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新型电力系统核心技术有哪些

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新型电力系统核心技术有哪些

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善 这些设备的运行特性为主要目的。(一) 大型发电机的静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式, 具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。(二) 水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的有效功率取决于水头 压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转 速亦随之发生变化。 风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。 此项应用的技术核心是变频电源。(三)发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均为 8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的 65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并有完整的系列产品。(四)太阳能发电控制系统。开发利用无穷尽的洁净新能源———太阳能,是调整未来能源结构的一项重要战略措施。大功率太阳能发电,无论是独立系统 还是并网系统, 通常需要将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电,所以具有最大功率跟踪功能的逆变器成为系统的核心。日本实施的阳光计划以 3~4kW 的户用并网发电系统为主,我国实施的送电到乡工程则以 10~15kW 的独立系统 居多,而大型系统有在美国加州的西门子太阳能发电厂(2MW)等。在输电环节的运用(一)柔性交流输电技术(FACTS) 交流输电或电网的运行性能。已应用的 FACTS 控制器有静止无功补偿器(SVC)、静止调相机(STATCON)、静止快速励磁器 (PSS)、串联补偿器(SSSC)等。近年来,柔性交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、 巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。国内也对 FACTS 进行了深入 的研究和开发。(二) 高压直流输电技术(HVDC) 流站可以搬迁,可以使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有竞争力。此外,可关断器件组成的换流器,由于采用了可关断的电力电子器件,可避免换相失败,对受端系统的容量没有要求,故可 用于向孤立小系统(海上石油平台、海岛) 供电,今后还可用于城市配电系统, 并用于接入。近年来, 直流输电技术又有新的发展,轻型直流输电采用 IGBT 等可关断电力 电子器件组成换流器, 应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无 交流电源的负荷点送电的问题。同时大幅度简化设备,降低造价。(三) 静止无功补偿器(SVC) SVC 是用以晶闸管为基本元件的固态开关替代了电气开关, 实现快速、 频繁地以控制电抗器和电容器的方式改变输电系统的导纳。SVC 可以有不同的回路结构,按控制的对象及控制的方式不同分别称之为晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器(TSR)或晶闸管控制电抗器(TCR)。在配电环节的运用配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能 质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力 (CustomPower)技术。用户电力技术(CP)技术和 FACTS 技术是快速发展的姊妹型 新式电力电子技术。 采用 FACTS 的核心是加强交流输电系统的可控性和增大其电力传输能力;发展 CP 的目的是在配电系统中加强供电的可靠性和提高供电质量。 CP 和 FACTS 的共同基础技术是电力电子技术,各自的控制器在结构和功能上也相同,其差别仅是额定电气值不同,目前二者已逐渐融合于一体,即所谓的 DFACTS 技术。具有代表性的用户电力技术产品有:动态电压恢复器(DVR),固态 断路器(SSCB),故障电流限制器(FCL),统一电能质量调节器(PQC)等。我国电力电子技术的发展 配电自动化前景配电网自动化智能电网投资重中之重: 配电网作为输配电系统的最后一个环 节, 其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。配电自动化是智能电网的重要基础之一。从投资构成上我们预计,智能电网的投资构成上,配网自动化将占 40%左右,是智能电网投资的重中之重。 我国配网自动化处于初级阶 段:配网自动化在我国处在起步阶段,国内城市配网馈线自动化率不足 10%,目 前国外配网自动化的比例达到 60%-70%,国内仍刚刚开始试点,未来市场空间广阔。 配电自动化简介配电自动化指:利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设 备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量, 与用户建立更密切更负责的关系, 以合理的价格满足用户要求的多样性, 力求供电经济性最好, 企业管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。 从保证对用户的供电质量, 提高服务水平, 减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。配自动化包含以下配电自动化包含以下 4 个方面:①馈线自动化。馈线自动 化完成馈电线路的监测、 控制、 故障诊断、 故障隔离和网络重构。 其主要功能有: 运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。②变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息 处理与传输技术, 通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技 术为标志, 进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的 变化,取得显著的效益。变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、 与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通 信等项功能。变电站自动化技术是配电自动化的重点之一。③配电管理系统。配 电管理系统(DMS)是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。主要功能有:数据采集和监控(SCADA)、配 电网运行管理、 用户管理和控制、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS) 等。④需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方, 甚至与电力管理体制有关, 必须通过立法和制订相应的规则, 并最终由电力市场来调节。可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关 系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必将被重视。配电自动化发展趋势根据对国内外发展动态的研究,配电自动化技术的发展呈现以下特点:1) 多样化 尽管配电自动化技术的发展经历了三个阶段,但是从日本等国家的应用情况看,各个阶段的技术都在使用,并且各有其适应范围:基于自动化开 关设备相互配合的馈线自动化系统适合于农网等负荷密度低、供电半径长、故 障较多而供电可靠性较差的区域;第二阶段的配电自 动化系统 (DAS)适合于 中小城市和县城;基于人工智能具有丰富高级应 用的第三阶段配电自动化系统 适合于大城市和重要园区; 甚至仅仅具有遥信和遥测功能而不具备遥控功能的配电网信息系统也有其应用前景,主要因为它可以直接采用公用通信资源 (如 GPRS 等),而不需要建设专用通信网。2)集成化 配电自动化涉及面很广,它不但有自己实时信息采集的部分,还有相当多的实时、 非实时和准时实时信息需要从其它应用系统中去获取。 比如, 从地调自动化系统中获取主供电网和变电站信息; GIS 系统中获取配电线路拓 从 扑模型和相关图形;从 PMS 系统中获取配电设备参数;从用电营销系统/负荷控 制系统中获取用户信息等。因此, 配电自动化的主站不再是单一的实时监控系统, 而是将多个与配电有关的应用系统集成起来形成综合应用的系统。为了规范应用 系统间集成和接口,国际电工委员会制订了 IEC 61968 系列标准,提出运用信 息交换总线 (即企业集成总线),可将若干个相对独立的、相互平行的应用系 统整合起来,在实现信息交换的同时,使每个系统继续发挥自己的特色,形成一个有效的应用整体。3) 智能化 配电系统是智能电网的重要环节,配电系统智能化则是配电自动化的发展方向。因此,配电自动化与实现智能电网密切相关,主要表现在: 自 愈配电技术。这就是配电自动化系统中馈线自动化的故障诊断、定位、隔离以及恢复供电的基本功能,在智能电网的背景下需要进一步升级为适应分布式发电的 双向能量流下的馈线自动化功能。 高效运行技术。这就是配电自动化系统中高 级应用软件功能。在智能电网的背景下需要进一步升级为考虑设备全生命周期的资产优化与智能调度业务功能。 分布式电源和储能系统的接入技术。这是配电 自动化系统面临的新要求, 尤其是涉及到配网潮流计算和分析以及分布式电源对电网的影响。 定制电力技术。根据电能质量的相关标准,以不同的技术和价格提供不同等级的电能质量, 以满足不同用户对电能质量水平的需求。配电自动化 系统是其技术支撑手段之一。用户互动技术。这就是配电自动化系统中停电管 理功能,在智能电网的背景下需要进一步升级为适应用户双向互动的业务功能。现在我国的电力都在往智能电网这块发展,所以的技术和发展都在一步一步的智能化,相信电力电子技术在电力领域的应用可以加速电力系统的智能化发展。

引用liang_zf的回答:1中国电机工程学报2电力系统自动化3电工技术学报4电力自动化设备5高电压技术6电力系统保护与控制7电网技术8中国电力9电力系统及其自动化学报等等其中,1-6为EI检索刊物基本上都有新能源和微网的文章,多少不同而已

综述:新型电力系统是以新能源为供给主体、以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。新型电力系统特征:安全可控,新能源具备主动支撑能力,分布式、微电网可观可测可控在控,大电网规模合理、结构坚强,构建安全防御体系,增强系统韧性、弹性和自愈能力。灵活高效,发电侧、负荷侧调节能力强,电网侧资源配置能力强,实现各类能源互通互济、灵活转换,提升整体效率。智能友好,高度数字化、智慧化、网络化,实现对海量分散发供用对象的智能协调控制,实现源网荷储各要素友好协同。

新型电力系统概念是:新型电力系统是以承载实现碳达峰碳中和,贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求为前提,确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标、以最大化消纳新能源为主要任务,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。新型电力系统特征 1、清洁低碳,形成清洁主导、电为中心的能源供应和消费体系,生产侧实现多元化、清洁化、低碳化,消费侧实现高效化、减量化、电气化。2、安全可控,新能源具备主动支撑能力,分布式、微电网可观可测可控在控,大电网规模合理、结构坚强,构建安全防御体系,增强系统韧性、弹性和自愈能力。

新型电力系统核心技术有哪些应用

1200MW 超临界电站仿真系统。

就电子及控制行业讲,单片机+ARM是目前发展的主要方向。 CPLD\\/FPGA目前市场比较窄,应用成本高 DSP要求比较高,特别是数学要求比较高 PLC也行,但很多场合有被单片机+ARM 替代的趋势 电力电子 看侧重哪一方面,侧重电力的话有针对性,侧重电子的话和 单片机+ARM 差不多。

新技术有很多类,风力、太阳能发电、柔性交流输电、智能电网、超高压交、直流输电等。我国比较出色的是超高压交、直流输电技术。

“互联网+能源”意味着互联网与传统电网的结合,借鉴互联网发展电网核心技术,能够加强用户体验感,促进价值共享,打破行业发展边界,提高能源利用效率,实现真正意义上的能源资源共享,构建和谐的能源网络环境。能源互联网将是未来电网发展的特征,2009年,国家电网公司正式启动智能电网建设,如今,国家电网公司在电网智能化、信息化等方面已经走在了前列。  未来的能源管理是以能源互联网为基础,以“保证区域能源可靠供应,实现区域能源协调供给”为目标,并以电能为支撑,综合冷、热、电、热水等多种分布式能源,构建“源—网—荷”互动的区域型能源互联网络。它能够建立合理的能源分配与节能策略,降低用能开支,保障能源的持续可靠供应,确保终端用能安全,实现区域多种能源协调控制和综合能效管理。  能源互联网是基于互联网区域能源管理的末端“神经元”,它可以通过在分布式发电设备、储能设备、用电设备等环节部署各类能效监测终端、控制器、环境传感器、视频监控等采集控制单元,实现发电、用电、环境及安全数据的实时采集,。  在能源互联网的推动下,智能用电将得到普及,电力将实现智能化应用。未来的电力客户,包括个人客户、工业客户等,与电网的关系将是互动关系。一方面,客户与电网之间的积极互动对提高用电能效非常有帮助,对电网的能效平衡也起到关键的作用。另一方面,客户的生活方式和生活品质将得到改变和提高。随着智能用电的推广,手机作为客户终端也成为智能用电的工具,可以实现能效分析、用电查询、电费交纳、家电控制、与电网互动等功能。随着以亿计客户的绑定关注,电力客户服务端将产生其他附加价值。  “互联网+用电=智能用电”。智能用电可实现3个10%:能效水平提升10%;用电降低10%;削峰填谷10%。智能用电是用技术手段引导客户消费行为,为客户提供能效服务,使得客户合理用能,明显提升能效管理水平,实现“节能+智能”。在这种趋势下,客户与电网的互动将变成现实,电器智能化使用水平也将得到普及。

新型电力系统核心技术有哪些股票

智能电网板块龙头股票有:1、国电南瑞(600406):龙头股,2020年报显示,国电南瑞实现净利润52亿,同比增长71%,近四年复合增长为4%;每股收益0600元。公司源自国家电力主管部门的直属科研机构,是国内最早提供电力自动化产品与服务的厂商之一,长期从事控制技术研究、开发及产业化,产品广泛应用于包括智能电网、发电及新能源、节能环保、工业控制等战略性新兴领域,拥有一大批国内国际首创的具有自主知识产权的科技成果和首台首套产品,在相关行业理解、研究条件、研究成果、技术及产品等方面,与竞争对手相比有先发优势。2、禾望电气(603063):龙头股,公司2020年实现净利润67亿,同比上年增长率为99%,近3年复合增长81%。禾望电气(603063):龙头股,公司2020年实现净利润67亿,14数据分析的网站28行业调研◎广告同比上年增长率为99%,近3年复合增长81%。为了支持智能电网稳定系统电压,公司提供系列化的静态无功发生器及新能源场站功率管理系统。中材节能(603126):龙头股,2020年,公司实现净利润35亿,同比增长46%,近五年复合增长为83%;毛利率19%。碳交易+智能电网+余热发电工程运营综合服务商。3、闽东电力(000993):龙头股,2020年,公司实现净利润-8070万。4、温州宏丰(300283):龙头股,2020年报显示,温州宏丰实现净利J润3493万,近5年复合增长54%。智能电网股票其他的还有:甘化科工、苏文电能、固德威、特变电工、天正电气等。4、大连电瓷(002606)。公司前身大连电瓷厂为国家机电工业重点骨干企业,其绝缘子制造技术可追溯至1915年。公司主要从事高压输电线路用瓷、复合绝缘子,电站用瓷、复合绝缘子,以及电瓷金具等产品。5、平高电气(600312)。公司是国内三大高压开关设备研发、制造基地之一,具有生产全系列、交直流开关,特别是交直流超高压、特高压开关。6、保变电气(600550)。公司是我国大型高端变压器生产的核心企业之一,产品涵盖范围广,在高电压、大容量变压器制造领域具有突出的技术优势。

新能源电力股票龙头股有宝新能源、爱康科技、嘉泽新能、科士达。1、宝新能源:梅县荷树园电厂一期,二期工程已投产,公司新能源电力资源综合利用发电机组总装机规模达87万千瓦。2020年公司营业总收入6亿,同比增长24%;毛利润为06亿,净利润为97亿元。2、爱康科技:江苏爱康科技股份有限公司是一家专注于新能源电力投资运营及提供一站式光伏配件的高新技术企业,是江苏省重点发展和培育的国际知名品牌,中国新能源行业领先企业之一。2020年公司营业总收入16亿,同比增长-16%;毛利润为487亿,净利润为-5亿元。3、嘉泽新能:未来将进一步开拓分布式发电、智能微网等业务,并通过设立售电公司、借助电网交易中心等方式,形成直接售电的能力,最终成为一家集发电、输电、售电于一体的综合性新能源电力供应商。2020年公司营业总收入12亿,同比增长-31%;毛利润为275亿,净利润为01亿元。4、科士达:是中国大陆本土具有较大规模的UPS研发生产企业及品质阀控式密封铅酸蓄电池制造商,数据中心关键基础设施一体化解决方案提供商、新能源电力转换产品领域厂商。2020年公司营业总收入23亿,同比增长-19%;毛利润为933亿,净利润为58亿元。龙头股的条件:1、龙头股必须从涨停板开始,涨停板是多空双方最准确的攻击信号,不能涨停的个股,不可能做龙头2、龙头股必须是在某个基本面上具有垄断地位。3、龙头股流通市要适中,大市值股票和小盘股都不可能充当龙头。11月起动股流通市值大都在5亿左右。4、龙头股必须同时满足日KDJ,周KDJ,月KDJ同时低价金叉。

新型电力系统核心技术有哪些特点

新型电力系统概念是:新型电力系统是以承载实现碳达峰碳中和,贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求为前提,确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标、以最大化消纳新能源为主要任务,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。新型电力系统特征 1、清洁低碳,形成清洁主导、电为中心的能源供应和消费体系,生产侧实现多元化、清洁化、低碳化,消费侧实现高效化、减量化、电气化。2、安全可控,新能源具备主动支撑能力,分布式、微电网可观可测可控在控,大电网规模合理、结构坚强,构建安全防御体系,增强系统韧性、弹性和自愈能力。

当然是自动化技术啦

对于智能电网的概念,各国并无标准定义,事实上目前智能电网相关的各个环节的标准、架构等并无统一的标准。各个国家因为目标的差异,智能电网概念背后的实质内涵差别较大。中国国家的定义是,以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。电管家智能电力云服务就是做这样的一家,能耗管控、线上线下运维都有

新型电力系统核心技术

新能源汽车的核心技术第一是充放电技术。也就是对应着燃油汽车所说的发动机技术,这里面有具体技术专业壁垒。第二新能源汽车的电子应用是非常普遍的,智能驾驶也会像新能源汽车倾斜,这也是新能源汽车领先燃油汽车,实现弯道超车的有效技术。第三是蓄航里程的增加,从一开始的100-200公里实现500-1000公里突破其中技术革新很彻底。

新能源汽车在汽车行业有突出的核心技术,就是它的驱动系统的更改改变,从传统的方式上增加了有发碟机和蓄电池这些关键组件组成的动力系统。

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目前,我国配电自动化进行了较多试点,由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可,光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上,这使得馈线终端能够快速地彼此通信,共同实现具有更高性能的馈线自动化功能。1 概述我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果,长期以来配电网的建设未得到应有的重视,建设资金短缺,设备技术性能落后,事故频繁发生,严重影响了人民生活和经济建设的发展,随着电力的发展和电力市场的建立,配电网的薄弱环节显得越来越突出,形成了与电网建设不协调的局面。国家颁布实施的《电力法》的贯彻后,电力作为一种商品进入市场,接受用户的监督和选择,甚至于对电力供应中的停电影响追究电力经营者的责任。另一方面,高精密的技术和装备对电能质量要求,配电网供电可靠性已是电力经营者考虑的主要方面。随着市场观念的转变和电力发展的需求,配电网的自动化已经作为供电企业十分紧迫的任务,大城市电网,从八十年代就意识到配电网的潜在危险,并竭力呼吁积极努力地致力于城市电网的改造工程,并组织全国性的大会对配电网改造提出了具体实施计划,各种渠道凑集资金,提出更改计划,利用高技术、性能好的设备从事电网的改造。例:1990年5月召开了全国城网工作会议,提出了城市配电网在电力系统的重要位置,要求采取性能优良的电力装备,以提高供电能力、保证供电质量。根据电网供电的要求,供电部门提出了配电系统对用户供电的可靠性要求,供电可靠性指标达到6%,对机场、银行及计算机网络和服务监控中心是电力质量要求高的场所,没有可靠的配电网是无法保障的。配电网改造是实现配电网自动化的前期,没有好的电网是不可能实现配电网自动化,由于早期的县级电网已经基本形成,只能在原有配电网的基础上进行改造,难度大,要力争达到高自动化的目的,应做好统筹规划,从装备上符合现代城市的发展要求,因此,城市配电网电力装备的基本要求是:技术上先进、运行安全可靠、操作维护简单、经济合理、节约能源及符合环境保护要求。配电网的应用是经济建设所决定的,因此,无论是大城市配电网还是小型城市、县级城市甚至农村配电网,在配电网改造及配电网自动化应立足于以下几方面:(1) 立足于国情,城市电网的实际要求,以真正解决配电网的实际问题,以符合供电可靠性及用户供电的要求,不搞形式、不追潮流,将有限的资金投入到较为实际有效的电网改造中去。(2) 以保证供电可靠性为前提,确保电力用户用电的时效性,满足电力用户的供电需求。较长一段时间以来,电力能源紧缺,限制供电现象较为普遍,但如何确保用户在不限电时避免其它事故所造成供电的影响,应从用户用电的实际要求为出发点,做好用户用电的服务工作,体现用户是上帝的精神,在电力经营部门也应得到体现。① 从用户用电的实际要求出发,保证用电的需求,满足用电要求; ② 提高网络的输送能力,做好网络结构的调整; ③ 提高技术装备的可靠性及运行部门的免维护要求; ④ 完善设备的自动化程度及故障的判断能力。(3) 满足和确保供电的质量,随着城市高新技术用装备和居民家用电器的要求,高峰低谷现象对电能质量是相对应的,除电压幅值,频率以及谐波对用户都将产生不良的影响外,甚至会影响电能的计量,因此要采用调峰、调压来保证电能质量。(4) 降低电网的损耗、电能损耗往往作为电力经营和运行不可避免的事,但是损耗决定于电网结构和输送电负荷的条件来决定,城市电网改造之一是改进导线截面,降低线路的电阻率,采用新的输送电金具,减少线路电能损失。采取无功就地补偿,提高功率因素,合理调度和负荷分配,优化网络潮流,做到经济运行。(5) 提高网络的供电能力,减少用户的停电机率,网络的互供能力主要反应网络接线、负荷的合理调整。(6) 采用自动化装备,提高设备的故障判断能力和自动隔离故障,恢复非故障线路的供电条件,选择自动化程度较高的自动化设备。(7) 解决配电网用设备的技术性能,提高设备的自身可靠性运行能力,尤其是配电网开关设备的操动机构及内部结构适应于户外(户内)运行条件,做到不检修周期长,设备运行可靠。大大地减轻运行人员的劳动强度和维护费用。(8) 便于系统的监控,实行配电网的经济调度,实时的网络经济分析,历史数据的记录和查备,事件记录的查询规划。2 当前我国配电网存在的问题配电网的发展主要是随城市建设规模及用电负荷迅速增长和供电可靠性要求而提出的,由于城市规划与电力的条块分割,形成了不相适应配电网结构,使配电网规划及发展不适应城市发展的需求,突出反映在如下几点:(1) 配电网络电源点落后于城市建设的发展,由于城市规模和商业的建立,电源点容量及电能输出受到限制,尤其是电力线的传输通道。(2) 瓶颈效应比较突出,出现卡脖子现象严重,电能输不出去,往往因此而引起停电事故。改革开放以来,城市建设速度加快,负荷增长率高,但电力建设不及时,输出线半径小,线路长。(3) 出线通道影响与城市规划不相适应,有的地方改用地下电缆,施工及投资不允许,采用架空导线环境条件受限,有的采用绝缘导线,网络复杂的情况较为普遍。(4) 早期建设的线路导线细、年久失修,高能耗设备多,线损率高,由于导线半径小及无功缺额较大,综合线损损耗大,个别地区配电网损耗达到30%,一般地区在15%~20%,造成能源大量浪费和环境污染。(5) 供电不可靠因素增大,由于配电网投资不足,设备老化和技术性能低劣,供电事故频繁,往往是一点故障引发全线甚至大面积停电事故。城市繁华地段,往往是局部故障引进重要场所、用户停电,影响社会治安及经济市场。早期设备技术性能差,设备动作频繁,引发事故多,对机构的可靠性要求高。(6) 电网结构复杂,环网联络接点较多。(7) 城市电网改造涉及面广,要求较高,停电难度大。因此,对于城市配电网实现配电网自动化是一项综合性的工程,最基本的条件是应具有较为完整的多路电源的配电网点,具有较好的城市规划及电源路径的分布,利用各种较为先进的设备,当前城市建设的规模和经济的发展对配电网提出了较高的要求,各级部门都给予充分的重视,在资金上给以投入,形成了一种较好的外部环境。3 配电网系统的接线方案由于配电网的复杂性,不是单一方案就可以实现配网自动化要求,对于不同的供电模式,应具有不同的供电方案,以力求达到较完美的条件。(1) 环网电缆方案以电缆作为配电主干线的配电网自动化方案,主要在城市商业繁华、人口密集地方,以环网开关柜为主体,负荷开关柜据所在地域和用户的数量的要求设定出线保护多少,一般为二进(四出),当进出线回路较多,规模更大时可转变为开闭所,环网柜和开闭所中设计量柜、联络等。环网柜一般以负荷开关与熔断器相配合,当一路电源发生故障后,会有另一路电源快速切换到母线,恢复正常的供电。对开闭所监控系统的通讯方式,在放设电缆时一并设置,主要以光纤和市话线为主,以减少干扰。环网柜的主要特点是运行环境较好、外界影响因素较少,也是城市主干道的较好的方案,见图1。(2) 市区架空配网方式市区架空配网方式一般在城市道路规模较好,两侧路幅较为宽敞的条件下,以裸线架空导线和架空绝缘导线为主,一般情况下是双回路架设,在配电线路上根据用户要求设配电变压器或设双电源,架空线路通常是双电源环网供电方式。见图2这种配电方式结构简单,布置形式灵活,设备都集中在户外式安装,受环境条件的影响较深,正常条件下R0为开路运行,B1、B2分别供电。当异常情况下向另一端自动供电,采用柱上重合器或自动开关来实现。分支线采用分段器与主干线的配电开关相配合。用来隔离支线上的永久性故障。这种方案在一次和二次设备配合上,完成自动隔离故障功能。(3) 辐射型配电网辐射性配电网是在市郊和农村配电网络以单电源供电,控制设备由变电站主开关作保护,配电线路可根据需要设多级重合器和分段器保护,达到自动隔离和恢复供电的条件。在我国现有的经济能力条件和配电网的实际情况下,大量采用断路器(重合器)作为配电网线分支线自动开关,尚不具备充足的资金条件,以分段器更为合适。见图3注:定值的整定值应IR2〈IR1〈IB1动作次数MR2〈MR2分段器的动作次数由需要定为一或二次(4) 配电网自动化的系统结构的数据库能系统全面地反应配电网的信息,用户的档案资料、杆型的结构,配电变压器的型号记录,历史检修记录、设备技术参数、备品备件、保护定值记录、线路路径及杆号记录,并实时记录有关参量和对设备进行监控。是配网自动化的核心,高级应用软件、良好的人机界面,实时量的信息库是配网自动化的基本要求。(5) 无功自动补偿功能,能准确反映配电系统无功需求状况,对高低压无功补偿装置能自动控制和合理调节,对经济运行调度提供依据。配电网的无功补偿,除在10kv母线进行自动补偿还要在线路上对无功进行动态补偿,实现遥控和自动投切。(6) 负荷控制不是简单理解为对用户的用电量进行控制。对负荷控制并了解负荷的动态平衡状况,调整各负荷运行环境,合理地投入无功补偿,使之能经济运行。负荷控制是为了更好地指导用户的经济运行。(7) 远方读表是电力部门对用电管理的主要手段,定时限地对电网负荷进行平衡,优化电网运行的方式,同时可大大地减轻抄表人员的劳动强度。(8) 设备的基本条件根据我国城市电网及配网工作特点,对设备的要求是要做到安全可靠性高、技术参数高、效率高、使用寿命长、结构简单、体积小、便于安装、维护工作量小、污染小、噪音小、价格合理,并针对城市繁华的特点,要朝着无油化、绝缘化、组合化、机电一体化方向发展。4 配电网设备基本条件配电网自动化是近几年来电力应用技术的新型技术,主要涉及中低级电网,作用对象是电力经营企业和用电企业的结合。目前世界各国对此都表示十分关注,由于该技术尚没有明确定论,但至少可以说明配电网自动化不仅仅简单是配电线路及其所相应的设备,还有通讯、计算机综合应用、电力(负荷)监控、节能、电网规划等,可归纳为如下几个方面:(1) 可靠安全的供电网络,包括电源点应保证电力输送线路的经济运行,开关变压器等设施的可靠性。(2) 对故障的自动判断和隔离,在人工或自动条件下恢复非故障线路的供电,对故障点进行自我隔离和诊断。(3) 判断系统的运行状况进行实时监控,采用分布式的SCADA(远动),对配电网所需的信息进行技术处理,对配电网的各种信息的上发下传,及时反应配电网的运行状况和事故的处理级分析能力。(4) 用电管理包括用户对电能的管理要求,用户对电能的意见及要求能够反映到配电管理中心,由配电管理中心对此作出反应和处理。对电能进行调整,对用电负荷的控制和经济调度。对用电管理系统可对用户直接或间接地进行控制,这种控制方式一般由人为进行设定,可由远动操作也可由现场就地操作,与通常的事故处理有不同的管理方式。5 配电网自动化通讯的主要技术问题配电网自动化程度的重要标志是通讯是否符合自动化的要求,它担负着设备及用户与自动化的联络,起着纽带作用。担负着信息的处理、命令的发送和返回。所有数据的传递,没有可靠有效的通讯,配电网无法与自动化相联系。关于自动化通讯,通常概念有两种:一是外围通讯,主要是数据以及语言的通道。采用的方法为有线和无线二大类。有线分光纤通讯、音频电缆通讯、电力载波通讯;无线通讯分微波通讯、扩频通讯以及无线电通讯。对于城市配电网应结合城区的特殊情况,以及实际应用效果来决定采取那一种通讯方式。另一种通讯通常是在计算机上的软件通讯,由统一规约。各种计算机软件以及数据库、远动装置都是由计算机软件进行数据交换,在实际计算机运行过程中的某一种规定的方式进行,通讯规约一般是由设备自身来设定的,同一生产单位的产品规约是一致的,当有不同的生产厂家时,通讯规约则发生不一致,导致数据传递的失败。光纤通讯是城市配电网通讯的主要方式,主要特点是可靠性高,干扰小,不受环境条件的影响,可作为语言、数据和图象的传输,是当前较好的通讯方式。但是由于光纤所相关的设施的费用较高,在使用中受到限制。尤其是在配电网中,因配电柱上开关及用户分布在沿线,对于每一开关及用户所需的通讯很难从一根多芯的通讯光缆中取出。音频有线是城市电网较为经济和实用的方法,通讯的布设及各通讯端的连接无特殊要求,造价较低,容易实施,但容易受环境的影响,尤其是与高压配电线路同杆架设,高压的强电场和强磁场对通讯线的干扰影响较大。电力载波是电力系统常用的通讯方法,在对于无断点的线路。例如变电站与变电站之间,已经有成熟的经验,使用效果好。但对于配电网线路,由于线路多台配电变压器以及线路,由于柱上开关的断点,使载波通讯在配电线路中使用受到了较大的影响,有些问题尚待进一步研究。微波通讯对于配电网多点通讯点是很难采用的,考虑到微波通讯的接收装置,以及工程投资,对于城市配电网的应用不完全满足。而扩频通讯广泛地被应用到各行各业的通讯,对于电网变电站与调度中心,长距离的通讯能体现出扩频技术的诸多优点,抗干扰能力强,保真性高,误码率低,可实现码分多址复用,功谱密度低,发射功率小。但对于高楼林立的城市配电网,柱上开关及配电网变压器的位置很难确定最好的通讯环境时,其放射信号的接收会受到波传输的影响(绕射功能差)。往往出现在城市应用效果不佳的现象。无线通讯主要是音频,通常作为我国负荷控制的应用领域,在城市应用效果得到充分证实,主要问题是无线通讯装置的使用效果,早期的无线通讯装置是产品质量不佳,影响了通讯效果。计算机通讯,主要是通讯规约问题,对于我国电力系统,采用了标准的通讯规约,由国家和行业远动、通讯标准来决定,通常的规约为CDT、POLLIG等。近几年来,通讯接口以485型式出线,增强了通讯的传输能量。因此无论配电网采用何种通讯方式,对远动(RTU)与主站系统的通讯必须符合某一规定的要求。6 配电网自动化软件应用及信息处理配电网自动化系统应用软件应建立在较为通用的、符合计算机时代要求的软件平台上,具有相应的开放式支持环境,有通用的按标准程序编写的应用软件和数据库的接口,具有友好的人机界面和屏幕操作,具有应用化的多层次的地理信息系统,符合运行的实际状况。对于配电网系统,计算机的应用平台必须在操作系统、数据库、用户界面和通信接口上遵循公认的。7 发展配电网自动化应注意的问题(1) 分析地区配电网的实际应用情况,找出本地区配电网存在的技术方案问题,本着实事求是立足国情和网情。当前我国配电网处于高速发展的时期,但又处于方案的探索时期,所以在吸收国外先进技术和设备的基础上,应广泛开展中国配电网改造和自动化的研究。(2) 配电网自动化是一项综合性工程,涉及的专业多,规划性强的系统,应根据电网、城市电网的规划进行,避免盲目性。(3) 配网自动化方案是自动化的核心,在引进国外技术的同时结合国内配电网的实际情况进行分析,国外配电网与国内在很大程度上不尽相同,应有所区别,吸取精华,适合国情、地情、网情。(4)配电设备的使用面广、量大、运行环境较为严酷,设备选择应符合当前配电网形势要求,具有高度可靠性和优越的技术性能。并以真空断路器为主,免维护周期长,二次保护控制设备具有可靠性,抗干扰能力及适合户外高温和低温等较为严酷的运行环境;应具有远方通讯的接口。自动化程度高,一次开关设备与二次保护装置能良好地配合,能自动实现配电网自动隔离故障,恢复正常供电的能力,具有就地和遥控的功能。(5)远方通讯是自动化的关键技术,RTU要适合配电网使用,分布(散)式,单点的特点;通讯方式应选择合理,通讯功能强,误码率小,速度快,符合远方实时监控的功能。(6)计算机应用软件的开发,首先选择具有开放、兼容的操作平台,对各种标准的数据库应具有联接功能,地理信息应实时地反应配电系统的潮流及负荷情况,对事故记录及信息反馈,可实现负荷控制、远方抄表、设备数据库统计及规划、无功优化的理论计算等。计算机软件功能是配电系统自动化的核心技术,好的软件可充分体现出技术和自动化的水平,应充分进行比较。(7) 配电网的工程设施应有计划地分期、分批实施。应确定配电网络的基本条件,导线截面、输送容量、线路走向及用户的基本条件。先采用具有自动化功能的一次开关设备和二次保护监控设备完成自动送电,故障自动分闸和隔离故障功能,能做到隔离和区分故障点。在条件具备时,再投入通讯和计算机网络,可以少走弯路,资金投入可以分批实施。配电网是当前电网建设的热点,无论是大型、中小型城市都是把配电网改造建设及自动化的实施列入工作重点,投入大量的资金和人力,将对整个电网建设有重大影响,各地区在改造中应慎重对待,尤其是设备引进的技术问题较多。相信配电网自动化的实施在各方面的共同努力下,不断完善并上升为标准化、规范化管理,一定会取得较好的成效,得到更大的社会效益和经济效益。

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