配電網形态正由單向無源網絡向供需互動的(de)有源網絡演變
2021-10-15

核心閱讀:随著(zhe)大(dà)規模能量型儲能技術的(de)成熟,未來(lái)配電網的(de)形态将發生很大(dà)變化(huà)。除少數擁有中高(gāo)壓用(yòng)電設備的(de)用(yòng)戶仍采用(yòng)35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網外,絕大(dà)多(duō)數用(yòng)戶将采用(yòng)低壓直流微電網模式。

雄安新區(qū)首個(gè)配電“雙花瓣”高(gāo)可(kě)靠供電示範工程投運、浙江電網配電物(wù)聯網台區(qū)交互功能測試平台啓用(yòng)、湖北(běi)黃(huáng)石城(chéng)區(qū)72條配電線路具備“自愈”功能、四川成都将實施一流配電網建設改造三年行動、中電聯标準化(huà)管理(lǐ)中心發布《配網帶電作業機器人(rén)檢測規範》征求意見稿……近日,配電網領域動作頻(pín)頻(pín),成爲焦點。

業内人(rén)士認爲,如今配電技術方興未艾,站在新型電力系統發展關鍵時(shí)間節點,配電技術、配電裝備面臨前所未有的(de)發展機遇,推動配電網高(gāo)質量發展,需要持續不斷提升配電網運維及安全質量管理(lǐ)水(shuǐ)平。

數字+物(wù)理(lǐ)混合仿真技術适應未來(lái)需求

配網作爲電網發展的(de)主戰場(chǎng),地位正日益凸顯。衆所周知,配電台區(qū)、線路在運行中容易受到各種因素幹擾,尤其是配電線路低矮且環境複雜(zá),事故多(duō)具有突發性,受到外力破壞的(de)威脅更大(dà)。

中國電力科學研究院有限公司宋曉輝認爲,針對(duì)我國配電網故障率居高(gāo)不下(xià),單相接地、斷線故障診斷誤判、漏判現象仍較嚴重的(de)現狀,配電自動化(huà)、一二次融合裝置及數字化(huà)、物(wù)聯化(huà)技術應用(yòng)等技術手段将爲解決配電網安全問題打下(xià)良好基礎。

業内人(rén)士認爲,配電網數字+物(wù)理(lǐ)混合仿真技術,可(kě)滿足設備檢測由點向線至面的(de)全方位測試,适應未來(lái)新技術發展需要。“現有電網試驗研究手段不足,動模試驗規模受限、數字仿真物(wù)理(lǐ)建模難、挂網運行局限性大(dà)。先進的(de)新一代配電網試驗研究手段是配電網真型試驗系統。”浙江電力科學研究院研究員(yuán)王子淩表示,通(tōng)過構建和(hé)還(hái)原準真實的(de)區(qū)域配電網,最大(dà)程度逼近配電網真實的(de)物(wù)理(lǐ)環境、運行環境以及各種真實故障,在配網一次設備、二次設備、智能運檢設備、配電物(wù)聯網等方面,開展全方位研究與全景式試驗驗證。

向供需互動的(de)有源網絡演變

國網經濟技術研究院有限公司總工程師李敬如認爲,配電網由單向無源網絡向供需互動的(de)有源網絡演變,供需平衡難度加大(dà),源荷的(de)界限将更加模糊,網絡潮流出現複雜(zá)多(duō)向流動,對(duì)配電網的(de)安全可(kě)靠運行提出更高(gāo)要求。分(fēn)布式電源大(dà)規模接入給配電系統帶來(lái)更多(duō)不确定性、随機性,系統運行方式更複雜(zá),傳統确定性規劃難以适應新型電力系統構建,配電網規劃需要向多(duō)場(chǎng)景、概率性規劃轉變。

“随著(zhe)大(dà)規模能量型儲能技術的(de)成熟,未來(lái)配電網的(de)形态将發生很大(dà)變化(huà)。”陝西電力科學研究院副院長(cháng)劉健分(fēn)析,除少數擁有中高(gāo)壓用(yòng)電設備的(de)用(yòng)戶仍采用(yòng)35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網外,絕大(dà)多(duō)數用(yòng)戶将采用(yòng)低壓直流微電網模式,其特點是基于與家用(yòng)電動汽車通(tōng)用(yòng)的(de)儲能裝置、以用(yòng)戶爲單位、采用(yòng)用(yòng)戶低電壓等級,相鄰用(yòng)戶的(de)低壓直流微電網間以常開開關聯絡。

目前,我國已經建設了(le)規模宏大(dà)的(de)中壓交流配電網,未來(lái)還(hái)将新建大(dà)量中壓交流配電網,在儲能技術成熟之前,這(zhè)些中壓交流配電網對(duì)于滿足用(yòng)戶供電需求必不可(kě)少。但是對(duì)于一些負荷密度很低的(de)偏遠(yuǎn)地區(qū),該策略則顯得(de)非常不經濟:供電半徑長(cháng),使得(de)電壓質量難以保障,線路損耗很高(gāo);總線路長(cháng),其間還(hái)往往需要跨越高(gāo)山和(hé)河(hé)流,故障率較高(gāo),維護工作量也(yě)很大(dà),最終售電回報卻很低。

“低壓直流微電網爲主要形态的(de)未來(lái)配電網,可(kě)極大(dà)減少線路長(cháng)度和(hé)設備數量,節約海量的(de)線杆、溝道等輔助設施。”劉健認爲,從商業模式角度看,随著(zhe)儲能技術日漸成熟,低壓直流微電網和(hé)電動汽車一樣,在未來(lái)将成爲用(yòng)戶的(de)首選。配電業務需要适應潮流,向協助用(yòng)戶建設低壓直流微電網、并提供儲能元件的(de)重放電管理(lǐ)服務轉換。

探討(tǎo)研究彈性配電網靈活重構

業内人(rén)士認爲,配電網是能源互聯網的(de)重要基礎,目前正面臨著(zhe)結構形态、技術形态和(hé)功能形态變革。在高(gāo)比例分(fēn)布式能源、大(dà)規模電動汽車充電樁布局的(de)背景下(xià),配電網結構形态正在快(kuài)速演變,配電網新技術、新裝備不斷湧現。

比如在推動配網設備管理(lǐ)數字化(huà)轉型方面,浙江電力實現了(le)配網設備全流程可(kě)視化(huà)追溯,打破原有各地市公司配網設備管理(lǐ)各自爲戰的(de)局面,基本實現配網設備故障管理(lǐ)全量信息透明(míng)化(huà),對(duì)同一件設備實現“終生管理(lǐ)”。

王子淩介紹,浙江電力改變了(le)基層單位配網設備管理(lǐ)的(de)固有觀念,以前當配網設備出現故障時(shí)往往“一換了(le)之”,或片面地将設備故障歸因于“設備老化(huà)”、“惡劣天氣”,如今通(tōng)過故障設備全流程管控,提升了(le)浙江全省配網設備綜合管理(lǐ)能力、故障設備綜合診斷分(fēn)析能力。

在王子淩看來(lái),配電網領域未來(lái)仍将大(dà)有可(kě)爲,重點研究方向有幾個(gè)方面:物(wù)聯網、數據智能融合下(xià)的(de)彈性配電網靈活重構方法;自愈控制系統主站與智能終端就地控制間的(de)協調配合技術;彈性配電系統監測預警及全景信息可(kě)視化(huà)關鍵技術;先進的(de)配電資産全生命周期智能化(huà)管理(lǐ)技術等。(來(lái)源 北(běi)極星輸配電網)

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