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雄安新区电网建设展望

文章出处:www.xsh18.com 人气:发表时间:2018-09-16 15:47

国家电网公司研究提出将雄安新区电网打造成为“ 绿色低碳、友好便捷、智慧高效、坚强可靠” 的国际一流智能电网的发展目标,使雄安新区电网成为大型城市电网示范的旗帜、智慧城市配用电系统的标杆、供电服务优质普惠的典范、能源消费清洁高效的品牌,主要指标达到世界领先水平。
 
       1 坚强网架结构
       根据雄安新区发展需要和可靠性要求,确定协调发展、安全坚强的网架目标,选用可靠性高、技术成熟的网架结构,通过对比国际先进配电网网架结构,考虑新区特点,兼顾经济效益分析、电网经济性和可靠性,可选择新加坡“梅花”状网架结构。
       500 kV 电网形成双环网,220 kV 电网形成相对独立的供电分区,区内成环,区间相互支援,符合N–2原则。10 kV 配电网参考新加坡以变电站为中心的“梅花”状网络接线,即每座变电站由双电源主变并联运行,变电站每两回出线构成环网,闭环运行。不同变电站的花瓣间布置备用开关,开环运行,两个环网之间的联络处为最重要的负荷所在,每个花瓣状配电网的负载率控制在不超过50%,充分考虑N–1 原则,重要用户实现N–2原则。为了满足运行需求,线路站点上都配置断路器和光纤纵差保护,当线路任一段发生故障时,其两端线路保护动作切开故障区域,线路的非故障区域不受任何影响。这种“梅花”状网架结构特点是合环运行,依靠全站点配置断路器和光纤纵差保障电网安全稳定运行,供电可靠性非常高,但线路较长,投资较大,对于雄安新区要求供电可靠性高的地区可以应用。
雄安新区电网建设展望
       2 智能配电系统
       随着大量分布式电源、多元负荷并网将使配电系统发生根本性变化,配电网将从单纯的电力分配网络,向服务终端能源消费的能源信息一体化综合基础设施扩展。各类分散的智能终端、新能源设备、用电设备逐渐接入配电系统,形成能源、信息、业务双向流动网络,配电网从电网本体拓展到包含能源转化和利用的智能系统,配电网的结构形态、设备形态、运行形态、运维模式都面临一系列技术创新需求。
       为适应配电网功能发生深刻变化,积极开展智能配电系统应用研究,实现智能配电自动化系统。数字化测量:开展智能变电站测试技术研究,实现设备信息数字化测量,为实现配电网信息化提供数据基础。状态可视化:设备在线状态和电网运行状态能够实时观测。控制网络化:通过网络控制和管理电网各种运行设备。信息互动化:达到电网物理系统与信息网络高度融合,现实电网经济层、信息层和物理层之间的实时互动。结构和功能一体化:优化配网设备功能,实现系统与设备的有机结合。
       一是坚持 “可靠性、安全性、先进性”原则,建设智能配电自动化系统,实现配电网智能故障处理、智能自愈,支撑各层级数据纵、横向贯通以及分层应用,支撑配电网状态感知、数据融合、智能决策。
       二是建设统一云平台,打造能源供应中枢神经系统和互联网交易平台。利用云存储、云计算、大数据等技术,在生产、传输、存储到消费的全部环节,实现配电网全业务数据的可视化展示、在线分析和辅助管理,实现风险预警和薄弱点透视,支撑配电网状态感知、数据融合、智能决策,为配电网精益管理和精准投资奠定基础。
雄安新区电网建设展望
       三是建设源网荷协调控制系统,主动应对雄安新区分布式电源、多元负荷快速广泛应用所带来的系统运行复杂性,实现网– 源– 荷– 储协调控制,提升电网运行的自动控制水平,保障电网整体安全、可靠、优质、经济运行。
       3 智能配电装备
       围绕在雄安新区建设智能、高效、可靠、绿色电网的要求,按照“成熟可靠、技术先进、节能环保”的原则,优先选择技术成熟、质量可靠的设备,加强智能配电装备研究及应用。
       一是落实资产全寿命周期成本理念。优先选用国内外知名企业技术成熟、质量可靠的设备,确保电网主要一次、二次设备在全寿命周期内不进行改造。广泛采用技术成熟、低损耗、免维护、可扩展功能的设备,实现设备节能降耗和周围环境协调。严格设备选型一步到位,设备选型和配置应有利于设备状态检修和不停电作业。
       二是加强智能配电装备研究及应用。在经试点验证技术成熟、设备可靠的基础上,在雄安新区积极开展新技术、新材料、新设备的应用,推行设备模块化、接口标准化、功能一体化,提升设备本体的智能化水平。智能配电装备主要包括变电站、台区、线路等环节的各类智能变压器、智能配电开关、智能互感器以及智能终端等。
       智能配电装备应集常规的数据测量、保护和控制等多功能为一体,采用数字传感器、电子互感器,具有状态感知、逻辑判断和数据传输的功能,为配电运行自动化控制、配电设备优化检修等提供决策支持。
       智能配电装备应符合一体化设计原则,具有一二次融合、功能模块化、接口标准化等特点,主要包括智能配电台区技术、智能配电开关一二次融合技术、智能互感器技术、即插即用的智能配电终端技术、自适应符合的配电变压器技术等。
       4 智能运维技术
       积极推动雄安电网差异化状态检修和带电作业,在各个变电站之间采用高速宽带通信系统,利用智能监控设备进行自适应控制,减少电能质量问题,提高供电可靠性。
       一是提高综合管廊和电缆管廊运维水平。利用电缆感温光纤和测温接头、隧道环境监测装置、变电站在线监测装置、隧道无线通信系统等,在综合管廊和电缆管廊建设电缆及隧道状态监测系统,完善设备状态检测体系,实现隧道环境状态和电缆运行工况的实时监测、动态评估和灾害预警。
       二是应用小型化导航智能巡检机器人和无人机巡检技术,建立具备巡检设备自动定位和跟踪、巡检的全过程数字化记录、在线智能诊断缺陷等功能的智能巡检系统,对输变电设备进行无人化巡检。
       三是加强带电作业技术推广和应用,实现“能带电,不停电”检修作业,提高供电可靠性指标。
       5 结束语
       雄安新区是绿色智慧新城、创新开放高地,电网建设需充分考虑“互联网+”技术与能源产业深度融合,微电网和综合能源供应等新课题,实现网架再优化、装备再升级、功能再提升,吸收最领先的理念、应用最先进的技术,为雄安新区提供智能、高效、可靠、绿色的电力保障。
 
       参考文献
       [1] 吴耀明. 雄安新区:千年大计、国家大事[J]. 领导之友,2017(5):26-27.
       [2] 贺静. 新加坡配电网规划与市南配电网规划比较与建议[J].上海电力, 2008(2):177-179.
       [3] 马钊. 未来配电系统形态及发展趋势[J]. 中国电机工程学报, 2015(6):1289-1298.
       [4] 胡臻达. 配电网结构及其发展趋势综述[J]. 电器与能效管理技术, 2017(5):37-43.
       [5] 程林, 刘琛, 康重庆, 吴强. 主动配电网关键技术分析与展望[J]. 电力建设,2015,1(1):26-32.
       [6] 梁英, 盛万兴. 智能电网时代的配电网发展趋势[J]. 农网智能化,2015,11(14):33-35.

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