设方向
        1)提升供电保障能力
        (1)消除存在的重过载变电站、线路,预控中低压设备重过载;
        (2)重点跟进重点片区变电站布点建设,确保项目及时落地;
        2)巩固优化网架结构
        (1)消除存在的运行风险事件,消除存量不满足N-1线路;
        (2)母线N-1通过率达到100%;
        3)积极推广先进技术,提升设备智能化水平
        (1)新建变电站采用智能变电站;
        (2)智能配电房全覆盖;
        4)二次方面(表计、通信)
        (1)提供用户新体验:智慧营业厅、需求侧管理等;
        (2)打造营销管理新模式:集约化、智能化、精益化、精细化、市场化;
        (3)培育营销发展新动能:支撑平台、智能设备、支撑体系。
        5)用户侧、智能互联、电动汽车、打造服务平台
        (1)大力推进智能电网示范区;
        (2)促进电动汽车发展,打造车网联合;
        (3)推动智慧能源和能源互联网建设发展。
4总结
        本论文阐述了网格配电网智能体系的优势,技术特点、原则和方案。概述了网格配电网智能体系技术原则,结合网格配电网特点构建了智能体系,并差异化制定了在智能配电网中技术原则和方案。该方案及技术路线制定为智能配电网发展奠定基础。
参考文献
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        [2]张瑶,王傲,寒张宏. 中国智能电网发展综述[J]. 电力系统保护与控制,2021,49(05).
        [3]朱子坤,梁俊斌. 智能电网中基于网格的可视化调度系统[J]. 广东电力,2011年24(03).
        [4]陶毅刚,李小伟等. 智能电网发展与城市配网的规划改造策略研究[J]. 电力设备管理,2021,(04).
        [5]李士林.智能电网技术现状及发展分析[J].科技与创新,2021(03).
           
作者简介
        韩士博(1985-),男,汉族,河北邯郸人,硕士研究生,工程师,主要从事电网规划和电力设计。
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