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这些技艺将会在配电网中迎来生长新时机

作者:陈阳明 2018年04月19日 国内新闻

在电网各个环节中,变电,输电和用电的智能化水平曾经相当高,唯独配电环节,受制于传统建立思绪,施工条件和技术程度的局限,成了智能化的高地。

在国度政策的支持下,配电网迎来了开展新机遇,而建立改造的精密化深化、散布式动力比例的不时降低,对将来配电网技术要求也不时的进步。那么,智能电网的打破口在哪?

片面传感技术、电力电子技术、新一代通讯技术以及大数据处置技术的使用将成为打破&ldquo最初一公里&rdquo的关键。电气工程专家以为:将来配电网将在各个变电站之间运用高速宽带通讯零碎,应用智能电子设备(IEDs)停止自顺应控制和维护,使用能量管理零碎监测配电网的运转情况,并充沛采用智能零碎增加电能质量成绩和进步供电牢靠性。

未来配电网将会逐步普及哪些新技术?

将来配聚焦消费升级、多维视频、家庭场景、数字营销、新零售等创新领域,为用户提供更多元、更前沿、更贴心的产品,满足用户日益多样化、个性化的需求。电网中将会逐渐普及的新技术罗列如下:

一、先进的配电网自动化技术

配电自动化对配电网中的重要设备停止继续监测和自动控制,整合了配电网监测控制零碎和数据采集零碎(SCADA)。

先进配电自动化(ADA)包括从重要馈线采集信息的智能传感器,电子控制器,双向通讯零碎。ADA零碎采集并显示电压、电流、有功、无功、设备形态、运转形态,事情日志以及跟配电零碎形态有关的其他信息。

其优点是操作员可以很方便地近程控制电容器的接入、断路器的开断以及电压的调理。变电站自动化假如装设了自动开关、重合器、电容器和初级计量安装,可以使电网完成最优重构,进步零碎的牢靠性和技术功能,即可以充沛地发扬智能电网的功用。

二、智能馈线重合器和继电器

估计到2030年,70%的馈线都将装备智能继电器和重合器。在馈线末端用基于微处置器的继电器和重合器来交换传统的电子机械式的继电维护和控制设备是智能电网的开展必定进程。

智能馈线重合器和继电器的控制设备优点如下:

1、测量仪器可以继续地对测量值停止监测剖析,能及时处置测量信息并计算出有用数据(如到毛病点的毛病间隔)。

2、能将IEDs测量或计算出的数据经过基于工业规范协议的通讯零碎传送给内部或许用户。

3、具有自我检测才能,使得IEDs可以检测本身的外部毛病并及时告诉任务人员停止维修。

4、可存储多种运转方式,可按要求将负荷切换到最佳的运转方式。

5、功用多样化。比方说,一个继电维护的IED就具有疾速过电流维护、自动重合闸、馈线维护,还有测量和监测设备环境的功用,这些功用都集成到一个设备中了,从而增加了设备外部的绕线和控制板体积。

三、智能线路开关技术

估计到2030年将会有25%的配网馈线会加装智能线路开关。目前,局部智能线路开局部智能线路开关技术曾经失掉使用。这些技术使得配电网具有自愈性。同时,它也支持馈线终端完成满足散布式发电与负荷均衡需求的最优网架重构。

未来配电网将会逐步普及哪些新技术?

具有如下次要特征:

1、具有工业规范的通讯零碎,用于支持近程控制和数据获取功用。该开关也支持与其他智能设备(如其他智能开关、开关电容器、散布式电源等)停止点对点通讯。牢靠性高的通讯零碎是完成上述目的的必要条件。

2、每个智能线路开关必需包括一个独立的本地控制器,以获取本地数据,完成自动开关。

3、智能线路开关和相关的控制器必需支持&ldquo双向&rdquo操作,可检测潮流流向,并依据潮流流向停止呼应。关于配电网馈线的重构(在智能配电零碎中常常发作)以及能够呈现潮流逆流的配电网中,双向操作才能十分必要。

4、同时支持单向操作(只对需求跳闸相跳闸)和三线操作(三相反时跳闸)。假如散布式发电设备在智能线路开关的下游(远离变电站),其单相跳闸的功用将被禁用,以防止对发电机形成损害。

四、电力电子技术

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电力电子技术不只可以为用户提供波动的电能,还能同时完成频率、相位、电压等的灵敏控制。运动无功补互联网电子商务和移动商务消费渠道的普及,使得支付市场将在不久的将来继续呈现更加美好的增长前景。偿器、短路电流限制器就是配网中的两个典型电力电子安装。

两种典型的电力电子安装:

1、运动无功补偿器运动同步无功补偿器是目前技术最为先进的无功补偿安装。它不再采用大容量的电容、电感来发生无功功率,而是经过电力电子器件的高频开关完成对无功补偿技术质的飞跃,特别适用于中高压电力零碎中的静态无功补偿。运动同步无功补偿器可以消弭一个周波内的巨大电能质量扰动。因而,它可以处置由于出力动摇性DERs(风电、光伏等)接入惹起的配电网电压动摇成绩。

2、短路电流限制器另一个典型例子是短路电流限制器,在国际常被称为毛病限流器。SCCLs技术可以用于处置输电零碎中短路电流较大的成绩。发电容量越大,形成的毛病电流也越大,很能够会超出运转设备的接受才能。基于电力电子技术的SCCL可无效处理这一成绩。SCCL的中心理念是:正常运转时呈零阻抗(或低阻抗),短路毛病时呈高阻抗,从而起到限制短路电流的作用。

五、智能逆变器技术

逆变器是将直流电能变换为交流电能的设备。逆变器是光伏发电零碎中最为复杂的设备,是零碎中本钱第二高的设备,同时也是零碎中最软弱的环节。光伏电池板普通十分刚强牢靠,有长达25年的运用寿命,而逆变器的寿命普通不超越10年。

小型逆变器在光伏中的使用目前的光伏零碎设计中,一切的光伏电池板均是串联的。若光伏板上的某局部被遮挡了,则整个零碎的发电效率就随之降低。此外,假如要想让光伏模块最优任务,则一切的光伏板必需具有相反的朝向和倾斜,这就限制了屋顶光伏的规划。

与之不同的是,将来的光伏发电零碎则要求每个电池板都衔接在它自带的微逆上,这就能充沛发掘每一个光伏板的发电潜能,提升整个零碎的发电效率。尤其是使用于参差有致的屋顶时,零碎设计的灵敏性就加强了。 随着光伏发电技术的普及,以及光伏在电网中浸透率的添加,电力公司正在鼎力推进智能逆变器,它除了完成直流-交流转换的根本功用以外,还将提供如下辅佐效劳:低/高电压穿越,自动发电,自动弃光,谐振抑制,阻尼振荡,电网支撑&hellip&hellip

六、智能变压器

传统变压器在轻负载下的效率很低,有液体介质走漏的隐患,并且只要升/降压这一单一功用,不能提供实时电压调理和零碎监控的功用。

同时,它们不能经过单相电路提供三相电能,不能局部拆开逐一修复。 将来配电变压器将作为散布式电源的接口,能接入储能,能接纳电动汽车,采用电力电子器件替代传统配网变压器的设备。

美国电力迷信研讨院研收回的智能变压器,可以作为可再生动力并网的接口,包括一个双向功率接口,方便光伏、储能、电动汽车的接入,也包括零碎整合、本地控制和孤岛控制方面的指挥和控制功用。 此外,EPRI还研收回了中压智能通用变压器。该技术替代了独立的电能转换器和传统的变压器,完全摒弃了传统变压器的轻巧构造和少量的接线。多功用的IUT可提供400V的直流母线电压,用于供给直流配电零碎或为电动车疾速充电。

如上所述,配网中的智能新技术还有很多,例如:多功用固态开关技术、配电网毛病预测及定位技术、先进的计量设备(AMI)、本地动力网络控制器、散布式电源、包括散布式发电设备,可再生动力,储能设备等。

总结如下:

在电力变革的大背景下,为提升效劳程度、降低运转费用,新技术将在将来的智能配电网中发扬严重作用,电力行业该当充沛应用现有的监测控制设备,同时不时地寻觅并应用新办法、新技术、新设备来完成供电零碎的平安、高效、临时、波动的运转。

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