农村配网智能化改造的可行性分析

2013-12-26 14:56:16 电力信息化　点击量：评论 (0)

　　智能电网发展是社会经济和新技术发展的必然结果，可促进节能减排，积极发展低碳经济，而智能电网是智能网重要和不可或缺的组成部分。智能电网整合系统实时生产和运营信息，因此可实现电网设备全寿命周期管理

　　智能电网发展是社会经济和新技术发展的必然结果，可促进节能减排，积极发展低碳经济，而智能电网是智能网重要和不可或缺的组成部分。智能电网整合系统实时生产和运营信息，因此可实现电网设备全寿命周期管理，优化全社会能源配置，提高能源综合投资及利用效益，是实现客户增值服务的重要手段。作为其重要组成的农村电网，加快其改造升级，提升其智能化水平具有现实意义。配电网要求高可靠性和高效率，能够实现可再生能源人网以及满足家电设备智能化。农村配电网络结构分散、复杂，出于安全和可靠性的考虑，低电压等级的分散电源支撑是必要的。以往认为农村配电系统难以利用智能电网技术，而本文将介绍某些情况下智能电网技术在农村可能比在城市更能发挥效率，实现电力普遍社会服务。

1农村配电网智能化
　　智能电网技术用于农村配电网系统，实现对农村和边远地区配电网能源消费的可控、能控，在主网故障前提下的自恢复、需求调节等。由于与城市中心比较，农村和边远地区的负荷集中度偏低、分散性更强，因此农村配电网规划设计采用智能电网技术时，可以利用它完善的数据基础，更加准确地获得和预测负荷的大小和地址，从而减轻系统基于不确定性的负荷。

　　1.1提高农村配电网经济运行(1)由于广大农村地区多采用长距离、辐射式配电线路，因此电压降大，变电站运行电压偏低，导致线路末端电压不能满足用户的电能质量要求。利用智能电网技术，在线路末端安装电压传感器，并将电压信息传送给变电站，通过调节运行电压使变电站电压满足末端最低允许电压，线路终端保持适当的电压水平。这样既可以提高用户用电需求，又降低配电网的线路损耗，优化配电网电能质量。(2)利用变电站、线路数据，付费电能表和传感器数据，可以得到更加准确和完善的运行信息，从而计算线路、变压器损耗和进行负荷平衡分析。(3)针对农村地区分散的特点，通过智能计量通信网络可以获得需求控制或价格控制信号。在电源短缺进行需求控制时，可在农村配电网上安装新的需求控制/响应系统.采用更复杂的双向通信监控系统，实现负荷的可控和能控。(4)随着“家电下乡”等政策的执行，农村地区的基本用电需求发生了根本改变，其对电能质量的要求也日益增强。在终端用电设备方面，普及的节能照明设备和智能家用电器具有“非线性”的负荷特性，其功率因数低，并伴有谐波输出，导致闪烁和变压器超载现象日益增加，直接影响用户的电能质量。为此，可通过智能电网的传感器技术，加强谐波监控，降低电网中的谐波成分，来提高电网运行质量。

　　1.2故障诊断隔离与自适应响应(1)过去重视输电网动态性能评估，但由灾害天气导致的输配电停运最终影响的是用户，因此结合天气的配电网监控越来越受到重视。通过结合天气的配电网监控不仅有助于预测结冰信息或其它天气信息，而且可预测供电中断故障，掌握可能存在的孤岛运行信息，是实现电网自适应和自恢复的重要组成。(2)当前的农村配电网多是长线路、辐射式、多支路，为节约一次设备投资，线路采用隔离开关进行几何分段。当线路上某支线故障时，由人工进行故障隔离，会造成停电时间长，停电范围需根据经验作出决策;采用智能电网技术后，结合一次传感器和通信技术，可实现在几个用户或供应网络之间的负荷切换，并通过监视和记录故障前后运行电压、电流，确保增加的负荷不会引起线路过载，保持正常的电压水平。另外，在故障判断方面，需要利用高级计量装置进行更多的研究和创新，如监控配电系统的噪音水平，以确定配电系统上常见的辅助设备(如绝缘子或避雷器)故障。

　　1.3分布式能源的影响智能电网的一个重要功能是确保配电系统中分布式电源的接入和能源储存，协调波动性和间歇性。这对于偏远地区或孤立地区的发电是非常关键的，因为这些地区的发电燃料运费比燃料自身的费用高。对于农村和边远地区，相比大网输配电，分布式可再生能源的空间巨大，其中首选应该是离网型风力发电技术。(1)鉴于农村地区的用户分散性，应考虑适当的分布式电源。农村配电网络分布式电源包括小型的屋顶太阳能光伏发电系统、微型家用风电机、沼气和生物质能发电以及传统的分布式电源。将来，个体的3~5MW 风电机会连接到农村配电系统。在农村配电网上选择性接入可靠性强的分布式电源，可以有效形成电压支撑和备用热电源，以降低高峰负荷、减少网络损耗;在与主配电网由于故障断开而孤立运行后向配电网运行设备提供恢复电源，有利于故障后主网的恢复，可提高配电网的运行效率和电能质量。(2)考虑将来电动汽车充电桩或充电站的影响。由于这种电源的地点是变动的，很难预测其注入配电网系统的数量和时间，因此对配电网规划设计提出了新的挑战。

　　1.4地理信息系统和停电管理系统由于农村和边远地区负荷相对分散、地理条件复杂，因此在农村智能化进程中增加地理信息系统(GIS)的应用，记录用户的地理信息、用电综合信息，改善系统运作和提高运行效率，有利于农村配电网效率优化，合理分配电能，同时便于配网自动化中故障寻址、故障范围分析等功能的实现。停电管理系统是智能电网技术的应用功能，可以监控配电网运行状态。在供电中断后，通过智能计量装置表和其它传感器可获取停电地点和设备信息。()Ms系统可以准确记录断电原因以及地点，通过对()MS系统上传的数据流进行分析，将更加准确记录断电前后的运行数据，有利于故障原因分析，以便制定更加有效的电网检修维护决策，提高配电网可靠性指标。

2经济可行性分析
　　考虑到长距离输配电线路成本高，而分布式发电成本低，线路损耗小，发电容量、输配电容量投资递延，因此在电网不能覆盖的地区，利用可再生能源建立独立的小型发电系统，可满足当地用电需求。我国目前没有强制的考虑智能化的农村电网规划标准。在农村配电网建设初期，智能电网的投资昂贵，可行度不大;但随着“家电下乡”等政策的推广和实现，农村智能电网技术一次设备技术的提高，

3结束语
　　智能电网技术是电网企业应对社会经济可持续发展而进行的重要技术创新，随之应用于农村配电网系统的工具和方法将发生变化。通过智能电网可改善终端配电网的电能质量，在故障情况下减少停电时间，加快网络恢复速度，提高供电可靠性，实现电网企业社会责任。