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【摘要】:智能电网的出现,可以使我们的生活智能化,方便化,高效化,特别是与人民生活息息相关的配网系统中,更能让我们更直观的感受到。所以实现智能电网的智能配电已经成为必然趋势,在智能电网建设的起步发展阶段,对于中小型城市来说,网架结构简单,建设和改造配电网使其智能化都有不少优势,从而为大面积建设智能配电网提供经验。而随着国民经济的发展,对电网安全稳定运行、电能质量及供电优质服务工作的要求越来越高。作为完成电力输送和分配的最后一个步骤,配电可靠性与电能质量在电网发展中占着举足轻重的地位,智能电网的发展会使人们越来越重视电网的配电可靠性与电能质量问题,进一步大力推动我国智能电网的研究和产业的发展。
【关键词】:智能电网,智能配电,配电可靠性,高级测量体系AMI
1引言
在电网建设中, 配电网系统一直充当着电力系统和电力用户之间的重要连接角色。在电力事业发展中, 配电网系统的建设和改造是保障整个电力系统对于电力用户供电服务质量的可靠与稳定的重要体现。随着电力事业的发展和电力体制改革的不断深化, 电力企业的电网建设与发展也面临着巨大的挑战, 实现智能电网下的配电网的自动化改造也是电力企业应对电力事业发展和电力体制改革的重要措施和表现, 同时智能电网配电自动化改造也对于电网自动化建设发展也有着重要的推进作用。
智能电网包括智能输电网和智能配电网,而这之中配电网又更能体现出智能之所在,其一直充当着电力系统和电力用户之间的重要连接角色。目前智能电网的相关研究大体包括4 个方面,有高级量测体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)。其中:AMI 的主要功能是授权用户,使系统同负荷建立起联系;ADO 是实现电网自愈功能;ATO它强调阻塞管理和降低大规模停运的风险。
由于未来全面建设和谐社会、小康社会以及可持续发展对电力供应的更高要求,结合我国电网建设的实际情况不同种类的能源分布状况,中国国家电网公司把“以坚强网架为基础,以通信信息平台为支持,以智能控制为手段”作为智能电网的内涵,主张构建“坚强的”智能电网,以解决电网的安全稳定运行、配电网可靠供电、可再生能源的充分利用、电力企业资产和运营管理、电网抗攻击能力、电力市场化等领域内的一系列问题。
就目前来说,我国配电网的发展明显滞后于发电、输电。电网有一半的损耗发生在配电网,我国配电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行能力远低于输电网,配电网急需解决以下新的问题:
1)配电网优化运行和自愈控制问题;
2)分布式发电对配电网的影响问题;
3)支持可再生能源发电的政策和市场运行问题;
4)大型大规模电动汽车及充电站接入对配电网的影响问题;
5)配电阻塞问题;
2智能配电技术概述
智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础,通过应用和融合先进的测量和传感技
术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术,利用智能化的开关设备、配电终端设备,在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下,允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行,鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动,以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制,最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。
与传统的配电网相比较,智能配电网具有如下特征:更高的供电可靠性;更优质的电能质量;更好的兼容性;更强的互动能力;更高的电网资产利用率;集成的可视化管理平台。
要保证配电网安全、可靠、经济地运行和向用户供电,不仅需要有电力网络和通信网络的物理支持,还需要有集成各种高级应用功能的软件支持。。
3配电网关键技术
3.1配电网自愈控制
智能配电网的自愈控制通过应用先进的数学和控制理论,建立起配电网在异常脆弱区、故障扰动区、检修维护区、正常运行区下的自动判别算法,在稳定评价指标、电能质量评价指标、经济评价指标、兼容评价指标、用户服务评价指标体系下,对配电网运行状态进行实时评估和隐患预测,并执行相应区域的控制方案,以实现配电网优化运行和自愈控制的目的,达到安全可靠、经济高效、清洁环保、灵活互动和友好开放的供电要求。
要实现智能配电网的自愈和优化控制,需要满足以下几个条件。具备各种智能化的开关设备和智能化的配电终端设备。②配电网系统中拥有多电源,具有灵活可靠的拓扑结构。
③可靠的通信网络。
3.2分布式发电与智能微网技术
微网技术是新型电力电子技术和分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的综合,集成多个分布式发电单元和负荷作为一个单独的系统,为用户提供电能和热能。在合理的控制方式下,微网可以并网运行也可以脱离主电网孤立运行,并可实现两种运行模式的无缝转换。DG(Distributed Generation)是微网系统形成的物理基础,大量的DG 并入电网以后,会给电网带来积极影响,符合智能配电网要求,提高电网供电可靠性,增加电网发电的灵活性和防灾害水平。并且调峰方便,有利于平衡负荷,还可以满足特殊场合的用电需求,减少输电损耗。但大量的DG 并入电网以后,改变了传统配电网潮流单向流动的现状,给配电网带来了很多新的技术问题,需要进一步研究:1)电压调整问题;2)继电保护问题;3)对短路电流水平的影响;4)对配电网电能质量的影响。
智能微网与智能配電网密不可分:①从结构上, 智能微网与智能配电网都包含系统的配电和用电环节;②从技术上,智能微网与智能配电网都融合了各种先进的技术和设备;③从需求上,智能微网与智能配电网都能为用户提供更好的服务,满足用户多样化的需求;④从效益上,智能微网与智能配电网都是以经济效益、能源效益和环境效益作为发展智能化的驱动力,实现效益的最大化。智能化的微网能够充分利用自身特色帮助推动配电网智能化的实现,因此智能微网将是未来智能配电网新的组织形式。无论从结构、技术上来讲,还是从需求、效益上来讲,智能微网与智能配电网都密不可分,智能化的微网能够充分利用自身特色帮助推动配电网智能化的实现,它是未来智能配电网新的组织形式。 3.3高级量测系统AMI技术
高级量测体系(Advanced Metering Infrastructure,AMI)已经在国外得到了广泛应用,许多国家已经安装了智能电表。AMI能 够实现电能计量、记录“三表”(电表、气表和水表)消费信息,并且能够双向通信进行远程阅读。此外,用户端口技术也在深度研究中,它为在能源供应者与消费者之间建立通信端口提供能量服务功能,这些功能包括:1)需求侧响应和实时定价;2)损耗监测;3)远程连接/断开;4)支持配电网运行;5)电能质量监测;完善用户信息。典型的AM I系统如图2所示,由智能表计、数据收集单元、回程传输单元、通信网络、量测数据管理系统组成。AM I和配电管理系统( Distribution Management System ,DMS) 是实现智能电网蓝图的重要一步。将两者有机地结合起来,可以提高电网运行效率和实现资源的优化配置。
3.4配电网快速仿真与模拟技术
配电网快速仿真与模拟技术是实现配电网自愈的重要工具,它能够实现的主要功能包括自适应保护、故障自动定位和排除、网络重构、自动电压和无功控制等,仿真工具包括配电网状态评估、电网潮流优化、电网动态安全评估、负荷预测等,建模工具包括网络拓扑分析、设备模型、负荷模型和发电模型,DFSM 在实时软件平台基础上,应用数学分析工具和先进的预测技术,根据配电网物理结构、电网运行状态,实现配电网的精确状态估计和实时优化运行,预测配电网潜在事件,并为系统运行人员提供辅助决策建议和最优决策服务,从而实现配电网自愈。
4配电自动化技术
4.1配电自动化与智能配电网的关系
智能配电网要求高层次的配电系统自动化系统与之相适应,需要对现有的配电自动化系统(DA)进行发展和延伸,以适应分布式电源接入、供电可靠性提高的要求。配电自动化的技术内容完全包含在智能配电网内, 且是其基础的内容。从中国配电网实际需求、技术成熟程度来看, 建设智能配电网, 应优先开展配电自动化应用工作。
配电自动化系统中需充分考虑分布式电源、储能系统、电动汽车充放电设施、用户定制电力技术、智能需求侧管理等方面的影响。同时,其功能需要延伸至用户室内网,在保证用户用电可靠性要求的前提下,有效增加电力设备的利用率。 还可根据AMI提供的大量实时数据,对配网的工况进行状态估计、快速仿真与模拟,实现运行方式的优化等等,以保证配网运行在高水平状态。
DA在智能配电网概念下, 称为高级配电自动化(ADA), 要适应分布式电源和柔性配电设备的大量接入, 满足功率双向流动配电网的监控需要;采用分布式智能控制, 现场终端装置能够通过局域网交换信息, 实现广域电压无功调节、 快速故障隔离等控制功能; 应具有良好的开放性和可扩展性, 支持监控设备和应用软件的即插即用。
4.2几个关键技术问题
(1)通信技术;目前, 通信仍然是制约配电自动化应用的瓶颈。光纤通信稳定可靠, 但成本相对较高, 敷设工作量大。近年来, 随着光纤设备价格的不断下降, 光纤通信已成为首选。为避免某一站点因失去电源影响同一环路上其他站点的通信, 宜采用以太网无源光网络( EPON) 。对于因敷设困难等原因, 光纤达不到的站点, 可采用电缆屏蔽层载波、 通用分组无线电业务( GPRS) 等通信方式。GPRS 安装维护方便,不像光纤那样容易受外力破坏, 尽管偶尔有延时长和掉线的现象, 但能够满足 DA 应用要求, 是一种比较适宜的通信方式。不过, 根据电监会 5 号令5电力二次系统安全防护规定6, 作为公网的 GPRS 不能用于遥控场合。5 号令主要是针对变电站监控制定的, 至于中压配电网控制是否有必要这样要求, 还有待于探讨。事实上, 国际上很多 DA 工程都使用公共电话交换网或移动通信网, 在采取适当的防护措施后, 其安全性是有保证的。以往 DA 多采用点对点串行通信方式, 需通过配电子站转发终端数据, 通信速率低, 且配置和管理维护工作量大。下一步应采用网络通信方式, 实现终端与主站之间透明传输; 同时实现终端之间对等数据交换, 以支持分布式智能控制功能。
(2)馈线终端电源;馈线终端(FTU)一般采取蓄电池储电, 寿命在3a-5a, 电池维护更换工作量大。近年来, 超级电容技术发展迅速, 像常规蓄电池这么大的体积, 容量可以做到十几法, 能够维持终端工作0.5h, 采取一些特殊的技术措施, 能够满足 DA 应用要求。
(3)互感器;柱上开关、环网柜使用常规电压、 电流互感器,体积大, 安装很不方便; 而数字化变电站应用的电子式互感器成本过高, 不宜直接用于 DA。因此, 有必要针对 DA 应用的特点, 开发新型传感装置。国外已研制出中压配电网电压、电流传感器并获得一定范围的应用,值得借鉴。
(4)小电流接地故障定位;中性点非有效接地系统单相接地故障电流小,检测十分困难。馈线故障中绝大多数是单相接地故障, 已有的 DA 系统均不具备单相小电流接地故障定位功能, 其应用效果大打折扣。目前, 已开发出基于故障暂态或注入信号的小电流接地故障选线定位技术,成功率在 90%以上,值得推廣应用。
(5)解决自动化孤岛问题;目前, 供电企业普遍存在自动化孤岛现象, 导致重复投资、 数据来源不一致、 管理维护工作量大等问题。由于各个自动化系统之间信息不能共享, 限制了许多 DA 功能的应用, 如调度人员仍然不得不通过电话了解用户停电投诉信息, 人工分析来自SCADA 系统的运行与故障检测信息、AMR 系统的停电检测信息, 确定故障位置、停电范围并制定负荷转供方案。因此, 有必要应用基于IEC 61968标准的企业信息集成总线技术, 打通各个自动化系统之间的联络, 充分发挥配电管理信息化的作用。
5总结与展望 尽管国际上智能电网研究侧重点不同,重点关注都是与配电相关的问题。本文介绍了智能电网环境下配电问题的一些关键问题与技术,主要包括智能配电网与配电自动化两个方面。配电自动化的推广应用, 对于改进配电网技术装备水平、提高供电质量与配电网管理水平具有十分重要的意义目前,DA工作的重点应放在确保系统的实用化上。另一方面,要树立长远观点,做好与建设智能配电网的衔接工作。在拥有特别重要的用户、对供电可靠性要求特别高的区域,可应用基于分布式智能的快速故障自愈技术。此外,在具备条件的情况下,可进行一些分布式电源并网监控、电动车充电站监控等试点工作。
智能电网的优势是明显的,但也存在巨大的挑战。智能电网的建设是一个浩大的系统性工程,从技术的角度涉及能源、信息、电子、材料等多个学科领域。许多技术还处于开发的初级阶段。过渡到智能电网将是一个漫长的过程,需要逐步过渡和多种技术长期共存,必须加以规划,从而防止在电网可靠性和安全性、以及通信网络的安全性等方面不必要的损失。
参考文献
[1]余贻鑫. 智能电网述评[J]. 中国电机工程学报,2009,29(34);1-8.
[2]王成山. 我国智能配电技术展望[J]. 南方电网技术,2010,4(1);18-22.
[3]范明天. 配电自动化规划的基本思路和步骤[J]. 中国电力,2004,37(3);65-67.
[4]徐丙垠. 配电自动化若干问题的探讨[J]. 电力系统自动化,2010,34(9);81-86.
[5]马其燕. 智能配电网关键技术[J]. 现代电力,2010,27(2);39-44.
[6]王守相,王成山.现代配电系统分析[M].北京:高等教育出版社,2007.
[7]United States Department of Energy Office of ElectricTransmission and Distribution, GRID 2030” a national visionfor electricity’s second 100 years, July, 2003.
[8]BARAN M E, KELLE A W. State Estimation for Real- timemonitoring of Distribution Systems [J]. IEEE Transactions on PowerSystems, 1994, 9(3): 1601- 1609.
郵寄地址:湖北省宜昌市三峡大学电气与新能源学院,刘溪收,电话:18171757288
【关键词】:智能电网,智能配电,配电可靠性,高级测量体系AMI
1引言
在电网建设中, 配电网系统一直充当着电力系统和电力用户之间的重要连接角色。在电力事业发展中, 配电网系统的建设和改造是保障整个电力系统对于电力用户供电服务质量的可靠与稳定的重要体现。随着电力事业的发展和电力体制改革的不断深化, 电力企业的电网建设与发展也面临着巨大的挑战, 实现智能电网下的配电网的自动化改造也是电力企业应对电力事业发展和电力体制改革的重要措施和表现, 同时智能电网配电自动化改造也对于电网自动化建设发展也有着重要的推进作用。
智能电网包括智能输电网和智能配电网,而这之中配电网又更能体现出智能之所在,其一直充当着电力系统和电力用户之间的重要连接角色。目前智能电网的相关研究大体包括4 个方面,有高级量测体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)。其中:AMI 的主要功能是授权用户,使系统同负荷建立起联系;ADO 是实现电网自愈功能;ATO它强调阻塞管理和降低大规模停运的风险。
由于未来全面建设和谐社会、小康社会以及可持续发展对电力供应的更高要求,结合我国电网建设的实际情况不同种类的能源分布状况,中国国家电网公司把“以坚强网架为基础,以通信信息平台为支持,以智能控制为手段”作为智能电网的内涵,主张构建“坚强的”智能电网,以解决电网的安全稳定运行、配电网可靠供电、可再生能源的充分利用、电力企业资产和运营管理、电网抗攻击能力、电力市场化等领域内的一系列问题。
就目前来说,我国配电网的发展明显滞后于发电、输电。电网有一半的损耗发生在配电网,我国配电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行能力远低于输电网,配电网急需解决以下新的问题:
1)配电网优化运行和自愈控制问题;
2)分布式发电对配电网的影响问题;
3)支持可再生能源发电的政策和市场运行问题;
4)大型大规模电动汽车及充电站接入对配电网的影响问题;
5)配电阻塞问题;
2智能配电技术概述
智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础,通过应用和融合先进的测量和传感技
术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术,利用智能化的开关设备、配电终端设备,在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下,允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行,鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动,以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制,最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。
与传统的配电网相比较,智能配电网具有如下特征:更高的供电可靠性;更优质的电能质量;更好的兼容性;更强的互动能力;更高的电网资产利用率;集成的可视化管理平台。
要保证配电网安全、可靠、经济地运行和向用户供电,不仅需要有电力网络和通信网络的物理支持,还需要有集成各种高级应用功能的软件支持。。
3配电网关键技术
3.1配电网自愈控制
智能配电网的自愈控制通过应用先进的数学和控制理论,建立起配电网在异常脆弱区、故障扰动区、检修维护区、正常运行区下的自动判别算法,在稳定评价指标、电能质量评价指标、经济评价指标、兼容评价指标、用户服务评价指标体系下,对配电网运行状态进行实时评估和隐患预测,并执行相应区域的控制方案,以实现配电网优化运行和自愈控制的目的,达到安全可靠、经济高效、清洁环保、灵活互动和友好开放的供电要求。
要实现智能配电网的自愈和优化控制,需要满足以下几个条件。具备各种智能化的开关设备和智能化的配电终端设备。②配电网系统中拥有多电源,具有灵活可靠的拓扑结构。
③可靠的通信网络。
3.2分布式发电与智能微网技术
微网技术是新型电力电子技术和分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的综合,集成多个分布式发电单元和负荷作为一个单独的系统,为用户提供电能和热能。在合理的控制方式下,微网可以并网运行也可以脱离主电网孤立运行,并可实现两种运行模式的无缝转换。DG(Distributed Generation)是微网系统形成的物理基础,大量的DG 并入电网以后,会给电网带来积极影响,符合智能配电网要求,提高电网供电可靠性,增加电网发电的灵活性和防灾害水平。并且调峰方便,有利于平衡负荷,还可以满足特殊场合的用电需求,减少输电损耗。但大量的DG 并入电网以后,改变了传统配电网潮流单向流动的现状,给配电网带来了很多新的技术问题,需要进一步研究:1)电压调整问题;2)继电保护问题;3)对短路电流水平的影响;4)对配电网电能质量的影响。
智能微网与智能配電网密不可分:①从结构上, 智能微网与智能配电网都包含系统的配电和用电环节;②从技术上,智能微网与智能配电网都融合了各种先进的技术和设备;③从需求上,智能微网与智能配电网都能为用户提供更好的服务,满足用户多样化的需求;④从效益上,智能微网与智能配电网都是以经济效益、能源效益和环境效益作为发展智能化的驱动力,实现效益的最大化。智能化的微网能够充分利用自身特色帮助推动配电网智能化的实现,因此智能微网将是未来智能配电网新的组织形式。无论从结构、技术上来讲,还是从需求、效益上来讲,智能微网与智能配电网都密不可分,智能化的微网能够充分利用自身特色帮助推动配电网智能化的实现,它是未来智能配电网新的组织形式。 3.3高级量测系统AMI技术
高级量测体系(Advanced Metering Infrastructure,AMI)已经在国外得到了广泛应用,许多国家已经安装了智能电表。AMI能 够实现电能计量、记录“三表”(电表、气表和水表)消费信息,并且能够双向通信进行远程阅读。此外,用户端口技术也在深度研究中,它为在能源供应者与消费者之间建立通信端口提供能量服务功能,这些功能包括:1)需求侧响应和实时定价;2)损耗监测;3)远程连接/断开;4)支持配电网运行;5)电能质量监测;完善用户信息。典型的AM I系统如图2所示,由智能表计、数据收集单元、回程传输单元、通信网络、量测数据管理系统组成。AM I和配电管理系统( Distribution Management System ,DMS) 是实现智能电网蓝图的重要一步。将两者有机地结合起来,可以提高电网运行效率和实现资源的优化配置。
3.4配电网快速仿真与模拟技术
配电网快速仿真与模拟技术是实现配电网自愈的重要工具,它能够实现的主要功能包括自适应保护、故障自动定位和排除、网络重构、自动电压和无功控制等,仿真工具包括配电网状态评估、电网潮流优化、电网动态安全评估、负荷预测等,建模工具包括网络拓扑分析、设备模型、负荷模型和发电模型,DFSM 在实时软件平台基础上,应用数学分析工具和先进的预测技术,根据配电网物理结构、电网运行状态,实现配电网的精确状态估计和实时优化运行,预测配电网潜在事件,并为系统运行人员提供辅助决策建议和最优决策服务,从而实现配电网自愈。
4配电自动化技术
4.1配电自动化与智能配电网的关系
智能配电网要求高层次的配电系统自动化系统与之相适应,需要对现有的配电自动化系统(DA)进行发展和延伸,以适应分布式电源接入、供电可靠性提高的要求。配电自动化的技术内容完全包含在智能配电网内, 且是其基础的内容。从中国配电网实际需求、技术成熟程度来看, 建设智能配电网, 应优先开展配电自动化应用工作。
配电自动化系统中需充分考虑分布式电源、储能系统、电动汽车充放电设施、用户定制电力技术、智能需求侧管理等方面的影响。同时,其功能需要延伸至用户室内网,在保证用户用电可靠性要求的前提下,有效增加电力设备的利用率。 还可根据AMI提供的大量实时数据,对配网的工况进行状态估计、快速仿真与模拟,实现运行方式的优化等等,以保证配网运行在高水平状态。
DA在智能配电网概念下, 称为高级配电自动化(ADA), 要适应分布式电源和柔性配电设备的大量接入, 满足功率双向流动配电网的监控需要;采用分布式智能控制, 现场终端装置能够通过局域网交换信息, 实现广域电压无功调节、 快速故障隔离等控制功能; 应具有良好的开放性和可扩展性, 支持监控设备和应用软件的即插即用。
4.2几个关键技术问题
(1)通信技术;目前, 通信仍然是制约配电自动化应用的瓶颈。光纤通信稳定可靠, 但成本相对较高, 敷设工作量大。近年来, 随着光纤设备价格的不断下降, 光纤通信已成为首选。为避免某一站点因失去电源影响同一环路上其他站点的通信, 宜采用以太网无源光网络( EPON) 。对于因敷设困难等原因, 光纤达不到的站点, 可采用电缆屏蔽层载波、 通用分组无线电业务( GPRS) 等通信方式。GPRS 安装维护方便,不像光纤那样容易受外力破坏, 尽管偶尔有延时长和掉线的现象, 但能够满足 DA 应用要求, 是一种比较适宜的通信方式。不过, 根据电监会 5 号令5电力二次系统安全防护规定6, 作为公网的 GPRS 不能用于遥控场合。5 号令主要是针对变电站监控制定的, 至于中压配电网控制是否有必要这样要求, 还有待于探讨。事实上, 国际上很多 DA 工程都使用公共电话交换网或移动通信网, 在采取适当的防护措施后, 其安全性是有保证的。以往 DA 多采用点对点串行通信方式, 需通过配电子站转发终端数据, 通信速率低, 且配置和管理维护工作量大。下一步应采用网络通信方式, 实现终端与主站之间透明传输; 同时实现终端之间对等数据交换, 以支持分布式智能控制功能。
(2)馈线终端电源;馈线终端(FTU)一般采取蓄电池储电, 寿命在3a-5a, 电池维护更换工作量大。近年来, 超级电容技术发展迅速, 像常规蓄电池这么大的体积, 容量可以做到十几法, 能够维持终端工作0.5h, 采取一些特殊的技术措施, 能够满足 DA 应用要求。
(3)互感器;柱上开关、环网柜使用常规电压、 电流互感器,体积大, 安装很不方便; 而数字化变电站应用的电子式互感器成本过高, 不宜直接用于 DA。因此, 有必要针对 DA 应用的特点, 开发新型传感装置。国外已研制出中压配电网电压、电流传感器并获得一定范围的应用,值得借鉴。
(4)小电流接地故障定位;中性点非有效接地系统单相接地故障电流小,检测十分困难。馈线故障中绝大多数是单相接地故障, 已有的 DA 系统均不具备单相小电流接地故障定位功能, 其应用效果大打折扣。目前, 已开发出基于故障暂态或注入信号的小电流接地故障选线定位技术,成功率在 90%以上,值得推廣应用。
(5)解决自动化孤岛问题;目前, 供电企业普遍存在自动化孤岛现象, 导致重复投资、 数据来源不一致、 管理维护工作量大等问题。由于各个自动化系统之间信息不能共享, 限制了许多 DA 功能的应用, 如调度人员仍然不得不通过电话了解用户停电投诉信息, 人工分析来自SCADA 系统的运行与故障检测信息、AMR 系统的停电检测信息, 确定故障位置、停电范围并制定负荷转供方案。因此, 有必要应用基于IEC 61968标准的企业信息集成总线技术, 打通各个自动化系统之间的联络, 充分发挥配电管理信息化的作用。
5总结与展望 尽管国际上智能电网研究侧重点不同,重点关注都是与配电相关的问题。本文介绍了智能电网环境下配电问题的一些关键问题与技术,主要包括智能配电网与配电自动化两个方面。配电自动化的推广应用, 对于改进配电网技术装备水平、提高供电质量与配电网管理水平具有十分重要的意义目前,DA工作的重点应放在确保系统的实用化上。另一方面,要树立长远观点,做好与建设智能配电网的衔接工作。在拥有特别重要的用户、对供电可靠性要求特别高的区域,可应用基于分布式智能的快速故障自愈技术。此外,在具备条件的情况下,可进行一些分布式电源并网监控、电动车充电站监控等试点工作。
智能电网的优势是明显的,但也存在巨大的挑战。智能电网的建设是一个浩大的系统性工程,从技术的角度涉及能源、信息、电子、材料等多个学科领域。许多技术还处于开发的初级阶段。过渡到智能电网将是一个漫长的过程,需要逐步过渡和多种技术长期共存,必须加以规划,从而防止在电网可靠性和安全性、以及通信网络的安全性等方面不必要的损失。
参考文献
[1]余贻鑫. 智能电网述评[J]. 中国电机工程学报,2009,29(34);1-8.
[2]王成山. 我国智能配电技术展望[J]. 南方电网技术,2010,4(1);18-22.
[3]范明天. 配电自动化规划的基本思路和步骤[J]. 中国电力,2004,37(3);65-67.
[4]徐丙垠. 配电自动化若干问题的探讨[J]. 电力系统自动化,2010,34(9);81-86.
[5]马其燕. 智能配电网关键技术[J]. 现代电力,2010,27(2);39-44.
[6]王守相,王成山.现代配电系统分析[M].北京:高等教育出版社,2007.
[7]United States Department of Energy Office of ElectricTransmission and Distribution, GRID 2030” a national visionfor electricity’s second 100 years, July, 2003.
[8]BARAN M E, KELLE A W. State Estimation for Real- timemonitoring of Distribution Systems [J]. IEEE Transactions on PowerSystems, 1994, 9(3): 1601- 1609.
郵寄地址:湖北省宜昌市三峡大学电气与新能源学院,刘溪收,电话:18171757288