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智能電網(wǎng)配電技術(shù)及其設(shè)備需要具備的條件

作者: 時間:2012-03-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

一、及建設(shè)原動力簡述

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/201787.htm

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的進(jìn)步、科技和信息化水平的提高以及全球資源和環(huán)境問題的日益突出,電網(wǎng)發(fā)展面臨新課題和新挑戰(zhàn)。承載保障能源安全、促進(jìn)能源清潔高效利用和提振經(jīng)濟(jì)發(fā)展等重要使命,已經(jīng)成為當(dāng)今世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢、新方向。發(fā)展,適應(yīng)未來可持續(xù)發(fā)展的要求,已成為國際電力工業(yè)積極應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的共同選擇。不同國家的國情不同、電網(wǎng)發(fā)展階段、資源分布、原動力不同,發(fā)展智能電網(wǎng)的方向和重點(diǎn)也不同。

2002年,美國電科院開始致力于智能電網(wǎng)整體的信息通信架構(gòu)開發(fā),側(cè)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)。2003—2005年間,美國智能電網(wǎng)研究開始蓬勃發(fā)展,美國能源部先后發(fā)布了 “Grid 2030”、“國家輸電技術(shù)路線圖”,描繪美國未來電網(wǎng)遠(yuǎn)景和技術(shù)戰(zhàn)略。2003年美國加利福尼亞的大停電事件引起了各國高度重視。隨后幾年,美國電力企業(yè)開始在智能電網(wǎng)領(lǐng)域開展一系列實踐。美國在智能電網(wǎng)方面,將成倍增加可再生能源的開發(fā)能力,建設(shè)一個可實現(xiàn)在東西海岸(距離4000公里以上)傳輸?shù)男碌母鼒詮?qiáng)、更智能的智能電網(wǎng)。奧巴馬將智能電網(wǎng)同上個世紀(jì)初美國建設(shè)高速公路網(wǎng)相比,稱其為美國建設(shè)新能源經(jīng)濟(jì)的重大舉措。

美國在全國范圍內(nèi)存在多個交流輸電網(wǎng),人員年齡老化,投入不足,技術(shù)陳舊,事故較為頻繁,需要防止大停電。在智能電網(wǎng)建設(shè)中更加關(guān)注電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的升級更新,以提高電網(wǎng)運(yùn)行水平和供電可靠性,有效接入可再生能源,同時最大限度地利用信息技術(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)智能對人工的替代。搶占產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn),創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)僅大規(guī)模部署應(yīng)用分布式發(fā)電和儲能技術(shù)就有望在2020年之前為美國帶來每年100億美元的經(jīng)濟(jì)增長。

2005年,歐洲委員會首次在歐洲提出“智能電網(wǎng)”概念,成立“智能電網(wǎng)(SmartGrids)歐洲技術(shù)論壇”,目標(biāo)是把電網(wǎng)轉(zhuǎn)換成用戶和運(yùn)營者互動的服務(wù)網(wǎng),提高歐洲輸系統(tǒng)的效率、安全性及可靠性,并為分布式和可再生能源發(fā)電的大規(guī)模整合掃除障礙。2006年,論壇提出了《歐洲未來電網(wǎng)的遠(yuǎn)景和策略》,制定了《戰(zhàn)略研究議程(SRA)》,《歐洲未來電網(wǎng)發(fā)展策略》,指導(dǎo)歐盟及其各國開展相關(guān)項目,促成智能電網(wǎng)的實現(xiàn)。歐盟在《能源技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略》中闡述了運(yùn)用高科技來應(yīng)對氣候變化,進(jìn)而使得歐洲企業(yè)爭得全球低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型先機(jī)的設(shè)想;歐盟要爭當(dāng)全球綠色科技競賽中的領(lǐng)跑者,數(shù)十億歐元被投入到能源技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)。

歐洲各國電網(wǎng)運(yùn)行模式不同,電力需求趨于飽和,其能源政策強(qiáng)調(diào)對環(huán)境的保護(hù)和可再生能源發(fā)電的發(fā)展。低碳經(jīng)濟(jì)是歐洲智能電網(wǎng)的主要發(fā)展動因。關(guān)注:在迅速增長的能源成本壓力下,歐洲智能電網(wǎng)建設(shè)更加關(guān)注可再生能源和分布式電源的接入,并帶動整個行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。

2008年,國網(wǎng)公司加強(qiáng)對世界電網(wǎng)智能化發(fā)展趨勢的關(guān)注和跟蹤。2009年,國網(wǎng)公司在國內(nèi)提出建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的通信、信息和控制等技術(shù),構(gòu)建以信息化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。堅強(qiáng)智能電網(wǎng)將主要圍繞發(fā)電、輸電、變電、、用電、調(diào)度等六大環(huán)節(jié)及通信信息平臺進(jìn)行建設(shè),全面覆蓋傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的所有領(lǐng)域。2010年3月,國務(wù)院總理溫家寶在政府工作報告中指出“大力開發(fā)低碳技術(shù),推廣高效節(jié)能技術(shù),積極發(fā)展新能源和可再生能源,加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。

智能電網(wǎng)的特點(diǎn)是電力和信息的雙向流動性,以便建立一個高度自動化的和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡(luò)。為了實時地交換信息和達(dá)到層次上近乎瞬時的供需平衡,把分布式計算和通信的優(yōu)勢引入電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的五個原動力:提高安全性和防止大面積聯(lián)鎖停電;能源供給與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不平衡;高級市場化和需求側(cè)管理;分布式電源和儲能裝置并網(wǎng);提高供電可靠性和電能質(zhì)量、節(jié)能降損和環(huán)保。

一般地觀點(diǎn)是:提高系統(tǒng)的可視化程度和預(yù)警能力; 使用較好的、靈巧的和快速的控制和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,是增?qiáng)電網(wǎng)的安全性和避免系統(tǒng)崩潰的關(guān)鍵。大電網(wǎng)的“事故發(fā)生概率-事故停電功率損失”的統(tǒng)計特性可知,系統(tǒng)中的小概率事件會造成巨大的停電損失。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模和/或復(fù)雜性增加時,預(yù)示著同一小概率事故的停電功率損失增大(引自天津大學(xué)余貽鑫院士)。2003年美國加利福尼亞的大停電事件引起了各國電力工作者的高度重視。

未來的電網(wǎng)將擁有自治的和自適應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施,能夠?qū)植酪u擊、軍事威脅、元件故障、自然災(zāi)害等擾動作出自愈的響應(yīng)。在緊急狀態(tài)下能分片實現(xiàn)“自適應(yīng)孤島運(yùn)行”,并且其后能夠快速恢復(fù)供電。

2 能源供給與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不平衡

我國能源結(jié)構(gòu)以煤炭資源為主,煤炭資源保有儲量的76%分布在山西、內(nèi)蒙古、陜西、新疆等北部和西部地區(qū)。我國能源消費(fèi)需求主要集中在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的中東部地區(qū),隨著中國能源開發(fā)西移和北移的速度加快,大型煤炭能源基地與能源消費(fèi)地之間的輸送距離越來越遠(yuǎn),能源輸送的規(guī)模越來越大。要滿足未來持續(xù)增長的電力需求,從根本上解決煤電運(yùn)力緊張的問題,需要發(fā)展智能電網(wǎng),實施電力的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、高效率輸送。

3 高級市場化和需求側(cè)管理

大電網(wǎng)為了可持續(xù)發(fā)展,電網(wǎng)需要高級市場化: 社會對能源的需求日益增加,需要降低全球能源的消耗;社會對物質(zhì)的需求日益增加, 需要提高電網(wǎng)的使用率。我國配電資產(chǎn)利用率較低:2008我國某配電設(shè)施利用率較高城市的10kV線路和變壓器載荷率的年持續(xù)曲線(年平均負(fù)載率僅30%,而美國為43%)最大負(fù)荷時刻,10個城市10kV線路平均負(fù)載率全部在50%以下,其中有5個在40%以下,2個低于30%(東京為75%-85%);10kV配變的平均負(fù)載率10個城市中有9個在40%以下,有3個在30%以下 。

由于負(fù)荷峰谷差比較大,致使現(xiàn)實電網(wǎng)的利用系數(shù)很低(據(jù)美國統(tǒng)計,約55%),一年內(nèi)只有少數(shù)時間資產(chǎn)是被完全使用的。解決辦法是縮小負(fù)荷曲線峰谷差。我國城市中居民用電在年典型峰荷日的峰荷時大多占到峰荷的12%~20%,如果消減6%~8%的峰荷,所節(jié)約的電力(發(fā)、輸、配)資產(chǎn)額十分巨大。沒有集成的通信基礎(chǔ)設(shè)施和相應(yīng)的電能價格信號,處理混合電動汽車會非常困難,不僅效率低下,甚至?xí)觿》搴蓡栴}。因此,需要開發(fā)智能充電器,其將根據(jù)電力市場信息,幫助管理好接于電網(wǎng)上的這類,同時避免電力基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)意外損壞。

電力市場的開發(fā)需要可進(jìn)行雙向交易的更高級的用戶界面: 能夠很好地反映價格,使配電公司可增加配電消費(fèi)的透明度; 使配電運(yùn)行調(diào)度可在實時運(yùn)行中實現(xiàn)削峰填谷和優(yōu)化調(diào)度,并 使用戶可根據(jù)價格、可靠性等來進(jìn)行實時交易,從而使參與的用戶獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益;這將使配電網(wǎng)的運(yùn)行更加復(fù)雜化、更難于預(yù)計。

4 分布式電源和儲能裝置并網(wǎng)

能源的壓力與生態(tài)文明意識,驅(qū)使人類注意使用太陽能、風(fēng)能等可再生能源將是21世紀(jì)能源出路之一。分布式電源的特性:它們天然是分布式的;為了補(bǔ)償其不確定性和間歇性而強(qiáng)化了對儲能技術(shù)的需求 ;需求側(cè)管理(虛擬的電源)。風(fēng)電由于價格下降,其推廣應(yīng)用的前景已被認(rèn)知;技術(shù)上的新進(jìn)展大幅降低了太陽能發(fā)電的成本,已展示了太陽能發(fā)電的良好前景。如何處理數(shù)以萬計的廣泛分布的分布式電源和應(yīng)對可再生的風(fēng)能和太陽能發(fā)電的不確定性和間歇性,同時確保電網(wǎng)的安全性、可靠性與人身和安全,并激勵市場?未來配電系統(tǒng)的運(yùn)行將由于配電網(wǎng)采用新的分布式電源設(shè)備而要求新的靈活的可重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、新的保護(hù)方案、新的電壓控制和新的儀表。

5 提高供電可靠性和電能質(zhì)量、節(jié)能降損和環(huán)保

電網(wǎng)發(fā)展應(yīng)面向未來數(shù)字化社會對供電可靠性和電能質(zhì)量的嚴(yán)格要求。我國城市用戶停電時間過長,且10kV以下電網(wǎng)對用戶供電可靠性的影響在70-80%以上,而10kV電網(wǎng)的高裕度并未帶來高可靠性。

效益方面,停電間隔和停電頻率的大幅度降低;少得多的電能質(zhì)量擾動;有效地消除區(qū)域性大停電;大大地減輕對恐怖主義和自然災(zāi)害的脆弱性;改善公眾和工人的人身安全;降低或緩解電價;為市場參與者提供新的選擇;更有效地運(yùn)行和以很低的成本改善資產(chǎn)管理;降低網(wǎng)損;更廣泛地開發(fā)環(huán)境友好的資源;與各種配電管理相關(guān)的效益。要求采用:靈活的、可重構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂煽康仉p向數(shù)字通信系統(tǒng);高級配電運(yùn)行;更高的可靠性要求使用分布式電源。

二、農(nóng)網(wǎng)智能化概述

(一)農(nóng)網(wǎng)特點(diǎn)及需求

我國農(nóng)網(wǎng)特點(diǎn)為分布廣泛、負(fù)荷分散;電壓等級多、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、發(fā)展不平衡管理體制多元化。發(fā)展需求為新農(nóng)村建設(shè)和城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展需求分散式新型可再生能源/微網(wǎng)的接入需求電源/用戶供用電信息互動化需求。

(二)農(nóng)網(wǎng)與智能電網(wǎng)目標(biāo)差距
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(三)農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)目標(biāo)

農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)目標(biāo)緊密圍繞堅強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展總體目標(biāo),一新型農(nóng)網(wǎng)建設(shè)為載體;加快建設(shè)堅強(qiáng)農(nóng)網(wǎng),不斷完善信息化、自動化、互動化功能,提高智能化水平;增強(qiáng)電網(wǎng)與用戶、與各類新型能源的互動功能。

(四) 農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)路線

農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)路線分為三階段。第一階段為智能配電臺區(qū);配電自動化;用電信息采集系統(tǒng);農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集與監(jiān)控;試點(diǎn)工程,典型模式。第二階段為智能化變電站;農(nóng)網(wǎng)用電互動化;農(nóng)村分布式清潔能源接入;智能用電服務(wù)體系;綜合示范工程。第三階段為農(nóng)網(wǎng)智能經(jīng)濟(jì)調(diào)度;運(yùn)用需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)引導(dǎo)用戶有序用電;建設(shè)堅強(qiáng)智能新型農(nóng)網(wǎng)。

(五)農(nóng)網(wǎng)智能化主要建設(shè)內(nèi)容

1 用電信息采集

建設(shè)內(nèi)容為涵蓋公變、專變采集;單、三相居民用戶采集;提供多種繳費(fèi)方式。建設(shè)目標(biāo)位實現(xiàn)用電信息采集的自動化和互動化,實現(xiàn)用電信息實時監(jiān)測、預(yù)警及多種自助繳費(fèi)方式。建設(shè)模式為采集終端通過光纖、微功率無線、載波等方式將采集信息傳送到臺區(qū)智能配電終端(集中器),在通過光纖、載波、無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)等方式傳送到農(nóng)網(wǎng)同意數(shù)據(jù)采集與集中監(jiān)控平臺。

2 智能臺區(qū)

臺區(qū)裝設(shè)智能配電箱或只能配變終端,將用戶用電信息采集信息和臺區(qū)信息通過光纖、無線公網(wǎng)、無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)等通信方式上傳到統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與集中監(jiān)控平臺。

實現(xiàn)配電臺區(qū)設(shè)備(變壓器、開關(guān))狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測、無功補(bǔ)償本地/遠(yuǎn)程控制投切、漏電保護(hù)監(jiān)測管理、諧波監(jiān)測、三相不平衡監(jiān)測、用電信息采集、遠(yuǎn)程通信、互動等功能與一體;實現(xiàn)農(nóng)村配電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題(包括無功補(bǔ)償、諧波治理和三相不平衡治理等)綜合治理,降低電網(wǎng)損耗;實現(xiàn)智能配電區(qū)建設(shè)模式的規(guī)范化。

3 配電自動化

實現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)視和控制的自動化系統(tǒng),具備配電SCADA、饋線自動化、電網(wǎng)分析應(yīng)用及與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能,主要由配電主站、終端、配電子站和通信通道等部分組成。有簡易、實用、標(biāo)準(zhǔn)、集成、智能型之分。配電SCADA指通過人機(jī)交互,實現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)視和遠(yuǎn)方控制,為配電網(wǎng)運(yùn)行和調(diào)度提供服務(wù)。配電主站指配電主站是配電自動化系統(tǒng)的核心部分,主要實現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等基本功能和電網(wǎng)分析應(yīng)用等擴(kuò)展功能。配電終端指安裝于中壓配電網(wǎng)現(xiàn)場的各種遠(yuǎn)方監(jiān)測、控制單元的總稱,主要包括配電開關(guān)監(jiān)控終端即FTU、配電變壓器監(jiān)測終端TTU、開關(guān)站和公用及用戶配電所的監(jiān)控終端DTU等。饋線自動化指利用自動化裝置或系統(tǒng),監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀況,及時發(fā)現(xiàn)配電線路故障,迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離,快速恢復(fù)對非故障區(qū)間的供電。分為全自動、半自動、智能分布、重合器四種方式。

建設(shè)內(nèi)容在環(huán)網(wǎng)柜、開閉站、柱上開關(guān)裝設(shè)DTU、FTU配電自動化終端,將開關(guān)狀態(tài)信息和故障信息通過光纖、無線專網(wǎng)等通信方式上傳到主站系統(tǒng)。

通過建立不同電網(wǎng)模式下的智能控制通信網(wǎng)絡(luò)和配網(wǎng)自動化建設(shè)模式,建設(shè)故障線路在線檢測數(shù)據(jù)網(wǎng),實現(xiàn)配電線路故障隔離、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、自愈控制等功能,達(dá)到快速恢復(fù)供電、提高供電可靠性的目的。

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4 農(nóng)網(wǎng)營配調(diào)一體化管理模式優(yōu)化

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三、智能電網(wǎng)配電關(guān)鍵設(shè)備研制規(guī)劃

(一)《研制規(guī)劃》簡介

2009年國網(wǎng)公司編制完成了《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備(系統(tǒng))研制規(guī)劃》,包含135項關(guān)鍵設(shè)備的研制。截至2010年底,已有59項關(guān)鍵設(shè)備研制成功。2011年,國網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)從規(guī)劃試點(diǎn)順利“轉(zhuǎn)段”進(jìn)入全面建設(shè)。 2010年6月修編完成了國家電網(wǎng)公司《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備(系統(tǒng))研制規(guī)劃(2011年修訂版)》。包括7個技術(shù)領(lǐng)域、28個技術(shù)專題和151項關(guān)鍵設(shè)備的研制規(guī)劃,每個技術(shù)領(lǐng)域中包含了現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、研制思路、研制內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)、研制計劃進(jìn)度四方面的內(nèi)容。研制規(guī)劃》是《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃》的子規(guī)劃之一,是關(guān)鍵設(shè)備研制工作的行動綱領(lǐng),可作為科研、制造企業(yè)的設(shè)備研制指南,同時也可作為制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展規(guī)劃的指導(dǎo)依據(jù)。
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(二)智能配電環(huán)節(jié)簡述

智能配電環(huán)節(jié)其特點(diǎn)是設(shè)備數(shù)量多、分布范圍廣、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜。存在網(wǎng)架薄弱、供電能力不足、線路設(shè)備功能分散且可靠性較差、配電節(jié)能降損潛力巨大、通信難以覆蓋等問題。其發(fā)展是可能大量接入分布式電源、微網(wǎng)、電動汽車、儲能裝置等,應(yīng)滿足自愈、互動、兼容、即插即用等系統(tǒng)運(yùn)行需求。采取的措施是研制新型、高效、環(huán)保的智能化設(shè)備,提高供電可靠性、運(yùn)行效率和設(shè)備利用率,提高供電能力和改善供電質(zhì)量,提升配電網(wǎng)安全預(yù)警及應(yīng)急供電能力。智能配電分為智能配電設(shè)備、配電自動化與配網(wǎng)規(guī)劃、分布式電源接入與微網(wǎng)運(yùn)行控制等環(huán)節(jié)。

(三) 智能配電環(huán)節(jié)發(fā)展趨勢

1 智能配電設(shè)備發(fā)展趨勢

開關(guān)及成套設(shè)備的趨勢是向高可靠性、模塊化、智能化、操作方便、與環(huán)境協(xié)調(diào)、低成本、少維護(hù)的方向發(fā)展。需要研究滿足環(huán)保要求的絕緣技術(shù);研究一次開關(guān)與二次終端集成技術(shù)。配電網(wǎng)測控保護(hù)的趨勢是向廣域信息、自適應(yīng)、可邏輯重組、支持動態(tài)在線整定的方向發(fā)展,各種保護(hù)、控制技術(shù)將進(jìn)一步與配電一次設(shè)備相互滲透、融合,發(fā)展為一體化智能設(shè)備。電能質(zhì)量綜合治理的趨勢是不僅要保證了敏感負(fù)荷免受電能質(zhì)量影響,且要消除治理本身造成的新的電能質(zhì)量問題。

2 配電自動化與配網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展趨勢

配電自動化的趨勢是向全面滿足智能配電網(wǎng)的要求發(fā)展,即以堅強(qiáng)配電網(wǎng)架為基礎(chǔ),全面遵循IEC61970/61968,覆蓋全部配網(wǎng)設(shè)備,涵蓋整個配網(wǎng)調(diào)度和生產(chǎn)指揮的全部業(yè)務(wù)流程;在完整圖模管理基礎(chǔ)上,實現(xiàn)配電監(jiān)測控制和饋線自動化功能,實現(xiàn)配電網(wǎng)信息的集成整合與共享,滿足智能配電調(diào)控一體化的要求;具備擴(kuò)展支持新能源接入、配電網(wǎng)自愈、可視化調(diào)度操作、與用戶互動等功能。配網(wǎng)規(guī)劃的趨勢是計算機(jī)輔助決策支持系統(tǒng)向在線規(guī)劃、多約束條件優(yōu)化等方向發(fā)展,將進(jìn)一步滿足實際配電網(wǎng)規(guī)劃需要,規(guī)劃結(jié)果更具實用性。

3 分布式電源接入、微網(wǎng)控制及保護(hù)發(fā)展趨勢

國內(nèi)分布式發(fā)電技術(shù)多應(yīng)用在城市光伏發(fā)電系統(tǒng)、光伏-建筑一體化技術(shù)和儲能系統(tǒng)上,分布式電源的即插即用技術(shù)研究還處于起步階段,有待進(jìn)一步深化。對分布式電源接入系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、安全與自動保護(hù)措施、獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制、多電源運(yùn)行機(jī)制等方面還需要系統(tǒng)性的研究。

分布式儲能技術(shù)還在發(fā)展中,有待實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。鈉硫電池具有大容量、高效率、結(jié)構(gòu)緊湊易擴(kuò)展、對環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),技術(shù)成熟后可用于城市電網(wǎng)和可再生能源發(fā)電補(bǔ)償;超級電容容量大、壽命長、環(huán)保,目前已有市場化應(yīng)用;飛輪儲能效率高、壽命長,尚在研制中。超導(dǎo)儲能效率高、響應(yīng)快,目前已在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用。

4 配電環(huán)節(jié)研究內(nèi)容

在智能化少維護(hù)金屬封閉開關(guān)設(shè)備方面,現(xiàn)處于研制和完善階段,應(yīng)選用最新的傳感和通信技術(shù),實現(xiàn)一次設(shè)備及關(guān)鍵元器件的實時狀態(tài)監(jiān)測,在絕緣技術(shù)、設(shè)備體積、智能控制等技術(shù)方面,開展產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化設(shè)計,提高設(shè)備安全性及模塊化程度,降低設(shè)備維護(hù)量。

在智能化環(huán)保型環(huán)網(wǎng)柜方面,近兩年來少SF6氣體、混合氣體的環(huán)網(wǎng)柜的變化不是很大,但固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展非???。研制采用具有全固封或全封閉、安全可視的隔離斷口的新型絕緣介質(zhì)(氣體和固體絕緣介質(zhì))的環(huán)網(wǎng)柜,同時具備小型化和環(huán)保的特征。

在智能化環(huán)保型柱上開關(guān)方面,目前處于研究新型絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的研究階段,主要是新型SF6混合氣體及固體絕緣等新型環(huán)保型絕緣介質(zhì)的研究、配永磁操動機(jī)構(gòu)、具備智能化控制裝置及集成化關(guān)鍵技術(shù)的研究。

在高效節(jié)能配電變壓器方面,跟蹤分析單級有載調(diào)容配電變壓器運(yùn)行情況,研制大容量、多級有載、可靠切換的調(diào)容開關(guān);研制智能控制器;研制看遠(yuǎn)程調(diào)控的主站及通信系統(tǒng)。

在集成式智能配電站方面,整合當(dāng)前電能質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù),研制動態(tài)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置,研制具有計量、保護(hù)、通信、無功補(bǔ)償、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)等功能的各種智能模塊及智能型集成裝置;統(tǒng)一各智能模塊硬件、軟件的支撐平臺。

在智能配電網(wǎng)保護(hù)測控一體化終端方面,分布能源發(fā)電設(shè)備的保護(hù)與監(jiān)控方法;可采集配電網(wǎng)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的裝置;電能質(zhì)量的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)檢測方法;分布式能源接入時配電網(wǎng)的保護(hù)配置;基于廣域同步采樣技術(shù)的配電網(wǎng)解合環(huán)電流計算;配電終端的就地FA功能;利用IEEE1588網(wǎng)絡(luò)時鐘協(xié)議實現(xiàn)各配網(wǎng)設(shè)備的同步采樣技術(shù);基于IP通信方式的信息交換與共享技術(shù)。滿足配電網(wǎng)的自愈控制對配電網(wǎng)保護(hù)測控一體化裝置的技術(shù)要求。

在智能配變監(jiān)測終端方面現(xiàn)處于軟硬件總體方案和概要設(shè)計階段,研制集保護(hù)告警、測量、控制、計量、通信等功能為一體、支持智能配電臺區(qū)無功補(bǔ)償及諧波治理、支持光纖環(huán)網(wǎng)、EPON、無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)等多種通訊方式的智能配變監(jiān)測終端。

在電能質(zhì)量控制器方面,統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器現(xiàn)處于動模實驗的研究階段。綜合分析電能質(zhì)量擾動特征,研制電能質(zhì)量擾動發(fā)生裝置和統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器;研究諧波和無功功率的快速檢測算法;研究電壓波動與閃變、電壓暫降、電壓暫升、電壓中斷的快速可靠檢測算法;研究電能質(zhì)量協(xié)調(diào)、優(yōu)化控制目標(biāo);提出電能質(zhì)量協(xié)調(diào)控制策略。

在配電自動化系統(tǒng)方面,研究配電網(wǎng)絡(luò)模型動態(tài)變化處理機(jī)制;研究多業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的信息定制規(guī)范;研制故障處理、負(fù)荷轉(zhuǎn)供、解合環(huán)潮流計算、狀態(tài)估計等具有實用價值的多種配網(wǎng)應(yīng)用軟件;研究配電網(wǎng)停電管理;逐步開展分布式電源/微電網(wǎng)/儲能裝置接入、配電網(wǎng)自愈等智能化功能研究。

在配電網(wǎng)調(diào)控一體技術(shù)支持系統(tǒng)方面,研制系統(tǒng)構(gòu)架和數(shù)據(jù)模型;研制可以對超量實時數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠處理的前置處理軟件;通過構(gòu)建電力流、信息流、業(yè)務(wù)流完整統(tǒng)一的配電網(wǎng)模型,將配電網(wǎng)所涉及到的多種信息資源進(jìn)行一體化的整合、分析、優(yōu)化、展現(xiàn);開發(fā)實現(xiàn)智能配電網(wǎng)多系統(tǒng)互操作控制權(quán)限安全轉(zhuǎn)移支撐平臺;開發(fā)智能配電網(wǎng)安全預(yù)警分析的子系統(tǒng),提供一個集地理信息與可視化功能于一體的綜合性支撐平臺。

在智能配電網(wǎng)規(guī)劃計算機(jī)輔助決策系統(tǒng)方面,研制智能配電網(wǎng)規(guī)劃平臺框架、需求分析及系統(tǒng)設(shè)計方案,考慮分布式電源接入的智能配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型和規(guī)劃數(shù)據(jù)挖掘模型,開發(fā)智能配電網(wǎng)規(guī)劃計算機(jī)輔助決策系統(tǒng),包括:CIM公共信息模型、基于GIS的配電網(wǎng)智能規(guī)劃平臺數(shù)據(jù)交換模型、配電網(wǎng)智能規(guī)劃組件接口信息模型、正常和故障情況下配電通信網(wǎng)多種業(yè)務(wù)信息量的預(yù)測模型、電網(wǎng)與信息網(wǎng)集成的配電網(wǎng)智能規(guī)劃平臺信息模型。

分布式電源和微網(wǎng)控制、保護(hù)及接入:研制分布式電源大功率并網(wǎng)換流器、“即插即用”的分布式電源電能控制裝置。掌握高壓并網(wǎng)換流器產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵性軟硬件技術(shù),制定設(shè)計規(guī)范,確定標(biāo)準(zhǔn)化單相、三相換流裝置的關(guān)鍵性能指標(biāo)。

在分布式電源及微電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置方面,研制用于解決分布式電源及微電網(wǎng)電能質(zhì)量問題的典型設(shè)備,如靜止無功補(bǔ)償器(STATCOM)、有源濾波器(APF)、動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)等,提高分布式電源的供電可靠性,實現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

在分布式電源及微電網(wǎng)保護(hù)測控一體化裝置方面,研究含分布式電源及微電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)的有功功率控制和電壓/無功調(diào)節(jié);研制分布式電源及微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的新型測控保護(hù)一體化裝置。

在大容量、高可靠快速切換固態(tài)開關(guān)方面,現(xiàn)尚處于其數(shù)學(xué)模型的研發(fā)及其設(shè)計參數(shù)的確定階段。對比分析各種智能化固態(tài)開關(guān)技術(shù)方案,提出適合微網(wǎng)的智能化固態(tài)開關(guān)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),解決大容量、高可靠快速切換固態(tài)開關(guān)穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)特性的控制策略問題,提高固態(tài)開關(guān)動作的可靠性。

在高溫超導(dǎo)儲能裝置方面完成高溫超導(dǎo)儲能和輸出、低溫高壓、電磁兼容等相關(guān)特性的研究;研究和設(shè)計超導(dǎo)儲能監(jiān)控系統(tǒng),完成高溫超導(dǎo)儲能裝置磁體、輔機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)的綜合集成。

在超級電容器儲能裝置方面,現(xiàn)處于10kW/1kWh級超級電容器儲能裝置的研發(fā)階段。研發(fā)超級電容器核心部件;相應(yīng)串并聯(lián)設(shè)計方案的研究;研發(fā)超級電容器儲能模塊,實現(xiàn)超級電容器本體、變流器及監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)的綜合集成。

在飛輪儲能裝置方面,核心部件和關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā);建立大容量飛輪儲能系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計和振動分析的研究平臺;建立飛輪儲能系統(tǒng)的機(jī)電、電磁和力學(xué)耦合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;研究飛輪能量轉(zhuǎn)換的內(nèi)在機(jī)理和動態(tài)特性。

在分布式電源/微電網(wǎng)接入控制系統(tǒng)方面,研究分布式電源/微電網(wǎng)接入后對配網(wǎng)的影響;研究分布式電源/微電網(wǎng)的接入控制策略;逐步開展對分布式電源/微電網(wǎng)的智能優(yōu)化調(diào)度、饋線自動化、容量與位置優(yōu)化的技術(shù)研究;開發(fā)分布式電源/微電網(wǎng)接入控制系統(tǒng)。

在微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)方面,研究微電網(wǎng)監(jiān)控體系;研究各種運(yùn)行模式下微電網(wǎng)的多元能量優(yōu)化管理技術(shù);研究融合能量管理和需求側(cè)管理的微電網(wǎng)控制策略;研究微電網(wǎng)與配網(wǎng)的聯(lián)合調(diào)度技術(shù);開發(fā)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。

在微電網(wǎng)自動控制裝置方面,研究微電網(wǎng)的無縫切換控制策略、自動發(fā)電/頻率控制、自動電壓控制、黑啟動;研制微電網(wǎng)自動控制裝置。

四、農(nóng)網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)

(一)《支撐框架》簡介

2008年國網(wǎng)公司農(nóng)電部組織編制完成了《農(nóng)網(wǎng)科技進(jìn)步支撐框架》。其中《農(nóng)網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)》 (2008年版),共8個專題介紹了42項適用于農(nóng)網(wǎng)發(fā)展和科技進(jìn)步建設(shè)的重點(diǎn)技術(shù);《農(nóng)網(wǎng)科技進(jìn)步應(yīng)用成果匯編》(2008年版),共7個專題收錄了64項應(yīng)用成果,這些成果是由公司系統(tǒng)各單位推薦,經(jīng)公司組織專家審查遴選,在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展中取得了較好應(yīng)用效果。2011年6月國家電網(wǎng)公司農(nóng)電部組織修編了《農(nóng)網(wǎng)科技進(jìn)步支撐框架》。修改后的《農(nóng)網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)》 (2011年版),共8個專題介紹了45項重點(diǎn)技術(shù);《農(nóng)網(wǎng)科技進(jìn)步應(yīng)用成果匯編》(2011年版),共7個專題收錄了63項應(yīng)用成果。

(二)《農(nóng)網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)》簡介

包含農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃、農(nóng)網(wǎng)裝備、電能質(zhì)量與綜合節(jié)能、農(nóng)網(wǎng)自動化、通信技術(shù)、農(nóng)網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理、營銷服務(wù)與用電技術(shù)、信息化技術(shù)等8個專題。

1 農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃專題

農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù),農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃是指110kV及以下縣域電網(wǎng)規(guī)劃。

輸變電工程通用設(shè)計,包括各電壓等級變電站、輸配電線路、電能計量裝置等方面內(nèi)容的通用工程設(shè)計典型供電模式,《新農(nóng)村電氣化村典型供電模式(試行)》(農(nóng)技[2007]35號)和《小城鎮(zhèn)典型供電模式》(國家電網(wǎng)農(nóng)〔2010〕1591號),指導(dǎo)和規(guī)范新農(nóng)村電氣化村及小城鎮(zhèn)電網(wǎng)建設(shè),提高農(nóng)網(wǎng)建設(shè)水平。單三相混合配電方式,一個區(qū)域內(nèi)單相與三相配電共存的配電方式。35kV配電化,適用于負(fù)荷密度較低,中壓線路迂回供電或供電半徑過長,電網(wǎng)建設(shè)資金缺乏的地區(qū)。農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)支持平臺,以農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)等理論研究為基礎(chǔ),依托數(shù)學(xué)優(yōu)化規(guī)劃方法,利用數(shù)據(jù)庫管理功能管理規(guī)劃所需的數(shù)據(jù),利用計算機(jī)開發(fā)軟件開發(fā)實現(xiàn)。

2 農(nóng)網(wǎng)裝備專題

緊湊型組合式箱式變電站,在防塵與通風(fēng)、隔熱與凝露、滿載運(yùn)行與體積小型化、智能操作與環(huán)保運(yùn)行等方面開展高可靠性的研究。智能配電臺區(qū),實現(xiàn)臺區(qū)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測保護(hù)與計量、負(fù)荷與電能質(zhì)量、線損與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理等功能,滿足智能配電網(wǎng)自動化、信息化、互動化發(fā)展要求。組合電器,分為敞開式組合電器和氣體絕緣金屬封閉式組合電器。環(huán)網(wǎng)柜,利用低壓力的氣體絕緣介質(zhì)、固體絕緣材料以及特定的絕緣結(jié)構(gòu)將高壓導(dǎo)體或高壓元件密封或金屬封閉。永磁操動機(jī)構(gòu)智能開關(guān),永磁保持,減少機(jī)械傳動及保持系統(tǒng)。分布式能源裝備,根據(jù)分布式能源的特點(diǎn)制定分布式能源的運(yùn)行控制策略,通過分布式能源裝備對其進(jìn)行運(yùn)行管理,在充分利用清潔能源發(fā)電的情況下實現(xiàn)分布式能源對電網(wǎng)友好。

3 電能質(zhì)量與綜合節(jié)能專題

節(jié)能型變壓器,有載調(diào)容變壓器、 S11和 S13型變壓器、非晶合金變壓器。無功優(yōu)化補(bǔ)償技術(shù),電壓無功三級聯(lián)調(diào)技術(shù)、 MCR型動態(tài)無功補(bǔ)償裝置和壓控調(diào)容式智能無功補(bǔ)償裝置。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù),通過合理配置變壓器、優(yōu)化選擇運(yùn)行方式、經(jīng)濟(jì)調(diào)整變壓器負(fù)載,最大限度降低變壓器的電能損耗。電能質(zhì)量監(jiān)測與治理,電能質(zhì)量監(jiān)測及治理技術(shù);動態(tài)電壓恢復(fù)器有效解決諧波、三相不平衡、跌落、浪涌和穩(wěn)態(tài)電壓質(zhì)量等問題;寬幅有載調(diào)壓變壓器;電力有源濾波器對變化的諧波和無功功率都能動態(tài)補(bǔ)償。農(nóng)網(wǎng)綜合節(jié)能評估與輔助決策技術(shù),在模型理論、優(yōu)化決策體系以及指標(biāo)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上,應(yīng)用多種技術(shù)建立的技術(shù)支撐平臺。線損分析與管理技術(shù),有效降低農(nóng)網(wǎng)供電企業(yè)線損,提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 農(nóng)網(wǎng)自動化專題

縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化,對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行實時監(jiān)視、控制和分析的一種集成自動化系統(tǒng),由主站、通道、廠站端設(shè)備構(gòu)成。配電自動化,實現(xiàn)配電網(wǎng)正常運(yùn)行及事故時監(jiān)測、保護(hù)、控制和管理。調(diào)配控一體化,是采用一套系統(tǒng),在同一數(shù)據(jù)平臺上,實現(xiàn)調(diào)度、集控、配網(wǎng)三大功能的整合。實現(xiàn)各模塊數(shù)據(jù)庫、圖形、應(yīng)用的高度共享,降低維護(hù)難度和建設(shè)費(fèi)用;實現(xiàn)SCADA、配網(wǎng)自動化、集控站監(jiān)控、電網(wǎng)分析功能(PAS)、調(diào)度管理(DMIS)、配網(wǎng)管理(DMS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、新能源監(jiān)控等應(yīng)用功能。信息交互集成技術(shù),基于IEC 61968/61970,針對各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息服務(wù),通過對信息的整合、共享和發(fā)布,實現(xiàn)對農(nóng)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求快速響應(yīng)。分布式電源及微電網(wǎng)接入控制技術(shù),主要包括基本監(jiān)控功能及高級分析功能。

5 通信技術(shù)專題

光纖通信,電力特種光纜泛指 OPGW(光纖復(fù)合地線)、 ADSS(全介質(zhì)自承光纜)、OPPC(光纖復(fù)合相線)和OPLC(光纖復(fù)合低壓電纜)等,當(dāng)前在我國應(yīng)用較多的電力特種光纜主要有 ADSS和 OPGW。無源光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),PON應(yīng)用于接入網(wǎng),局端設(shè)備(OLT)與多個用戶端設(shè)備(ONU/ONT)之間通過無源的光纜、光分/合路器等組成的光分配網(wǎng)(ODN)連接的網(wǎng)絡(luò)。EPON網(wǎng)絡(luò)是PON技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)的融合。低壓電力線載波通信技術(shù),電力線窄帶載波通信技術(shù)、采用正交頻分復(fù)用(OFDM:Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)技術(shù)、電容耦合技術(shù)、中低壓電力電纜屏蔽層載波通信技術(shù)、卡接式和電感式電感耦合器、電力電纜和架空混合線路的載波通信技術(shù)。無線通信技術(shù), McWiLL主要包括以下幾個部分:基站、終端設(shè)備和網(wǎng)元管理系統(tǒng)EMS、SHLR、STBC等。

6 農(nóng)網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理專題

帶電作業(yè)技術(shù),分為等電位作業(yè)、地電位作業(yè)和中間電位作業(yè)。狀態(tài)檢修技術(shù),以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的自動管理技術(shù),對設(shè)備狀態(tài)實施監(jiān)測和全過程控制,合理延長設(shè)備使用壽命,提高運(yùn)行水平,降低設(shè)備運(yùn)行總費(fèi)用?,F(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)支撐技術(shù),編制現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程、深化應(yīng)用PDA技術(shù)、建立標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書編制系統(tǒng)。10kV線路故障檢測技術(shù),通過普通型故障檢測器顯示線路故障、通過基于智能故障指示器的故障定位系統(tǒng)顯示線路故障。輸變電設(shè)備智能巡檢技術(shù),智能巡檢系統(tǒng)主要由條形碼技術(shù)識別或者GPS定位、參數(shù)記錄、任務(wù)定義、數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)上傳等模塊組成。電力設(shè)施防盜報警技術(shù),低功耗遠(yuǎn)程配變防盜預(yù)警技術(shù),其核心是低功耗設(shè)計技術(shù),實現(xiàn)在低功耗下對配電變壓器的監(jiān)測技術(shù)。防雷技術(shù),防止架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線事故發(fā)生,提高配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。剩余電流動作保護(hù)裝置應(yīng)用技術(shù),農(nóng)網(wǎng)漏電保護(hù)系統(tǒng)實行分級保護(hù),一般分為總保、中保和家保三級。農(nóng)網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理技術(shù),電網(wǎng)檢測、分析、管控、安全等多功能的集合體。

7 營銷服務(wù)與用電技術(shù)專題

用電信息采集技術(shù),綜合了光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、無線蜂窩網(wǎng)通信技術(shù)、微功率無線網(wǎng)絡(luò)和電力線載波通信技術(shù),實現(xiàn)主網(wǎng)電能和分布式能源監(jiān)控、用電信息雙向交互功能。營銷服務(wù)與用電技術(shù),客戶通過互聯(lián)網(wǎng)查詢、繳費(fèi)、業(yè)務(wù)申請、投訴舉報。防竊電技術(shù),全封閉表箱;加裝高壓計量箱,封閉互感器一、二次電聯(lián)結(jié)。多元化收繳費(fèi)技術(shù),供電所坐收、銀行代收、自助繳費(fèi)機(jī)、預(yù)付費(fèi)磁卡表等多種形式的電費(fèi)收取模式。電力營銷信息管理技術(shù),實現(xiàn)營銷業(yè)務(wù)與其它相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)協(xié)作。分為業(yè)務(wù)功能域和系統(tǒng)支撐功能域。

8 信息化技術(shù)專題

農(nóng)電綜合管理系統(tǒng),利用信息化技術(shù),建立覆蓋國網(wǎng)公司總部、各網(wǎng)省公司、地市公司及縣供電企業(yè)農(nóng)電管理的業(yè)務(wù)支撐體系,實現(xiàn)國網(wǎng)公司總部、各網(wǎng)省公司、地市供電公司及縣供電企業(yè)上下貫通的管理信息系統(tǒng)。SG-ERP信息化平臺,在SG186工程基礎(chǔ)上,擴(kuò)展和完善一體化信息平臺建設(shè),實現(xiàn)生產(chǎn)與控制、企業(yè)經(jīng)營管理、營銷與市場交易三大領(lǐng)域業(yè)務(wù)與信息化的融合,集成和共享電力流、信息流、業(yè)務(wù)流等全部企業(yè)信息。電網(wǎng)地理信息(GIS)技術(shù),結(jié)合農(nóng)網(wǎng)應(yīng)用特點(diǎn),利用地理信息技術(shù),對設(shè)備空間分布數(shù)據(jù)、生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)等信息進(jìn)行集中化管理,分析電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系,并集成已有信息管理系統(tǒng),形成以地理信息為支撐的電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù),網(wǎng)絡(luò)隔離、安全接入、訪問控制、安全加固、數(shù)據(jù)加密和身份鑒別。

五、智能電網(wǎng)對電力設(shè)備的要求

1 安全

保障對象,人身安全、設(shè)備安全。保障狀態(tài),正常運(yùn)行、自身故障、相鄰故障、自然災(zāi)害。保障措施,貫穿成品的研發(fā)、制造、運(yùn)輸、使用全過程;統(tǒng)計、分析、整理影響安全的因素和狀態(tài);可能涉及到安全的各種預(yù)案。例如,與中壓成套設(shè)備相關(guān)聯(lián)的安全:所有事故有人在場的情況達(dá)75%,所以讓人遠(yuǎn)離設(shè)備是保證安全最重要的一項工作;可降低成本,不用人到現(xiàn)場,無交通成本。

2 穩(wěn)定

運(yùn)行可靠免維護(hù),最起碼要達(dá)到少維護(hù)和便于維護(hù)的要求。運(yùn)行期間變化不大或有規(guī)律,也是全壽命管理的基礎(chǔ)。

3 智能

無需人工干預(yù),就能獨(dú)立地執(zhí)行相關(guān)指令。智能感知指對設(shè)備自身運(yùn)行狀況進(jìn)行的在線傳感。不同的電力設(shè)備需要重點(diǎn)感知的內(nèi)容不同,如,中壓成套設(shè)備在線監(jiān)測的重要性排名:觸頭溫升、二次元器件、機(jī)械特性、真空度、局放。溫升包含梅花觸頭、母排、電纜頭、低壓室。智能識別指對包括各種類別故障的識別和定位。智能控制指具有信息的網(wǎng)絡(luò)化交互、共享、控制能力。主要有設(shè)備的狀態(tài)評估,故障預(yù)測、預(yù)警,故障控制,壽命預(yù)測及管理;其中,故障控制應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備的不同類型故障(嚴(yán)重程度和后果)決定是否進(jìn)行自身控制或者由電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制處理。

4 環(huán)保

原材料包括零部件制造、成品制造、使用過程、壽命終結(jié):如SF6、環(huán)氧樹脂、電池等等。通過對美歐及我國智能電網(wǎng)及其建設(shè)原動力的簡述,對農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)主要內(nèi)容的概述,對《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備(系統(tǒng))研制規(guī)劃(2011年修訂版)》中配電環(huán)節(jié)研究內(nèi)容的描述,對2011年修編后的《農(nóng)網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)》中45項重點(diǎn)技術(shù)的簡述,指出了在智能電網(wǎng)大環(huán)境下需研發(fā)的技術(shù)、重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)及其對電力設(shè)備的總體要求。

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