城市配电网系统如何规划？-北极星输配电网

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国际供电会议InternationalCouncilonElectricityDistribution，法文简写CIRED，是国际供电领域的技术性组织。成立于1971年,由英国、比利时发起。大会每两年召开一次,是国际供电领域技术和管理方面最有影响的学术会议。中国是CIRED的正式成员,设有CIRED中国国家委员会,积极参与有关学术交流和工作组。

2015年6月15-18日,第23届国际供电会议CIRED在法国里昂召开。按惯例分6个分组进行交流,其中配电系统规划分组(S5)共有146篇论文被录用,包括论文宣讲和张贴交流。此外,该分组还举办了2个圆桌会议,分别为“元件效率与系统效率的比较”和“规划与运行的相互协调”。会议期间举办了2个技术讲座,分别为“概率性方法在现代配电系统中的应用”和“电力系统和信息通信技术的协同仿真”。S5的研究领域分为4个部分:风险评估和资产管理、配电网的发展、配电网规划、分析方法和工具。关注的热点问题有:智能电网、主动配电网、电动汽车、储能、主动需求和分布式能源资源集成,客户供电质量,资产利用率优化等。值得关注的是,通信网络规划将成为配电规划的一个新任务。从规划阶段开始,通信系统与配电系统两个系统的集成在经济性和可靠性方面都极为重要,而且这也将是CIRED在未来的一个重要的研究课题。

以下介绍会议交流的情况。

1风险评估与资产管理

配电规划的前提就是对网络性能进行评估,规划的结果也将体现在资产与技术水平的变化上,而电网性能与其应对小概率严重突发故障的能力有关。共发表13篇论文,分别从风险评估、可靠性评估、资产管理和维修策略三个部分进行阐述。主要内容:1)提出与配电业务运行有关的主要风险的收集、排序及评估的方法;2)研究用来提高或维持供电可靠性的通用标准或特定的解决方案;3)提出各种评估设备老化、现有资产维护、更新策略以及投资优化的方法。

2配电网的发展

创新设备对提高配电网的运行管理水平的贡献非常突出,这意味着在规划设计未来电网时要考虑创新性的设备。共发表33篇论文,研究了配电设备的创新、智能电网及应用和直流配电系统三方面的内容。

主要内容:1)系统性地描述高级系统功能,尤其是与无功管理,电压调节和限制短路电流相关的系统功能;2)明确现有智能电网概念涉及到的系统功能,包括先进的运行和控制技术,以及自适应网络和需求侧响应等;3)在低压直流网络的发展策略和整体系统的评价上提供了一些有价值的线索。

3配电网规划

配电网规划对于运行规划和中长期规划具有重要意义和突出贡献,共发表62篇论文。研究的课题包括:传统配电网规划、主动配电网规划、离散电力和控制元件的优化配置、电动汽车的适应性规划以及智能电网规划。

主要内容包括:1)研究尚待实用化的新技术,并在规划中考虑其运行条件;2)将已经可用的或是可预见的能力和/或作用纳入规划过程中,更有效地利用基础设施、提高预期表现水平以及加强不同用户负荷组之间的互动;3)处理特定的规划问题,包括改进或调整算法来处理独立元件的最佳配置,例如交直流换流器、故障线路指示器、分布式电源、储能等;4)处理了那些受外源性因素影响的配电网基础设施规划,包括可预见的私人电动汽车的增长、负荷增长,以及可再生能源和分布式电源占比的增加。近些年,超导电缆(SCC)在电网改造、变电站改造和大用户供电中起到重要的作用。有文献提出了与SCC在配网中优化利用有关的新规划准则和新方法,并应用于实际的算例网络。

很多论文已经采用不同的方法研究了智能电网规划,这其中有一个共识:由于在规划时考虑了运行的调控能力,可能推迟某些情况下的一次设备投资费用,智能电网必然会改变配电规划。有的文献独具匠心地将时间序列运用到了结合概率计算的规划中。有的论文全面研究了如何对电网进行合理现代化和改造的方法,形成了一系列最优创新理念和技术,用于形成在技术、经济上均可行的总体规划。

4分析方法及工具

共发表38篇论文研究了负荷建模及预测方法、网络建模及表示方法、潮流及短路计算方法、电能损耗最小化。主要内容包括:1)研究一种利用个体数据和基本负荷管理模型新逻辑的方法,构建可以准确代表智能负载复杂性的模型。2)涉及负荷预测准则的创新性发展,从而保障在配电规划过程中具有最合理的输入数据;负荷预测结果既可以表示成分布式结果,也可以表示成集成结果。3)在配电网络规划中广泛应用的潮流及短路计算,能够基于数据的数量需求而对问题进行简化;4)评估网络损耗的算法,提出创新性的模型与分析方法。

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