传统配电网智能化发展的探讨

传统配电网智能化发展的探讨

(广东电网有限责任公司茂名高州供电局525200)

摘要:配电网是沟通大电网和用户的重要环节,起到将电能由主网分配至用户的作用。配电网发展的重点一方面在于缓解电力供给侧、需求侧矛盾,提高供电可靠性;另一方面在于提升配电网智能化水平,满足分布式电源和多元负荷的灵活接入要求,促进分布式能源的广泛消纳和高效利用。

关键词:配电网;灵活可靠;节能高效

“十二五”期间,我国主网网架明显改善,但配电网基础仍然比较薄弱,尤其是部分中低压配网处于“原生态”状态。近年来,随着茂名电网电力需求的迅速增长,部分区域配电网供电能力不足、中低压配电网自动化程度不足等问题将逐渐凸显出来。特别是“十九大”以来,电网企业公司提出为满足人民对美好生活向往的电力需求,让人民从“用上电”迈向“用好电”的目标。如何构建强简有序、灵活可靠的配电网架构,实现配电网可观可控,满足社会生产和生活智慧用能需求,提高电网供电可靠性、电能质量和服务水平,需在以下几方面协同发展:

一、因地制宜调整配电网结构,提升供电能力

按照“三分”(配电网络结构“分区”、配电网结构“分层”、公用线路和用户设备管理“分界”)原则,对卡脖子、“挂灯笼”、大分支等不合理结构进行优化,构建强简有序、灵活可靠、供电能力充足的配电网架构,服务城镇化建设、新农村建设,根本解决重过载、低电压等突出问题,差异化提升供电可靠性和配电网网架灵活性。

1、强化城镇配电网

(1)分析现有线路利用效率,充分挖掘供电能力,根据负荷发展水平,确定目标网架,“土建一次建成、电气分布实施”,避免过于超前或过于保守,优化完善网架结构,合理划分变电站供电范围,构建高、中、低压配电网相互匹配,构建强简有序,目标明确,过渡清晰的网络,解决非标准接线多、环网率低、可转供率低等问题。

(2)高标准建设中心城区配电网,将中心城区建设高可靠性示范区。城市新区采用网格化规划,提升配电网规划管理的精益化水平。老城区按“分区”、“分层”、“分界”原则,理清供电范围、合理调整负荷,构建清晰可靠的目标接线组,确保线路裕度充足、可环负荷可转。

(3)提升不停电作业能力,加强配网抢修管理。利用现有技术不断推广不停电作业项目,逐步覆盖停电作业的项目。依托营配调贯通成果及业务融合,进一步开展数据治理与功能优化,综合分析停电故障及用户报修信息,实施实用化故障辅助研判,全面支撑配网故障主动抢修业务应用。

2.精准升级农村配电网

(1)按照全面建成小康社会对农村地区电力保障的要求,以精准投资、经济适用、标准化、差异化为原则,改造升级农村电网,逐步提高农村电网信息化、自动化、智能化水平,解决农村电网供电可靠性低、电压稳定性差及农村经济发展较快地区用电瓶颈问题,建成结构合理、技术先进、安全可靠、智能高效的现代农村电网,促进城乡电力公共服务均等化、提升电力普遍服务能力。

(2)强化农村地区配电网网架结构。高压配电网适当增加布点,解决供电半径和供电质量问题。中压配电网加快主干网架建设,合理规划中压配电网线路的供电半径和线径,标准配置导线截面,合理增加线路分段数;对具备联络条件的单辐射线路,应打破行政堡垒,优先就近联络;对长期轻载的单辐射线路,考虑合并馈线,或按备用线处理,不新出线与其环网;对部分线路负载率高但区域平均负载率不高的情况,优先采用调整负荷方式,提高供电安全可靠水平。提升农村配电网N-1通过率和联络率。

(3)系统开展农村配电网电压治理。利用推广应用智能电表电压监测,利用调子自动化和计量自动化系统采集的电压和无功监测数据,按“站-线-变-户”分析低压用户电压不合格原因,系统开展低电压问题治理。

按照“电压优化、无功片区就地平衡”的思路,以220千伏变电站供电范围为单位,合理配置无功补偿装置,分季节、分时段合理设置AVC电压、无功定值上下限,确保10千伏线路电压在合格和合理范围。

配变和低压线路问题造成的台区低电压通过分析配变档位、负载率、功率因数、三相不平衡度、供电距离、线路截面和负荷分布,定位原因并提出相应措施。关注台区首端电压低于210V,供电半径超过500米,负载率超过60%三相不平衡度超过15%,线径较小,功率因数低于0.95的台区数据;梳理存在潜在低电压风险的台区,提前规划建设。

多措并举、防治结合,按照“小容量、密布点、短半径”的原则,合理增加电源及配电变压器布点,合理规划中压配网线路的供电半径和线径,适当配置无功补偿装置。

(4)保障光伏扶贫、农光互补等新能源接入与消纳。因地制宜实施美丽乡村配电网示范工程,全面完成贫困地区农村电网改造升级,保障小水电及光伏发电等分布式电源接入,保障光伏扶贫等新能源无障碍接入和消纳。

二、配电终端全覆盖,跨平台数据共享与交互

以“需求导向、智能实用、适度超前”为原则,与配电网一次网架、配电网通信同步规划、同步建设。因地制宜选择配电自动化技术路线,差异化开展配电自动化建设,实现配电网可观、可控,满足提高供电可靠性、改善供电质量、提升配电网管理水平的业务需求。提升分布式能源等能源综合利用接入配电网自动化的标准化建设。

(1)因地制宜地选择配电自动化建设模式。A+、A类分区采用智能分布式馈线自动化方案,实现配电网自愈控制;其他分区采用电压电流型馈线自动化方案,故障隔离、快速复电;一遥故障指示器作为配网自动化过渡方案,安装在非自动化开关的负荷侧、未实现自动化开关覆盖的第一级分支线及自动化开关分段距离较长的主干线,提高故障定位能力和分析能力。

(2)开展配电自动化主站建设。按照“一体化电网运行智能系统”技术要求完善配电自动化主站平台,以支撑配调集约化为应用主体,通过各种自动化终端一体化应用,实现数据“一方采集、多方应用”,通过各种自动化系统和信息系统应用集成,实现配电网运行状态全面监测、故障定位与处理、抢修业务流程的一体化贯通、故障自动隔离与恢复等功能。提升配网自动化系统实用化、智能化水平,有效支撑各条线配用电业务的管理。

(3)试点区域性控制保护技术。在配电网、微电网层面试点应用区域性控制保护装置,研究新能源及分布式电源接入对系统继电保护的影响,以及采用区域电网控制与保护技术的解决方案,配合一体化电网运行智能系统的推广应用进行相关配套改造,以提高设备自动化和电网智能化水平。

(4)提升数据融合分析应用能力。需加强营销、计量自动化、调度系统数据互联互通,完善大数据业务支撑体系,提供智能配用电大数据典型业务应用功能模块,实现配网调度和客服调度末端融合,提升配电网智能化运营水平。

三、升级配电网装备水平,节能高效

全面推进配电网装备标准化配置,实现配电网装备水平升级和节能降耗,保障电网安全可靠运行。

(1)开展配网设备全生命周期管理。收集和分析挂网运行设备的各生产厂家、各种类型配网设备数量、缺陷、故障、售后服务等运行数据,进行关键设备运行评价,开展配网设备全生命周期管理,统筹优化配网设备选型建设和运维,延长配网设备寿命,提高运行效益。

(2)推进配电网装备标准化、序列化、简约化。优先选用小型化、无油化、少(免)维护、低损耗节能环保、具备可扩展功能的配电设备,优先选择高可靠性、小型化、紧凑型配电自动化终端。推行功能模块化、接口标准化,提高配电网设备通用性、互换性。

(3)提高电缆化率及架空线路绝缘化率。符合条件区域结合市政建设与景观需要,持续提升电缆覆盖水平;在树线矛盾严重地区以及城镇建筑密集地区,加强架空线路绝缘化改造。市政基础设施建设改造时,同步规划、同步设计、同步建设电力电缆和光缆通道,预留电力电缆和光缆管孔与位置。

(4)优化升级配电变压器。大力推进老旧配电变压器、高损配电变压器的升级改造,推广S13、S15型节能变压器的应用,逐步淘汰S7型高损耗变压器。

(5)更新改造配电网开关设备。推进开关设备智能化,提升配电网开关动作准确率。根据配电自动化发展需求推进开关设备更新改造,合理选用配电设备信息采集形式及终端类型,综合考虑终端布点优化配置。统筹考虑停电时间、施工安排等因素,对老旧油开关以及防误装置不完善、操作困难的开关设备进行重点升级改造。

(6)提升线路抵御自然灾害能力。采用加强型电杆、新型材料电杆、铜缆线路等措施,适度提升保底网架线路的防灾抗灾水平,提高配电网抵御自然灾害的能力。

四、结语

配电网作为输配电系统的最后一个环节,其供用电的质量、可靠性关系到用户能否“用好电”。配电网需具有必备的容量裕度、适当的负荷转移能力、一定的自愈能力和应急处理能力,实现“源—网—荷”高效互动,允许分布式电源和储能设备安全、无缝接入,“即插即用”,向“安全、可靠、绿色、高效”的智能配电网发展。

参考文献:

[1]DL/T5729—2016,配电网规划设计技术导则[S],北京:中国电力出版社,2016.

[2]DL/T599—2016,中低压配电网改造技术原则[S],北京:中国电力出版社,2016.

[3]卢小海,中山供电局智能化配电网建设的探索及实践模式分析[J].中国高新技术企业,2013(7):129-131.

[4]曾怀,县城配电网智能化发展探讨[J].贵州电力技术,2013(3):84-85.

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