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【聚焦】配电网的技术发展方向

2016-10-21 13:55来源:供用电杂志作者:谢宁 范明天关键词:配电网配电网技术智能配电网收藏点赞

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IEC输配电工作咨询委员会组(Advisory Committee on Electricity Transmission and Distribution Task Force,ACTAD)总结了到2030年输配电网的发展趋势和新兴技术,最近的调查结果显示,尽管世界各地的发展路线不尽相同,但反复出现的关键词都是直流输配电(网)、可再生能源以及特高压交/直流输电。ACTAD总结当前在配电网领域的发展趋势和新技术主要包括:鼓励低碳社会的国际/国内政策、信息和通信技术、资产管理(尤其是对那些电网老化设备的投资策略)、符合电力系统要求的市场设计、管理机制以及广域运行方式等。

ACTAD认为,在未来15~20年内,配电网的发展特点将是更加“主动”和“智能”,并且可再生能源利用率更高,占比更大;两者的重要性和实现程度取决于不同国家和地区的管理方式和政策,但为了社会的可持续发展而减小碳排放却始终是重中之重。越来越广泛的分布式发电接入,为配网运行带来的变化主要体现在“主动”和“智能”这两个方面。首先,由于分布式发电输送反向潮流需要电网具备相应的电压控制和解列措施,所以原来作为“被动”负荷的配网现在对于整个输配电系统而言变为“主动”的了。其次,为了减小由于集成大量可再生能源引起的电压、频率波动,需要在配网中增加SVC和大规模储能装置。

英国智能电网论坛工作流7(GB Smart Grid Forum Work Stream 7,GB SGF WS7)同样以2030为时间节点、以英国配电网为例,构建了一个研究电网发展的方法模型,见图1。该模型首先选取基准网络,分别以英国郊区和城市现状电网为基准,将当前到2030年的发展路线划分为若干阶段。其次,对每个发展阶段应用所定义的场景模式;GB SGF WS7定义了2种发/用电模式,不仅考虑最严峻的情形,而且考虑了包括可再生能源在内的低碳技术。第三,分析电网在所选择场景下的表现,利用“用例”中定义的稳态和暂态研究内容,明确关键问题所在。“用例”是软件工程术语,GB SGF WS7用其定义研究内容以得到定性和定量的输出,并作为解决关键问题的分析基础。最后,GB SGF WS7定义了涉及运行、规划、商业和管制等方面的24个关键问题,分别与配电网技术、主动用户、全系统以及通信等其他技术相关,然后针对关键问题给出解决方案。解决方案中则包括传统的方法,如网络强化建设和馈线上的负荷分配;智能的方法包括主动配网管理(active network management,ANM)、储能(electrical energy storage,EES)、故障限流、需求侧响应(demand side response,DSR)等。

上述研究方法在网络发展的每个阶段反复进行,直到找到一条可信的发展路线。尽管该模型以英国配网为例,但还可应用于研究其他具有类似特征的电网。

2 智能配电网理念在配电设备及系统方面的体现

CIRED 2015-S5主要从定义和特征的扩充和完善、技术经济效益的评价以及实践应用的展示等几个方面来阐释和评估智能电网这一理念。

CIRED 2015-S5采用的评估智能电网项目有效性的方法是:一是对现有的智能电网项目建立数据库(包括自2006启动的165个智能电网的案例工程的所有参数和数据),通过统计综合分数将项目分成可靠、可接受、有疑问和不可接受4类;二是通过建立评估指数评估智能电网项目特征,大众所熟知的特征包括承载能力的增加、供电能力的增强和能源利用效率的提升等;三是建立实验室,致力于检测智能电网项目中设备、系统、性能的有效性;四是分析具体项目在分布式能源高占比条件下对总成本收益经济性的影响,包括利益相关者(用户、市场操作者、配网运营商)的投资成本和运行成本的主要组成成分。

为了让更多的人了解智能电网的真正含义,BKW Energie AG从电网运行人员的角度编撰了一套智能电网分类大全(英文版下载网址为:http://www.bkw.ch/smart-grid-taxonomy),从发展来源、概念、目的和利益相关者四个方面对这些术语进行分类和解释,并阐述了各要素之间的关联。

原标题:【高占比可再生能源】No.2 配电网的技术发展方向
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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