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    未來配電網的十大發展趨勢及其特點
    發布者: 發布時間:2015/6/8

            一是配電網未來可能的方向是:分布式智能微電網和配電網的融合交叉;環形配電網絡(繼電保護的革命);直流配電網和交直流混合配網。

            強調引入分布式能源之后的雙向潮流狀態下的穩定控制、電能質量;強調用戶交互,隨著測點增多和實時性要求,后臺軟件將面臨真正海量數據,移動互聯技術更使得巡視、維護、檢修與遠程辦公融為一體。

            具體方向如下:1.加強監控。采用更加可靠、經濟、先進的傳感、通信和控制終端技術,實現對配電網運行狀態、資產設備狀態和供電可靠狀況的實時、全面的監視,實現配電網的可觀測性。2.對智能配電網的定位:以覆蓋全部配網設備為基本考慮; 以配網調度/生產指揮為應用主體;以信息資源綜合利用為重要手段;以提高配網管理水平為主要目的。3.提高可靠性和電能質量。研究智能配電網控制理論和方法,實現電網自愈控制;研究分布式電源并入配電網運行控制與保護技術,優化發輸配用各環節的協調調度;研究利用電力電子技術,實現電能質量控制和電能的靈活分配,降低損耗、提高供電可靠性和電能質量。

            二是新材料將在配電網中得到廣泛的應用。高壓大功率電力電子器件(如寬禁帶半導體器件等)和裝備將會使得對高壓大功率電力的變換和控制,如同集成電路對信息的處理一樣靈活高效。

            從這個意義上講,電力電子器件和裝備的廣泛使用,將使得電網像計算網絡處理和分配信息資源一樣來處理和分配電力,因而可以把未來配電網看成是一個“能源配置網絡”,各種電力資源通過“能源配置網絡”有機組織、聯系和控制起來,從而為用戶提供可靠的電力。因此,這個“能源配置網絡”也可以稱之為“云電力網絡”,而用戶從“云”中獲取可靠的電力。

            新型高性能的電極材料、儲能材料、電介質材料、高強度材料、質子交換膜和儲氫材料等的發明和使用,將使得高效低成本電力儲能系統成為現實并進入千家萬戶,從而優化電網的運行、簡化電網結構控制,并對電源波動和電網故障作出響應。電力儲能系統就如同計算網絡中的信息儲存系統一樣,對于未來電網是必要的。

            高性能的超導材料在電網中的應用,將大大降低電氣設備的損耗、重量和體積,并可提高電氣設備的極限容量和靈活性,超導限流器還可以有效地限制故障電流并保護其他電氣設備和整個電網的安全穩定性。正因為如此,美國能源部甚至將超導技術視為“21世紀電力工業唯一的高技術儲備”。

            其他新材料,如納米復合材料、場(包括電場和磁場)控和溫控的非線性介質材料、低殘壓壓敏電阻材料、新型絕緣材料、絕緣體—金屬相變材料、新型鐵磁材料、用于高效低能耗的電力傳感器材料(如巨磁阻材料、壓電晶體、熱電材料等)都將可能在未來電網中得到廣泛的應用。

            三是物理配電網將與信息系統高度融合。當前的配電網,不僅在物理層是不完善的,而且其信息系統的建設與未來需求還有很大的差距。在現有電氣設備的基礎上,僅僅依靠提升配電網的信息化程度,遠遠解決不了未來電網所面臨的問題。改變電網結構和運行模式、提升電氣設備的性能和采用新型功能的電氣設備,對于解決未來電網的問題同樣重要甚至是更為根本性的。

            四是配電網具有更高的供電可靠性,具有自愈(重構)功能,最大限度減少供電故障對用戶的影響。由此我們可以推論:解決當前供電可靠性不足和提高電能質量是配電網未來的發展重點。無疑智能配電網能夠承擔起這項功能。

            五是主動配電網成為市場主要方向。必須看到,隨著新能源的接入、電動汽車和充電站在未來環境改善中扮演越來越重要的角色,現有的配電網已經變得越來越復雜,其控制保護早已區別于傳統意義的配電網,配電網的發展正在向“主動配電網”邁進。

            六是分布式電源、儲能系統與微網將會在配電系統中大規模存在。預計到2020年,我國各類分布式電源總容量將達到18350萬千瓦。其中,分布式光伏和分布式天然氣增長最為迅速,分布式風電也將有較大幅度增長。配電網將從傳統的“無源網”變成“有源網”,潮流由單向變為多向,對配電網短路電流水平、繼電保護配置、電壓水平控制帶來一定影響,對配電網規劃設計和安全管理提出了更高的要求。

    由于未來電網中的大量可再生能源電力是變幻莫測的,而電力用戶對電力的需求也具有多樣性且也是隨時變化的,因而對電力的變換和控制的目的就是將變幻莫測的電源變成能滿足用戶需求的電力。

            七是大量電動汽車充換電設施將會接入配電系統。電動汽車將持續快速發展,2020年,我國電動汽車總量將達到500萬輛,局部地區配電網將要承載快速增長的電動汽車充電負荷。因此,需要加強規劃設計、接入管理和標準化建設等工作,提高配電網的適應能力。

            八是能源消費模式將會因用戶與配電系統間靈活互動機制的建立而改變。隨著電網的發展,用戶將迎來更科技、更高效、更便捷的智能配電系統,以確保用戶更安全、更經濟、更方便地使用電能。

            九是配電系統將會成為電力、能源、信息服務的綜合技術平臺。隨著先進的傳感量測技術、信息通信技術、分析決策技術、自動控制技術和能源電力技術與電力系統的融合,分布式電源、儲能裝置、智能電器的快速發展,云計算、大數據、移動終端等現代信息技術的廣泛應用,并與電網基礎設施高度集成,配電系統將會成為電力、能源、信息服務的綜合技術平臺。

            十是先進的信息網絡、傳感網絡及物聯網將在配電系統中廣泛應用。未來配電網需要解決傳統電網的信息系統在信息采集、傳輸、處理和共享方面的瓶頸,核心技術涵蓋從傳感網絡至上層應用系統之間的物理狀態感知、信息表示、信息傳輸和信息處理。

            (北極星配售電網訊)

     
     

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