智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)探究

時間:2022-11-14 03:36:18

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智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)探究

1梅州地區(qū)概況

平遠、蕉嶺、梅縣區(qū)北部為中亞熱帶氣候區(qū),五華、興寧、大埔和平遠、蕉嶺、梅縣區(qū)南部為南亞熱帶區(qū)。梅州市水資源豐富,境內(nèi)多年平均降雨總量251.6億m3,多年平均徑流量128.7億m3,過境客水量127億m3。全市人均擁有本地水資源量2579m3。境內(nèi)水力資源理論蘊藏量為131.37萬kW。地下熱水資源豐富、水溫高、水質(zhì)好、流量大。如豐順湯坑鄧屋溫泉,水溫高82~91℃,流量為4459L/s。

2智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來我國的經(jīng)濟科學(xué)技術(shù)日新月異,智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展方面的也取得了長足的發(fā)展。在進入到新的發(fā)展時代,對清潔能源的需求也進一步增加,解決電力源-網(wǎng)-荷的應(yīng)用需求就顯得日常重要。節(jié)能低碳綠色安全可靠的電網(wǎng)系統(tǒng)顯得尤為重要,這給智能電網(wǎng)建設(shè)帶來了廣泛的發(fā)展前景。改革開放以來,我國的電力事業(yè)發(fā)展迅速,特別是特高壓直流輸電電網(wǎng)工程建設(shè)投產(chǎn)運行,我國大的電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)也大跨步發(fā)展,從而為智能電網(wǎng)的進一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)。①智能電網(wǎng)自愈性,新的發(fā)展形勢下,智能電網(wǎng)的自愈能力尤為重要,這對電網(wǎng)的可靠運行有著重要的作用,能保障電網(wǎng)的運行的連續(xù)性和安全性,自愈能力就是能夠智能的對電網(wǎng)運行中出現(xiàn)的故障進行診斷,發(fā)現(xiàn)故障點并且采取隔離和快速恢復(fù)的功能作用,是提高電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運行效率的重要功能。②智能電網(wǎng)交互性。智能電網(wǎng)交互性供需雙方進行參與的能力體現(xiàn),重在對用戶的參與體驗。在智能電網(wǎng)的應(yīng)用場景里面,電力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計能夠在用戶端用電體驗中得到充分的體現(xiàn)。智能表的應(yīng)用也是智能電網(wǎng)的一部分,智能電表通過光纖和無線通信網(wǎng)絡(luò)能實時的傳輸用電信息,給電網(wǎng)企業(yè)電力預(yù)測和調(diào)度提供準確的數(shù)據(jù)支撐,也能給用戶提供實時的用電需求提供數(shù)據(jù)分析,方便用戶智能節(jié)能等需求側(cè)的管理,這對用戶的交互以及高效互動就有著積極作用。③智能電網(wǎng)兼容性。智能電網(wǎng)兼容性就是廣泛的接受和友好的接入。智能電網(wǎng)集中多種發(fā)電模式的,不同類型發(fā)電以及電力儲存能廣泛的適應(yīng)分散式發(fā)電模式,這大大提高了電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性,這給清潔能源的消納帶來了利好,提高了電網(wǎng)清潔能源的利用占比。④智能電網(wǎng)的集成性。智能電網(wǎng)的應(yīng)用場景中,信息系統(tǒng)高度集成,使得實時控制以及監(jiān)視和維護等諸多資源能夠一一實現(xiàn),對信息的整合分析利用能力得到顯著的提升,特別是能能夠和用戶的智能家具的友好結(jié)合,給用戶智能用電、智能節(jié)電、智能控制帶來了大數(shù)據(jù)的處理,提高智能電網(wǎng)的整體信息應(yīng)用。

3智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)原則

電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)該與當?shù)亟?jīng)濟、社會、環(huán)境相適應(yīng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,應(yīng)適度超前但投資建設(shè)不鋪張浪費可持續(xù)發(fā)展的原則,因此應(yīng)根據(jù)城市的功能定位、經(jīng)濟發(fā)展水平、負荷密度、負荷特性和政府經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃等條件劃分城市級別和供電區(qū)。不同級別不同區(qū)域進行不同規(guī)劃建設(shè)標準,做到規(guī)劃建設(shè)服務(wù)本地化,投資精益高效。安全:提高源端電網(wǎng)穩(wěn)定運行安全水平,強化電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)能力;可靠:提高可靠性網(wǎng)架建設(shè),依靠配網(wǎng)自動化、微電網(wǎng)實現(xiàn)故障自愈;綠色:清潔能源在終端能源消費中的占比不斷提高;高效:智能運維手段廣泛應(yīng)用,節(jié)省運維的人力、時間、財力、物力。最終以滿足用戶用電服務(wù)需求,提升用電服務(wù)和用電體驗感。結(jié)合本地區(qū)電網(wǎng)特色,分層分區(qū)建設(shè)以小水電、光伏電站、風力發(fā)電為主的微電網(wǎng)群,提升供電可靠性。以提高清潔能源在地區(qū)終端能源消費占比為出發(fā)點,打造智能電網(wǎng)示范區(qū),廣泛采用智能化的運維裝備,依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)電網(wǎng)重要環(huán)節(jié)可視化、智能化運維。清潔能源友好接入、供電可靠性大幅提高、電能質(zhì)量大幅提升為智能運維、服務(wù)創(chuàng)造硬件條件、廣泛部署高級量測系統(tǒng)、推廣“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能用電服務(wù)、加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提高設(shè)備的智能電氣化。推廣應(yīng)用饋線自動化技術(shù)、分層分區(qū)的微電網(wǎng)群建設(shè)、水電等清潔能源友好接入改造、提高清潔能源占比、配網(wǎng)通信全覆蓋。

4分布式電源接入系統(tǒng)原則

(1)因本地區(qū)水資源豐富,徑流分布廣,小水電多,應(yīng)加倍關(guān)注以區(qū)域小水電分布式電源為主的微電網(wǎng)群,分布式電源在系統(tǒng)中的地位和作用、送電距離、最終和分期規(guī)模、裝機容量、電網(wǎng)運行要求和承受能力等因素,經(jīng)論證后確定不同規(guī)模分布式電源接入的電壓等級。(2)接入系統(tǒng)原則①分布式電源的接入主接線應(yīng)綜合考慮電網(wǎng)解環(huán)運行要求,簡化主接線,送出線路采用大截面,減少出線回路數(shù)。②允許接入的分布式電源留有一定的事故備用容量。③分布式電源接入應(yīng)以中長期電力規(guī)劃為基礎(chǔ),按實際出發(fā)原則,遵循分層、分區(qū)、分散接入。避免大環(huán)網(wǎng)迂回送電和電源或送端系統(tǒng)直接聯(lián)絡(luò)送電的形式。④當公共連接點處并入一個以上的電源時,應(yīng)總體考慮它們的影響??紤]到電網(wǎng)運行安全分布式電源總?cè)萘吭瓌t上不宜超過上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負荷的25%。⑤分布式電源并網(wǎng)點的短路電流與分布式電源額定電流之比不宜低于10。⑥分布式電源接入點的短路容量不應(yīng)超過斷路器遮斷容量。⑦分布式電源的接入不應(yīng)影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量。(3)小水電接入標準①基本要求a.小水電站的接入電力系統(tǒng)方案要與電力系統(tǒng)的整體規(guī)劃相協(xié)調(diào)。b.接線應(yīng)簡單,運行安全穩(wěn)定,調(diào)度靈活。c.電能質(zhì)量應(yīng)符合國家標準。d.小水電站接入電力系統(tǒng)的送電電壓等級應(yīng)符合國家電壓標準,電壓等級不宜超過兩種。②接入系統(tǒng)方式a.小水電站的電氣主接線選擇簡捷、可靠的接線方式,應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作和檢修方便等要求。b.梯級或區(qū)域內(nèi)有若干小水電站需要接入電力系統(tǒng),如果送電距離較遠或送出線路走廊安排困難,宜采用先集中到一個電站或變電站再集中接入電網(wǎng)方式。③繼電保護a.繼電保護的配置應(yīng)符合GB14285、DL/T769和DL/T5177的要求。b.針對短路故障燈異常狀態(tài),送出線路電站側(cè)應(yīng)設(shè)置主保護和后備保護。繼電保護設(shè)置應(yīng)與對側(cè)配置相適應(yīng)。c.當接入電站母線的支線與線路數(shù)量之和大于等于3時,宜設(shè)置母線保護。d.當三相斷路器采用分相操作機構(gòu)時,宜配置三相非全相保護。

5智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的目標

實現(xiàn)安全可靠:綜合電壓合格率、中壓典型接線比例、中壓配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)率、供電可靠率、中壓配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率、中壓電纜線路自愈實現(xiàn)率、饋線自動化覆蓋率、通信覆蓋率都顯著提高,客戶年平均停電時間顯著降低。綠色高效:智能電表覆蓋率、低壓集抄覆蓋率、配變計量終端在線率達到100%,分布式能源接入、清潔能源消納率、清潔能源滲透率顯著提升,110kV及以下線路損率、10kV及以下線路損率明顯降低;安全可靠:基本建成堅強可靠的高壓配網(wǎng),具備較強的聯(lián)絡(luò)及轉(zhuǎn)供能力,具有足夠的新能源輸送能力。建成具備自愈功能的中壓配網(wǎng)。中心城區(qū)及主要發(fā)展區(qū)域全部可實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)供;在單輻射、偏遠地區(qū)等薄弱區(qū)域,建成區(qū)域微電網(wǎng),故障情況下可離網(wǎng)運行。建成分層分區(qū)的微電網(wǎng)群。主網(wǎng)故障時,不同層級、區(qū)域微電網(wǎng)群可依靠小水電等清潔能源離網(wǎng)穩(wěn)定運行。實現(xiàn)配網(wǎng)通信全覆蓋。中心城區(qū),以光纖通信為主;郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心,以無線公網(wǎng)為主;偏遠地區(qū),應(yīng)用載波通信。綠色高效:實現(xiàn)智能運維。綜合運用衛(wèi)星遙感技術(shù)、無人機巡視技術(shù),開展輸電線路巡視;應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在線監(jiān)測配網(wǎng)狀態(tài)。清潔能源全部消納。通過儲能裝置,保證豐水期小水電、富余風電、光能等清潔能源就地消納。結(jié)合國家政策、和地方政府規(guī)劃,電動汽車充電樁設(shè)施有效覆蓋。實現(xiàn)地區(qū)各旅游景區(qū)、政府、學(xué)校、小區(qū)等充電樁設(shè)施有效覆蓋。建設(shè)集成化的智能電網(wǎng)監(jiān)控平臺。對智能電網(wǎng)實現(xiàn)運行監(jiān)測、智能運維、狀態(tài)分析和模擬調(diào)度功能?;诒镜貐^(qū)豐富的風光水資源現(xiàn)狀特性,建設(shè)“風光水儲”多能互補的區(qū)域型微電網(wǎng)群,滿足美麗地區(qū)的用電需求,實現(xiàn)電網(wǎng)綠色運行。源荷協(xié)調(diào)的35kV微電網(wǎng),多能互補的10kV微電網(wǎng),0.4kV戶用光伏自發(fā)自用微電網(wǎng)。分層分區(qū),各子微電網(wǎng)就地自治,運行靈活利用帶庫容水電作為微電網(wǎng)主要的能源支撐,減少傳統(tǒng)儲能設(shè)備容量配置,可以實現(xiàn)群級目標的最優(yōu)調(diào)控,提升微電網(wǎng)群運行效益。

參考文獻

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作者:郭長州 單位:梅州供電局