張 倩
(三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 三門峽472000)
配電網(wǎng)規(guī)劃在電力系統(tǒng)的建設(shè)中占據(jù)重要分量,與電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性有直接的聯(lián)系。智能配電網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展不斷成熟,在領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)用也逐漸擴(kuò)展。將智能配電網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在配電網(wǎng)規(guī)劃中可以提升電網(wǎng)供電性能和保證電能的運(yùn)用。但是國(guó)內(nèi)目前對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用仍舊處于研究階段,在很多技術(shù)方面還需要不斷完善才能夠更好地創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此加強(qiáng)對(duì)智能配電網(wǎng)技術(shù)的配電網(wǎng)規(guī)劃研究在現(xiàn)代化供電發(fā)展中有很現(xiàn)實(shí)的意義。
智能配電網(wǎng)具備強(qiáng)大的資源優(yōu)化配置且運(yùn)行能力更加穩(wěn)定高效,在新時(shí)期滿足且適應(yīng)新能源和新技術(shù)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)電力輸送能力不足且新能源并網(wǎng)也存在難度,但發(fā)展智能電網(wǎng)都能夠一一解決這些問(wèn)題。我國(guó)在智能電網(wǎng)方面的研究起步較晚,電網(wǎng)與能源利用效率并不高,以此從多個(gè)角度出發(fā)提出“堅(jiān)強(qiáng)智能網(wǎng)”的建設(shè)目標(biāo)。國(guó)家電網(wǎng)在推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設(shè)上分三步走,第一階段從2009~2010年進(jìn)入規(guī)劃試點(diǎn)階段,這個(gè)階段重點(diǎn)開展智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃工作,制定出了一系列技術(shù)和管理體系;隨后第二個(gè)階段為2011~2015年全面建設(shè)階段,在這個(gè)階段內(nèi)加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè),初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制體系、互動(dòng)體系、服務(wù)體系等,在這個(gè)階段內(nèi)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和裝備等實(shí)現(xiàn)了重大突破和廣泛使用。智能電網(wǎng)的建設(shè)目前已經(jīng)進(jìn)入第三階段,即2016~2020年全面提升階段,全面建成統(tǒng)一的電網(wǎng),在技術(shù)和裝備上與國(guó)際水平接軌。分布式能源、智能電表等的發(fā)展是其重要的技術(shù)[1]。在不斷的發(fā)展中改善傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的運(yùn)行模式和管理方式。在國(guó)家電網(wǎng)《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備(系統(tǒng))研制規(guī)劃》、《智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃》中為智能化電網(wǎng)的發(fā)展指明了方向[2]。
配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)安裝中屬于末尾環(huán)節(jié),在電力系統(tǒng)的建設(shè)中配電網(wǎng)的規(guī)劃、安裝都屬于系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展。在配電網(wǎng)規(guī)劃中需要依據(jù)一定的流程來(lái)進(jìn)行合理安排,①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。準(zhǔn)備相應(yīng)的原始數(shù)據(jù),對(duì)于負(fù)荷密度高的大城市、負(fù)荷密度小且供應(yīng)需求強(qiáng)度不高的農(nóng)村地區(qū),配電設(shè)備的性質(zhì)與特征都存在區(qū)別。在配網(wǎng)規(guī)劃上需要準(zhǔn)確把握需求,根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)進(jìn)行合理規(guī)劃。②確定配電規(guī)劃方案,在整個(gè)電力系統(tǒng)中綜合各方面因素考慮,從區(qū)域的長(zhǎng)期供電需求開始涉及到經(jīng)濟(jì)因素,充分考慮到每一個(gè)變量之間的關(guān)系確定規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。③評(píng)估方案的可行性,對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)好的方案針對(duì)供電的能力與可靠性等需求。從供電電壓、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、未來(lái)電力需求趨勢(shì)上合理分析,對(duì)電力的適應(yīng)性進(jìn)行合理評(píng)估。④最終選擇出合理的方案確定方案運(yùn)用,滿足用戶的用電體驗(yàn)與需求。因此電力規(guī)劃設(shè)計(jì)人員需要強(qiáng)化電網(wǎng)規(guī)劃的水平,在實(shí)際的基礎(chǔ)上預(yù)判未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),在方案規(guī)劃設(shè)計(jì)上預(yù)留出足夠的發(fā)展空間,為未來(lái)的發(fā)展留下余地[3]。因此在智能電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中需要不斷提升配電網(wǎng)的規(guī)劃水平,保證電網(wǎng)的安全,所以對(duì)于智能電網(wǎng)現(xiàn)階段的發(fā)展就需要立足當(dāng)前現(xiàn)狀,明確在目前的發(fā)展中配電網(wǎng)規(guī)劃的現(xiàn)狀、對(duì)于關(guān)鍵技術(shù)掌握情況、故障事故的處理等?,F(xiàn)階段需要解決的問(wèn)題有配電網(wǎng)是否能夠滿足高負(fù)荷發(fā)展需要;絕緣抗老化程度;線徑大??;線路交換機(jī)數(shù)量;運(yùn)行線路設(shè)備故障等等,在規(guī)劃的過(guò)程中必須考慮諸多因素,幫助人們更好地認(rèn)識(shí)問(wèn)題以及解決問(wèn)題。
(1)基礎(chǔ)設(shè)施大量增加。智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)需要大量的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),需求靈活,技術(shù)要求復(fù)雜,在不斷發(fā)展的過(guò)程中,對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的典型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍舊難以確定。智能電網(wǎng)在發(fā)展的過(guò)程中運(yùn)用范圍極廣,智能電能表的安裝范圍不斷擴(kuò)大,但是智能電能表的大范圍安裝如何支持電網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)行仍舊是為未知數(shù),其功能的運(yùn)行和能力的發(fā)揮還需要不斷挖掘。因此在規(guī)劃建設(shè)上可能存在采用新技術(shù)和設(shè)備、設(shè)施等,在規(guī)劃建設(shè)的過(guò)程中可能存在經(jīng)費(fèi)不足、風(fēng)險(xiǎn)不確定、施工人員知識(shí)能力不足等情況[4]。
(2)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議會(huì)阻礙數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)展,由于缺乏通信標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議導(dǎo)致分布式電源的儲(chǔ)能等抑制其數(shù)據(jù)交換,發(fā)電單元、輸定單位、配電單位與電力消費(fèi)者之間難以形成有效的交互,阻礙系統(tǒng)的完全優(yōu)化升級(jí)導(dǎo)致系統(tǒng)的使用效率大大降低。
(3)標(biāo)準(zhǔn)性還需要完善。在電網(wǎng)規(guī)劃中還需要完善互操作性標(biāo)準(zhǔn),此標(biāo)準(zhǔn)的使用將電力系統(tǒng)之間的所有設(shè)備協(xié)調(diào)成為可能性。在一些電網(wǎng)運(yùn)用領(lǐng)域內(nèi),如分布式電源額儲(chǔ)能之間標(biāo)準(zhǔn)不同,但是協(xié)調(diào)性非常有限。分布式電源與系統(tǒng)之間的聯(lián)系,在缺乏協(xié)調(diào)功能的前提下只能在局部發(fā)揮作用,以自治的方式運(yùn)行。分布式電源的發(fā)展需要從電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的角度充分考慮與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展運(yùn)行。
(4)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全隱患。智能配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上高速發(fā)展,但是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性卻難以保證。在數(shù)據(jù)的保護(hù)上由于隱私保護(hù)與信息訪問(wèn)權(quán)限等問(wèn)題導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存在不確定性,這些問(wèn)題的存在會(huì)阻礙智能電網(wǎng)的發(fā)展。在智能電網(wǎng)技術(shù)的配電網(wǎng)規(guī)劃中,由于能源互聯(lián)網(wǎng)、智能交通等都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息,要求數(shù)據(jù)信息的安全性也就是保證智能電網(wǎng)的安全性,但是新數(shù)據(jù)的產(chǎn)生同樣會(huì)造成新的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。
(5)調(diào)度控制。電力負(fù)荷、電源計(jì)劃安排、電壓調(diào)整等由于可再生能源的運(yùn)用,在數(shù)量不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)下電網(wǎng)的兼容性標(biāo)準(zhǔn)需要轉(zhuǎn)變和修改,將其修改為能夠同時(shí)管理傳統(tǒng)發(fā)電,也能基于逆變器的可再生能源發(fā)電的模式。但是在當(dāng)前的發(fā)展過(guò)程中,對(duì)分布式電源的調(diào)度模式還需要深入研究,分布式能源的最大效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有體現(xiàn)出來(lái),其效益也還需要深入研究。
(1)智能配電網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展運(yùn)用。智能配電網(wǎng)技術(shù)集多種科技技術(shù)為一體,再加上配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)發(fā)展的不斷成熟,智能自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用十分頻繁且對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃造成了一定的影響。智能配電網(wǎng)技術(shù)在自動(dòng)化技術(shù)中的運(yùn)用,提升了配電網(wǎng)的各種功能,在規(guī)劃和開發(fā)中都得到了很好的運(yùn)用。智能自動(dòng)化電網(wǎng)的運(yùn)用還有利于完善配電網(wǎng)規(guī)劃方案,提升配電網(wǎng)技術(shù)人員的技術(shù)水平和能力。有利于確保電力系統(tǒng)的綜合調(diào)度建立配電網(wǎng)自適應(yīng)調(diào)度平臺(tái),建立自動(dòng)化主站和分站方便管理人員管理和技術(shù)人員的施工、智能配電網(wǎng)技術(shù)中運(yùn)用智能自動(dòng)化技術(shù)還能夠自動(dòng)調(diào)控與合理調(diào)度等相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控確保配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。其功能還包括了分布式功能提升配電網(wǎng)整體信息利用率。通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)收集用戶的信息之后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與科學(xué)的處理,確保信息完整與高效利用[5]。
(2)配電網(wǎng)參數(shù)測(cè)量技術(shù)。配電網(wǎng)參數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用,有利于幫助配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換方便人員操作和管理。預(yù)測(cè)技術(shù)是智能配電網(wǎng)技術(shù)的重要技能組成,通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)與測(cè)量充分掌握數(shù)據(jù)信息,對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)合理轉(zhuǎn)換之后操作人員根據(jù)系統(tǒng)的提示來(lái)進(jìn)行操作充分掌握系統(tǒng)的信息,能準(zhǔn)確評(píng)估電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況以此作為判斷電網(wǎng)運(yùn)行情況的基礎(chǔ)。參數(shù)測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用還能夠防止電網(wǎng)規(guī)劃中出現(xiàn)故障問(wèn)題和意外事故,如有人盜取電、區(qū)域漏電等,在準(zhǔn)確估算電量功耗的情況下準(zhǔn)確計(jì)算出電費(fèi)。在確保傳統(tǒng)配電準(zhǔn)確的前提下計(jì)算出電氣字?jǐn)?shù),這種計(jì)算方式不能滿足智能配電網(wǎng)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)要求,因此引入配電網(wǎng)參數(shù)測(cè)量技術(shù)讓相關(guān)的部門能夠準(zhǔn)確把握功耗,為用戶的供電提供便利。
(3)分布式電源發(fā)電技術(shù)。近年以來(lái)智能配電網(wǎng)技術(shù)中的分布式電源技術(shù)逐漸被越來(lái)越多的人接受,在配電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域內(nèi)也被充分認(rèn)識(shí)。分布式能源發(fā)電技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的運(yùn)用逐漸深入,所以在分布式電源發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用中,隨著技術(shù)的深入還需要采取相關(guān)的法律規(guī)定來(lái)確保分布式電源發(fā)電技術(shù)滿足發(fā)展的需求。分布式電源發(fā)電技術(shù)在規(guī)劃配電網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中發(fā)揮了極大的作用,它通過(guò)用戶周圍的固定發(fā)電模式,建立用戶電源管理平臺(tái)、用戶管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)輸送電的均衡發(fā)展。在配電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展的基礎(chǔ)上分布式電源發(fā)電技術(shù)可以充分利用可再生能源,如太陽(yáng)能、生物能、海洋能源等等。充分運(yùn)用自然資源解決傳統(tǒng)能源使用中出現(xiàn)的技術(shù)短板問(wèn)題,高效率分配電路,促進(jìn)化石燃料運(yùn)用的可持續(xù)發(fā)展。分布式電源發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用還采取主動(dòng)網(wǎng)格連接法,這種方式主動(dòng)分擔(dān)分布式能源發(fā)電的能耗,在配電網(wǎng)規(guī)劃中發(fā)揮了極大的優(yōu)勢(shì)強(qiáng)化了分布式發(fā)電技術(shù)的能力,讓控制、監(jiān)督、測(cè)量等集合為一體,強(qiáng)化分布式能源的運(yùn)用,確保配電穩(wěn)定的同時(shí)降低配電網(wǎng)的能耗。
以社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步為依托促進(jìn)了人們生活的智能化發(fā)展,也促進(jìn)了智能配網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)用逐漸廣泛。雖然智能配網(wǎng)技術(shù)在創(chuàng)新和改進(jìn)上還存在諸多可能,但是也證明智能配網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展還存在極大空間,深入研究有利于促進(jìn)現(xiàn)代化社會(huì)的進(jìn)步。