(一)智能配電網(wǎng)的功能特征 智能配電網(wǎng)針對其設(shè)計、建造、運行、維護等環(huán)節(jié),綜合應(yīng)用各種先進自動化技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)以及現(xiàn)代管理理念和手段,實現(xiàn)延長設(shè)備壽命,確定資產(chǎn)更換的優(yōu)先順序,減少配電網(wǎng)故障,降低配電網(wǎng)改造投資等目的。隨著技術(shù)的發(fā)展,智能配電網(wǎng)的定義、內(nèi)容也將不斷補充、完善和發(fā)展。智能配電網(wǎng)主要具有以下功能特征:
1. 具有自愈能力
自愈是指智能配電網(wǎng)能夠及時檢測出已發(fā)生或正在發(fā)生的故障并進行相應(yīng)的糾正性操作,使其不影響對用戶的正常供電或?qū)⑵溆绊懡抵?小。自愈主要以保障供電不間斷為目標,是對供電可靠性概念的延伸,其內(nèi)涵要大于供電可靠性。例如目前的供電可靠性管理沒考慮到一些短時供電中斷情況,但這些短時供電中斷往往會使一些設(shè)備損壞或長時間停運。
2. 具有更高的**性
智能配電網(wǎng)能夠很好地抵御外力與自然災(zāi)害的破壞,能夠?qū)⑵茐挠绊懴拗圃谝欢ǚ秶鷥?nèi),避免出現(xiàn)大面積停電,保障重要用戶的正常供電。
3. 提供更高質(zhì)量的電能
智能配電網(wǎng)實時監(jiān)測并控制電能質(zhì)量,使電壓有效值和波形符合用戶的要求,保證用戶設(shè)備的正常運行并且不影響其使用壽命。
4. 支持分布式電源的大量接入
這是智能配電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)配電網(wǎng)的重要特征。智能配電網(wǎng)不再像傳統(tǒng)配電網(wǎng)那樣,被動地硬性限制分布式電源接入點與容量,而是從有利于可再生能源足額發(fā)電、節(jié)省整體投資出發(fā),有效地接入分布式電源并發(fā)揮其作用。通過保護控制的自適應(yīng)及系統(tǒng)接口的標準化,支持分布式電源的即插即用。通過分布式電源的優(yōu)化調(diào)度,實現(xiàn)對各種能源的優(yōu)化利用。
5. 可對配電網(wǎng)及其設(shè)備進行可視化管理
智能配電網(wǎng)**采集配電網(wǎng)及其設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)以及電能質(zhì)量擾動、故障停電等數(shù)據(jù),為運行人員提供**的圖形界面,使其能夠**掌握電網(wǎng)的運行狀態(tài),克服目前配電網(wǎng)因“盲管”造成的反應(yīng)速度慢、效率低下等問題;對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行在線診斷與風(fēng)險分析,為運行人員進行調(diào)度決策提供技術(shù)支持。
6. 具有更高的資產(chǎn)利用率
智能配電網(wǎng)實時監(jiān)測電網(wǎng)設(shè)備溫度、絕緣水平、**裕度等,在保證**的前提下增加傳輸功率,提高系統(tǒng)容量利用率;通過對潮流分布的優(yōu)化,減少線損,提高運行效率;在線監(jiān)測并診斷設(shè)備的運行狀態(tài),實施狀態(tài)檢修,延長設(shè)備使用壽命。
(二)智能配電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展
考慮到配電網(wǎng)網(wǎng)架、自動化技術(shù)水平等多方面因素,我國智能配電網(wǎng)建設(shè)將從目前實施的配電自動化,發(fā)展到未來支持大規(guī)模分布式電源接入、電網(wǎng)與用戶雙向互動的**配電自動化技術(shù)。
與20世紀90年代實施的配電自動化系統(tǒng)不同,目前在國內(nèi)主要城市配電網(wǎng)實施的配電自動化系統(tǒng)采用信息交互總線,通過與其他相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián),可實現(xiàn)更多**應(yīng)用功能。系統(tǒng)更加注重實用性,定位更加明確,功能更加豐富,如圖5-17所示。圖中,配電主站是數(shù)據(jù)處理/存儲、人機聯(lián)系和實現(xiàn)各種應(yīng)用功能的核心;配電終端是安裝在一次設(shè)備運行現(xiàn)場的自動化裝置,可根據(jù)具體應(yīng)用對象選擇不同的類型;配電子站是主站與終端的中間層設(shè)備,一般用于通信匯集,也可根據(jù)需要實現(xiàn)區(qū)域監(jiān)控功能;通信通道是連接配電主站、配電終端和配電子站之間實現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)???。
1. 配電主站
配電主站構(gòu)建在標準、通用的軟硬件基礎(chǔ)平臺上,具備可靠性、實用性、**性和可擴展性,并根據(jù)各地區(qū)的配電網(wǎng)規(guī)模、實際需求和配電自動化的應(yīng)用基礎(chǔ)等情況選擇與配置軟硬件。
(1)基本功能。①數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)數(shù)據(jù)采集(支持分層分類召測)、狀態(tài)監(jiān)視、遠方控制、人機交互、防誤閉鎖、圖形顯示、事件告警、事件順序記錄、事故追憶、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表打印、配電終端在線管理和配電通信網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視等;②與上**調(diào)度自動化系統(tǒng)(一般指地區(qū)調(diào)度)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)(或電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)平臺)等互聯(lián),建立完整的配電網(wǎng)拓撲模型。
(2)擴展功能。①饋線故障處理:與配電終端配合,實現(xiàn)故障的識別、定位、隔離和非故障區(qū)域自動恢復(fù)供電。②電網(wǎng)分析應(yīng)用:模型導(dǎo)入/拼接、拓撲分析、解合環(huán)潮流、負荷轉(zhuǎn)供、狀態(tài)估計、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、短路電流計算、電壓/無功控制和負荷預(yù)測等。③智能化功能:配電網(wǎng)自愈控制(包括快速仿真、預(yù)警分析等)、分布式電源/儲能裝置/微電網(wǎng)的接入及應(yīng)用、經(jīng)濟優(yōu)化運行以及與其他應(yīng)用系統(tǒng)的互動。
2. 配電子站
配電子站分為通信匯集型子站和監(jiān)控功能型子站。通信匯集型子站負責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)配電終端的數(shù)據(jù)匯集、處理與轉(zhuǎn)發(fā);監(jiān)控功能型子站負責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)配電終端的數(shù)據(jù)采集處理、控制及應(yīng)用。
3. 配電終端
配電終端具備運行信息采集、事件記錄、對時、遠程維護和自診斷、數(shù)據(jù)存儲、通信等功能。
4. 通信網(wǎng)絡(luò)
配電通信網(wǎng)絡(luò)可利用專網(wǎng)或公網(wǎng),配電主站與配電子站之間的通信通道為骨干層通信網(wǎng)絡(luò),配電主站(子站)至配電終端的通信通道為接入層通信網(wǎng)絡(luò)。骨干層通信網(wǎng)絡(luò)原則上采用光纖傳輸網(wǎng),接入層通信網(wǎng)絡(luò)采用光纖專網(wǎng)、配電線載波、無線等多種通信方式。
隨著智能配電網(wǎng)建設(shè)的深入,**配電自動化技術(shù)將成為今后配電自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。**配電自動化技術(shù)在支持分布式電源接入、配電網(wǎng)快速自愈、電網(wǎng)與用戶雙向互動等方面有別于目前的配電自動化技術(shù)。目前的配電自動化技術(shù)主要關(guān)注配電網(wǎng)中斷路器的自動控制功能;**配電自動化技術(shù)是目前的配電自動化技術(shù)的進一步提升和完善,它適應(yīng)更大規(guī)模的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和分布式電源的接入。**配電自動化技術(shù)通過對所有可控設(shè)備的控制,實現(xiàn)電力和信息的雙向互動,使配電網(wǎng)運行更穩(wěn)定、更經(jīng)濟。
與目前的配電自動化技術(shù)相比,**配電自動化技術(shù)的主要特點如下:
(1)支持分布式電源的大量接入并使其與配電網(wǎng)進行有機的集成。
(2)滿足有源配電網(wǎng)的監(jiān)控需要。
(3)提供實時仿真分析與輔助決策工具,更有效地支持各種**應(yīng)用軟件(如潮流計算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和電壓/無功優(yōu)化等軟件)的應(yīng)用。
(4)支持分布式控制技術(shù)。
(5)系統(tǒng)具有良好的開放性與可擴展性,采用標準的信息交換模型與通信規(guī)約,支持監(jiān)控設(shè)備與應(yīng)用軟件的即插即用。
(6)各種自動化系統(tǒng)之間實現(xiàn)無縫集成,信息高度共享,功能深度融合。