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配電網(wǎng)形態(tài)正由單向無(wú)源網(wǎng)絡(luò )向供需互動(dòng)的有源網(wǎng)絡(luò )演變
編輯 時(shí)間:2021-10-15
雄安新區首個(gè)配電“雙花瓣”高可靠供電示范工程投運、浙江電網(wǎng)配電物聯(lián)網(wǎng)臺區交互功能測試平臺啟用、湖北黃石城區72條配電線(xiàn)路具備“自愈”功能、四川成都將實(shí)施一流配電網(wǎng)建設改造三年行動(dòng)、中電聯(lián)標準化管理中心發(fā)布《配網(wǎng)帶電作業(yè)機器人檢測規范》征求意見(jiàn)稿……近日,配電網(wǎng)領(lǐng)域動(dòng)作頻頻,成為焦點(diǎn)。
業(yè)內人士認為,如今配電技術(shù)方興未艾,站在新型電力系統發(fā)展關(guān)鍵時(shí)間節點(diǎn),配電技術(shù)、配電裝備面臨前所未有的發(fā)展機遇,推動(dòng)配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展,需要持續不斷提升配電網(wǎng)運維及安全質(zhì)量管理水平。
數字+物理混合仿真技術(shù)適應未來(lái)需求
配網(wǎng)作為電網(wǎng)發(fā)展的主戰場(chǎng),地位正日益凸顯。眾所周知,配電臺區、線(xiàn)路在運行中容易受到各種因素干擾,尤其是配電線(xiàn)路低矮且環(huán)境復雜,事故多具有突發(fā)性,受到外力破壞的威脅更大。
中國電力科學(xué)研究院有限公司宋曉輝認為,針對我國配電網(wǎng)故障率居高不下,單相接地、斷線(xiàn)故障診斷誤判、漏判現象仍較嚴重的現狀,配電自動(dòng)化、一二次融合裝置及數字化、物聯(lián)化技術(shù)應用等技術(shù)手段將為解決配電網(wǎng)安全問(wèn)題打下良好基礎。
業(yè)內人士認為,配電網(wǎng)數字+物理混合仿真技術(shù),可滿(mǎn)足設備檢測由點(diǎn)向線(xiàn)至面的全方位測試,適應未來(lái)新技術(shù)發(fā)展需要!艾F有電網(wǎng)試驗研究手段不足,動(dòng)模試驗規模受限、數字仿真物理建模難、掛網(wǎng)運行局限性大。先進(jìn)的新一代配電網(wǎng)試驗研究手段是配電網(wǎng)真型試驗系統!闭憬娏茖W(xué)研究院研究員王子凌表示,通過(guò)構建和還原準真實(shí)的區域配電網(wǎng),最大程度逼近配電網(wǎng)真實(shí)的物理環(huán)境、運行環(huán)境以及各種真實(shí)故障,在配網(wǎng)一次設備、二次設備、智能運檢設備、配電物聯(lián)網(wǎng)等方面,開(kāi)展全方位研究與全景式試驗驗證。
向供需互動(dòng)的有源網(wǎng)絡(luò )演變
國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司總工程師李敬如認為,配電網(wǎng)由單向無(wú)源網(wǎng)絡(luò )向供需互動(dòng)的有源網(wǎng)絡(luò )演變,供需平衡難度加大,源荷的界限將更加模糊,網(wǎng)絡(luò )潮流出現復雜多向流動(dòng),對配電網(wǎng)的安全可靠運行提出更高要求。分布式電源大規模接入給配電系統帶來(lái)更多不確定性、隨機性,系統運行方式更復雜,傳統確定性規劃難以適應新型電力系統構建,配電網(wǎng)規劃需要向多場(chǎng)景、概率性規劃轉變。
“隨著(zhù)大規模能量型儲能技術(shù)的成熟,未來(lái)配電網(wǎng)的形態(tài)將發(fā)生很大變化!标兾麟娏茖W(xué)研究院副院長(cháng)劉健分析,除少數擁有中高壓用電設備的用戶(hù)仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網(wǎng)外,絕大多數用戶(hù)將采用低壓直流微電網(wǎng)模式,其特點(diǎn)是基于與家用電動(dòng)汽車(chē)通用的儲能裝置、以用戶(hù)為單位、采用用戶(hù)低電壓等級,相鄰用戶(hù)的低壓直流微電網(wǎng)間以常開(kāi)開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò )。
目前,我國已經(jīng)建設了規模宏大的中壓交流配電網(wǎng),未來(lái)還將新建大量中壓交流配電網(wǎng),在儲能技術(shù)成熟之前,這些中壓交流配電網(wǎng)對于滿(mǎn)足用戶(hù)供電需求必不可少。但是對于一些負荷密度很低的偏遠地區,該策略則顯得非常不經(jīng)濟:供電半徑長(cháng),使得電壓質(zhì)量難以保障,線(xiàn)路損耗很高;總線(xiàn)路長(cháng),其間還往往需要跨越高山和河流,故障率較高,維護工作量也很大,最終售電回報卻很低。
“低壓直流微電網(wǎng)為主要形態(tài)的未來(lái)配電網(wǎng),可極大減少線(xiàn)路長(cháng)度和設備數量,節約海量的線(xiàn)桿、溝道等輔助設施!眲⒔≌J為,從商業(yè)模式角度看,隨著(zhù)儲能技術(shù)日漸成熟,低壓直流微電網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)一樣,在未來(lái)將成為用戶(hù)的首選。配電業(yè)務(wù)需要適應潮流,向協(xié)助用戶(hù)建設低壓直流微電網(wǎng)、并提供儲能元件的重放電管理服務(wù)轉換。
探討研究彈性配電網(wǎng)靈活重構
業(yè)內人士認為,配電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎,目前正面臨著(zhù)結構形態(tài)、技術(shù)形態(tài)和功能形態(tài)變革。在高比例分布式能源、大規模電動(dòng)汽車(chē)充電樁布局的背景下,配電網(wǎng)結構形態(tài)正在快速演變,配電網(wǎng)新技術(shù)、新裝備不斷涌現。
比如在推動(dòng)配網(wǎng)設備管理數字化轉型方面,浙江電力實(shí)現了配網(wǎng)設備全流程可視化追溯,打破原有各地市公司配網(wǎng)設備管理各自為戰的局面,基本實(shí)現配網(wǎng)設備故障管理全量信息透明化,對同一件設備實(shí)現“終生管理”。
王子凌介紹,浙江電力改變了基層單位配網(wǎng)設備管理的固有觀(guān)念,以前當配網(wǎng)設備出現故障時(shí)往往“一換了之”,或片面地將設備故障歸因于“設備老化”、“惡劣天氣”,如今通過(guò)故障設備全流程管控,提升了浙江全省配網(wǎng)設備綜合管理能力、故障設備綜合診斷分析能力。
在王子凌看來(lái),配電網(wǎng)領(lǐng)域未來(lái)仍將大有可為,重點(diǎn)研究方向有幾個(gè)方面:物聯(lián)網(wǎng)、數據智能融合下的彈性配電網(wǎng)靈活重構方法;自愈控制系統主站與智能終端就地控制間的協(xié)調配合技術(shù);彈性配電系統監測預警及全景信息可視化關(guān)鍵技術(shù);先進(jìn)的配電資產(chǎn)全生命周期智能化管理技術(shù)等。