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配電網形態正由單向無源網絡向供需互動的有源網絡演變

發布時間:2021/10/14    信息來源: 中國能源報

隨著大規模能量型儲能技術的成熟,未來配電網的形態將發生很大變化。除少數擁有中高壓用電設備的用戶仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網外,絕大多數用戶將采用低壓直流微電網模式。

雄安新區首個配電“雙花瓣”高可靠供電示范工程投運、浙江電網配電物聯網臺區交互功能測試平臺啟用、湖北黃石城區72條配電線路具備“自愈”功能、四川成都將實施一流配電網建設改造三年行動、中電聯標準化管理中心發布《配網帶電作業機器人檢測規范》征求意見稿……近日,配電網領域動作頻頻,成為焦點。

業內人士認為,如今配電技術方興未艾,站在新型電力系統發展關鍵時間節點,配電技術、配電裝備面臨前所未有的發展機遇,推動配電網高質量發展,需要持續不斷提升配電網運維及安全質量管理水平。

數字+物理混合仿真技術適應未來需求

配網作為電網發展的主戰場,地位正日益凸顯。眾所周知,配電臺區、線路在運行中容易受到各種因素干擾,尤其是配電線路低矮且環境復雜,事故多具有突發性,受到外力破壞的威脅更大。

中國電力科學研究院有限公司宋曉輝認為,針對我國配電網故障率居高不下,單相接地、斷線故障診斷誤判、漏判現象仍較嚴重的現狀,配電自動化、一二次融合裝置及數字化、物聯化技術應用等技術手段將為解決配電網安全問題打下良好基礎。

業內人士認為,配電網數字+物理混合仿真技術,可滿足設備檢測由點向線至面的全方位測試,適應未來新技術發展需要?!艾F有電網試驗研究手段不足,動模試驗規模受限、數字仿真物理建模難、掛網運行局限性大。先進的新一代配電網試驗研究手段是配電網真型試驗系統?!闭憬娏茖W研究院研究員王子凌表示,通過構建和還原準真實的區域配電網,最大程度逼近配電網真實的物理環境、運行環境以及各種真實故障,在配網一次設備、二次設備、智能運檢設備、配電物聯網等方面,開展全方位研究與全景式試驗驗證。

向供需互動的有源網絡演變

國網經濟技術研究院有限公司總工程師李敬如認為,配電網由單向無源網絡向供需互動的有源網絡演變,供需平衡難度加大,源荷的界限將更加模糊,網絡潮流出現復雜多向流動,對配電網的安全可靠運行提出更高要求。分布式電源大規模接入給配電系統帶來更多不確定性、隨機性,系統運行方式更復雜,傳統確定性規劃難以適應新型電力系統構建,配電網規劃需要向多場景、概率性規劃轉變。

“隨著大規模能量型儲能技術的成熟,未來配電網的形態將發生很大變化?!标兾麟娏茖W研究院副院長劉健分析,除少數擁有中高壓用電設備的用戶仍采用35千伏、20千伏、10千伏或6千伏交流配電網外,絕大多數用戶將采用低壓直流微電網模式,其特點是基于與家用電動汽車通用的儲能裝置、以用戶為單位、采用用戶低電壓等級,相鄰用戶的低壓直流微電網間以常開開關聯絡。

目前,我國已經建設了規模宏大的中壓交流配電網,未來還將新建大量中壓交流配電網,在儲能技術成熟之前,這些中壓交流配電網對于滿足用戶供電需求必不可少。但是對于一些負荷密度很低的偏遠地區,該策略則顯得非常不經濟:供電半徑長,使得電壓質量難以保障,線路損耗很高;總線路長,其間還往往需要跨越高山和河流,故障率較高,維護工作量也很大,最終售電回報卻很低。

“低壓直流微電網為主要形態的未來配電網,可極大減少線路長度和設備數量,節約海量的線桿、溝道等輔助設施?!眲⒔≌J為,從商業模式角度看,隨著儲能技術日漸成熟,低壓直流微電網和電動汽車一樣,在未來將成為用戶的首選。配電業務需要適應潮流,向協助用戶建設低壓直流微電網、并提供儲能元件的重放電管理服務轉換。

探討研究彈性配電網靈活重構

業內人士認為,配電網是能源互聯網的重要基礎,目前正面臨著結構形態、技術形態和功能形態變革。在高比例分布式能源、大規模電動汽車充電樁布局的背景下,配電網結構形態正在快速演變,配電網新技術、新裝備不斷涌現。

比如在推動配網設備管理數字化轉型方面,浙江電力實現了配網設備全流程可視化追溯,打破原有各地市公司配網設備管理各自為戰的局面,基本實現配網設備故障管理全量信息透明化,對同一件設備實現“終生管理”。

王子凌介紹,浙江電力改變了基層單位配網設備管理的固有觀念,以前當配網設備出現故障時往往“一換了之”,或片面地將設備故障歸因于“設備老化”、“惡劣天氣”,如今通過故障設備全流程管控,提升了浙江全省配網設備綜合管理能力、故障設備綜合診斷分析能力。

在王子凌看來,配電網領域未來仍將大有可為,重點研究方向有幾個方面:物聯網、數據智能融合下的彈性配電網靈活重構方法;自愈控制系統主站與智能終端就地控制間的協調配合技術;彈性配電系統監測預警及全景信息可視化關鍵技術;先進的配電資產全生命周期智能化管理技術等。

 

 

 

 


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