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摘要:介绍了配电自动化的发展。并结合现代智能配电网建设对其配电装备的各种应用进行了展望。关键词;智能配电配电自动化配电装备
1.引言
配电是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节,是电力系统中的重要环节,和人们生活密切相关。提高配电网的供电可靠性和供电质量,是实现人民安居乐业、经济发展、生活富裕的重要保证。随着智能电网的建设,配电系统也随之得到长足的发展和广泛的应用。
2.配电自动化的发展
配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一,是传统配电网走向智能配电网的必由之路。
配电自动化建设可谓源远流长。追溯到20世纪50年代初期,在英国、日本、美国等国家,开始使用时限顺序送电装置,自动隔离故障区间,加快查找馈线故障地点,而在此以前,配电变电所以及线路开关设备的操作与控制,均采用人工方式。
20世纪70、80年代,应用电子及自动控制技术,开发出自动重合器、自动分段器及故障指示器,实现故障点自动隔离及非故障线路的恢复供电,称为馈线自动化。这种自动化方式,没有远程实时监控功能,且仅限于局部馈线故障的自动处理,因而称这一时期为局部自动化阶段。
20世纪80年代,随着计算机及通信技术的发展,形成了包括远程监控、故障自动隔离及恢复供电、电压调控、负荷管理等实时功能在内的配电自动化技术。1988年美国电气电子工程师协会(IEEE)编辑出版了“配电自动化”教程,标智能电网知识读本志着配电自动化趋于成熟,已发展成为一项独立的电力自动化技术。之后,一些工业发达国家供电企业开始大面积实施配电自动化,我国一些科研单位也开始进行配电自动化技术的开发研究。这一阶段,称为系统监控自动化阶段。
在20世纪80年代后期到90年代初期,地理信息系统(GeographiclnformationSystem,GIS)技术有了很大的发展,开始应用于配电网的管理,形成了离线的自动绘图及设备管理(Automated Mapping,AM/Facilities Management,FM)系统、停电管理系统等,并逐步解决了管理的离线信息与实时配电数据采集与监控系统(Supervisory Control And DataAcquisition,sCADA)/配电自动化(Distributio Automation,DA)系统的集成,进入了配电网监控与管理综合自动化发展阶段。3.智能配电网的组成3.1能量与通讯系统集成能量与通讯系统集成是开放式的、基于标准的架构,集成了数据通讯网络和智能设备,用于支持未来的电力交换系统。3.2分布式电源分布式电源的建设可以提高效率和降低成本;分布式电源的輔助服务是对电网的支持。
3.3用户入口
用户入口是一个使电网能够和用户进行双向交流的大门:包括可以为用户提供更多的选择、服务和增值;可通过自动读表、电能质量检测、远程控制和诊断方面的技术革新,帮助电力公司管理需求增长和随之而来的问题;在新一代的智能设备和高级服务之间实现信息共享;负荷控制;窃电检测;远方开断;全系统性能监视和状态估计的负荷监视;能量管理;分布式电源的界面和控制;停电检测系统的停电检测、通知和界面;电能质量/功率因数/电压控制;维修计划和维修管理。
3.4传感、检测和支持智能配电网的高级量测系统
包括智能化的变电站监视;配电系统的高级(下一代)传感器;支持智能配电网的高级量测系统。4、智能配电装备智能配电网将涌现出一批新的装备。将来展现在我们面前的将是更加环保、节能、绿色的配电设备,如柱上开关、开闭所、环网柜、箱式变压器等,它们的体积将会更小,绝缘更好,效能更好。例如,以前我们经常看到那种笨重的电磁式变压器将被新的智能化变压器替代。它采用电力电子变换原理,能够自动感知负荷的大小和负荷的阻抗特性,并且以最经济的方式配送电能。
针对目前的配电采集二次设备形式多样,将会出现集计量、测量、保护、控制、无功补偿等一体化的智能设备。针对分布式电源、微网接入/退出,将会出现智能保护控制设备;针对极端条件,将会出现故障快速隔离及负荷快速转移的智能控制装备。
智能配电网对供电质量的高可靠性要求及电能质量的优质需求也将大量使用一批改善电能质量,提高供电可靠性的装备。如大量使用各种智能无功补偿设备,包括静态同步补偿器、静态串连同步补偿器等,它们常用于快速动态无功补偿,根据需要对输出容性或感性无功进行连续平滑调节。
动态电压恢复器,经常在供电中碰到电压闪变,电压短时中断等电能质量问题,动态电压恢复器使负荷侧的电压保持稳定,确保负荷的安全、稳定运行。有源电力滤波器,能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,可在较高电压等级下运行、容量可以做得很大,可靠性高,价格低廉等明显的优点。
为了搞好的调节负荷,实现移峰填谷。各种储能装备也会应运而生,包括蓄电池储能,超导储能、小型飞轮储能等储能设备也将进入千万普通老百姓的家中。
1.引言
配电是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节,是电力系统中的重要环节,和人们生活密切相关。提高配电网的供电可靠性和供电质量,是实现人民安居乐业、经济发展、生活富裕的重要保证。随着智能电网的建设,配电系统也随之得到长足的发展和广泛的应用。
2.配电自动化的发展
配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一,是传统配电网走向智能配电网的必由之路。
配电自动化建设可谓源远流长。追溯到20世纪50年代初期,在英国、日本、美国等国家,开始使用时限顺序送电装置,自动隔离故障区间,加快查找馈线故障地点,而在此以前,配电变电所以及线路开关设备的操作与控制,均采用人工方式。
20世纪70、80年代,应用电子及自动控制技术,开发出自动重合器、自动分段器及故障指示器,实现故障点自动隔离及非故障线路的恢复供电,称为馈线自动化。这种自动化方式,没有远程实时监控功能,且仅限于局部馈线故障的自动处理,因而称这一时期为局部自动化阶段。
20世纪80年代,随着计算机及通信技术的发展,形成了包括远程监控、故障自动隔离及恢复供电、电压调控、负荷管理等实时功能在内的配电自动化技术。1988年美国电气电子工程师协会(IEEE)编辑出版了“配电自动化”教程,标智能电网知识读本志着配电自动化趋于成熟,已发展成为一项独立的电力自动化技术。之后,一些工业发达国家供电企业开始大面积实施配电自动化,我国一些科研单位也开始进行配电自动化技术的开发研究。这一阶段,称为系统监控自动化阶段。
在20世纪80年代后期到90年代初期,地理信息系统(GeographiclnformationSystem,GIS)技术有了很大的发展,开始应用于配电网的管理,形成了离线的自动绘图及设备管理(Automated Mapping,AM/Facilities Management,FM)系统、停电管理系统等,并逐步解决了管理的离线信息与实时配电数据采集与监控系统(Supervisory Control And DataAcquisition,sCADA)/配电自动化(Distributio Automation,DA)系统的集成,进入了配电网监控与管理综合自动化发展阶段。3.智能配电网的组成3.1能量与通讯系统集成能量与通讯系统集成是开放式的、基于标准的架构,集成了数据通讯网络和智能设备,用于支持未来的电力交换系统。3.2分布式电源分布式电源的建设可以提高效率和降低成本;分布式电源的輔助服务是对电网的支持。
3.3用户入口
用户入口是一个使电网能够和用户进行双向交流的大门:包括可以为用户提供更多的选择、服务和增值;可通过自动读表、电能质量检测、远程控制和诊断方面的技术革新,帮助电力公司管理需求增长和随之而来的问题;在新一代的智能设备和高级服务之间实现信息共享;负荷控制;窃电检测;远方开断;全系统性能监视和状态估计的负荷监视;能量管理;分布式电源的界面和控制;停电检测系统的停电检测、通知和界面;电能质量/功率因数/电压控制;维修计划和维修管理。
3.4传感、检测和支持智能配电网的高级量测系统
包括智能化的变电站监视;配电系统的高级(下一代)传感器;支持智能配电网的高级量测系统。4、智能配电装备智能配电网将涌现出一批新的装备。将来展现在我们面前的将是更加环保、节能、绿色的配电设备,如柱上开关、开闭所、环网柜、箱式变压器等,它们的体积将会更小,绝缘更好,效能更好。例如,以前我们经常看到那种笨重的电磁式变压器将被新的智能化变压器替代。它采用电力电子变换原理,能够自动感知负荷的大小和负荷的阻抗特性,并且以最经济的方式配送电能。
针对目前的配电采集二次设备形式多样,将会出现集计量、测量、保护、控制、无功补偿等一体化的智能设备。针对分布式电源、微网接入/退出,将会出现智能保护控制设备;针对极端条件,将会出现故障快速隔离及负荷快速转移的智能控制装备。
智能配电网对供电质量的高可靠性要求及电能质量的优质需求也将大量使用一批改善电能质量,提高供电可靠性的装备。如大量使用各种智能无功补偿设备,包括静态同步补偿器、静态串连同步补偿器等,它们常用于快速动态无功补偿,根据需要对输出容性或感性无功进行连续平滑调节。
动态电压恢复器,经常在供电中碰到电压闪变,电压短时中断等电能质量问题,动态电压恢复器使负荷侧的电压保持稳定,确保负荷的安全、稳定运行。有源电力滤波器,能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,可在较高电压等级下运行、容量可以做得很大,可靠性高,价格低廉等明显的优点。
为了搞好的调节负荷,实现移峰填谷。各种储能装备也会应运而生,包括蓄电池储能,超导储能、小型飞轮储能等储能设备也将进入千万普通老百姓的家中。