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    主動配電系統成為配網發展主流 技術創新融合成不可逆趨勢
    發布者: 發布時間:2015/11/24

        11月5~6日,CIGRE C6中國專委會2015工作會議暨2015配電技術研討會在北京舉辦。與會專家圍繞國家電網公司配電網“十三五”規劃、國內外配電新技術研究動態及發展趨勢、現代配電網技術發展與展望等議題展開討論,旨在加強主動配電系統規劃運行、配電自動化、可再生能源等領域的技術交流。

        分布式電源、多元化負荷的廣泛接入和交直流新型混合配電網架的引入,對配電網的協調控制水平和服務質量提出了更高要求。原有的被動型配電系統已不再適用,組合控制分布式資源的主動配電系統成為配電網發展主流。

        根據國際大電網會議(CIGRE)2008年的定義,主動配電系統能利用先進的信息、通信及電力電子技術,主動管理規;尤氲姆植际劫Y源,自主協調控制發電、儲能裝置及響應負荷等,積極消納可再生能源。主動配電系統可實現發電、負荷及配電網的協同優化控制,便于客戶需求側響應,其發展符合突破可再生能源并網消納瓶頸的重大需求和國家的能源發展戰略部署。

        隨著“互聯網+”、大數據、云計算、信息通信及新材料技術的蓬勃發展,主動配電系統的研究將在新型配電自動化技術、高比例可再生能源并網的電力系統規劃、多能源互補的分布式供能等方面迎來新契機。

    發展配電自動化技術,實時掌握“源-網-荷”運行態勢

        作為解決配電網運行難題的主要輔助技術,主動配電系統下的配電自動化要實現分布式發電、配電網、多元化負荷各業務系統的就地監視與控制;配電自動化主站系統應當集成各業務系統數據,建立源網一體化的大數據中心,實現發電、負荷及配電網的協同優化控制和全景綜合展示;并縱向貫通配電主站與各業務系統,實現功能協同、運維協同。

        新型配電自動化技術為主動配電網的控制、協調、優化提供了解決方案。在“源-網-荷”的子站層裝置方面,南瑞繼保電氣有限公司營銷中心副總工程師胡繼芳認為,“保測控信”一體化配電終端集配電網所需的保護、測量、控制、通信管理、電源管理等功能于一體,能快速實現故障定位、隔離,提供網絡拓撲保護、網絡化差動保護(分布式能源接入/合環后的多電源)、就地備自投(區內恢復)和過流保護等,實現區域共享、故障自愈的配網保護控制,為分布式能源接入、打造高可靠性的配網合環運行提供技術支撐。

        “源-網-荷”一體化配電集成主站系統融合了三大平臺技術,“源-網-荷”多業務系統分布式數據采集和監控平臺提供各類主流的通信協議池,并不斷擴充新的標準協議,為各業務系統采集數據,監控光伏、風電、燃氣輪機、儲能設備、輸配電網,全面掌控電網、各類電源和多元負荷動態行為!霸-網-荷”一體化大數據處理平臺旨在構建“源-網-荷”一體化全景數據模型的海量大數據中心,為“源-網-荷”協同優化調度提供完整模型和數據支持!霸-網-荷”協同優化調度與全景綜合展示平臺能實現多種能源發電協同優化及能效分析,可通過風電、光伏與冷熱電聯產、儲能和電動汽車之間的協同優化調度來充分消納間歇性能源,實現電網負荷的削峰填谷!霸-網-荷”協同優化調度需統籌考慮發電電源與需求側負荷的協同,自適應調節電網、發電及可控負荷,充分消納電源出力,降低電網峰谷差!霸-網-荷”全景綜合展示則為分布式能源投資及運營者、配電電網管理及運行者等角色提供相應的人機展示。

    滿足分布式電源接入需求,構建供需互動的能源互聯網

        不同于被動配電網,主動配電網能接入高滲透率分布式電源,實現可控資源的充分挖掘與利用。主動配電網應滿足國家鼓勵發展的各類電源及新能源微電網的接入要求,形成能源互聯、能源綜合利用體系。

        發展主動配電網,適應新能源、分布式電源及各類負荷的接入,必須全面提升電網感知能力,包括多源信息融合下的主動配電網綜合負荷需求和分布式能源特性辨識技術,以及多信息源主動配電網態勢感知預警技術,為主動配電網提供同步測量信息、負荷需求特性辨識、狀態預測,實現主動配電網的態勢感知。應當運用大數據分析技術,將智能電表數據與網絡拓撲、數據采集與監視系統(SCADA)等有機結合,強化用電行為分析和非技術性網損分析,加強配電變壓器負載在線監測和饋線自愈控制,實現精準的負荷預測和分布式發電預測,打造融合智能電表、SCADA、設備狀態監測、微氣象等數據的新一代智能電網運行控制系統,實現對智能電網的描述、診斷、預見和處方性分析。

        發展分布式電源接入技術,必須加快融合多元能源,構建供需互動的能源互聯網。國家“千人計劃”專家馬釗博士認為,在能源互聯網規劃技術、架構設計方面,可以通過集成多種能源網和儲能,如天然氣、供熱系統、壓縮空氣、電動汽車等,提升智能電網特性。必須大力研究綜合能源和智能建筑集成規劃方法,將分布式能源發電和天然氣網、建筑節能等相結合,實現智能建筑中能源、儲能和負荷的優化配置,實現冷、熱、電三大能源系統的整合優化運行,構建可持續的能源零凈耗社區,建立低碳園區典范。馬釗博士建議在大數據背景下實施多網融合的智慧城市綜合能源規劃,建立概率和風險評估模型,逐步實現多元目標的優化規劃;加強能源多元供應、多輪驅動、負荷動態互動,以互聯網和大數據為核心,以電力電子等技術為支撐,開展標準化模塊設計,建立更加靈活的網絡拓撲結構。

    實現數據驅動型創新,加快研發配電網關鍵設備

        現代電網與互聯網的創新融合是未來電網的發展趨勢,包括電網技術與信息通信技術的融合、高電壓技術與微電子技術的融合、交直流電網的融合及電網一二次設備的融合等;ヂ摼W的本質是信息的互聯處理,而信息以數據為載體;電力行業蘊藏著海量數據資源,具備較高的數據價值需求。未來電網將實現以數據化、云計算為主的數據驅動型創新,而數據驅動型產品的應用將使未來的電網管理建立在對大量信息的高效采集和綜合利用上。同時,配電系統將出現高滲透率的可再生能源和海量多源的離散大數據、具備時空差異的源與負荷等。未來,配電系統需要靈活的網絡拓撲結構,結構的改變將帶來大量機遇,跨學科、跨行業、跨專業的技術創新融合成為不可逆的發展趨勢。

        未來,電力電子網絡化技術的發展將帶來智能配電網關鍵設備和新型材料的革新。據馬釗博士介紹,能源路由器是電網的樞紐,可支持多種能源的接入和傳輸,要根據源、網、荷選擇最佳路徑來傳輸電力。它能為分布式可再生能源發電和儲能提供即插即用的交/直流接口,具備電壓變換、電壓隔離、能量雙向流動的綜合調節能力,能根據故障情況自動與主網分離,加強電網自愈能力;調節網內的饋線潮流,實現功率的快速調節。

        大容量雙向換流器解決了潮流問題,變傳統的單相潮流為雙向潮流。多功能并網逆變器不僅能實現可再生能源并網的基本功能,而且還復合了治理電能質量問題的功能,可顯著提高并網逆變器的性價比,適用于微電網和分布式發電系統。智能開關包括短路電流限制器、固態斷路器、固態電源切換開關、軟常開開關設備等,能實現配電網自檢自愈、自主隔離故障。諧波治理可提高電能質量,實現未來配電側柔性交流輸電技術的延伸。孤島檢測和保護是另一種重要的配網技術,傳統的配電網采用輻射型供電,主網斷電則負荷失電,而分布式能源的接入可繼續為負荷供電,建立局部孤網,減少主網斷電帶來的損失。無功補償關鍵設備包括配電靜止同步補償器、有源電力濾波器等,能綜合協調由分布式能源接入、新型負荷及儲能裝置即插即用帶來的電壓,實現無功控制。

     (北極星配售電網訊)


     
     

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