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摘要:近年来,城镇化与新农村发展,农村电力需求发生改变,配电网智能化改造受到关注。立足农村实际情况,分析配电网改造可行性与技术要求,对此提出一些意见,供以后工作参考。
关键词:农村配电网;智能化改造;可行性
智能网是社会经济与新技术发展的结果,促进节能与低碳经济,智能电网是其不可或缺与重要部分,电网整合实时生产与运营信息,可实现电网全寿命管理,优化能源配置,提高能源投资与利用效益,是实现增值服务的手段。作为其组成农村电网,加快改造升级,提升智能化有现实意义。配电网有高可靠性与高效率要求,能实现能源入网与满足家电智能化。农村配电网分散与复杂,考虑安全与可靠性,低电压等级电源是必要的。
1.农村配网智能化意义
智能电网实现对生产与运用信息的整合,对设备运行情况与使用寿命做全面管理,优化能源结构,提高能源综合利用,是实现服务增值的方法。农村配电网较为松散与复杂,智能电网农村地区比城市发挥更大优势。配电网智能改造是经济发展需要,满足居民收入增加,家用电器增多增加了能源需求;满足农业与农村工业对能源需要,实现现代农业与工业为农村经济的两个发动机;满足农村地区新能源开发与整合,加大新型能源使用等需求。农村配电网智能化,首先解决农村发展电力问题,其次提高电力使用率,整合新能源,是农村经济发展前提。
2.农村配电网现状
(1)农村能源短缺。电力企业一直重视城市电网建设,忽略农村电网改造与建设,使农村在发展环境存在能源短缺,造成人们依赖生物能,以煤炭或农作物作为能源,污染环境与效率低。对供电企业,农村窃电较多,电费收缴难,配电网难管理。
(2)农村电网基础薄弱。农村配电网大多是辐射电网,环网范围较小,线路长与直线多,且负荷密度小,是地理环境造成对配电网影响。农村地区设备老化,很多变压器没有维护,超载运行,容易因故障或受外界天气等影响发生停电。
(3)电网智能改造缺少资金。农村电网未建立长期投资机制,改造升级依靠政府,国家取消供电贴费,各地电力公司资金压力大,难以拿出资金智能改造农村配电网,县级电力企业利润小,发展力较弱,难以解决改造诸多难题。
3.农村配网智能改造对策
智能电网用在农村配网系统,对农村与边远地区能源消费可控和能空,主网故障下自恢复和需求调节等。与城市比较,农村与边远地区负荷偏低和分散性强,农村配电网设计用智能技术时,利用完善数据基础,准确获得与预测负荷大小与地址,减轻系统不确定性负荷。
(1)提高配网经济运行。①由于农村地区多用长距离与辐射配电线路,电压降大,运行电压低,导致末端电压无法满足用户电能要求。用智能电网,线路末端装上电压传感器,把电压信息传给变电站,,通过调节电压让变电站满足末端允许电压,线路保持适当电压。既可提高用电需求,又降低线路损耗,优化电能质量。
②用变电站与线路数据,传感器数据等,得到更准确与完善运行信息,计算线路与变压器损耗及负荷分析。③针对农村分散特点,通过智能通信网络获得需求或价格控制。电源短缺需求控制,在农村配网安装新的响应系统,用更复杂的监控系统,使负荷可控与能控。④家电下乡政策执行,农村地区用电需求有根本改变,电能质量要求日益增强。终端用电方面,普及节能设备与智能电器有非线性特性,其功率低,伴有谐波,导致闪烁与变压器超载日益增加,影响用户电能质量。可通过传感器技术,谐波监控,降低电网中谐波,提高运行质量。
(2)故障隔离和自适应相应。①过去重视电网动态性评估,灾害导致输配电停运影响用户,结合天气电网监控受到重视。通过结合监控有助预测结冰或别的天气信息,可预测供电故障,掌握可能的孤岛运行,是实现自适应与自恢复的组成。
②农村配网多是辐射式与多支路等,为节约设备投资,线路用隔离开关几何分段。当某支线故障,人工进行隔离,会停电时间长,停电范围根据经验决策;用智能电网后,结合传感器与通信技术,实现几个用户或者供电网间负荷切换,通过监视与记录故障电压与电流,确保增加负荷不引起过载,保持正常电压。另外,故障判断上,需要用计量装置做更多研究与创新,如监控配电噪音,确定配电上辅助设备故障,如避雷器等。
(3)分布能源影响。智能电网重要功能使配电系统分布电源接入与能源储存,协调间歇性等。这对偏远或者孤立地区发电是关键,这些地区燃料运费比自身费用高,对农村与边远地区,比大网输电,分布可再生能源空间大,首选应用离网风力发电。
①鉴于农村用户分散,应考虑分布电源。农村配网分布电源有小型屋顶光伏发电、家用风电机、沼气发电以及分布式电源。将来,3到5兆瓦风电机连接农村配电。农村配网选择接入可靠的分布式电源,有效形成备用热电源等,以降低负荷与减少损耗;与主配网故障断开孤立运行向配网运行设备恢复电源,有利于主网恢复,提高配网效率与电能质量、
②考虑将来汽车充电桩或者充电站。由于电源地点变动,难预测其配网系统数量与时间,对配网规划提出新挑战。
(4)地理信息与停电管理。边远地区与农村负荷分散及地理复杂,农村智能进程中应用地理系统GIS,记录用户地理和用电综合信息,改善系统与提高效率,有利于配网优化与分配电能,便于配网自动化寻址与范围分析等实现。
停电管理是智能电网应用功能,可监控配网运行。供电中断,通过计量装置表与其它传感器获取停电地点与设备信息。OMS系统准确记录原因与地点,通过分析其上传数据流,更准确记录前后运行数据,有利于原因分析,以便制定有效的检修维护,提高配网可靠性。
(5)智能通信系统。通信系统是配网智能化关键,是电网数据传输保障,农村配网通信系统应包含配电与计量自动化及信息采集等要求,统一设计规划,高效利用。通信系统包含配电主站和配电子站间,子站和配电终端间通信。农村配网系统智能改造通信系统,应选多种通信相结合方式,对系统可靠性与实时性要求高的控制终端选用专网通信系统;对馈线自动化地区用光纤通信。光纤通信是通信系统首选,工业以太网等技术。载波通信为通信網辅助,其频率与发送方式及组网要根据技术要求配置。无线公网是通信系统一个选择,选择无线网应符合开放性与技术成熟等要求,以GPRS与CDMA等成熟无线通信为主,用于不需远程监测与操作的配电终端通信,应用时需要符合技术要求。
4.总结
智能电网是电网企业对经济持续新发展进行的技术创新,应用在农村配网系统方法与工具发生改变,智能电网改善配网电能质量,故障时减少停电,加快恢复速度,提高可靠性。农村配网智能改造是社会与经济的必然,结合农村实际情况与新能源结构,利用计算机与信息技术,实践中总结配网智能改造经验,是实现智能化原则与有效方式。
参考文献:
[1]王占琪.农村配电网的智能化建设探讨[J].消费电子.2013(18):36
[2]韩诃龙.关于农村电网智能化改造问题探讨[J].科技创新与应用.2012(22):166
[3]李良.刍议农网配电智能化改造[J].通讯世界.2013(16):203-204
[4]罗贤伟.农网配电技术之我见[J].房地产导刊.2013(18):170
关键词:农村配电网;智能化改造;可行性
智能网是社会经济与新技术发展的结果,促进节能与低碳经济,智能电网是其不可或缺与重要部分,电网整合实时生产与运营信息,可实现电网全寿命管理,优化能源配置,提高能源投资与利用效益,是实现增值服务的手段。作为其组成农村电网,加快改造升级,提升智能化有现实意义。配电网有高可靠性与高效率要求,能实现能源入网与满足家电智能化。农村配电网分散与复杂,考虑安全与可靠性,低电压等级电源是必要的。
1.农村配网智能化意义
智能电网实现对生产与运用信息的整合,对设备运行情况与使用寿命做全面管理,优化能源结构,提高能源综合利用,是实现服务增值的方法。农村配电网较为松散与复杂,智能电网农村地区比城市发挥更大优势。配电网智能改造是经济发展需要,满足居民收入增加,家用电器增多增加了能源需求;满足农业与农村工业对能源需要,实现现代农业与工业为农村经济的两个发动机;满足农村地区新能源开发与整合,加大新型能源使用等需求。农村配电网智能化,首先解决农村发展电力问题,其次提高电力使用率,整合新能源,是农村经济发展前提。
2.农村配电网现状
(1)农村能源短缺。电力企业一直重视城市电网建设,忽略农村电网改造与建设,使农村在发展环境存在能源短缺,造成人们依赖生物能,以煤炭或农作物作为能源,污染环境与效率低。对供电企业,农村窃电较多,电费收缴难,配电网难管理。
(2)农村电网基础薄弱。农村配电网大多是辐射电网,环网范围较小,线路长与直线多,且负荷密度小,是地理环境造成对配电网影响。农村地区设备老化,很多变压器没有维护,超载运行,容易因故障或受外界天气等影响发生停电。
(3)电网智能改造缺少资金。农村电网未建立长期投资机制,改造升级依靠政府,国家取消供电贴费,各地电力公司资金压力大,难以拿出资金智能改造农村配电网,县级电力企业利润小,发展力较弱,难以解决改造诸多难题。
3.农村配网智能改造对策
智能电网用在农村配网系统,对农村与边远地区能源消费可控和能空,主网故障下自恢复和需求调节等。与城市比较,农村与边远地区负荷偏低和分散性强,农村配电网设计用智能技术时,利用完善数据基础,准确获得与预测负荷大小与地址,减轻系统不确定性负荷。
(1)提高配网经济运行。①由于农村地区多用长距离与辐射配电线路,电压降大,运行电压低,导致末端电压无法满足用户电能要求。用智能电网,线路末端装上电压传感器,把电压信息传给变电站,,通过调节电压让变电站满足末端允许电压,线路保持适当电压。既可提高用电需求,又降低线路损耗,优化电能质量。
②用变电站与线路数据,传感器数据等,得到更准确与完善运行信息,计算线路与变压器损耗及负荷分析。③针对农村分散特点,通过智能通信网络获得需求或价格控制。电源短缺需求控制,在农村配网安装新的响应系统,用更复杂的监控系统,使负荷可控与能控。④家电下乡政策执行,农村地区用电需求有根本改变,电能质量要求日益增强。终端用电方面,普及节能设备与智能电器有非线性特性,其功率低,伴有谐波,导致闪烁与变压器超载日益增加,影响用户电能质量。可通过传感器技术,谐波监控,降低电网中谐波,提高运行质量。
(2)故障隔离和自适应相应。①过去重视电网动态性评估,灾害导致输配电停运影响用户,结合天气电网监控受到重视。通过结合监控有助预测结冰或别的天气信息,可预测供电故障,掌握可能的孤岛运行,是实现自适应与自恢复的组成。
②农村配网多是辐射式与多支路等,为节约设备投资,线路用隔离开关几何分段。当某支线故障,人工进行隔离,会停电时间长,停电范围根据经验决策;用智能电网后,结合传感器与通信技术,实现几个用户或者供电网间负荷切换,通过监视与记录故障电压与电流,确保增加负荷不引起过载,保持正常电压。另外,故障判断上,需要用计量装置做更多研究与创新,如监控配电噪音,确定配电上辅助设备故障,如避雷器等。
(3)分布能源影响。智能电网重要功能使配电系统分布电源接入与能源储存,协调间歇性等。这对偏远或者孤立地区发电是关键,这些地区燃料运费比自身费用高,对农村与边远地区,比大网输电,分布可再生能源空间大,首选应用离网风力发电。
①鉴于农村用户分散,应考虑分布电源。农村配网分布电源有小型屋顶光伏发电、家用风电机、沼气发电以及分布式电源。将来,3到5兆瓦风电机连接农村配电。农村配网选择接入可靠的分布式电源,有效形成备用热电源等,以降低负荷与减少损耗;与主配网故障断开孤立运行向配网运行设备恢复电源,有利于主网恢复,提高配网效率与电能质量、
②考虑将来汽车充电桩或者充电站。由于电源地点变动,难预测其配网系统数量与时间,对配网规划提出新挑战。
(4)地理信息与停电管理。边远地区与农村负荷分散及地理复杂,农村智能进程中应用地理系统GIS,记录用户地理和用电综合信息,改善系统与提高效率,有利于配网优化与分配电能,便于配网自动化寻址与范围分析等实现。
停电管理是智能电网应用功能,可监控配网运行。供电中断,通过计量装置表与其它传感器获取停电地点与设备信息。OMS系统准确记录原因与地点,通过分析其上传数据流,更准确记录前后运行数据,有利于原因分析,以便制定有效的检修维护,提高配网可靠性。
(5)智能通信系统。通信系统是配网智能化关键,是电网数据传输保障,农村配网通信系统应包含配电与计量自动化及信息采集等要求,统一设计规划,高效利用。通信系统包含配电主站和配电子站间,子站和配电终端间通信。农村配网系统智能改造通信系统,应选多种通信相结合方式,对系统可靠性与实时性要求高的控制终端选用专网通信系统;对馈线自动化地区用光纤通信。光纤通信是通信系统首选,工业以太网等技术。载波通信为通信網辅助,其频率与发送方式及组网要根据技术要求配置。无线公网是通信系统一个选择,选择无线网应符合开放性与技术成熟等要求,以GPRS与CDMA等成熟无线通信为主,用于不需远程监测与操作的配电终端通信,应用时需要符合技术要求。
4.总结
智能电网是电网企业对经济持续新发展进行的技术创新,应用在农村配网系统方法与工具发生改变,智能电网改善配网电能质量,故障时减少停电,加快恢复速度,提高可靠性。农村配网智能改造是社会与经济的必然,结合农村实际情况与新能源结构,利用计算机与信息技术,实践中总结配网智能改造经验,是实现智能化原则与有效方式。
参考文献:
[1]王占琪.农村配电网的智能化建设探讨[J].消费电子.2013(18):36
[2]韩诃龙.关于农村电网智能化改造问题探讨[J].科技创新与应用.2012(22):166
[3]李良.刍议农网配电智能化改造[J].通讯世界.2013(16):203-204
[4]罗贤伟.农网配电技术之我见[J].房地产导刊.2013(18):170