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配电网形态正由单向无源网络向供需互动的有源网络演变
2021-10-15

核心阅读:随着大规模能量型储能技术的成熟 ,未来配电网的形态将发生很大变化。除少数拥有中高压用电设备的用户仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配电网外 ,绝大多数用户将采用低压直流微电网模式。

雄安新区首个配电“双花瓣”高可靠供电示范工程投运、浙江电网配电物联网台区交互功能测试平台启用、湖北黄石城区72条配电线路具备“自愈”功能、四川成都将实施一流配电网建设改造三年行动、中电联标准化管理中心发布《配网带电作业机器人检测规范》征求意见稿……近日 ,配电网领域动作频频 ,成为焦点。

业内人士认为 ,如今配电技术方兴未艾 ,站在新型电力系统发展关键时间节点 ,配电技术、配电装备面临前所未有的发展机遇 ,推动配电网高质量发展 ,需要持续不断提升配电网运维及安全质量管理水平。

数字+物理混合仿真技术适应未来需求

配网作为电网发展的主战场 ,地位正日益凸显。众所周知 ,配电台区、线路在运行中容易受到各种因素干扰 ,尤其是配电线路低矮且环境复杂 ,事故多具有突发性 ,受到外力破坏的威胁更大。

中国电力科学研究院有限公司宋晓辉认为 ,针对我国配电网故障率居高不下 ,单相接地、断线故障诊断误判、漏判现象仍较严重的现状 ,配电自动化、一二次融合装置及数字化、物联化技术应用等技术手段将为解决配电网安全问题打下良好基础。

业内人士认为 ,配电网数字+物理混合仿真技术 ,可满足设备检测由点向线至面的全方位测试 ,适应未来新技术发展需要。“现有电网试验研究手段不足 ,动模试验规模受限、数字仿真物理建模难、挂网运行局限性大。先进的新一代配电网试验研究手段是配电网真型试验系统。”浙江电力科学研究院研究员王子凌表示 ,通过构建和还原准真实的区域配电网 ,最大程度逼近配电网真实的物理环境、运行环境以及各种真实故障 ,在配网一次设备、二次设备、智能运检设备、配电物联网等方面 ,开展全方位研究与全景式试验验证。

向供需互动的有源网络演变

国网经济技术研究院有限公司总工程师李敬如认为 ,配电网由单向无源网络向供需互动的有源网络演变 ,供需平衡难度加大 ,源荷的界限将更加模糊 ,网络潮流出现复杂多向流动 ,对配电网的安全可靠运行提出更高要求。分布式电源大规模接入给配电系统带来更多不确定性、随机性 ,系统运行方式更复杂 ,传统确定性规划难以适应新型电力系统构建 ,配电网规划需要向多场景、概率性规划转变。

“随着大规模能量型储能技术的成熟 ,未来配电网的形态将发生很大变化。”陕西电力科学研究院副院长刘健分析 ,除少数拥有中高压用电设备的用户仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配电网外 ,绝大多数用户将采用低压直流微电网模式 ,其特点是基于与家用电动汽车通用的储能装置、以用户为单位、采用用户低电压等级 ,相邻用户的低压直流微电网间以 ?亓。

目前 ,我国已经建设了规模宏大的中压交流配电网 ,未来还将新建大量中压交流配电网 ,在储能技术成熟之前 ,这些中压交流配电网对于满足用户供电需求必不可少。但是对于一些负荷密度很低的偏远地区 ,该策略则显得非常不经济:供电半径长 ,使得电压质量难以保障 ,线路损耗很高;总线路长 ,其间还往往需要跨越高山和河流 ,故障率较高 ,维护工作量也很大 ,最终售电回报却很低。

“低压直流微电网为主要形态的未来配电网 ,可极大减少线路长度和设备数量 ,节约海量的线杆、沟道等辅助设施。”刘健认为 ,从商业模式角度看 ,随着储能技术日渐成熟 ,低压直流微电网和电动汽车一样 ,在未来将成为用户的首选。配电业务需要适应潮流 ,向协助用户建设低压直流微电网、并提供储能元件的重放电管理服务转换。

探讨研究弹性配电网灵活重构

业内人士认为 ,配电网是能源互联网的重要基础 ,目前正面临着结构形态、技术形态和功能形态变革。在高比例分布式能源、大规模电动汽车充电桩布局的背景下 ,配电网结构形态正在快速演变 ,配电网新技术、新装备不断涌现。

比如在推动配网设备管理数字化转型方面 ,浙江电力实现了配网设备全流程可视化追溯 ,打破原有各地市公司配网设备管理各自为战的局面 ,基本实现配网设备故障管理全量信息透明化 ,对同一件设备实现“终生管理”。

王子凌介绍 ,浙江电力改变了基层单位配网设备管理的固有观念 ,以前当配网设备出现故障时往往“一换了之” ,或片面地将设备故障归因于“设备老化”、“恶劣天气” ,如今通过故障设备全流程管控 ,提升了浙江全省配网设备综合管理能力、故障设备综合诊断分析能力。

在王子凌看来 ,配电网领域未来仍将大有可为 ,重点研究方向有几个方面:物联网、数据智能融合下的弹性配电网灵活重构方法;自愈控制系统主站与智能终端就地控制间的协调配合技术;弹性配电系统监测预警及全景信息可视化关键技术;先进的配电资产全生命周期智能化管理技术等。(来源 北极星输配电网)

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