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智能配电网规划的方法和工具是什么

智能配电网规划的方法和工具是什么
智能配电网规划的方法和工具是什么

实现智能配电网规划的关键在于研究开发适合其特点的方法与工具。文章基于第23届国际供电会议规划分会(CIRED2015-S5)中的相关议题,从负荷模拟和预测、网络模拟和表示、规划中广泛涉及的电气计算和分析3个方面介绍了与智能配电网规划有关的方法和工具,旨在为该领域的研究开发人员提供参考与借鉴。

0引言

传统配电网规划一般仅考虑了最严重工况的情形(如最大负荷的预测值),而采用节点负荷的历史极大值对配电网荷载能力及电压分布进行校核计算,这样造成规划方案一般都会事先预留较大的容量裕度,且对配电设备一般不设置监控手段。在负荷增长率较快和无分布式电源(DG)接入的情况下,这种传统方式尚有其合理性。但是,随着智能配电网的发展,负荷越来越主动,可再生能源发电占比越来越高,造成电网运行中的不确定因素越来越多。如果仍然采用传统确定性的规划方法,必然造成电网容量的利用率低、投资建设成本高、故障风险难于掌控等负面后果,而这些又都有可能成为大规模可再生能源接入的障碍。

为了提高电网建设的经济性,未来的规划应该主要考虑大概率事件以及小概率大损失事件,这依赖于对长期历史数据的统计分析,以及对实时运行数据的监测管理,而这又依赖于量测技术和智能装备技术的发展。相应地,配电网规划方法和工具的研究重点也将发生变化,主要体现在以下3个方面:

1)考虑不同的负荷量测方式和预测方式。由于可以利用从智能电表获得的时间序列数据,因此可实现基于每小时/每季度的电能计量数据构建较为精确的负荷模型,包括一年以上的预期负荷变化曲线以及描述这一预期变化曲线的正态分布函数。

2)考虑低压网络(LV)规划的需求。由于在低压系统中接入了大量可再生能源,出现了像电动汽车这样具有潜在高同时率的新型负载,并且要求更高的供电质量和用电效率,因此,配电网规划重点必然会逐渐从中压系统转向低压系统。

3)摒弃传统的确定性建模方法。由于需要考虑可能出现的风险、量测和控制手段变化以及规划模型的经济性,在对长期规划方案进行选择时,应采用负荷和DG出力的概率模型来模拟风险,通过合适的概率密度函数来描述未来发电和需求的不确定性。另一方面,应采用概率潮流计算方法,在模型中用概率密度函数取代一个个确定性的数值,潮流计算结果则由期望值及其概率分布组成。

国际供电会议(CIRED)致力于展现和推广供电技术及管理方面先进的技术与理念,包括网络元件、电能质量、运行控制和保护、分布式能源、配电系统规划和DSO监管等6个研究分会。其中,配电系统规划分会(S5分会)包含以下4个议题:风险管理和资产管理、网络发展、配电规划、方法及工具。本专题连载分别对应上述4个议题,推出了4篇系列文章:系列文章之一介绍了配电网消纳高占比可再生能源的风险管控方法;系列文章之二和之三分别介绍了配电网的技术发展方向和智能配电网规划的关键技术;本文为系列文章之四,主要介绍能够支持配电网规划和投资的创新性方法、模型与工具;后续还将有3篇文章,主要介绍与智能配电网规划和运行有关的案例分析。

本文首先介绍了负荷的模拟和预测方法,包括基于先进的数据采集、处理技术以及概率建模的方法实现区域、居民负荷模拟和预测以及长期负荷预测。其次,介绍了网络建模和表示方法,包括采用聚类等技术合理降低建模维度,并利用高级信息化系统和智能电表数据提高网络建模的效率和精度。最后介绍了在新的数据源和量测条件下,配电网规划中广泛涉及的电气计算和分析中的一些新特征。

1负荷的模拟和预测方法

负荷模拟和预测的准确性对配电网规划至关重要,直接影响了电网投资的合理性和运行的经济性。传统规划只能根据近年的历史数据及运行经验或者基于给定的假设(如用电的同时率、各种电器的用电水平)对未来(区域)负荷总量进行预测。近年来,随着配电网中智能电表、高级量测系统和低压网络监控系统的部署,越来越多的小时数据可供使用;相应地,负荷模拟和预测的误差也越来越低,并且能够实现对基本负荷单元的预测,从而能够实现对低压配电网运行状况的详尽分析。配电网运行机构也将面临新的挑战,即如何将智能电表等新的数据源与其业务流程进行整合,提高负荷模拟和预测结果在规划方案中的可操作性。

另一方面,配电网的规划和运行面临更多的不确定性,例如出现了像电动汽车和主动负荷这样的新型负载,需求响应和需求侧管理也越来越普及,使得作为规划和运行基础的负荷模拟及预测更为复杂。本节介绍了与此领域有关的方法和工具,主要包括数据采集和处理,区域、居民负荷的模拟和预测,以及长期负荷预测。其创新点主要体现在充分利用智能数据以及建立概率模型2个方面,所介绍的方法均已在实际规模的电网中付诸实践。

1.1数据的收集和处理

智能配电网中有各种自动化及数据信息系统,与传统数据相比,智能数据更加具体和准确,从而提高了负荷模拟和预测的可用度及可信度,但同时也出现了如何收集和处理这些数据的问题。印度塔塔(TaTa)电力公司为商业和工业消费者配置了自动抄表系统(AMR),使用智能电表数据采集系统从安装在配变、输配电网交界处以及馈线上的仪表收集每月数据并存储在仪表数据管理系统中,后者与业务分析系统、地理信息系统(GIS)和客户关系管理系统集成,因此不仅可以绘制配电系统的日负荷曲线,用于预测中、长期负荷需求,还可以分析客户负荷曲线,进一步实现需求响应管理。

在开发配电层级的静态和动态负荷模型时,必须考虑采集数据中存在的误差对预测精度的影响。文献[7]说明了用于负荷建模的实际测量数据中所存在的问题,并提出一些数据采集和处理的指导原则。文章认为数据预处理、过滤和平滑是减小现场测量数据误差的主要手段;另外,不同的量测噪声、数据采样率、有效信息的提取、数据(窗口)长度的选择、滤波技术的准确性、对各种负荷变化的处理方式等都会对测量数据产生影响。

1.2区域负荷的模拟和预测

理论上说,通过智能电表的普及和低压网络监控系统的建设,配电网运行机构能够获得接近实时的数据,但是详细量测所需的成本、数据的不可量测性以及用户的隐私权等问题使得对所有负荷点进行直接量测是不现实的,数据最终只能以汇总和匿名的方式提供给配电网运行

机构。文献[8]提出了一种集成智能电表数据的配电网运行模式(见图1),在此框架下进行区域负荷分配(LA)和预测。首先,文章提出了基于变压器所带最大负荷量测数据(采样间隔为15min)的LA方法,与基于日电量(kWh),月电量(kWh)以及变压器容量(kVA)等LA方法相比,该方法更为准确。其次,该文在改进了传统LA方法的基础上构建了一个区域负荷预测模型,在没有单个负荷点量测数据的条件下,该模型可利用配变站下属数据汇总点的量测信息来对配变站下属所有负荷点的负荷大小进行预测。研究结果表明,如果智能电表数据采样间隔过大,预测曲线就无法体现负荷的微小变化,并且负荷峰值略有降低,这在含有分布式发电的配电网络中尤为明显。

图1智能电表数据与配电网运行的集成模式

法国配电公司(ERDF)针对区域用电需求预测研发出一种基于自下而上方法的新工具,能够在很短的时间内模拟出成千上万个用户的用电情况,以此来预测本地用电需求。此方法原理见图2,通过给定的一组配电网用户量测数据和负荷曲线模拟结果进行需求评估,其中负荷曲线是通过电网的静态参数、设备运行仿真结果和电能计算结果3部分模拟得到。

图2电力负荷曲线模拟方法示意图

在未来的配电网中,需求响应和需求侧管理会越来越普及,因此负荷将越来越难以预测,而利用合适的概率模型模拟风险是应对未来电网越来越多不确定因素的有效途径。挪威TUT

公司为此提出了一种负荷预测概率模型,根据每小时/每季度的电量数据绘制一年的期望负荷变化曲线,并给出描述此期望曲线正态方差的统计分布函数。文献[11]提出了另一个基于概率模型的有趣案例,基于城市居民住房面积与用电的特殊关系,通过利用意大利Vodafone通信网络公司提供的手机流量数据来构建负荷概率模型,无需掌握电网具体情况即可预测米兰A2A地区一个实际网络的负荷需求。

1.3居民负荷的模拟和预测

居民负荷在欧洲配电网负荷中占比达60%以上,因此欧洲配电网的规划与管理工作很大程度要受到居民负荷的模拟和预测方法的影响,对这些方法通常要求准确、灵活,能够反映实际居民负荷的重要特征,但同时又必须在计算成本上是可行的。文献[12]介绍了一种根据居民每日耗电量估算家庭住户每小时用电负荷曲线的方法,通过找到家用负荷曲线特性和高斯分布参数之间的关联,无需详细的住户统计数据即可生成每小时的负荷曲线;通过合并某地区内一定数量的同种住户类型的负荷曲线,就可进一步得到区域负荷曲线。

文献[13]比较了两种居民负荷建模方法,一种是以现场测量值为依据的所谓“自上而下”模型,另一种是以每个住户中家用电器的电能使用情况为依据的所谓“自下而上”模型;前者用于生成MV/LV配变的负荷模型,后者用于生成居民负荷模型(自下而上确定居民负荷的Markov链模型见图3)。两种模型具有相似的精度。自上而下模型计算速度较快,对于大多数研究可以提供令人满意的结果,而自下而上模型则更加适用于需要进行详细场景评估的研究场合。

图3自下而上确定居民负荷的Markov链模型

1.4长期负荷预测

长期负荷预测对制定大规模配电网投资决策至关重要。由于配电网运行环境发生了显著变化,当前的一些预测方法已经过时,需要新的长期预测模型。文献[14]提出了一种新的长期负荷预测流程,其结构见图4。首先对来自自动读表系统的数据进行处理,考虑温度因素对各类用户进行聚类分析,生成研究区域内的终端用户负荷模型;在此基础上依次进行第一、二阶段预测:第一阶段是传统的负荷总量长期预测,主要是电力、电量需求预测;第二阶段是考虑未来技术(能源效率等)发展的长期预测。

图4新的配电网长期负荷预测流程结构

2网络建模和表示方法

由于智能电网中存在着传统电网中所没有的运行特性和发用电类型,使得网络的建模分析较以往更为困难;同时,由于智能电表的广泛配置,有大量不同量测粒度的数据可用于建模和验证方法的有效性,使得研发新的网络建模算法成为可能,最终可提高网络分析的精度。本节介绍了低压网络建模的一些实用方法,以及如何利用高级信息化系统和智能电表数据提高网络建模的效率及精度。

2.1低压网络建模及应用

由于供热电气化和交通电气化以及分布式发电的增加,对低压(LV)网络的使用方式正在发生变化。为确保现有电网的及时改造且具有成本效益,必须对低压电网进行建模和规划。

低压电网通常由上十万条馈线组成,如果对电网中每条馈线都精确评估其负荷以及所需的改造是相当耗时的。为此,文献[15]提出了一种利用模糊K-中位数聚类方法,将馈线分为有代表性的若干类,以供建模和分析使用,如此处理既可以计及原始馈线的结构和负荷水平,又减轻了对大量低压网络馈线开展分析规划的工作压力。该文利用该方法对荷兰最大配电运行机构Liander的低压网络馈线进行了聚类分析,将88000多条馈线分为94类,其中8类馈线就涵盖了全网近乎1/3的馈线特性;对这几类馈线从电压偏离和过载两个角度评估其风险水平,发现在Liander低压电网中,电压偏离风险程度最高和最低的馈线占比分别为1.54%和92.55%;过载风险程度最高和最低的馈线占比分别为0.97%和96.15%。

大规模低压网络监控手段相对简单,为提高其可观测性,进行分类处理是既实用又经济的方法。文献[16]介绍了一种基于低压配变固有信息的分类方法,所谓固有信息是指那些比较容易获取的、并且在很长一段时间内不会改变或改变很少的信息,如建设环境(地面还是杆上),变压器额定容量,低压馈线出线数,所接用户数目、类型以及总用电量等。该方法流程见图5,给定固有信息,首先利用专家规则将配变分成4类;然后用基于If-Then规则的Mamdani模糊系统关联固有信息和低压网络类型,以此实现分类。低压网络类型按位置分为城市、郊区和偏远地区;按主导用户分为居民、工商业和混合类型。通过该方法将某个具有给定固有信息的新低压配变直接归为某种低压网络类型,其负荷特性可以基于现有配变站组的特性进行估计。应用此方法对英国南威尔士938个配变站进行分类,城市、郊区和偏远地区类型占比分别为59%(58)、14%(128)和27%(252);居民、工商业和混合类型占比分别为63%(592)、31%(287)和6%(59)。据此分类得到的负荷曲线能够有效地体现原低压网络的负荷特征。

图5固有信息分类法流程

2.2信息化系统和智能电表在网络建模中的应用

地理信息系统是低压配电网的主要数据来源,所提供的信息在过去常用于资产管理;现在随着智能配电网的发展,越来越有必要利用现成的GIS数据构建真实的低压配电网模型,以便于分析可再生能源的接入、低碳技术的应用等对电网的影响。大规模低压配电网的GIS数据存在的主要问题是网络不一定完全连通,这样生成的网络模型显然不适宜于潮流计算,为此文献[17]提出了一种转换GIS数据格式的方法,以便构建适于潮流研究的低压配电网模型。首先利用广度优先搜索法分析属于同一馈线的所有线段之间的拓扑连通性,确定一条完全连通的主馈线;其次计算所有孤立线段顶点与主馈线之间的几何距离,确定两者之间最合适的连接点,最终构建一个完全连通的低压网络模型。该方法已成功地用于对英国某居民区500多条低压馈线进行建模,所生成的网络模型被用来分析低碳技术的影响和潜在效益。

信息化系统数据库之间的自动通信对于网络建模、实现高效的电网规划和运行是非常重要的。由于历史原因,配电管理系统的SCADA系统和GIS是相互独立的,虽然服务于同一个电网,但是所存储的信息各不相同。一般采用人工方法实现这2个系统的数据库同步,文献[18]则提出一种新思路,将在SCADA系统和GIS数据库之间自动建立对应关系的问题抽象为一个组合优化理论中的无向图匹配问题,然后利用整数规划方法求解。该项研究成果可用于在两个系统中滤除不一致的数据信息,更好地展示电网的实时运行状态。

目前,分析网络运行状态唯一实用、灵活的工具是电网数字仿真软件。文献[19]指出了对输电网、工业客户自有网络和开关设备进行实时仿真时的主要技术障碍。这类网络的复杂程度往往超出了单处理器仿真软件的实时计算能力,因此通常需要采用简化和特殊的仿真方法。文章从输电线路建模、网络并行处理分块以及高频开关设备仿真精度几个方面来分析一些特殊的仿真方法,指出与经典电磁暂态程序相比,实时仿真软件的步长应设计得相对较大,以实现对大规模电网的仿真。另外,为了优化操作,可以采用多并行处理器,但其副作用是可能造成处理器之间的信号交换延迟。研究结果表明输电网更适宜于分块给多个处理单元并行仿真,但同样的方式可能会在小规模工业网络仿真中引起共振;从选取合适的仿真步长和提高数字信号采集精度的角度来看,该文认为高频设备仿真的关键元件之一是入网的电压源转换设备。

随着电动汽车(EV)等新型负荷的应用普及,负荷与网络之间的交互动态性越来越强,因此

配电网建模的关键之一是分析此类负荷对电网所产生的谐波效应。文献[20]介绍了美国电科院的配电网仿真软件(OpenDSS)中最新开发的谐波时序仿真功能。文章针对负荷模型中R-L并联、串联支路比例分别为1∶0、1∶1、19∶1三种情况,分别分析了EV接入/退出电网时呈现的谐波特性;用户可以在OpenDSS中设置R-L并联、串联支路比例,从而选择最适合其需求的负荷模型来进行谐波研究。

为了构建精确可靠的低压配电网电气连接模型,需要同时在配变站和用户处安装智能电表,这在过去很长一段时间内是既困难又不经济的解决方案,但随着技术的发展,现在已经能够开发出专门用于低压馈线测量的、易于安装的仪表装置,图6为施耐德电气研发的一种低压馈线无线仪表装置。利用此装置提供的数据、变电站现场数据,施耐德电气进一步开发出一种专利算法,为电力部门和用户提供更为精确的低压网络电气接线图。此算法的基本思想是,输入一条馈线的电能等于该条馈线所连用户总用电量与其线损之和,据此可以确定所有低压电网用户和每条馈线/每相之间的连接关系。

3电气计算和分析方法

本节介绍在CIRED2015-S5中提出的一些在配电网规划中广泛涉及的电气计算和分析的新方法。

3.1潮流和短路计算

由于分布式电源注入的功率和电动汽车等新型负荷消耗的功率都有很强的不确定性,传统确定性的潮流计算方法显得越来越不适用,未来能够准确描述电网状态的必然是基于概率分析的方法。文献[22]提出的方法即此,首先用单独的概率密度函数来描述PV单元、热电联产、常规负荷、电动汽车等元素的运行特性,以此反映其注入/消耗功率在时间上的随机性;其次,用这些函数的加权和来描述某个节点的运行特性,权重为各元素对该节点的影响程度;最后分别用概率潮流方法和蒙特卡洛方法计算全网潮流,计算结果以概率分布表示。

传统的短路计算方法只考虑直接连网的旋转设备,但是随着DG的应用越来越广泛,配电系统的故障电流分布将发生显著变化,因此必须在短路计算方法中对DG给予合理考虑。文献[23]研究了考虑逆变型DG(InverterInterfacedDG,IIDG)接入电网的2种稳态短路电流计算方法—叠加电流源法和基于潮流法,在不同的DG占比和分布场景下对这2种方法进行了测试,并进行交叉验证,确定它们的适用范围和相关性。在此研究基础上可形成具有实用价值的简化计算方法,以供在DG占比较高的配电系统规划中进行更有效的一次设备选型和二次设备参数整定计算使用。

3.2低压网络对DG容量接纳能力的分析

分布式电源在低压网络的普及会带来很多问题,如使电压上升、造成网络阻塞和网损增加等,文献[24]提出了一种基于概率的模型方法分析分布式光伏发电大量接入对低压电网影响。首先根据智能电表每15min测量的数据来确定每个节点一天96个点的日负荷曲线;然后利用蒙特卡洛法从这些参数集合中随机生成一个网络状态,进行潮流计算,利用其结果评估在给定研究时段内每个节点的过电压概率和电压不平衡风险。配电网运行人员可以利用这些量

化的风险针对因接入PV而引起的过电压事件制定相应的控制策略,从而提高低压网络接纳PV的能力。

当前,居民低压网络通常是开环运行的,文献[25]展示了如何通过馈线闭环运行来提升低压电网对新装PV容量接纳能力的方法。文章以英国西北部15个实际的地下低压居民片区中的馈线为例,比较了每条馈线分别以闭环和开环2种方式运行时的特性,发现当环接低压馈线时,若采用馈线对数与用户数为2∶1的独特方式,则改善馈线接纳能力的效果最明显;但该文也指出,此结论不一定有普适性,要针对具体情况做具体分析。

3.3网损的计算和分析

欧洲某些电网企业因追求利益最大化而推迟对电网基础设施的投资,这对降低网络损耗是不利的。为了扭转这种趋势,一些国家采取了新的监管指令,按照网损的减少或增加对配电系统运营商给予相应的奖励和惩罚。

配电部门的特点各异,因而在降损方面的潜在需求也各异,文献[26]研究了设置合理降损目标的方法。文中降损目标并非一个固定的值,而是采用所谓数据包络分析(dataenvelopmentanalysis)方法根据电力部门与其他同行相比的效率高低来确定;其背后的思想是:如果网损造成一个配电公司的效率低下,那么应强制其降损,但需根据其管辖区域的特征而定,不能设置一个不合理的目标。

在测量数据不足时可通过减少计算次数来简化大规模配电系统的网损评估过程。文献[27]介绍了不同的网损计算方法,这些方法无需掌握详细的网络模型和负荷测量值,而是利用一年中不同阶段负荷模式的行为特征;这些方法也无需掌握低压网损的特性,而是根据某个具体的中压/低压配变站和所接负荷的特征推知低压网络的网损期望值。类似地,文献[28]提出了一种基于计量经济学方法的网损预测方法。根据预计的电能增加情况,无需对网络模型进行潮流计算即可预测配电网络中的用电情况和网损。论文指出,对于中、低压网络的整体损耗而言,用此计量经济模型评估网损可获得与潮流解一样良好的精度。

以网损最小为目标构建优化模型,可以实现不同的配电网规划和运行要求。文献[29]在保证网损和馈线之间的电流不平衡最小以及电压分布性能最优的前提下,基于选择性粒子群算法构建中压配电网的最佳拓扑结构。将此优化方法应用于乌克兰Mariupol地区一个实际的6kV网络(包含284条支路和274个节点),功率损耗由7.4%减少至6.2%,年电能损耗由5%减少至4.2%,最小节点电压则由0.79p.u.增加至0.88p.u.。

除了技术分析,还必须对降损技术进行经济性比较。文献[30]对实施于英国南部Wight

岛11kV配电网络的降损措施进行了可行性研究和成本效益分析,这些措施包括配置储能、网络电压升级、网络自动重构或降压节能等。算例分析结果显示,使网损最小的方案是变压器自动切换,或变压器自动切换配合网络闭环运行。

4结语

智能配电网具有传统电网所没有的灵活性和适应性,未来配电管理的新模式就是在遵守网络

约束的条件下进行运行优化,并根据预定义的规则对运行状态进行适当修正。在这一模式中,必须考虑在发生计划事件或非计划事件时系统的灵活性,并提出相应的策略,以避免在配电网规划中预留过大的设备容量裕度。这些都离不开科学合理的规划方法和工具。

本文基于CIRED2015-S5中的相关内容,从负荷的模拟和预测、网络建模和表示方法、电气计算和分析3个方面总结了当前智能配电网规划的主要方法与工具的研究现状。通过这些规划的方法和工具,即可以实现智能配电网现有资产的更有效利用以及可再生能源更合理消纳的目标。

未来智能配电网规划方法研究应主要侧重以下方向:①开发合适的(随机)负荷/发电模型。考虑与规划相关的运行情况,建立能够表征不确定性的详细模型,从而提高智能配电网的运行效率和供电可靠性。②提高电动汽车、储能装置等多元化负荷在智能配电网中的占比,并制定相应的规划方法、标准和安全管理条例。③在智能配电网规划中结合智能配电市场的组织方式,实现信息通信系统与实际配电网的无缝集成。

建设智能配电网是满足日益增长的用电需求、实现能源高效利用和促进节能减排的重要举措,而其中关键的一环就是提高电力系统的运行效率,不仅要从元件的角度降低电气设备的运行损耗,还要从系统的角度减少能源分配过程中所发生的损耗。如何合理地提高系统级与元件级的运行效率,提高系统规划与运行的灵活性,将是本系列文章之五重点研究的问题。

深圳市城市中低压配电网规划设计及供电技术导则

深圳市城市中低压配电网规划设计及供电技术导则 深圳供电局企业标准 Q/3SG—1.03.02—2001 深圳市城市中低压配电网规划设计及供电技术导则 2001—09—30 发布 2001—10—01 实施 前言 为规范深圳城市中低压配电网及用户供电系统的规划设计、建设改造及运行工 作,规范用户电能计量方式,制定本标准。 本标准规定了深圳城市中低压配电网的划分、规划设计原则及深圳城市中压配电网、低压配电网的结线方式;规定了用户供电方式与技术要求;规定了电能计量方式;规定了实施配网自动化的原则。本标准的制定参照了有关的国家标准及行业规范,并考虑了深圳城市中低压配电网的现状及发展方向。本标准由深圳供电局生技部门归口。本标准主要起草单位:深圳供电局规划分部、深圳供电局计量测试所、深圳 供电局生技工作组。 本标准由深圳供电局规划分部负责解释。

目录 1. 范围 (1) 2. 引用标准及规范 (1) 3. 总则 (2) 4. 一般技术要求 (2) 5. 中低压配电网结线 (5) 6. 用户供电 (7) 7. 用户电能计量方式 (11) 8. 配网自动化原则- (11) 附录A:本标准用词说明 (13) 附图1:城市中压配电结线方式图 (14) 附图2:各类用户高压供电方式示意图 (16) 附图3:含居民用电的综合型低压配电系统分类计量设计示意图 (17) 1. 范围 1.1本标准适用于深圳城市中低压配电网及用户供电系统的规划设计、建设改造及运行工作。 1.2根据深圳城市发展规划,特区内的福田、罗湖为市级中心;南山区、盐田区,以及特区外宝安区的新安镇、西乡镇,龙岗区的龙岗镇(龙岗中心城)为次级中心。本标准所指的城市中低压配电网即为与上述区域相对应的由深圳供电局运行维护及与其联网的中压(10kV)、低压(380/220V)配电网;本标准所指的用户为在上述区域内由深圳供电局通过中压或低压配电网供电的用户。 2. 引用标准及规范 下列标准的条文通过在本标准中的引用而构成本技术导则的条文。本标准发布时,所示版本均为有效,在被引用标准被修订后,应重新探讨使用下列标准最新版本的可能性。 能源电[1993] 228号“城市电网规划设计导则” DL/T 599-1996 “城市中低压配电网改造技术原则” GB 12325-90 “电能质量供电电压允许偏差” GB/T 14549-93 “电能质量公用电网谐波” GB50052-95 “供配电系统设计规范” GB50053-94 “10kV及以下变电所设计规范” GB50054-95 “低压配电设计规范” Q/3SG-1.03.01-2001 “深圳电网中低压配电设备技术规范及选用原则” Q/3SG-1.05.01-2001 “110kV变电站设计技术规范” SD325-89 “电力系统电压和无功电力技术导则(试行)”

中心城区智能配电网的规划和建设研究

中心城区智能配电网的规划和建设研究 发表时间:2019-03-27T16:23:08.217Z 来源:《电力设备》2018年第30期作者:董彬彬 [导读] 摘要:我国经济的高速发展离不开电力系统的有力支撑,而配电网身为电力系统中连接供电厂与用户的桥梁,其的运转水平与质量将直接影响到人们正常的生活水平。 (广东电网有限责任公司茂名信宜供电局 525300) 摘要:我国经济的高速发展离不开电力系统的有力支撑,而配电网身为电力系统中连接供电厂与用户的桥梁,其的运转水平与质量将直接影响到人们正常的生活水平。如今,城市的中心区域配电网往往会承担着高负荷、高密度等供电任务,处于整个配电网的核心区域,所以对于中心城区配电网的建设就显得尤为的重要了。随着各项先进技术的不断普及和应用,如今的配电网已经再向着全面智能化的道路不断的前进。笔者将结合自身多年的经验与学识,从配电自动化系统以及分布式电源等领域进行着手,深入的探讨如今智能配电网在中心城区的建设与探究,以期望可以为我国的智能配电网系统提供一定的帮助与参考。 关键词:中心城区;智能配电网;改造研究 智能电网作为电网发展的趋势,已经成为目前电网建设的研究热点。南方电网公司的发展目标为建设以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。 1.智能配电网规划目标的构建 1.1网架和设备的规划 配电网是由架空配电线路或电缆线路、配电变压器、断路器、补偿电容器、开关柜、各种开关设备等一次设备和继电保护、自动装置、测量和计量仪表、通信和控制设备等二次设备组成。配电网架规划是实施配电自动化的第一步。 1.1.1网架规划 网架满足安全性、可靠性、经济性要求,具有较强的灵活性和适应性,接线清晰可靠;正常供电方式能满足N-1准则,特别重要用户能满足N-2要求,N-1率达到100%。线路接线方式以双联络为主,单联络为辅,原部分复杂的多联络方式将按上述两种接线方式进行重组或优化改造。改造完成后,环网率达到100%,开关设备自动化比例达到100%。 1.1.2设备规划 对运行年限较长及运行状况较差的10kV开关柜进行更换,使之满足配电自动化建设要求;在现有运行状况良好但不满足配电自动化要求的环网单元、配电室开关柜的10kV开关柜加装电动操作机构、CT、辅助接点、故障指示仪等;业扩及城网改造设备,将按照配电自动化要求进行配置;改造完成后,试点区域内10kV线路设备自动化覆盖率达到100%。 1.2分布式电源的接入 电源目标: 分布式电源一般来说是一些分散在用户附近的小型发电单元,有风力发电、微型燃气轮机等。通常情况下,分布式电源不需要高压配电,根据自身的实际情况,主要需要中压或者低压的配电,而且自身具有波动性和随机选,并没有固定的数值。这也构成了智能配电网的另一个建设目标“即插即用”。想要对分布式电源进行有效的控制,就需要先了解其的特性。由于风能、太阳能等并不具备准确测量的能力,往往有着很大的随机选和波动性,很容易让电网的运行造成不稳定的因素,从而带来深远的影响。因而在智能配电网系统中需要建立动态实时系统,要全天候的无时不刻的对分布式电源进行有效的控制,实时的监测其的运行状态和功率因素等数值。 微网目前也是智能配电系统中的一个重要的因素,利用其的自身特性,可以有效的提升分布式电源的可靠性,提升电能的传输质量,并能提高对能源的使用效率。构建微网智能系统时,要通过静态开关实现和电网的联通,根据不同的运行状态,自主的选择并网还是孤岛,并能通过计算机的高速运算得出结论,有效的实现两种运行状态之间的不断转换。 2.中心城区智能配电网建设与规划研究 2.1与城市发展环境相协调的智能配电系统建设规划研究 我国人均土地资源相对较少,随着工业化进程的加快,土地资源愈发紧张。配电系统规划需与城市规划相协调,在配电系统规划中必须考虑环境因素和视觉美化因素,同时合理地利用土地等紧张资源,提高电网供电能力和优化资产利用率。实际规划中应通过梳理相关政策、标准和指导性文件,实地调研典型城市的配电系统规划与城市规划工作的衔接情况,归纳分析城市发展对配电系统规划资源和环境约束,提出优化配电系统与城市规划协调机制的建议方案。研究在资源和环境约束下的配电系统供电能力挖掘和规划方法、城市地区电缆接线模式、无功配置、中性点接地方式、继电保护和配电自动化方案;研究提高配电设备与周围环境的视觉相容性的方法等等。 2.2智能电网新型负荷特性下的负荷分析预测研究 用户互动是智能电网的一个显著特征。传统电网中绝大部分中低压配电用户都无法主动参与电网运行控制,且只有少量大型工业用户能够参与负荷调控。在下一代智能电网中,借助双向通信与网络技术,中低压配电用户能够根据实时的电价信息选择用电设备的开关时间,从而在高峰负荷时产生平移负荷消峰作用。这将从根本上对改善负荷曲线、提高电网利用效率发挥积极作用。同时,智能电网中大量中低压用户与大量储能设备(例如电动汽车)的参与电网互动为负荷曲线的改善提供了可能,这部分负荷调控潜力在上海这样的大城市能够达到10~20%以上,将可能进一步改善负荷曲线。这对缓解城市地区供电紧张、挖掘电网供电潜力具有重要价值。负荷分析和预测是电网规划的基础和依据,研究智能电网的新型负荷特性与负荷预测方法以及电网规划建设的应对措施对智能电网的规划建设具有重要意义和很高迫切性。 2.3电源接入原则 (1)根据电力系统的相关规定,在接入分布式电源的时候,对其安装的继电保护与安全自动装置需要符合行业的继电保护技术规程,不得违规操作。(2)需要有明确的并网点来应对分布式电源的系统接入,在构建智能分布式配电系统时,要充分的考虑到其的最大输出容量,以及短路电流的水平,满足构建的标准,让分布式电源用户可以顺利方便的自发自用,减少不必要的麻烦和隐患的发生。(3)智能配电网的建设也需要满足国家各项的电能指标,一旦发现有问题的存在,必须要进行第一时间的严肃处理。(4)对智能配电网分布式电源的实时监测与控制的设备,也需要进行认真负责的对待。要对所监测的内容进行及时的反馈与评估,达到信息的及时分享等效果。

智能配电网规划的方法和工具是什么

实现智能配电网规划的关键在于研究开发适合其特点的方法与工具。文章基于第23届国际供电会议规划分会(CIRED2015-S5)中的相关议题,从负荷模拟和预测、网络模拟和表示、规划中广泛涉及的电气计算和分析3个方面介绍了与智能配电网规划有关的方法和工具,旨在为该领域的研究开发人员提供参考与借鉴。 0引言 传统配电网规划一般仅考虑了最严重工况的情形(如最大负荷的预测值),而采用节点负荷的历史极大值对配电网荷载能力及电压分布进行校核计算,这样造成规划方案一般都会事先预留较大的容量裕度,且对配电设备一般不设置监控手段。在负荷增长率较快和无分布式电源(DG)接入的情况下,这种传统方式尚有其合理性。但是,随着智能配电网的发展,负荷越来越主动,可再生能源发电占比越来越高,造成电网运行中的不确定因素越来越多。如果仍然采用传统确定性的规划方法,必然造成电网容量的利用率低、投资建设成本高、故障风险难于掌控等负面后果,而这些又都有可能成为大规模可再生能源接入的障碍。 为了提高电网建设的经济性,未来的规划应该主要考虑大概率事件以及小概率大损失事件,这依赖于对长期历史数据的统计分析,以及对实时运行数据的监测管理,而这又依赖于量测技术和智能装备技术的发展。相应地,配电网规划方法和工具的研究重点也将发生变化,主要体现在以下3个方面: 1)考虑不同的负荷量测方式和预测方式。由于可以利用从智能电表获得的时间序列数据,因此可实现基于每小时/每季度的电能计量数据构建较为精确的负荷模型,包括一年以上的预期负荷变化曲线以及描述这一预期变化曲线的正态分布函数。 2)考虑低压网络(LV)规划的需求。由于在低压系统中接入了大量可再生能源,出现了像电动汽车这样具有潜在高同时率的新型负载,并且要求更高的供电质量和用电效率,因此,配电网规划重点必然会逐渐从中压系统转向低压系统。 3)摒弃传统的确定性建模方法。由于需要考虑可能出现的风险、量测和控制手段变化以及规划模型的经济性,在对长期规划方案进行选择时,应采用负荷和DG出力的概率模型来模拟风险,通过合适的概率密度函数来描述未来发电和需求的不确定性。另一方面,应采用概率潮流计算方法,在模型中用概率密度函数取代一个个确定性的数值,潮流计算结果则由期望值及其概率分布组成。 国际供电会议(CIRED)致力于展现和推广供电技术及管理方面先进的技术与理念,包括网络元件、电能质量、运行控制和保护、分布式能源、配电系统规划和DSO监管等6个研究分会。其中,配电系统规划分会(S5分会)包含以下4个议题:风险管理和资产管理、网络发展、配电规划、方法及工具。本专题连载分别对应上述4个议题,推出了4篇系列文章:系列文章之一介绍了配电网消纳高占比可再生能源的风险管控方法;系列文章之二和之三分别介绍了配电网的技术发展方向和智能配电网规划的关键技术;本文为系列文章之四,主要介绍能够支持配电网规划和投资的创新性方法、模型与工具;后续还将有3篇文章,主要介绍与智能配电网规划和运行有关的案例分析。

智能配电网技术在配电网规划中的应用 余声望

智能配电网技术在配电网规划中的应用余声望 发表时间:2020-01-16T10:44:19.817Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:余声望[导读] 摘要:随着人们生活质量的提高,用电量需求也在不断增加,这给电力企业带来了极大的运维压力。 广东电网有限责任公司湛江供电局 524400摘要:随着人们生活质量的提高,用电量需求也在不断增加,这给电力企业带来了极大的运维压力。伴随着科技的进步,智能配电网逐渐成为配电网规划的主流,智能技术在配电网中的应用,推动了电力行业的持续发展,提高了供电效率和安全性。但是目前我国的智能配电网技术还处于初级阶段,在管理层面和技术层面都还存在着一些不足,如:管理方面不够成熟,技术层面的要点掌握还不到位等。因 此还需要进行更深入研究,以确保电力系统安全高效运行,促使智能配电网技术在电力行业中发挥出更大作用。 关键词:智能配电网;配电网规划;应用 一、配电网运行管理的不足 1.1建设水平落后 现阶段,配电网的建设水平相对落后。经济发达地区和落后地区的智能配电网应用水平存在较大的差距,经济发达地区设计科学合理,供电也更加高效;但经济落后地区智能配电网建设相对滞后,导致其供电可靠性较差、电压质量不满足要求,在一定程度上影响了用户的用电体验,同时不利于塑造良好的企业形象。 1.2管理方式不科学 配电网运行管理的水平和手段还是存在着很大问题,管理不科学,导致线路损耗过大、负荷过重、停电频繁等问题的出现。严重影响广大用户的正常生活,也给电网运行维护带来较大压力。 1.3自动化程度低 目前配电网的自动化程度还是远远落后于输电网,总体的供电效果不佳,一定程度上影响了供电质量,也降低了供电可靠性。 二、智能配电网技术在配电网规划中的具体应用 2.1智能自动化技术 随着配电网规划的不断发展,智能自动化技术被广泛应用于配电网实际运行中,智能自动化技术在配电网规划中的应用实现了对配网自动化规划方案内容的有效规范,并带动相关技术人员在实际工作开展过程中能充分发挥智能调度信息一体化功能,构建相应的配电自动化主站,且形成主站、子站等。继而便于系统操作人员开展相应操作行为。此外,智能自动化技术在配电网规划中的应用也逐渐实现了智能预警运行模式,因此操作人员可通过监测信息的观察及时发现配电网运行过程中存在的故障问题,最终将故障损失降至最低。另外,智能自动化技术也逐渐实现了实时调度、远方监控、分布式等功能,并基于用户终端配电设备的基础上实现了对用户信息的有效采集及处理,保障了骨干网络通信需求,且提升了信息整体利用效率。 2.2参数量测技术 参数量测技术也是智能配电网技术在配电网应用中的表现形式,同时,参数量测技术在配电网中的应用也逐渐实现了数据向数据信息的转换。在此基础上便于相关技术人员在对系统进行操控的过程中可通过对数据信息的分析全面掌控评估电网运行现状,避免配电网运行过程中呈现出的用户窃电行为,同时达到精准化的电费评估效果。此外,在传统配电网中电磁表计的应用已经无法满足智能配电网发展需求,因而在此背景下应强调对参数量测技术的应用,从而达成电力部门与用户间的双向沟通,缓解传统配电网规划中凸显出的高峰电费费率计算问题,达到最佳的费率计算状态。 2.3分布式能源发电技术 近年来,分布式能源发电技术被广泛应用于智能配电网规划中,而其技术的应用源自于《分布式电源接入配电网设计规范》。分布式能源发电技术的合理应用为用户带来了较大的便利条件,即通过在用户周围安置分布式发电的方式促使用户可利用用户端平台对系统运行方式进行操控,最终达到配电网平衡调节的目标。此外,就当前的现状来看,分布式发电可被划分为太阳能、生物质能及海洋能等几种类型,其缓解了传统配电网技术层面的问题,且实现了不消耗化石燃料发电过程。同时,并网方式较为灵活也是分布式能源发电技术凸显出的优势。为此,应强化其在配电网规划中的合理运用。 2.4电动汽车充换电技术 在《电动汽车充换电设施接入电网技术规范》中强调了运用电动汽车充换电技术的重要性,因而在此基础上,政府在实施配电网规划过程中将其融入到其中,并对其展开大力推广行为,争取到2020年将电动汽车数量提升至400万辆。在配电网规划中电动汽车作为移动储能设备其可实现削峰填谷的配电网运行目标。为此,应提高对其的重视度,达到最佳的智能配电网运行状态。此外,在此背景下为了提升配电网运行的安全性,要求相关技术人员在对电动汽车交换电进行运用的过程中应安装滤波设备,继而缓解配电网运行中凸显出的电能质量问题,为用户营造高质量的用电环境。 三、智能配电网技术发展趋势 3.1智能配电网调度技术 相对于发达国家我国配电网发展较晚,落后于发达国家。配电网运行效果关系着社会发展和人民生活的质量,怎样更好的优化智能配电网调度技术进而得到了重视,关系着国家经济稳定、持续发展。智能配电网复杂度、规模大小关系着通讯范围,并且随着电力线载波技术的发展,网络化配电技术也得到了重视,在电网调度自动化与配电智能化中发挥举足轻重的作用,是实现配电网持续、稳定发展的根本。智能配电网调度技术综合了配网全景信息一体化的调度计划、信息搜集,形成了系统的运行控制体系与调度技术支持系统。智能配电调度技术具备线上决策控制功能,其中包含智能预警技术、优化调度技术、事故处理、恢复技术,提高了配电网运行效果。 3.2微网技术发展 智能配电网微网是基于电子技术、可再生能源下衍生的新型技术,具有储能性与综合性特点。智能配电网是储多技术结合并兼容,实现了热能与电能的持续供应。通过制定科学的管理方法实现配电工作控制,系统运行能够与并网一同展开实现了有效连接。微网技术能够为独立系统提供热能、电能,有助于配网灵活运行,进一步提升边远地区用户用电体验。 3.3 ADA技术发展

中低压配电网规划设计

中低压配电网规划设计 摘要:随着市场经济的发展,城市配电网络也在不断发展。本文主要针对于中低压配电网,对其规划的现状以及规划设计的工作内容与主要步骤进行简单研究,希望对日后中低压配电网规划设计有一定帮助。 关键词:配电网;中低压;规划;设计 引言 随着人们的生活水平提升,日常生活中对于电力资源需求量也逐渐增多,随之中低压配电线路规划与设计重要性也越来越受到关注。目前我国的中低压配电网在规划设计上仍然有着一定缺陷,面对于越来越大的供电要求,已经显得较为吃力。所以对于中低压配电网规划设计的研究,对于我国中低压配电线路有着重要指导意义。 1、国内中低压配电网建设现状及面临问题 目前,国内90%左右的地级以上供电企业已经开始配电系统自动化,有的省份还设计了自己的技术原则。在社会上,已经有多家科研机构致力于配电系统的研究。一系列的努力都为我国的供电方面的问题提供了基础,包括供电的可靠率问题、设备的安全性问题、供电的质量问题等等,并且还对于劳动效率和现代化管理等方面都提供了保障。这一系列的设施技术也是我国的中低压配电网的建设现状现状。总结来看,我国的配电系统也有自己的不足,我国的配电系统发展时间较短,对于基础方面的配备也不够完善齐全,一些试点刚刚开始试验,对于中低压配电网的建设尚没有普及,并且理论研究不足。一般情况下,对于中低压配电网建设,常见的问题有如下几个方面。 首先是110kV变电站的分布点不平衡,使得10kV中压线路在使用时依然是单辐射线路,这样就使得供电的半径较长,环网率不够高,线路严重过载,致使转供电能力较差,网架结构复杂。而对于0.4kV低压供电系统,农村偏远地区的配变台区供电半径大,电压较低。城市的发展步骤和配电网的发展不协调。 2、中低压配电网规划设计的工作内容与主要步骤 2.1、对于规划的年份与范围进行确定。这点一般是由供电企业来提出具体要求,而规划者可以与自身具体情况相结合,来将自己的建议提出来。 2.2、对于规划数据收集的工作。对于规划数据收据的工作是配电网络规划设计的一个主要步骤,是开展负荷预测以及中低压配电网络现状分析的重要内容。 2.3、对已存在中低压配电网进行分析。这个工作的主要内容是通过对于现有中低压配电网网架的结构等一系列情况来进行分析,将配电网中存在的一些问

智能配电网技术在配电网规划中的应用分析 高凤杰

智能配电网技术在配电网规划中的应用分析高凤杰 发表时间:2019-10-18T10:19:51.103Z 来源:《电力设备》2019年第11期作者:高凤杰[导读] 摘要:智能配电网技术是电力事业科技发展的必然产物,在当下传统落后的配电网规划技术逐渐无法满足社会经济发展的情况下,智能配电网技术的开发和利用,极大的提高了配电网运行的安全性及可靠性,从而为用户安全稳定的用电提供强有力的保障。 (国网山东省电力公司东营供电公司山东东营 257091)摘要:智能配电网技术是电力事业科技发展的必然产物,在当下传统落后的配电网规划技术逐渐无法满足社会经济发展的情况下,智能配电网技术的开发和利用,极大的提高了配电网运行的安全性及可靠性,从而为用户安全稳定的用电提供强有力的保障。那么智能配电网技术在现实配电网规划中有哪些方面的具体应用,智能配电网中又有哪些不足之处需要进一步解决是广大电力工作者需要研究的重要课 题,因此,本文笔者就配电网规划中智能配电网技术的具体应用进行细致的分析和研究,以供广大电力工作者参考评价。 关键词:智能配电网技术;配电网规划;应用引言 随着人们生活质量的提高,用电量需求也在不断增加,这给电力企业带来了极大的压力。科技的进步促使了智能配电网成为配电网规划的主流,智能技术不断应用于配电网中,推动着电力行业的持续稳步发展,提高了供电效率和安全性。但是目前我国的智能配电网技术还在初级阶段,在管理层面和技术层面都还存在着一些不足,管理方面不够成熟,技术层面的要点掌握还不到位,还需要对其进行深入研究,确保电力系统安全高效运行,使智能配电网技术在电力行业中发挥出更大作用。 1.智能配电网的概念分析 经大量的研究和实践表明,这一先进的智能配电网技术较为充分地综合整合了计算机、通信网络、控制技术等较为前沿的尖端技术,使其能在整合的过程中得到综合型运用。另外,在智能配电网的移动配备上也安置了配电网的终端设备,逐渐形成可视化的完善型配电网管理新形式。再者,在实践过程中,更为注重不断鼓励相关电力用户直观地参与到监督环节中去,及时发现并解决配电网运行中出现的问题,这样才能形成安全、高效、经济的运行态势新循环。 2.配电网的运行管理现状 在电力系统尾部的位置才是配电系统,用户直接连接配电系统,从这个角度来说我们更需要使配电网的运行管理手段得到提高,在为用户提供需求的同时保证用电的质量,达到高效的运行电力系统的目的。配电网运行管理的现状并不是令人满意,在管理运行的过程中仍然存在很多让人不得不重视的问题,主要有以下几点:一个方面,任何事物的建设都离不开经济问题,而配电网建设出现的问题主要发生在经济相对不发达的地区,这样给用户造成了不好的用电体验的影响,供电质量达不到用户的要求;第二个方面,有运输过程就意味着有消耗,所以在配电网运行管理中电能的损失仍旧是待解决的缺陷,从而导致了用户使用途中停电的现象,这个缺陷一直都被电力部门当作首要解决的一个问题;另一个方面,配电网运行管理直接影响到配电网的自动化程度,最后受到冲击的还是全局的供电质量。 3.新技术在配电网规划中的应用 3.1智能自动化技术的应用 智能自动化技术是配电网规划中重要的技术,它结合了计算机和信息处理技术,使得可以很好地执行配电网信息调度工作,构建标准的自动化主站和子站,从而完成配电网相关的规划工作。智能自动化技术的应用体现在多个方面,例如智能预警,该功能可以有效确保配电网的运行安全,具体是在配电过程中对相关信息进行采集、记录和检测,一旦检测到配电网中存在异常信息,系统便会发生警报,这样相关工作人员就可以进行相关故障的处理,从而有效确保配电网运行的安全性。除此之外,智能自动化技术还存在实施调度和远程监控等功能,这些功能的存在使得配电网运行管理水平得到了有效的提高。 3.2参数量测技术的应用 智能配电网技术在配电网规划中的应用,可以把系统信息与运行信息以检测形式凸显。例如:某区域的固定时间段用电量,通过检测的数据信息检查该区域用户用电要求,有助于预防管理,分析异常信息确定有误漏电问题,有助于管理水平提高,而应用参数量测技术有助于提高电量、电费计算。随着用电量的增高,应用电费计量工具仍然以电磁表为主,高峰条件下难以满足电费计量问题。基于这一条件下,利用参数测量技术有效提高了电费计量效率,为用户推行电网电费信息,为用户搜集服务有着较大应用价值。 3.3分布式能源发电技术的应用 分布式能源发电是智能配电网规划中应用较为广泛的一种技术手段,它主要是在用户周围布置一些分布式的发电方式,以此来使用户进行相关调控。由于该技术的应用过程中用户可以直接参与调控,这样就极大地提高了用户的使用热情。另外,由于分布式能源发电方式较多,不单单只是传统的火力发电,还存在风力发电、太阳能发电等,这使得并网工作变得更加的便利,同时由于分布式能源发电技术还结合了多种信息化技术手段,使得配电网规划水平得到提高,从而为配电网的安全可靠运行提供保障。 3.3电动汽车充换电技术的应用 电动汽车是现阶段新生的一种事物,有力推动者我国的可持续发展,国家对这项技术也是非常关注,并进行了鼓励。电动汽车充换电新能源技术减少了废弃物的排放,降低了空气污染,各级政府部门也对其进行了大力宣传和推广,同时电动汽车充换电项目也被列为新时代下配电网规划中的重点项目,也是希望传统能源技术能够被新能源技术所替代。目前,电动汽车充换电技术在运用中,国家要求安装滤波设备,提高配电网的电能质量,保证配电网安全稳定运行。电动汽车充换电技术具有良好的发展前景,因此需要国家和各部门更加重视,不断对其进行优化,为用户提供高质量的用电环境。 4.智能配电网技术发展趋势 4.1微网技术发展 智能配电网微网是基于电子技术、可再生能源下衍生的新型技术,具有储能性与综合性特点。智能配电网时因为储多技术结合并兼容该技术性能的微网技术,实现了热能与电能的持续供应。制定科学的管理进行实现配电工作控制,系统运行能够与并网一同展开实现了有效连接。微网技术能够为独立系统提供热能、电能,在分布式发电并入至配网中,这种技术有助于配网控制确保达到智能配电网要求,稳定性强,满足用电需求。 4.2ADA技术发展

智能配电网关键技术的城市配电网规划

智能配电网关键技术的城市配电网规划 发表时间:2018-04-16T11:20:37.343Z 来源:《电力设备》2017年第33期作者:张欣1 李登武2 聂桂春3 [导读] 摘要:配电网建设是城市规划建设中的一项重要工作,可以为生产生活活动的正常开展提供用电保障,是促进城市经济快速、稳定增长的基础。 (1.国网北京市电力公司经济技术研究院北京 100055; 2、3天津天大求实电力新技术股份有限公司天津 300384) 摘要:配电网建设是城市规划建设中的一项重要工作,可以为生产生活活动的正常开展提供用电保障,是促进城市经济快速、稳定增长的基础。但是原有的城市配电网规划水平较低,地下管线铺设不够合理,配电网设备质量得不到保证,容易出现运行故障,存在较大的安全隐患。同时,配网资产无法正常提取折旧,没有考虑配电网建设与生态环境之间的关系,配电网建设所带来的经济效益较低。这些都是城市传统配电网规划中存在的问题,而智能配电网技术的科学应用,可以有效解决这些问题,对促进城市健康、稳定发展具有重要意义。 关键词:智能配电网;关键技术;配电网规划 一、基于智能配电网关键技术的城市配电网规划的意义 首先,基于配电网关键技术的城市配电网规划,采用先进的科学监测和管理技术,对电网的运行情况进行实时有效的监控,扩展系统的运行容量,降低设备损耗,科学配置、合理优化电网资源,提高电网运行效率,进而实现经济效益的最大化,提高经济效益;其次,智能配电网在满足用户基本需要的同时,能够为其他企业提供更为优质、牢固、稳定的电力需求,避免因电压不稳而造成的断电情况出现,为我国社会经济的稳定发展提供了重要保障;第三,智能配电网的电力能源一般以新能源为主,极大程度上减少了化石燃料的排放量,对提高空气质量和环境质量具有重要的促进作用,促进能源环保的可持续发展。 二、智能配电网内涵与特征 2.1智能配电网内涵 智能配电网作为智能电网中的重要组成之一,处于电力系统的末端,可以与用户直接相连,智能配电网涵盖了配电自动化的全部内容,且支持分布式电源的接入。目前,在建设智能配电网的过程中,总结智能配电网其内涵主要包括三个方面:第一,以物理实体电网为基础,包括各种配电基础设施、开关、配电终端、传感器等;第二,融合了各种现代先进技术,如:传感测量技术、自动化技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术等;第三,智能配电网支持各种能源形式的分布式电源和电力用户自备电源储能装置、电动汽车的接入和使用,其运行方式更加灵活可调,供电安全性可靠性和电能质量显著提升,提高了能源利用的社会经济效益。 2.2智能配电网特点 2.2.1支持大量的分布式电源接入 分布式电源主要包括:风力发电、太阳能发电、生物质发电、燃料电池、小型燃气轮机等,智能配电网可以实现分布式电源的即插即用。 2.2.2更高的供电可靠性 智能配电网具有自愈功能,并且通过分布式电源微网(MicroGrid),在主电网停电时保障重要用户的供电,最大程度地降低电网故障对用户的影响。 2.2.3更高的电能质量 通过无功补偿的优化控制,实现电压的稳定,保证电压合格率;实现敏感用电设备的不间断连续供电;应用动态电压补偿器(DVR)保证线路故障与重合闸期间的供电;应用固态断路器实现双路供电电源的“0”秒无缝切换。 2.2.4能够对配电网及其设备进行可视化管理 实时采集电网及其设备运行数据。通过提供潮流、负荷电能质量、停电范围、故障位置、设备状态监测等实时信息,解决配电网“盲管”问题。 三、智能配电网的关键技术 3.1分布式发电 相比较传统发电技术,分布式发电技术优势为:一是发电过程不消耗化石燃料,对环境好;二是并网方式灵活;三是靠近用户负荷,降低配电网中的传输损耗。然而,发电出力具有随机性、发电成本高、设备质量参差不齐等问题,制约着分布式发电技术大规模的并网应用。随着自动化技术的进步,分布式电源控制保护监控测量一体化技术日益成熟;国家政策的鼓励促使用户建设分布式电站有了经济效益;分布式制造类行业标准的日趋完善提升了分布式发电产品的整体质量。电力企业积极响应国家政策,将分布式能源接入电网作为未来配电网规划设计的重要内容,出台了相关的设计准则规范,以适应电力生产低碳化的发展。 3.2电动汽车充换电 随着现代大都市的快速发展,空气质量问题给人们的健康造成了极大威胁,严重影响了城市居民的生产生活。因此,政府加大了对电动汽车的推广,计划到2020年争取实现电动汽车500万辆的目标。电动汽车数量的大规模增长对电网的运行造成了一定的影响。一方面,电动汽车相当于一个个移动的储能设备,合理的经济措施引导可以实现削峰填谷,平滑电网负荷;另一方面,充换电设施的电力电子开关给配电网带来了电能质量问题,需要就地安装滤波设备,保障电网可靠运行。 四、基于智能配电网关键技术提升城市配电网规划质量的要点 4.1提高技术规划人员的综合素质 基于智能配电网关键技术提升城市配电网规划质量,要逐渐提高技术规划人员的综合素质,为智能配电网系统的科学化和良性化运营提供重要的人才支持。在智能配电网的建设过程中,相关技术规划人员要加强对科学技术的有效学习,加强对分布式发电技术、电动汽车充换电技术、配电自动化技术等关键技术的学习。 4.2建立健全智能配电网监督机制 基于智能配电网关键技术提升城市配电网规划质量,要建立健全智能配电网监督机制,为智能配电网规划质量的提高提供强有力的保

配电网工程施工图设计内容深度规定-第 1 部分:配电部分(征求意见稿)

ICS点击此处添加ICS号 点击此处添加中国标准文献分类号Q/ND 内蒙古电力(集团)有限责任公司企业标准 Q/ND XXXXX—XXXX 配电网工程施工图设计内容深度规定 第1部分:配电部分 Code of content profundity for working drawing design for distribution network projects Part 1: distribution 点击此处添加与国际标准一致性程度的标识 (征求意见稿) -XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

目次 前言................................................................................ II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语与定义 (1) 4 总则 (3) 5 施工图设计说明及目录 (3) 6 电气部分 (3) 6.1 设计范围: (3) 6.2 图纸编制 (4) 7 土建部分 (5) 7.1 设计范围: (5) 7.2 图纸编制 (5) 8 施工图预算 (6) 8.1 设计范围: (6) 8.2 施工图预算内容及深度 (6) 8.3 工程量计算原则 (7)

前言 为提高公司配电网建设水平,贯彻落实公司精益化管理、标准化建设的要求,适应坚强智能电网的建设要求。根据内蒙古电力(集团)有限责任公司要求,规范配电网工程设计工作,提高设计能力,全面推广应用标准化建设成果,公司组织编制了配电网工程施工图设计内容深度规定。 本系列标准共分为 3 个部分: ——第 1 部分:配电部分 ——第 2 部分:配网电缆线路部分 ——第 3 部分:配网架空线路部分 本部分为系列标准的第 1 部分。 本标准是按照DL/T 800-2012标准编写规范给出的规则起草。 本标准由内蒙古电力(集团)公司标准分委会提出。 本标准由内蒙古电力(集团)公司配电网建设办公室归口。 本标准起草部门(单位):配电网建设办公室、包头供电局。 本标准主要起草人:陶凯、袁海、樊海龙、任志远、武国梁。 本标准2018年01月首次发布。

智能配电网技术在配电网规划中的运用探索

智能配电网技术在配电网规划中的运用探索 发表时间:2019-03-05T15:27:27.730Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:高泳平[导读] 摘要:城市配电网直接面向电力用户,随着人们对于电力的需求逐渐增加,城市配电网系统也逐渐扩大规模,对于配电网的供电质量提出了更高的要求。 (国网福建省电力有限公司龙海市供电公司福建省 363100)摘要:城市配电网直接面向电力用户,随着人们对于电力的需求逐渐增加,城市配电网系统也逐渐扩大规模,对于配电网的供电质量提出了更高的要求。同传统的配电网相比,智能配电网包含了分布式电源发电技术、自愈控制技术以及故障电流限制技术等,这些技术在城市配电网规划中发挥了重要的作用。 关键词:智能配电网技术;配电网规划;运用 1智能配电网概述 智能配电网在电网系统中的位置是最末端,形成可视化配电管网管理模式,集成了网络、控制、信息以及电子技术,自愈能力较强,同时也提高了供电的安全性和质量。智能配电网更加注重和用户之间的互动,强调了用户可以主动参与到用电的监督管理中,人们可以很直观地看到自己的用电情况,同时在发现问题之后,能够针对这些问题提出自己的建议或者是进行举报。这样有利于智能配电网的安全稳定运行,也加强了管理效率,这种方式促进了智能配电网运行管理中更快发现不足并及时处理。现阶段,我国智能配电网的发展主要集中于坚韧性、自我恢复性以及优化性。智能配电网能够保证在发生故障时仍可正常供电,不受外部环境的影响,确保电网稳定安全;智能配电网能够根据电网的实际运行情况制定合理的管理方式,遇到配电问题时能够自我进行修复,避免提点范围的不断扩大,减少不必要的损失;另外,智能配电网能够通过集成所有的技术与信息,确保配电网系统的全面覆盖,这有利于电网企业能够统一进行管理,也有利于设备的优化与维护管理,从而提高电网系统的管理水平。 2智能配电网技术在配电网规划中的应用 2.1智能自动化技术在配电网规划中的应用 智能自动化技术是一项至关重要的技术,它与计算机技术完美结合,使配电网信息调度工作有序进行,建设主站和子站,使用和自动化智能技术可以快速有效的完成配电网的规划工作。自动化智能技术的应用范围很广,例如智能预警系统,智能预警为配电系统的安全运行提供可靠保障,该功能是在配电过程中将相关信息导入系统,并进行检测,一旦配电系统中出现异常情况,系统就会及时报警,这样技术人员便能及时排查故障,保证供电系统的正常运行。 2.2参数测量技术在配电网规划中的应用 参数测量技术主要是通过数据的表现形式,将智能技术应用于配电网规划中。如我们可以利用该技术,测量某一固定时间用户用电量的变化,通过分析数据,我们可以了解该地区对用电量的需求,以便我们做好准备工作,确保供电量充足,保证供电效率,尽最大可能满足用户的需求。该技术还能帮助我们检查系统异常参数,诊断是否有偷电、漏电,极大的提升了管理水平。另外,该技术还能有效的解决用户的用电量和电费计算等问题,随着国民经济的发展,人们的生活得到改善,居民对用电量的需求逐年攀升,在这种情况下,一些地区的计量计价仪器还是使用古老的电磁表,对高峰用电的数据难以记载,这时,可以采用测量技术,解决用电量、计费等问题,可见该技术的实用性很强,值得推广使用。 2.3分布式能源发电技术配电网规划中的应用 分布式能源发电技术应用范围最广的一项技术,该技术主要通过在用户附近设置一些分散式的发电方式,方便用户调控。在这种方式中,用户作为使用主体参与进来,提高了用户使用的积极性。此外,该技术的发电方式多,除了火力发电,还有太阳能发电等,这更加方便了工作。同时由于该技术与网络技术、计算机技术相结合,提高了配电网规划的水平,保证了供电效率,确保配电网的安全可靠运行。目前,智能配电网技术仍然不成熟,存在一些缺陷,其中一些关键的技术要点,还需要进一步研究,不断地对该技术加以完善,确保供电安全。 2.4电动汽车充换电技术的应用 当前智能配电网技术的发展状态良好,电动汽车充换电技术作为智能配电网技术的重要方面,发挥着积极的作用,在电动汽车充换电技术中,移动储能设备的应用可以随时随地进行电力能源的补充,节约电能,达到削峰填谷的目标,保证我国当前社会发展中智能配电网可以处于良好的运行状态,用户可以享受到高效安全的能源,技术人员在使用电动汽车充换电技术的同时,针对电动汽车安装相关的滤波设备,有效控制电能质量,提供优质电能的用电环境。《电动汽车充换电设施接入电网技术规范》中充分强调了在智能配电技术中,使用电动汽车充换电技术的重要性,我国政府大力推广该技术的使用,并在2018年将电动汽车的数量提高到400万辆,使我国进入最佳的智能配电网状态。 3智能配电网技术发展趋势 3.1智能配电网调度技术 相对于发达国家我国配电网发展较晚,落后于发达国家。配电网运行效果关系着社会发展和人民生活的质量,怎样更好的优化智能配电网调度技术进而得到了重视,关系着国家经济稳定、持续发展。智能配电网复杂度、规模大小关系着通讯范围,并且随着电力线载波技术的发展,网络化配电技术也得到了重视,在电网调度自动化与配电智能化中发挥举足轻重的作用,是实现配电网持续、稳定发展的根本。智能配电网调度技术综合了配网全景信息一体化的调度计划、信息搜集,形成了系统的运行控制体系与调度技术支持系统。智能配电调度技术具备线上决策控制功能,其中包含智能预警技术、优化调度技术、事故处理、恢复技术,提高了配电网运行效果。此外,智能配电网中的调度技术还实现了功能延伸与拓展,提升配电网重组与设备控制水平,避免大面积停电,使配电网稳定运行得到了进一步提高。 3.2微网技术发展 智能配电网微网是基于电子技术、可再生能源下衍生的新型技术,具有储能性与综合性特点。智能配电网时因为储多技术结合并兼容该技术性能的微网技术,实现了热能与电能的持续供应。制定科学的管理进行实现配电工作控制,系统运行能够与并网一同展开实现了有效连接。微网技术能够为独立系统提供热能、电能,在分布式发电并入至配网中,这种技术有助于配网控制确保达到智能配电网要求,稳定性强,满足用电需求。

智能配电网技术在配电网规划中的应用分析

智能配电网技术在配电网规划中的应用分析 随着经济水平的不断提高,科学技术的创新发展,科学技术与配电网的结合愈加紧密,现阶段已经出现了智能配电网,这种智能配电网不仅实现了高效供电,还在一定程度上提高了配电网运行的安全性,为电力系统的安全提供提供有力保障,应用在配电网规划中,符合现代化的发展需求。但不可否认的是智能配电网技术仍处发展阶段,在技术水平方面还有着较大的提升空间,在技术管理方面还有待创新完善。 标签:智能配电网技术;配电网规划;应用 电力系统的配电网规划是一项重要的工作,它在某种程度上影响着配电网运行的安全性和可靠性。随着科学技术的不断发展,智能技术不断被应用到配电网中,使得诞生了智能配电网技术,由于该技术可以为配电网提供可靠的运行环境,有效保障电力能源的使用安全,所以智能配电网技术被广泛应用到配电网规划工作中。但是目前对于智能配电网技术的研究还处于初级阶段,对于一些技术层面的要点还掌握不到位,所以还需要对其进行更加深入的研究,以确保电力系统的安全运行。 1、“智能配电网”的概念分析 经大量的研究和实践表明,这一先进的智能配电网技术较为充分地综合整合了计算机、通信网络、控制技术等较为前沿的尖端技术,使其能在整合的过程中得到综合型运用。另外,在智能配电网的移动配备上也安置了配电网的终端设备,逐渐形成可视化的完善型配电网管理新形式。再者,在实践过程中,更为注重不断鼓励相关电力用户直观地参与到监督环节中去,及时发现并解决配电网运行中出现的问题,这样才能形成安全、高效、经济的运行态势新循环。 2、配电网运行管理现状 由于配电网直接面向于广大的用户,所以为了使用户可以安全可靠的使用电力能源,必须要加强配电网的运行管理。然而目前我国配电网运行管理过程中存在较多的问题,重点包括以下三点:配电网建设水平落后。在一些经济欠发达地区,配电网建设十分滞后,导致电力能源供给质量无法满足用户的现实需求,最终影响了电力系统的发展;目前配电网运行的自动化程度还较低,这在一定程度上影响了电能的供给质量,所以提高配电网运行的自动化水平十分关键。总之,配电网运行管理工作十分重要,要想提高运行管理水平,就必须要对配电网规划工作给予高度重视;在配电网运行管理中,由于不可避免存在电能损耗问题,使得经常出现停电状况,导致用户的正常生活和工作受到严重影响。 3、智能配电网技术在配电网规划中的具体应用 3.1智能自动化技术

论智能配电网关键技术的城市配电网规划

论智能配电网关键技术的城市配电网规划 发表时间:2019-01-16T10:39:23.310Z 来源:《电力设备》2018年第25期作者:牟子衍 [导读] 摘要:智能配电网能够实现对智能配电网进行高效的远程管理的目的,配电网是电网的重要组成部分,直接面向电力用户,是保障电力的关键环节,是改善民生的重要基础设施。 (国网浙江台州市椒江区供电有限公司浙江台州 318000) 摘要:智能配电网能够实现对智能配电网进行高效的远程管理的目的,配电网是电网的重要组成部分,直接面向电力用户,是保障电力的关键环节,是改善民生的重要基础设施。以分布式电源发电技术、电动汽车充换电技术以及配电自动化技术、智能家居技术等为代表的电力用户侧应用技术的出现和发展,对城市配电网的发展规划提出了新的挑战和机遇,这些关键技术的大规模应用是配电网智能化发展的内涵和方向。基于此,本文主要对智能配电网关键技术提升城市配电网规划方面进行分析。 关键词:智能配电网;关键技术;城市配电网;规划 在城市化建设持续推进的背景下,原有的城市配电网结构已经无法满足当前城市用电需求,不仅会降低人们的生活质量,还会影响各项建设事业的正常开展,不利于实现城市的可持续发展。为了解决城市用电问题,就需要利用智能配电网技术对城市配电网结构进行优化,提高城市配电网规划水平和规划质量,为促进城市的良好发展提供用电保障。 1城市智能配电网规划的重要性 在城市用电需求不断提高的背景下,传统配电网规划形式已经无法满足实际用电需求,所以必须将智能配电网技术应用于城市配电网规划中。通过规划、建设城市智能电网,可以加强对城市配电网负载的预测,提高配电网负载预测的精准性,为制定配电网规划方案提供可靠依据。同时,还可以实现配电网运行结构的最优化,提高城市配电网运行水平及经济效益,为人们日常生活以及各项建设事业提供高质量用电。并且,还可以提高电网企业的服务水平,为电网企业发展指明新的道路,帮助电网企业做出正确决策,增强电网企业的综合实力,为促进电网的企业的健康发展提供重要保障。 2智能配电网关键技术 2.1分布式发电 分布式发电是一种模块化的发电模式,其发电功率一般在千瓦到百兆瓦之间,也有部分地区根据自身发展的实际情况建议在30-50MW 之间。分布式发电具有模块化、分散化和高效化的特点。分布式发电以用户所在地区的实际情况为主要建设依据,并制定具有针对性的建设安装发电,发电运行方式以自动为主,凭借用户的用电终端进行相应的用电量调控,多余的电量进行综合性应用。分布式发电的电源一般以系能源为主,如风能、太阳能、低热能等,从这一层面可以看出分布式发电技术是一项新能源技术,以绿色环保为主要目的。 2.2配电自动化 配电自动化技术要从本地区发展的实际情况入手,综合考量地区经济发展水平、规划方案策略、管理运行模式及服务内容四方面,在满足用户基本用电需要的同时,提高配电网建设运行的整体效率,实现配电效果的最大化。配电网自动化技术的规划方案要建设以主站、子站及相关配电通讯系统为内容的调节机制。通讯系统作为配电自动化的核心内容,要根据地理信息系统所呈现的地理方位建立完整的配电自动化网络模型,进而实现对配电网的远程调控,保证配电网各项信息的准确可靠。 2.3电动汽车充换电 随着现代大都市的快速发展,空气质量问题给人们的健康造成了极大威胁,严重影响了城市居民的生产生活。因此,政府加大了对电动汽车的推广,计划到2020年争取实现电动汽车500万辆的目标。电动汽车数量的大规模增长对电网的运行造成了一定的影响。一方面,电动汽车相当于一个个移动的储能设备,合理的经济措施引导可以实现削峰填谷,平滑电网负荷;另一方面,充换电设施的电力电子开关给配电网带来了电能质量问题,需要就地安装滤波设备,保障电网可靠运行。 3基于智能配电网关键技术的城市配电网规划 3.1提高城市配电网规划人员的综合素质 城市配电规划人员的水平直接影响到整个配电网的网架的科学性、合理性。因此,必须不断提高技术规划人员的综合素质。首先,电力企业要定期组织城市配电网技术规划人员进行培训,了解最新电网技术,比如分布式发电技术、配电自动化技术、柔性配电技术等等,从而更好的做好配电网规划设计工作。其次,城市配电规划人员在日常工作中,要主动学习,不断提高自身的电力知识水平和实践能力。比如详细了解本区域的电网规划设计,为智能配电网规划设计提供参考,在实际规划工作中,做到量体裁衣,坚持定量分析和定性分析的原则,提高智能配电网规划的质量。 3.2城市配电网规划设计与主干网协调 主干网是整个电力系统的框架和整体,配电网是主干网的一部分,所以在城市配电网在规划设计的时候,要考虑到与主干网的一致性。同时配电网规划设计尽量详细、准确,才能为主干网的规划设计提供有效的参考。比如在供电半径设计的时候,两者要相辅相成,主干网在规划设计的时候,要考虑到各个配电网的建设,尽量减少配电网的供电半径,从而降低线损率。在无功补偿上,主网主要采用集中补偿,而配电网则以分散补偿为主,通过主干电网的高压补偿,实现对整个城市配电网的供电作用。 3.3加强智能配电网设备的维护 近年来在国家的大力支持下,我国的智能电网快速发展,但是与发达国家相比,我国智能电网的起步时间比较晚,所以相关的技术还不是很完善,在实际运行过程中,还存在不少问题。为了提高智能电网的运行效率和质量,必须加强城市智能配电网系统的管理和维护,降低电力设备的损耗程度,提高电力设备的运行效率。因此,城市配电网规划人员要树立正确的维护管理理念,不断完善配电单位运营管理维护流程,定期做好对城市配电网的检修工作,及时发现配电网存在的缺陷故障,并立即做出有效的处理,以免故障进一步扩大,造成难以挽回的损失。此外,城市配电网管理人员还要定期做好检修计划,根据城市配电网运行情况,做出定期检修和不定期检修计划,为配电网的安全运行提供保障。 3.4建立智能配电网的监督体制 智能配电网技术可以有效的提升城市配电网质量,就应该建立智能配电网的监督体制。政府部门应该正确地将宏观调控发挥出来,这可以对城市配电网规划有正确的指导,对有关的工作人员在从业资格方面,施工建设资质方面做好严格的审查,确保规划工作人员有基础

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