配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型條件成熟

 

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，傳統(tǒng)配電網(wǎng)由于缺少通信網(wǎng)絡(luò)支持，切除負(fù)荷手段相對簡單，通常只能切除整條配電線路。因此，從業(yè)務(wù)影響、用戶體驗等角度出發(fā)，亟需通過精準(zhǔn)控制減少對重要客戶的影響。在此背景下，配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型可實現(xiàn)精準(zhǔn)負(fù)荷控制及配電自動化、低壓用電信息采集、配電網(wǎng)移動巡檢、配電網(wǎng)差動保護(hù)等多樣的應(yīng)用場景。

 

“未來用電信息采集將延伸到家庭，將能夠獲取所有用電終端的負(fù)荷信息，以便實現(xiàn)精細(xì)化的電力供需平衡和合理錯峰用電。”內(nèi)蒙古電力集團(tuán)有限責(zé)任公司處長趙晨旭表示，如歐美等國家和地區(qū)已實行的電價階梯報價機(jī)制需實時公示通知電價，以便客戶能按需預(yù)約采購。

 

在趙晨旭看來，分布式能源深度滲透使配電網(wǎng)由功率單向流動的無源網(wǎng)變?yōu)楣β孰p向流動的有源網(wǎng)，其中，110千伏以下配電網(wǎng)由于點多面廣，通信通道改造難度大、施工條件差、接入成本高，無法實現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)全方位覆蓋，而依托5G來實現(xiàn)配電網(wǎng)差動保護(hù)大規(guī)模應(yīng)用，可加快配電網(wǎng)數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程。

 

珠海許繼電氣有限公司副總經(jīng)理、總工程師張維認(rèn)為，在傳統(tǒng)的傳輸方式下，數(shù)據(jù)上送與命令下發(fā)關(guān)聯(lián)度不強(qiáng)，配電主站與配電終端雙向互動提升不緊密，主站與終端能力挖潛、個性定制手段缺乏，而新需求則為云邊協(xié)同指明了方向。據(jù)了解，云邊協(xié)同是基于物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)云主站與物聯(lián)網(wǎng)終端信息的雙向互動，提升配電網(wǎng)監(jiān)控各環(huán)節(jié)的自我感知、自我決策能力，為中低壓配電網(wǎng)智能化調(diào)控與精益化運(yùn)維提供新的技術(shù)手段。

 

智能配電網(wǎng)建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)

 

智能配電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)是提高配電網(wǎng)的可靠性、系統(tǒng)運(yùn)行效率及終端電能質(zhì)量，目前我國配電網(wǎng)供電可靠性與發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，國內(nèi)不同城市配電網(wǎng)發(fā)展也存在差異，而且配電網(wǎng)智能化是一個循序漸進(jìn)的過程。

 

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，隨著分布式能源裝機(jī)不斷增加，其對電網(wǎng)運(yùn)行的影響呈現(xiàn)“局部向全局發(fā)展，配電向主網(wǎng)延伸”的趨勢，給電網(wǎng)電力平衡、無功調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量控制等都提出了更高要求，給配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行帶來新挑戰(zhàn)。尤其隨著分布式光伏接入，使得配電網(wǎng)從無源網(wǎng)變?yōu)橛性淳W(wǎng)，配電網(wǎng)運(yùn)維管理更加復(fù)雜，局部地區(qū)甚至出現(xiàn)倒送現(xiàn)象。

 

在國網(wǎng)遼寧電科院院長劉一濤看來，目前分布式電源建設(shè)及運(yùn)維存在的問題較多，集中體現(xiàn)在并網(wǎng)技術(shù)水平參差不齊、電站建設(shè)不規(guī)范、管理運(yùn)維水平低等方面，給配電網(wǎng)運(yùn)行帶來較大的安全隱患。因此，一定要以“技術(shù)+管理+服務(wù)”來提高分布式電源接入的可靠性，通過在合理規(guī)劃、技術(shù)提升、性能檢測、信息安全等方面對分布式電源進(jìn)行主動管控及服務(wù)，實現(xiàn)分布式電源友好接入及主動支撐電網(wǎng)，有效提升配電網(wǎng)可靠性及清潔能源利用率。

 

南京大全自動化科技有限公司技術(shù)總監(jiān)彭寧賓介紹，在配電網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)臺區(qū)智能終端部署上，也面臨著一系列難點，尤其隨著終端應(yīng)用深入，終端數(shù)量巨大、覆蓋面廣、應(yīng)用部署各環(huán)節(jié)的問題將日益凸顯，對配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)造成影響。

 

“如在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，存在環(huán)節(jié)多、工時高、復(fù)雜性高等難點；在檢測環(huán)節(jié)，終端功能復(fù)雜將導(dǎo)致檢測步驟繁瑣，檢測工作量大，人工統(tǒng)計操作耗時長、易出錯；在運(yùn)維環(huán)節(jié)，技術(shù)分析難度大，運(yùn)維工作量大。”彭寧賓表示。因此，需在配電網(wǎng)終端應(yīng)用的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)頒布技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)專用的管控和自動化智能裝備，解決難點問題，保障配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。目前，南京大全自動化科技有限公司已在這些方面做了一些技術(shù)研究，初步具備系列化專用裝備的研發(fā)、制造能力。

 

需加強(qiáng)交直流配電網(wǎng)研究

 

鑒于目前配電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型面臨的問題，業(yè)內(nèi)人士均認(rèn)為，應(yīng)針對直流不能應(yīng)用的場景與調(diào)控需求，充分利用5G通信與終端計算，發(fā)揮交直流混合配電網(wǎng)的快速控制能力，這能夠適應(yīng)配電網(wǎng)新型源荷快速變化的要求。中國電科院配電技術(shù)中心博士王昊晴判斷，隨著新能源發(fā)電、儲能、直流負(fù)荷快速發(fā)展和大量接入及電力電子技術(shù)快速發(fā)展，相比傳統(tǒng)交流配用電，直流配用電的諸多優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)，因此建設(shè)基于傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)的交直流混合配電網(wǎng)將是未來的發(fā)展方向。

 

如近日全國首個多電壓等級直流配電網(wǎng)——江蘇省蘇州市吳江區(qū)同里鎮(zhèn)云梨路多電壓等級直流配電網(wǎng)龐東中心站示范工程第一批交直流設(shè)備安裝到位。據(jù)了解，成熟的多電壓等級直流配電網(wǎng)可滿足客戶不同電壓等級的需求，便捷接入各類電源、負(fù)荷和儲能裝置，構(gòu)建直接面對客戶的直流配電網(wǎng)。

 

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院副教授張璐表示，未來應(yīng)在兼顧現(xiàn)有交流網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和特性的基礎(chǔ)上，全面深入考慮新型源荷對直流配電的需求和影響，針對直流配電需求明確的場景和區(qū)域，嘗試部分線路采取直流運(yùn)行，實現(xiàn)單點改造、多點貫通、全網(wǎng)受益。

 

“未來應(yīng)進(jìn)一步挖潛含多元源荷的交直流混合配電網(wǎng)故障傳播特性與恢復(fù)能力，并充分考慮配電系統(tǒng)與信息系統(tǒng)間的雙向連鎖故障，保障恢復(fù)策略的有效性。”張璐建議，需進(jìn)一步加強(qiáng)交直流混合配電網(wǎng)的基礎(chǔ)理論研究，充分發(fā)揮直流線路的優(yōu)勢，探索適合我國國情的交直流混合配電網(wǎng)發(fā)展道路。