智能配电网技术及发展趋势

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年第29卷9期   作者:戴敏 饶希达 陈慧强
[导读] 随着科技的进步和环境污染问题的日益突出
         
        戴敏    饶希达    陈慧强  
        国网上海松江供电公司  上海  201600
        摘要:随着科技的进步和环境污染问题的日益突出,智能电网的应用越来越受到人们的关注。电力系统是人类生存和发展的物质基础,是保证国民经济发展的重要因素。相对于传统能源而言,大量使用新能源可以节约许多能源,同时又不会对环境造成污染。这一新型能源驱动的分布式发电方式对传统电网提出了严峻的挑战。本论文结合当前的环境背景,对当今智能电网技术体系与发展现状进行了详细的阐述,并结合这些现状与趋势进行了研究,以确保电网电能质量。
        关键词:智能配电网;建设现状;发展趋势
        前言
        智能网是世界公认的电力技术发展趋势,智能网在运行过程中技术更新较快,且内容较多,研究过程中遇到较大困难。智能型配电网络作为智能电网的两大发展方向之一,其智能化、自动化程度较高,能显著提高电网运行的安全性和运行效率,是我国智能电网建设中的一个重要内容。
        1智能配电网的建设现状
        对智能电网的研究,国内外已有不少研究成果,但针对智能配电网方向的专门研究还比较少,不利于智能电网的发展。与西方发达国家相比,我国智能电网研究起步较晚,技术应用和经验不足,但经过多年的研究和发展,我国的智能电网,特别是智能配电网研究已有了很大的突破。
        1.1相关标准执行力度不足
        近几年来,我国电力行业陆续颁布了一系列有关智能配电网建设与改造的行业标准与规范,如《城市配电网技术导则》、《配电网规划与设计导则》等,明确了我国配电网建设与改造的原则、指标及主要设备。但有关建设单位对最新标准的认识和了解明显不足,使全国各地在执行有关标准时存在着制度不统一、执行力度小等问题,增加了智能配电网后期运行与维护的难度及成本,也不利于配电网智能化建设的发展。
        1.2智能配电网网架薄弱
        在目前阶段,我国智能配电网的网架还存在着薄弱环节,城乡联网差距较大,农村联网比例不足城市网的三分之一,配电网设备水平参差不齐,利用率不高。此外,国内10 KV线路仍有一半未实现智能配电网互联,制约着智能配电网的有效运行,其可靠性也受到严重影响。
        1.3智能配电网电源点不足
        伴随着城市一体化进程的加快,城市配电网的用电负荷日益增大,造成大量智能配电网主设备负荷过重,使一些地区出现了“低电压”问题,特别是在农村地区,特别是在春耕秋收期间和节假日,负荷严重超常。造成"低电压"问题的原因是智能配电网没有足够的电源点或电源点分布不合理。
        2智能配电网设计
        2.1自动化
        配电网自动化是未来配电网发展的主要方向之一。自动控制系统的实现是为了适应电力市场的需要,配电网自动化主要体现在三个方面。一为用户自动化,就是指相关的工作人员能够通过因特网技术对相应的用电用户信息进行管理,从而大大节省了人力物力。电力企业传统上以收取电费来获取经济收益,而抄表过程则是电力企业收取电费的主要依据。抄表过程过于复杂,耗费资源较多,同时工作效率也难以提高。为了保证电力系统的正常运行,满足社会的用电需求,借助自动抄表技术,可使电力企业的生产效率大幅提高,降低出错率。近年来,随着我国用电量的大幅增长,自动化抄表也可以缓解因大量业务量导致的业务更新缓慢的问题,从而促进电力企业的进一步发展。二是通过计算机技术对电力系统进行管理的自动化,可以直接从计算机屏幕上观察系统各部分的运行状况。与传统的电力系统管理不同的是,需要雇佣专业技术人员来检查每一项工作。手工管理将导致工作疏漏的增加,而自动化管理将提高管理效率,降低错误率。三是运行电力自动化系统,不需人工控制,即可在运行过程中自动进行。运行中出现的数据差错,可自动调整,使电力系统运行效率得到提高。


        2.2可视化
        可视化技术也是智能配电网设计中的一大优点,在操作智能配电网的过程中,可直接通过所反映的数据和图像来查看配电网的运行状况。结果表明,所建模型精确、细致,图象更加直观。但是,也可以在配电网运行过程中对图像进行建模,使工作人员的操作更方便。智能型配电网络的视觉特性有助于工作人员将相关信息和操作直接反馈到计算机中,由计算机通过变换来操纵配电网络。该智能配电网络可极大地帮助电力部门解决电网故障问题。
        2.3数据监控与采集
        在设计过程中,将数据的监测和采集功能作为智能配电网的基本功能之一。利用计算机技术对智能电网进行操纵与检查,使其相应数据能在计算机上自动反映出来,供工作人员查看。同时,准确的数据采集和监测也为员工的决策和维护提供了重要依据。采用光纤组网技术,可以较好地实现配电网内载波的监测。电脑技术正确地将数据反馈给工作人员,使其合理地分析数据,使智能配电网络得到优化。但是电力企业也非常重视导线损耗问题,通过数据监测和采集功能,通过公式计算导线损耗,保证了企业的经济效益。线损耗率是指在一定统计范围内的线损耗电量占供应在一定范围内总电量的百分比。它的表达式是:线损耗率=线损耗电量÷供线总电量×100%=(供电量-售电量)÷供电量×100%=(1-售电量÷供电量)
        3智能配电网发展趋势
        3.1技术发展趋势
        为进一步提高智能配电网络的运行效果,改善运行环境,有必要在现有技术的基础上,进行以下改进:
        (1)信息采集技术,能快速、准确地采集电网运行所需的数据信息,为电网的稳定运行奠定基础。
        (2)基础监测技术的应用为智能配电网的运行提供了全程、实时的状态监测,及时发现运行中的故障,及时作出反应。
        (3)自愈控制技术。采用自愈控制技术,提高了智能配电网运行的安全性和可靠性,解决了电网运行中的一些基础性故障,有利于提高运行效率,降低运行维护费用。
        3.2改造智能配电网网架
        根据我国现阶段配点网建设的现状,在今后的发展中,应进一步对现有的配电网网架进行改造,改造的原则是:优化电网结构,合理布置配电网;合理使用现有的电力设备,提高输变电设备的利用率;提高电网供电能力和可靠性;采用差异化的规划方案,提高电网的经济性;加强配电网智能化技术创新与研发,降低配电网运行风险。
        3.3实现配电终端标准化
        在今后的发展中,智能配电网要逐步实现通信规约的标准化、通信模块的标准化、终端运维的标准化,要对全国各地的配电箱(如一二次融合环网箱或一、二次融合柱断路器等)进行统一规划,统一规格、尺寸,采用同样的安装方式。此外,还应对智能配电网的运行维护、设备检修、故障报告等工作流程进行标准化,如每天进行巡线检查,每周进行设备检修及运行维护,利用全国统一的设备报错系统等,从而提高智能配电网的整体运行效率。
        3.4实现多种通信方式互补
        智能化配电网建设应逐步向集约化方向发展,在保证信息安全和通信畅通的前提下,实现多种通信手段的互补,即光纤网、无线网、中压载波网等通信手段相辅相成,使通信网络设备与软件相互兼容或互为备用,以提高智能化配电网的运行效率和可靠性。
        结语
        总之,智能配电网作为智能电网的两大建设方向之一,对我国电力事业的发展具有至关重要的作用,在今后的发展过程中,应坚持以技术创新、设备改造和优化管理为原则,全面推进智能配电网的建设和发展,把它发展成一个自动化、智能化程度更高、供电质量更好的电网。
        参考文献
        [1]高丹阳.智能配电网技术在配电网规划中的应用[J].现代工业经济和信息化,2018,8(16):98-99.
        [2]高飞.智能配电网技术在配电网规划中的应用分析[J].科技风,2018(31):162.
        [3]高军.智能配电网技术在配电网规划中的应用研究[J].企业改革与管理,2018(18):221-222.
        [4]陈宏伟.智能配电网技术在配电网规划中的应用[J].科技风,2018(17):194.
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