杨彬
国网湖南省电力有限公司新邵县供电分公司,湖南 邵阳,422900
摘要:我们可以将智能电网理解为集成应用先进的传感测量、通信、信息的电网。计算机及控制技术的新型电网,和传统电网相比较,智能电网在运行可靠性、交互性、集成性及信息互动化等诸多方面均占据优势。众所周知,变电站是维持电网内电力资源稳定传送的重要装置,在电力生产实践中,一定要严格依照相关规范加大变电站运行可靠性的维护,进而让智能电网将自身效能充分发挥出来。
关键词:智能电网;可靠性因素;对策分析
引言
应用智能化、自动化技术提高配网电力系统的运行稳定性、用户的用电可靠性是电力行业发展的必然途径。其中,配网自动化技术的应用是重要一环,本文对配网自动化在智能电网中的应用进行分析,为进一步开展工作提供参考。
1智能电网及配网自动化概述
智能电网是电力系统的发展方向,其本质是物理电网与各类智能化装备和系统的相互融合,与传统电网有着根本性的区别。智能电网利用先进的数据测量与采集技术得到电网的运行信息,通过高效可靠的通信网络传输至数据中心进行分析计算,再交由决策系统输出相应的调控措施,实现电网的智能化控制,使得电网的运行更加安全、经济。智能电网的发展需求不仅能够提高电力系统行业自身的创新水平,同时也对数据工程、通信工程等领域提供了新的着力方向。配网自动化是智能电网的重要组成部分,除了与通信技术、网络技术的融合,配网自动化更需要地理信息系统发挥基础性作用,同时对主站的中心控制能力要求较高,以实现中低压配网设备的实时监视与智能控制。
2智能电网调度自动化技术的性能特点及智能电网调度的功能分析
智能电网通过各类传感器实现对发电、输电、配电、用电等环节的数据采集,并进行整理、分析获取相应的有效信息。通过这些信息能够实现对电网的实时监控,以便调度人员能够及时发现电网风险、科学准确作出决策。智能电网调度自动化技术的自愈性,智能电网是随着电网规模不断扩大、自动化技术发展到一定阶段的必然产物。其显著特点之一就是具有强大的自愈性,保障安全稳定的电力供应。在智能电网中,以高级量测技术为基础融入通讯技术、自动化技术,获取完整的电网运行信息,实现对电网的实时监测和控制。依据其构建的电网运行全景图,调度人员能及时发现其中存在的薄弱环节,消除当前运行方式中的各类潜在风险。同时该技术能够适应系统运行方式的变化,当发生故障后针对网络拓扑和潮流变化进行实时分析,为调度人员提供紧急状态下的辅助决策和应对预案,有效弥补传统电网调度管理中的不足,提高电力系统安全运行边界。
3智能电网的可靠性分析
某新区智能电网拟定选用220kV/20kV/0.4kV电压等级。其序列电压层次较少、电网结构简单。减少站点资源的耗用量、出线回路较少、电力线路便于操作与运维管理,能实现对电网运行可靠性的有效保护。且基于20kV进行供电,用户群体的接受度较高,为电网运行与维护创造更多的便利条件。在电网接线方面上,220kV电网基于双回路环网实现,有益于提高供电的可靠性,符合N-1安全标准。基于“2-1”环网理念设计20kV,整个线路均应用电缆敷设形式,和架空线相比较故障发生率有所降低,有助于减缩电网系统停电时间长度及停电频次。在线路分段问题,共计建设了4分段,将用户数目调控在5户/段,采用环网柜负荷开关的故障隔离和转带功能,确保用户停电时间只是隔离转带时间,能更好地控制停电事故波及范畴。在设备选择方面,引进可靠性较高的装置,这是降低设备运行阶段突发故障发生率的最基础措施,更好的保障智能电网的可靠性,尽量优先选用符合国家现行标准的设备。
(1)电网可靠性的主要表现形式。在业内,供电可靠率是指在统计期间内为不计及由于系统电源不够而需要进行限电的状况,10kV配电网的供电可靠率是衡量测评10kV供电系统对电力用户连续供电能力的主要指标之一,其具体是指统计期间中10kV配电网对用户有效供电时间总小时数和统计期间小时数的比值。(2)网络架构的可靠性分析。对整个支撑网络运行可靠性进行分析,智能电网运行可靠性直接关系着整个电力系统的运行成效。在分析电网网络系统的可靠性时,可以判读POS网络、OLT网络及主干光纤是否能持续、同步运作的性能指标。(3)建设电网可靠性影响因素体系。我们可以将可靠性理解成智能电网运行阶段形成的高度抽象化指标之一,仅能从结果的视角出发去呈现出电网的可靠性程度,但其不能对电网可靠性保障性方案制定过程提供具体指导。应全面分析影响电网安稳运行的各种影响因素,这样才能量化可靠性的薄弱环节。
4提升智能电网可靠性的措施与成效
4.1环网柜的优化控制
环网柜主要用于环网供电,是配网中的重要元件。当前在我国的配电网中,环网柜大量应用于居民小区的供电,满足居民用电的需求。对环网柜进行优化控制和布局,既能够保证供电的可靠性,还可以有效提高运行效率。然而,环网柜在运行中也存在故障的可能,且故障往往造成大范围的停电,而故障发生的很大一部分原因是负荷电流与柜内负荷开关不匹配。配电自动化技术可使环网柜内应用智能开关,利用智能开关的高灵敏度、可自动设置的功能,使环网柜按照当前的负荷进行调控,在保证环网柜自身安全运行的前提下,为居民的可靠用电提供有利保障。
4.2相关技术
各类相关技术是智能电网建设的有力支撑,但目前中国相关技术的发展还无法支持未来智能电网的正常运行。问题主要体现在以下几个方面,首先在输、配电系统技术方面,中国在电网故障的检测、定位技术方面已取得了一定成果,但电网的自动修复目前还无法实现;其次在高级通信技术方面,目前中国电网与互联网的结合、运作并不完善,互联网方便、快捷的优势在电网运行中体现不明显,另外,中国部分地区的互联网通信发展也相对落后;在分布式能源管理技术方面,大规模的分布式发电并网对电网潮流、电压及运行稳定性的影响也亟需解决;最后,目前中国还未能普及可以实现双向通信及实时显示各类用电信息的智能电表,这也是未来需求侧管理项目发展过程中所需解决的问题。
4.3终端在线监测系统
通过建设该系统,能有针对性的预处理智能电网内多种设备的运转状况,拟定相配套的检查维修计划,降低设备故障发生率。通过系统化测算后发现建设并投用该系统后,能使智能电网内电力设备故障发生频次减少30.0%左右。
结束语
在经济社会快速发展及国家各项优惠政策不断实施的大背景下,我国居民生活质量有很大提升,在生产生活中他们对电力设备的需求量也有不断增多趋势,此时电力系统运行压力繁重化。积极建设智能电网工程,整合应用控制、信息及管理技术,不管是从输电再到配电,还是从配电到广大用户群体中,均能实现了智能化管理。在建设智能电网阶段,一定要立足于我国电力实业发展实况,以提升电网运行可靠性为目标,明确影响可靠性的各种因素,采用相关保障性措施逐一解除,进而为智能电网安稳、有效运行提供强大支撑。
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