李海山

(天津泰達(dá)電力公司 天津300456)

淺談開發(fā)區(qū)電網(wǎng)智能化建設(shè)

李海山

(天津泰達(dá)電力公司 天津300456)

按照國(guó)家電網(wǎng)“十一五”末期公布的智能電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃及其建設(shè)時(shí)間表，結(jié)合開發(fā)區(qū)電網(wǎng)實(shí)際，提出從光纖敷設(shè)和智能電表安裝工程開始，逐步開展智能變電站、配網(wǎng)自動(dòng)化、智能營(yíng)銷系統(tǒng)建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化奠定基礎(chǔ)。

調(diào)控一體化 四搖功能 光纖網(wǎng)絡(luò) 光鏈路 底層光結(jié)點(diǎn) 分光器 光纖自愈單環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)

0 引 言

2003年，美國(guó)能源部和美國(guó)電力科學(xué)研究院(EPRI)在經(jīng)歷了加州大面積停電事故后，針對(duì)老舊電力設(shè)備進(jìn)行更新改造，依靠新技術(shù)，首先提出智能電網(wǎng)概念并開始相關(guān)研究。2005年，歐洲委員會(huì)發(fā)起“智能電網(wǎng)歐洲技術(shù)論壇”，并于 2006年針對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源并網(wǎng)需求，發(fā)布了“歐洲未來(lái)電網(wǎng)智能化規(guī)劃”。我國(guó)則針對(duì)自身國(guó)情，以特高壓電網(wǎng)建設(shè)、清潔可再生能源接入、智能化變電站改造、智能化配電網(wǎng)建設(shè)、用戶用電信息采集、電動(dòng)汽車充電站、智能電表覆蓋為智能電網(wǎng)發(fā)展方向。

當(dāng)前，智能電網(wǎng)處于研究和實(shí)踐的起始階段，尚無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。智能電網(wǎng)(Smart Grid)是大家普遍接受的術(shù)語(yǔ)和稱謂，其定義是：傳統(tǒng)電網(wǎng)與現(xiàn)代傳感測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、新材料技術(shù)緊密融合而形成的新一代電力系統(tǒng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的全面監(jiān)控和信息智能化統(tǒng)一管理，在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，能夠接納更多可再生分布式能源和用戶更高需求的電力網(wǎng)絡(luò)，具有魯棒、自愈、兼容、經(jīng)濟(jì)、集成和優(yōu)化6大特征。

1 開發(fā)區(qū)區(qū)電網(wǎng)與國(guó)家電網(wǎng)的差距

國(guó)家電網(wǎng)于2009年下半年拉開智能電網(wǎng)建設(shè)序幕，目前處于試點(diǎn)階段。從實(shí)施情況看，初期智能電網(wǎng)建設(shè)主要體現(xiàn)在用電采集系統(tǒng)鋪開以及智能化、新能源并網(wǎng)技術(shù)的部分應(yīng)用、數(shù)字化變電站和配網(wǎng)自動(dòng)化試點(diǎn)等方面。

國(guó)家電網(wǎng)公司2009年4月向社會(huì)公布了中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃及其建設(shè)時(shí)間表：①2009—2010年是規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，制訂技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制。②2011—2015年是全面建設(shè)階段，將加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用。③2016—2020年是引領(lǐng)提升階段，將全面建成統(tǒng)一的智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力大幅提升，清潔能源裝機(jī)化比例達(dá)到 35%，分布式電源“即插即用”，智能電表普及應(yīng)用。

開發(fā)區(qū)配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的一個(gè)組成部分，應(yīng)按照國(guó)家電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一部署開展建設(shè)。

2 目 標(biāo)

開發(fā)區(qū)擬從光纖敷設(shè)和智能電表安裝工程開始，利用 3年時(shí)間有計(jì)劃推進(jìn)智能營(yíng)銷系統(tǒng)和配網(wǎng)自動(dòng)化試點(diǎn)建設(shè)，到 2015年基本實(shí)現(xiàn)用戶自動(dòng)抄表和負(fù)荷在線信息互動(dòng)共享，配網(wǎng)故障定位、故障隔離自動(dòng)化，調(diào)控協(xié)調(diào)一體化，全部 35～110,kV站無(wú)人值守，為下一階段試點(diǎn)摸底奠定基礎(chǔ)。

2.1 智能變電站建設(shè)

①全部 35～110,kV變電站初步完善功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守標(biāo)準(zhǔn)。②在報(bào)建工程中試用變壓器油色譜和局部放電在線監(jiān)測(cè)、開關(guān)觸頭和電纜接頭在線測(cè)溫、斷路器手車遙控等智能化裝置，實(shí)現(xiàn)新建 110,kV站主要設(shè)備狀態(tài)信息及時(shí)反饋，為逐步智能化奠定基礎(chǔ)。③實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化。

2.2 關(guān)于配網(wǎng)自動(dòng)化及其通信通道建設(shè)

光纜是實(shí)現(xiàn)信息傳遞和自動(dòng)控制的載體，如同人體神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)信息傳輸可靠性起著至關(guān)重要的作用。配網(wǎng)自動(dòng)化光纖網(wǎng)絡(luò)(EPON)系統(tǒng)所需光纜敷設(shè)受到配網(wǎng)規(guī)劃、用電負(fù)荷中心相對(duì)實(shí)際地理位置、供電一次設(shè)備接線方式(至少滿足雙電源單環(huán)網(wǎng)供電方式)和光纖路由等因素制約。因此，開展配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)必須結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際和規(guī)劃，堅(jiān)持“先小范圍試驗(yàn)后推廣”的原則。

目前開發(fā)區(qū)的區(qū)域公用110,kV和35,kV變電站已全部被光纖覆蓋，區(qū)域公用站之間基本形成光纖自愈單環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)(光纜纖芯數(shù)量為 12、24、48芯)，因此無(wú)論老區(qū)與新建區(qū)，在區(qū)域公用站范圍內(nèi)都可隨意選擇實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化主站位置，主站與子站所需的OLT(光纖匯集中間層終端)的通信可利用現(xiàn)有的區(qū)域公用自愈單環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)。目前要解決的是配網(wǎng)自動(dòng)化 EPON系統(tǒng)中子站到終端的通信，也就是進(jìn)行子站OLT通過(guò)分光器到ONU(底層光結(jié)點(diǎn))和FTU(智能終端)的光鏈路(ODN)的建設(shè)，如圖 1所示。

圖1 子站OLT建設(shè)Fig.1 OLT construction in substations

2.3 智能營(yíng)銷系統(tǒng)建設(shè)

適時(shí)結(jié)合實(shí)施階梯電價(jià)有計(jì)劃地推廣智能電表安裝，利用區(qū)域公用 110,kV和 35,kV光纖自愈單環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)和新建的配網(wǎng)自動(dòng)化 EPON系統(tǒng)的光纜其他線芯資源，增設(shè) OLT(光線路終端)、分光器、光結(jié)點(diǎn)構(gòu)成智能營(yíng)銷光纖通信網(wǎng)絡(luò)。

3 結(jié) 論

綜上所述，配網(wǎng)自動(dòng)化光纖通信網(wǎng)絡(luò)由已有公用110,kV和 35,kV光纖自愈單環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)和新建子站到終端的 EPON通信系統(tǒng)組成，智能營(yíng)銷光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則利用自愈單環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)和新建子站到終端的EPON系統(tǒng)的光纜其他線芯資源構(gòu)成，因此初級(jí)智能電網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)已經(jīng)建立，開發(fā)區(qū)電網(wǎng)基礎(chǔ)開展智能化建設(shè)的條件非常優(yōu)越。

On Strategy of Smart Grid Construction in TEDA Power Distribution System

LI Haishan
(TEDA Power Supply Company，Tianjin 300456，China)

Based on requirements of Smart Grid Implementation Plan during the 11th 5-year Plan Period announced by the State Grid and its construction timetable，as well as practical conditions of TEDA，a roadmap of smart grid construction in TEDA was presented，which includes the foundation laying of fibre optical，installation of Advanced Metering Infrastructure(AMI)and step-by-step construction of intelligent substations，distribution automation and a smart marketing system.

coordinated dispatching and control system；four remote function；fibre optical network；fibre optical loop；lower level fibre optical node；optical splitter；optical fibre self-healing monocycle network system

TM734

A

1006-8945(2014)06-0053-02

2014-05-09