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农村配网智能化改造的可行性分析

2012-04-30 00:59
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  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。

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