配电技术论文(2)
配电技术论文篇二
智能配电网关键技术
摘 要 电力系统的建设与我国经济发展息息相关，我国当前经济建设尤其需要电网性能的稳定。本文首先对智能配电网和智能配电网的特征作了简要介绍，并对智能配电网功能进行了分类。在智能配电网的实现环节中，配电网自愈控制和分布式发电与智能微网技术是两种关键技术，本文对此进行了重点探讨，为进一步完善我国智能配电网提供了技术支撑。
关键词 智能配电网;微网系统;自愈控制;分布式发电与智能微网技术
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597(2014)21-0231-02
从我国未来的发展需求来看，实现数字化电力控制系统势在必行。对我国当前电网建设情况进行分析可知，我国的能源资源分布具有很强的区域性，这要求我国建立更完整的智能电网体系，以确保配电网供电更加可靠、电网运行安全更加稳定、提高可再生能源利用率、并增强电网抗攻击能力、有效促进企业运营管理，达到进一步规范电力市场的效果。[1]目前这方面工作正在初步规划中。
1 智能配电网概述
对整个智能电网而言，智能配电网是关键的组成部分，图1所示为智能电网系统图。智能配电网是指对先进控制技术、测量传感技术、信息通信技术以及计算机网络技术等进行有效融合，通过配电网高级自动化技术的运用，使这些先进技术在智能化的配电终端和开关设备上得以实现，并充分利用各种可视化软件的高级应用功能以及电网架构双向通信网络的物理支持，对再生能源的分布式发电单元进行及时有效控制，以不断激发电力用户参与电网互动的积极性，从而在配电网运行时对其进行高效监测、控制与保护。不断优化配电网性能，提高其可靠性与安全性，确保我国电力的稳定供应，同时不断完善相应的附加服务。
图1 智能电网系统图
2 智能配电网的特征
智能配电网相比传统配电网而言，主要有以下优点[2]：1)供电可靠性更高：对故障进行智能处理，便于及时发现解决问题，并能有效抵御人为破坏和自然灾害，当主网出现故障无法正常供电时，为保障重要用户的正常供电，可利用分布式发电、可再生能源组成的微网系统实现系统自愈;2)电能质量更加优质：通过对电能质量在线监测技术与先进电子补偿技术的使用，可更好的控制电压稳定，有效解决电能质量差的弊端;3)兼容性更好：随着大量分布式发电单元、可再生能源、储能装置的接入，配电网即插即用的功能得到了实现，并支持微网运行，使得负荷供电可靠性与配电网运行灵活性都得到了明显增加;4)互动能力更强：能及时响应用户需求，加强与客户之间的交流互动，为用户提供更多的附加服务，切实以用户作为服务中心并不断提高服务质量。
3 智能配电网关键技术
配电网高级自动化技术的运用是实现配电网智能化的关键技术条件，为确保电力企业与用户的双向互动得到有效增强，可结合配电网运行自动化技术、用户自动化技术、配电网管理自动化技术、定制电力技术以及分布式电源并网控制技术等先进技术手段，确保配电网对微网运行的支持。大量接入分布式发电、储能装置与可再生能源，对配电网资产利用进行优化，并不断提高电力市场化水平、企业管理水平和配电网综合自动化水平，以确保用户享受更加优质的供电服务[3]。
3.1 配电网自愈控制
由于配电网自愈控制十分复杂，只有充分运用先进的数学和控制理论才能确保智能配电网自愈控制的实现，应建立配电网自动判别算法，以提高系统故障扰动区、异常脆弱区、正常运行区以及检修维护区的各项评价指标，如电能质量评价指标、性能稳定指标、用户服务评价指标、兼容评价指标、经济评价指标等。对存在的安全隐患进行评估并预测后果，可确保配电网运行更加可靠，具有更强的自愈控制能力，使得供电系统更加灵活互动、清洁环保、安全可靠，收到较好的经济效益[4]。图2所示为配电网自愈控制和分区运行流程图。
配电网智能开关设备具有以下特点：功能强大、性能良好、可靠性高、维护简单、提供网络化远动接口、支持在线监测和自诊断功能。另外，为确保系统的自动检测和识别功能，应在配电终端设备设置故障检测，以满足电磁兼容性和户外工作环境的要求，除此以外，还应提供不间断电源以更好的支持通信方式和通信协议。配电网系统的拓扑结构灵活性强且可靠性高，配电终端设备和开关设备都具有遥测、遥信、遥调以及遥控功能。以下为智能配电网优化和自愈控制系统所具有的优点：1)对配电网运行状态进行实时预测;2)配电网自动化水平显著提高;3)算法的自适应;4)对配电网运行状态进行实时评估;5)实施自愈控制并实时运行优化;6)系统统一性和整体性良好;7)对智能电网的要求十分符合;8)收到的经济效益和社会效益十分显著。
图2 配电网自愈控制和分区运行流程图
3.2 分布式发电与智能微网技术
在我国能源结构中，煤炭、石油和天然气等不可再生资源占据比例很大，社会的发展不能只依靠这些不可再生资源，这也是可持续发展战略的要求。为解决该问题，可在合理的控制方式下对微网实行并网运行，在两种运行模式之间实现无缝转换，使得主电不再是电网供电的唯一途径。在电网并入DG后可有效激活电网的工作性能，而微网系统主要以DG作为物理基础。图3所示为典型的微网系统。
智能配电网的主要要求包括以下几方面[5]：1)不断增强电网发电的灵活性;2)确保电网供电安全可靠;3)调峰性能好， 启停方便， 对负荷平衡十分有利;4)提高电网抵抗灾害的能力;5)输电损耗量明显下降，节约成本;6)对特殊场合的用电需求均可满足;7)见效快且投资规模小，降低了投资风险。
图3 典型的微网系统
微网智能化可利用先进的通信技术、电力技术、控制技术以及计算机技术对组网过程遇到的技术难题进行有效处理，以满足我国未来社会发展对电网提出的更高要求。智能微网是一个智能化微型信息系统[6]。图4所示为智能微网的信息交互关系图。
图4 智能微网信息交互关系图
以下6个方面为智能微网所具有的主要特点：1)提供高可靠性电能;2)实现真正的自治;3)更有效利用分布式能源，尤其是可再生能源;4)满足用户多样化的需求;5)实现环境效益最大化; 6)实现经济效益最大化。
从技术和结构角度分析，智能微网与智能配电网之间密不可分，智能微网是一项融合了可再生能源和DG的新技术，在未来可广泛应用于环境污染的治理，有效应对全球气候变化与能源短缺问题。
4 结束语
在建设有中国特色智能电网的进程中，实现智能配电网是一项关键技术，能有效弥补当前配电网自动化水平低以及架构薄弱带来的不良影响，广泛应用于提高电网运行控制并加强电网与用户之间的互动作用。本文分析研究了配电网自愈控制技术和分布式发电与智能微网技术，作为智能配电网关键技术，对实现我国智能电网时代具有技术指导意义。
参考文献
[1]何光宇，孙英云，梅生伟.多指标自趋优的智能电网[J].电力系统自动化，2009，33(17)：1-5.
[2]常康，薛峰，杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术进展评述[J].电力系统自动化，2009，33(17)：10-15.
[3]徐丙垠，李天友，薛永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33(17)：38-42.
[4]余贻鑫.智能电网的技术组成和实现顺序[J].南方电网技术，2009，3(2)：1-5.
[5]陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33(8)：1-7.
[6]林宇锋，钟金，吴复立.智能电网技术体系探讨[J].电网技术，2009，33(12)：8-14.
作者简介
何宝宝(1986-)，男，汉族，甘肃秦安县人，主要研究电网规划发展，配电网运行管理等领域。
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