主动配电网研究国外研究现状-会议材料之二
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国际配电网保护配置与整定现状调研摘要:本文对世界各国配电网保护现状进行调研、分析和总结,着重介绍了中国、美国与法国的配网保护的做法。
以架空线路保护为例,对中国配电网的保护配置、整定及其运行情况进行介绍。
美国中压配电网主要采用反时限过电流、重合器与熔断器保护;法国配电网保护的配置与整定做法和中国类似,主要采用三段式电流保护与熔断器保护。
关键词:配电网保护整定配置1引言长期以来,中国配网保护只强调保证变电站设备的安全运行,对线路保护不够重视,由于保护配置不完善以及整定配合方面的问题,导致配网保护动作的选择性差,故障停电范围扩大。
此外,还存在因线路出口故障不能及时切除,造成主变压器损坏、跌落式熔断器因开断电流不满足要求而烧毁等问题。
目前,中国许多供电企业在积极实施配电网自动化。
配电外自动化是继电保护的延伸与补充。
为了减少故障停电影响,我们应完善配网的继电保护。
相对于配网自动化,配网保护的完善还远远不够。
配网保护的动作性能对配网的安全运行、故障停电时长及电压暂降指标都有很大的影响。
制定完善的配网保护方案,对配网的安全运行和提高供电质量来说都非常重要。
下面,以架空线路保护为例,对中国配电网的保护配置、整定及其运行情况进行介绍。
2中国配电网保护配置与整定情况在中国,以架空线路为主的中压配网的中性点通常采用小电流接地方式。
而对于小电流接地的架空配电网来说,由于允许其在出现单相接地时带故障运行不超过2小时,所以,其中的配电线路(包括架空电缆混合线路)只设相间短路保护。
中国架空配电线路保护的配置主要有以下三种情况。
2.1 二级保护配置图2-1给出了典型的架空配电线路结构与二级保护配置方案,主干线路用负荷开关分段,分支线路采用负荷开关。
第一级保护是变电站线路出口断路器保护,保护配置有两种情况,一种是配置电流I段与III段保护,再就是将电流I段保护退出运行,只配置电流II段和III段保护。
第二级保护是配电变压器的保护。
国内外配电网发展的比较研究目录1 概述 (2)2 国内外GDP、发电量、人均水平的比较 (2)2 国内外发输配投资力度的比较 (10)3 发输配容量比的比较 (14)4 国内外供电企业的比较 (16)5国内外配电网技术经济指标的比较 (17)6配电网资产统计方式的比较 (25)7国内外配电网发展城市情况的比较 (26)8电力企业政策的比较 (29)9供电企业状况 (30)1 概述国际上电力工业发、输、变、配、用的投资中输、变、配的投资国际上占总投资的50%,发、输、配的投资比例为1:0.5: 0.3,输配电设备的资产约占电力系统总资产的一半,输配电网的运行费(输变配部门)占电力系统总费用的10~20%。
美国为10%,日本为20%。
(1)国外电力系统关于输配电网可靠性的探讨,考虑以下4个方面:1)政府(重点防止对社会有重大影响的大规模停电;把握供电可靠性对费用影响的程度)2)供电企业(维持供电可靠性与费用的合理水平;支持用户自行保护的政策;提高技术水平)3)用户(认识自行保护的重要性;如果需要高可靠性,则自行配置安全装置)4)厂家(制造受停电影响小的设备)(2)国外认为能够降低网络投资和运行费用各种因素的顺序如下:系统规划、设备、购买、运输、实验、接电、维护(生命周期内)。
其中系统规划为第一重要。
为了找到我国配电网投资与高指标的平衡点,我们考虑进行以下几方面的比较研究。
2 国内外GDP、发电量、人均水平的比较GDP和发电量是最重要的宏观经济统计指标,从生产角度看,GDP和发电量不仅能够反映一个国家的生产规模,而且能够反映这个国家的产业结构。
从使用角度看,GDP和发电量不仅能够反映一个国家的需求规模,而且能够反映这个国家的需求结构。
从地域角度看,GDP和发电量不仅能够反映各个地区的经济总量,而且能够反映各个地区的产业结构、需求结构。
2002年全年GDP (国内生产总值)跃上10万亿元的新台阶,达到102398亿元,见图3-1,翻两番则为40万亿以上,达到日本1990年的水平。
主动配电网文献综述摘要:分布式电源( distributed generation, DG)和电动汽车的大量接入、智能家居的普及、需求侧响应的全面实施等显著增强了配电系统规划与运行的复杂性,同时,未来的配电网对规划与运行的优化策略提出了更高的要求。
作为未来配电网的一种发展模式,主动配电网( active distribution network, ADN)开始受到人们的关注。
本文主要探讨总结了主动配电网的国内外现状,主动配网网工作原理,主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。
关键词:主动配电网,分布式发电,潮流算法,粒子群算法,混合算法0引言近年来,全球范围内气候变暖及极端天气事件日益频发,严重威胁着人类社会的可持续发展。
在诸多因素中,人类过度排放温室气体被认为是导致全球气候变化的重要原因[1,2]。
为应对上述挑战,英国政府于2003年首次提出了低碳经济的发展理念。
发展低碳电力系统的根本任务是要形成稳定的低碳电能供应机制,其关键在于对可再生能源的有效开发与利用。
对此,一种解决思路是从配用电环节入手,建立协调关联分布式可再生能源发电、配电网络与终端用电的集成供电系统,实现对可再生能源的就地消纳与利用。
分布式配用电系统优点有建设周期短、投资成本低、运行灵活,且抗风险能力更强[3,4]。
传统配电网中,电力潮流一般由上端变电站单一流向负荷节点,其运行方式和规划准则相对简单。
然而,分布式能源的规模化接入与应用将对系统潮流分布、电压水平、短路容量等原有电气特性造成显著影响。
而传统配电网在设计阶段并未考虑上述因素,因此难以满足低碳经济背景下高渗透率可再生能源发电接入与高效利用的要求。
与主要关注用户侧的微电网(Micro-Grid, MG)不同,ADN 主要面向由电力企业管理的公共配电网。
它是一种兼容电网、分布式发电及需求侧管理等多类型技术的全新开放式配电系统体系结构。
ADN 的技术理念将系统运行中的信息价值及电网-用户之间的互动能力提升至一个新高度,强调在整个配电网层面内借助主动网络管理(Active Network Management, ANM)实现对各类可再生能源的主动消纳及多级协调利用,最终促进电能低碳化转变及电网资产利用效率的全方位提高[5]。
浅析国内外SNOP在配电网中的研究现状摘要:我国配电网发展相对落后,网架结构不合理,调控方法不灵活,越来越多的冲击性负荷加入威胁着配电网的安全稳定,故障是难以避免的。
为减小故障停电带来的损失研究配电网故障恢复策略迫在眉睫,典型的配电网故障恢复模式大致分为主站监控的故障恢复模式、重合器故障恢复模式、配电管理系统恢复模式三类。
为了更好的配电网故障恢复,代替传统联络开关的新型电力电子器件——SNOP(Soft Normally Open Point)近年步入我们的视线,引起了人们的重视。
关键词:配电网故障;故障恢复模式;SNOP1 引言配电网作为电力系统较末端的一环,从输电网或发电厂直配获得电能,再将电能通过配电装置输送给用户,将用户和电力系统联系在一起。
配电网的可靠性、安全性直接影响到用户乃至国家的利益,当前配电网大多使用传统联络开关或分段开关作为网络重构的基础,它们存在许多问题,如影响配电网控制的效率、影响配电网的安全性和可靠性等。
若不能及时恢复非故障区域供电,联络开关误动或拒动,进一步扩大故障影响范围,加重故障带来的损失,甚至还可能影响到公共基础设施的正常运行。
为了防患于未然,代替传统联络开关的新型电力电子器件——SNOP(Soft Normally Open Point)近年步入我们的视线,引起了人们的重视。
SNOP软常开开关相比传统联络开关具有诸多优点,例如可以精确控制其两侧馈线上的有功功率与无功功率,改善系统整体潮流分布;进行电压无功控制,改善馈线电压水平;通过交流变直流转交流来实现两端馈线电气解耦,确保故障情况下不间断负荷供电;响应速度快,不受动作次数限制,能连续控制;能有效降低损耗,提高经济性等等,对配电网长久稳定运行有着重要意义。
2 国内研究现状2.1 SNOP在配电网中的应用及优点SNOP作为一种代替传统联络开关的全控型电力电子器件,主要有3种装置:背靠背电压源型变流器(Back to Back Voltage Source Converter)、统一潮流控制器(UPFC)、静止同步串联补偿器(SSSC)构成。
配电网的主动管理现状和未来发展趋势综述摘要随着智能配电网技术的发展,分布式能源的广泛使用,新型负荷(例如电动汽车)的应用,配电网正从被动配电网向主动配电网发展。
包括可再生分布式电源在内的分布式电源的并网,使得配电网的潮流从单向流动变为双向流动。
电动汽车的应用给配电网带来了更大的挑战。
因此,对主动配电网的管理必须通过新兴的控制、监测、保护和通信技术来实现,用最佳的方式协助配电网运营商管理。
这篇文章综述了主动配电网最新的进展情况,并确定新兴技术和支持配电网主动管理的未来发展趋势。
关键词:主动管理,分布式电源,配电网,智能配电网,智能电网引言为了安全和可持续能源的发展,智能电网已被广泛认为未来电力生产的基础设施。
配电网已成为电网中占据很大比例的基础设施。
在未来智能电网中,配电网会占据更重要的地位,且应当优先发展。
这是因为配电网是大多数终端用户、分布式电源以及电动汽车的接入点。
在美国,配电网为大约1.6亿用户提供服务。
越来越多DG和EV的接入、智能配电网技术的应用(例如高级计量架构(AMI)和智能家电(SAs))都促使配电网从被动向主动发展。
下一代配电网应该是高效、全系统最优化、高可靠性、坚强、且能够有效管理大规模接入的EV、DG及其他可控负荷的网络。
为了迎接新的挑战,下一代的配电网需要主动配电网管理。
各种配电网管理技术,例如配电自动化,AMI,故障定位,自动重构,以及V AR控制,已经在研究中,而且一些技术已经成功应用与当今的配电网中。
配电网最优化规划的各个方面也处于研究中,包括电容器和其他无功补偿设备、分段重合、以及分布式能源的最优调度。
此外,先进的新型DG技术,新型的功率电变换系统(PFC),例如能调节有功和无功的固态变压器(SST),智能家电和其他可控负荷的广泛使用,家庭和办公网络的智能化,都使得在下一代配电网中,ADN的应用成为可能。
本文综述了最新的进展并确定支持DN的发展的新兴技术。
第二部分给出ADN的构架的概述。
国外直流配电网研究现状与交流配电网相比,直流配电网存在较大优势,因此,世界不同国家均提出了不同的方案与标准。
美国早在2003年就提出了直流配电的相关方案。
北卡罗来纳大学提出的方案参考了舰船配电,其方案中直流电压母线采用400V作为其电压等级,并配有120V交流母线。
能量管理装置作为中继,从12KV交流母线获取电能,并通过400V直流母线和120V交流母线将电能分配给负荷。
2010年,弗吉尼亚大学提出了“Sustainable Building and Nanogrids(SBN)”研究计划,如图示:图?SBN直流配电网结构SBN计划中考虑不同负荷,直流配电网电压等级采用380V和48V双电压等级。
380V 电压主要针对家用和工业用负荷,48V电压等级考虑通信及小型设备,其供电能力及其有限。
此结构整合不同分布式电源并考虑了混合动力汽车的影响,具有前瞻性。
其后,弗吉尼亚大学在SBN系统基础上又提出改进方案,如图示,改进方案中采用交直流混合配电,并针对不同负荷和分布式电源进行分层,力求能源的高效利用。
图?交直流混合配电系统结构上图中交直流混合配电方案中网络分层明显,有子网、微网、纳网等多种结构,并通过整流器与上级结构相连。
日本大阪大学在2006年提出双极直流配电网结构,此结构中6.6KV交流电先通过变压器变为230V,再通过整流器输出±170V直流电能。
双极母线的使用使得传输容量更大,电力电子器件的大量使用也将±170V直流电压变换为不同电压等级的交流、直流电压,供不同负载使用。
图?日本直流配电方案欧洲国家中,意大利和罗马尼亚对于直流配电网均有研究。
罗马尼亚在2007年提出的系统采用双电源交替供电。
如下图:系统中设计750V作为直流母线电压等级,整合各类分布式电源并与交流电网连接,其供电能力较强,供电可靠性也较高。
图?双电源交替供电直流配电结构图除以上国家外,其他各国和地区也对直流配电网展开了专项研究。
国内外配电自动化发展和现状时间:2009-11-02 10:41来源:电力招标与项目网 作者:admin国外配电自动化发展和现状 在一些工业发达国家中,配电自动化系统受到了广泛的重视,国外的配电自动化系统已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远程抄表等系统于一体的配电网管理系统(DMS),其功能多达140余种。
1 国外配电自动化发展和现状在一些工业发达国家中,配电自动化系统受到了广泛的重视,国外的配电自动化系统已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远程抄表等系统于一体的配电网管理系统(DMS),其功能多达140余种。
国外著名电力系统设备的制造厂家基本都涉及配电自动化领域,如德国西门子公司、法国施耐德公司、美国Cooper公司、摩托罗拉公司、英国ABB公司、日本东芝公司等,均推出了各具特色的配电网自动化产品。
日本从20世纪50年代开始在配电线上采用自动隔离故障区,并向健全区(无故障区)恢复送电的按时限自动顺序送电装置;60~70年代研究开发了各种就地控制方式和配电线开关的远方监视控制装置;70年代后半期开始利用计算机构成自动控制系统;其后由于电子技术、计算机技术及信息传送技术的发展,配电自动化计算机系统及配电线远方监视控制系统在实际应用中得到了很大的发展。
到1986年,全日本9个电力公司的41610条配电线(占36.5%)实现了故障后的按时限自动顺序送出,其中2788条(占6.7%)实现了配电线开关(指柱上开关)的远方监控(包括一般的和计算机监控)。
新加坡公用电力局(PUB)在20世纪80年代中期投运并在90年代加以发展和完善的大型配电网的SCADA系统,其规模最初覆盖其220kV配电网的1330个配电所,目前已将网络管理功能扩展到6.6kV配电网,进而覆盖约4000个配电所。
芬兰"Espoo Sahko"电力配电公司的配电自动化覆盖了该公司的85000个用户,8座110/20kV的一次变电所,1100km的20kV馈电线和1400个20/0.4kV的配电变电所。
浅谈配网自动化的国内外发展摘要:配电系统自动化是使用现代计算机技术、现代通讯技术、现代电子技术和先进的网络技术、配电网络系统的配电网络数据、需求数据、实时数据在线和离线数据,配电网络结构和地理图形信息集成,形成一个完整的自动化系统,以实现安全稳定运行的配电系统及各种各样的故障实时监测,有效控制及时保护,高质量的需求侧的现代化管理。
实施配电系统自动化的目的是提高供电质量及供电的可靠性,优质的服务质量、企业利润最大化和科学及技术管理水平,以实现供应商和需求方双赢的局面。
关键词:配网自动化国内外发展随着国民经济的快速发展和人民不断提高的生活水平,电力可靠性的要求越来越高。
改善配电系统可靠性和提高客户服务等重要手段,西方发达国家在70年代,提出了配电自动化的概念,并且有了不同程度上应用。
电力系统的必然趋势是配电自动化,主要目的是,在正常操作条件下,对配电网的通过监视操控;当电网异常操作及故障时可以快速检测异常情况和故障情况,快速隔离故障部分,非断层带用户的电力供应即时恢复,用户的停电时间减少,停电面积减少;根据配电网电压合理控制无功负荷和电压水平,供电质量得以改善,达到经济运行的目的、合理控制电力负荷,以提高设备利用率:自动抄表收费,确保仪表读数及时和准确,提高企业的工作效率和经济效益。
一、国外配网自动化的发展外国配网自动化早期的目标是想要馈线停电时间缩短,采用配电线路安装组符合设备、分段器的方式,使线路故障不会影响变电所馈线的供电。
例如,在美国,纽约的曼哈顿地区,27kV任何线路故障在变电所断路器和真空重合之间合作,在不到三个移动式操作,自动隔离故障,恢复故障部分供电[2]。
随着兴起和发展的计算机技术,在1990年代,美国已经达到了一个很高的水平配电网自动化技术,美国的纽约长岛的照明公司在1993年配电网自动化系统投入运行,系统涉及750条馈线,超过100万用户,该系统的使用受线路故障的影响,下降了25%,总共有240000用户可以实现在1分钟完成故障间隔隔离和故障间隔自动恢复发送,国际的顶尖水平代表在这一领域。