智能配電網(wǎng)研究

張旖旎

摘要由于分布式發(fā)電的日益滲入和電能需求的增加，不久的將來，配電網(wǎng)中潮流會(huì)逐漸浮動(dòng)。在保證電能質(zhì)量和穩(wěn)定性的同時(shí)控制這些浮動(dòng)，智能配電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。本文闡述了智能配電網(wǎng)的概念及系統(tǒng)構(gòu)成，并簡單介紹其包含技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及最新成果。通過本文研究，可清楚了解智能配電網(wǎng)較之傳統(tǒng)配電網(wǎng)的一系列優(yōu)勢，更能體現(xiàn)智能配電網(wǎng)發(fā)展的必要性。

關(guān)鍵詞智能配電網(wǎng)；分布式發(fā)電；實(shí)際應(yīng)用；最新成果

1智能配電網(wǎng)簡述

智能配電網(wǎng)顧名思義就是在傳統(tǒng)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上更加智能，更加自動(dòng)化，融合各種測量、傳感、控制及網(wǎng)絡(luò)通信等先進(jìn)的技術(shù)，通過使用智能開關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備，在配電網(wǎng)高級自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上，允許大量可再生能源及分布式電源大量接入，以及支持更智能濃縮的微網(wǎng)的運(yùn)行。因此智能配電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)能更好地鼓勵(lì)形形色色的電力用戶參與進(jìn)電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。鑒于融合了多領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，較之傳統(tǒng)配電網(wǎng)會(huì)更加穩(wěn)定，更加堅(jiān)強(qiáng)，最終為電力用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的電力供應(yīng)和其它附加服務(wù)。

智能配電網(wǎng)應(yīng)包含如下系統(tǒng)和設(shè)備：

1）用戶管理系統(tǒng)。

2）分布式電源管理系統(tǒng)。

3）高級電力電子設(shè)備。

4）高級的傳感器。

5）電能質(zhì)量優(yōu)化和評估系統(tǒng)。

從表1我國配電網(wǎng)近期發(fā)展歷程中可見智能配電網(wǎng)的研究與發(fā)展勢在必行，是解決如今經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展下配電網(wǎng)各種局限的唯一途徑。

2智能配電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用

2.1自愈控制技術(shù)的應(yīng)用

電網(wǎng)自愈是堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的核心，是評價(jià)一個(gè)電網(wǎng)是否安全合格可靠的重要指標(biāo)。它的發(fā)展是整個(gè)電網(wǎng)的基石。自愈控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是繼電保護(hù)及軟件控制等一系列的綜合控制，由預(yù)防控制及事故控制組成的完整控制體系。

目前，我國已研發(fā)了滿足收集配電網(wǎng)信息，支持繼電保護(hù)定值區(qū)切換及智能配電網(wǎng)中極其重要的適應(yīng)電網(wǎng)接入“即插即用”式分布電源等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了綜合在線監(jiān)測，通過一次設(shè)備數(shù)字信息快速獲取和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)在事故下能快速響應(yīng)，故障排除后能及時(shí)恢復(fù)可靠供電，并智能記憶，預(yù)防類似事故再次發(fā)生，更能智能兼容分布式電源的接入，并保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。

2.2分布式發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，電力需求迅速膨脹，各地配電網(wǎng)在用電高峰季節(jié)都出現(xiàn)不同程度的運(yùn)行安全隱患。因此在電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的廣大經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)，分布式發(fā)電技術(shù)剛好彌補(bǔ)集中式發(fā)電的局限性?？衫貌煌貐^(qū)具體的豐富可再生能源因地適宜的解決缺電的問題。

對于城鎮(zhèn)分布式發(fā)電技術(shù)是不可缺少的重要補(bǔ)充。傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)因?qū)Τ擎?zhèn)污染嚴(yán)重，需要日漸減少，分布式發(fā)電技術(shù)作為補(bǔ)充因其能源清潔，形式多種正被積極推廣?，F(xiàn)國家電網(wǎng)將分布式電源作為各供電營業(yè)廳新興業(yè)務(wù)逐步推廣，政府及國家電網(wǎng)都對安裝分布式電源的電力用戶給予大力支持。河南省對于此類發(fā)電上網(wǎng)用戶以每度電0.42元的電價(jià)由可再生能源發(fā)展基金支付給電力用戶。

其中分布式發(fā)電中太陽能發(fā)電的發(fā)展最快，因其使用設(shè)備簡單，安裝簡便受到廣大企業(yè)的青睞。

一個(gè)太陽能系統(tǒng)主要由太陽電池板、并網(wǎng)逆變器、交流保護(hù)開關(guān)箱、電度表和電纜構(gòu)成。

在上海已經(jīng)建成了15kW野橋菜場PV系統(tǒng)、200kW臨港重型基地Pv系統(tǒng)、15kW金山農(nóng)業(yè)示范園PV系統(tǒng)lOkW軌道交通聲屏障PV系統(tǒng)。

2.3高級量測體系的應(yīng)用

除支持分布式電源的大量接入外，智能配電網(wǎng)不同于傳統(tǒng)配電網(wǎng)的另一個(gè)關(guān)鍵特征，是能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的互動(dòng)，而高級量測體系（AMI）是支持智能互動(dòng)功能的關(guān)鍵技術(shù)。

高級量測體系是一個(gè)采集處理用戶負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)（DR）控制的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是監(jiān)控及實(shí)現(xiàn)互動(dòng)的先決條件和關(guān)鍵支撐技術(shù)。

近幾年在數(shù)字化變電站、配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)與改造方面一直走在國內(nèi)前列，先進(jìn)的傳感與測控技術(shù)、高度集成的通訊系統(tǒng)、自愈控制與優(yōu)化的高級軟件系統(tǒng)日新月異。

2.4智能微網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

微網(wǎng)利用新型電力電子技術(shù)，綜合分布式發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)，在特定的控制方式下，可以并網(wǎng)運(yùn)行也可以脫離主電網(wǎng)孤立運(yùn)行，靈活為用戶提供電能和熱能。圖1是一個(gè)典型的微網(wǎng)系統(tǒng)模型。

3結(jié)論

在電力行業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)中，配電系統(tǒng)無疑是與用戶聯(lián)系最緊密的。而電力行業(yè)的定位一直都是服務(wù)群眾，企業(yè)發(fā)展以群眾需求為基礎(chǔ)，電力行業(yè)的定位決定了未來配電網(wǎng)的地位，因此智能配電網(wǎng)都將是未來智能電網(wǎng)的核心。