配电网网络结构的国际经验
配电网的基本结构和特点
配电网的基本结构和特点一、配电网的定义配电网是供电系统中的一部分,主要用于将变压器变换的中压电能降至用户用电的低压电能,再输送到各个用户的用电点。
它的基本职能就是将高压电力系统的电能传输到低压层次,以满足生产和生活用电的需要。
二、配电网的基本结构配电网主要由三部分组成:输电线路、配电变压器和配电线路。
1. 输电线路输电线路是将高压电能传输到变电站的一条线路。
它是电力系统中的骨干线路,通常采用架空线路或地下电缆。
2. 配电变压器配电变压器是将高压电能变换为低压电能的电气设备。
它是配电系统的核心设备,主要用于将高压电能变换为低压电能,便于向用户提供电力。
3. 配电线路配电线路是将变压器变换的低压电能输送到用户用电的线路。
它是电能传输的重要通道,通常采用架空线路或地下电缆。
三、配电网的特点1. 供电可靠性高配电网是将电力输送到用户的最后一道工序,电力供应可靠性对用户的生产和生活影响巨大。
因此,配电系统的电力质量和供电可靠性要求非常高。
系统必须能够保证24小时不间断、统一稳定的电力供应。
2. 非线性负载较多在实际运行中,配电网需要为各种类型的用户提供用电服务,这些用户往往是非线性负载。
这就导致了配电网的电能质量需要高可靠性、低谐波等特点。
3. 线路长度短,电流变化频繁相比于输电系统,配电系统的线路长度通常都比较短,而且用户种类多、电流变化频繁,因此难度较大。
为此,配电系统需要采用高效的控制方式,提高配电线路形成的系统的质量。
4. 线路跨度小,电缆选型难度大配电系统中的输电线路和配电线路的跨度相对较小,这就要求线路采用更高的安全强度、更小的挠度、更稳定的电缆种类。
在线路中,需要使用高质量材料,降低可靠性的问题,以保证设备的安全稳定和长寿命。
四、总结配电网是电力系统的重要组成部分,其结构特点影响了电力供应质量和可靠性。
因此,配电网系统需要采用高质量材料、优化设计、高水平的控制策略等多方面的措施,以提高生产效率和生活品质。
国内外配电网现状比对及问题解决方向
国内外配电网现状比对及问题解决方向摘要:在分析国内外的社会、经济、人口、电网等指标的基础上,比较国内外配电网的主要差异,简要分析了我国配电网发展面临的新问题,并提出了一些问题解决方向。
关键词:配电网;国内外;比对;问题解决引言目前,全球配电网的发展都面临进一步提高供电可靠性并接纳逐步增长的分布式可再生能源的难题。
发达国家配电网的负荷已进入平稳发展期(年增长率约为1%左右),试图以智能电网方面的技术来解决配电网发展面临的新问题,而我国配电网的负荷仍处于持续快速发展期(年增长率为5%~7%),需要在满足负荷快速增长的同时发展智能电网新技术,这对改变我国配电网当前的规划、运行、维修模式提出了迫切的要求。
配电网和供用电设备担负着直接向用户供给电力的任务,是发、输、配、用的基本环节之一。
其发展与所在供电区域的社会、经济、人口、面积、居民用电等情况,与相应的能源政策等密切相关,同时还应与其所在地区的社会环境相协调。
配电网看似没有输电网的技术水平高,但是配电网的特征基本上就决定了电力客户的供电质量和电压质量,值得电网企业高度重视。
配电网的设备数量庞大而分散,使得与配电网相关的工作具有劳动密集型、资金密集型和技术密集型的特性。
目前国际上在配电网应用的分布式电源和智能电网的相关技术,为使配电网的规划、运行和管理从繁重的工作中解脱出来,提供了某种技术可行性,但是,任何一种新技术的发展在于其技术可行性和商业可行性的基础条件。
目前,我国社会经济正处于向低耗能、高效率的高度创新型社会发展的转型时期,配电网也将会在质和量两方面有更大的发展。
此外,安全可靠的供电也要求配电网和供用电设备采用新的技术,这样才能为我国21世纪城乡电力的有效利用提供基本保证。
1 国内外配电网现状比对随着社会经济和人民生活对电力的依赖程度越来越高,配电网已经成为城市生命线工程中的重要组成部分。
国际上发达国家和地区城市电网的发展已经进入了饱和阶段,负荷增长率从20世纪80年代起就进入了平稳增长阶段,年负荷增长率仅在1%~2%左右,其他相关指标也有类似的情况。
国内外配电网接线模式应用分析
架空线多分段单联络
母线1
联络开关( 常开)
母线2
优点:供电可靠性较高,满足n-1校验;结构简单,组网相对容易。 缺点:线路利用率只有50%。
架空线多分段多联络
无法实现分段 转供
1、分段数越多,故障隔离范围越小、变电站母线
联络开关
供电可靠性越高,但是随着分段、 联络数的增加,中压配电网调度管 理会越来越复杂。 2、分段开关、联络开关设置科学的
东京配电网接线模式
保障可靠性的技术措施
1、中压配电环网化、多分段。 2、可靠的配电设备、规范化的配网设施。 3、完善的防雷设施(6.6kV架空线全线架设避雷线)。 4、架空线采用架空绝缘线。 5、带电作业和不停电施工法普遍采用。
500kV 275kV 66kV 6.6kV 100V
主网架
高压送电 网
高压配电 网
中压配电 网
低压配电 网
接线单元
东京配电网接线模式
1、主环采用小分段多联络
尽可能的压缩故障隔离范围 实现分段转供
接线单元 2、用户采用双接入
东京配电网接线模式
〔参考〕常预备方式的概要
22kV客户 (由2号线供给)
优点:供电可靠性高,满足N-1安全准则,设备利用率高,可达75%。 缺点:受地理位置及负荷分布等因素的影响较大;负载率不均衡,线损率较高。
变电站母线 变电站母线
香港配电网接线模式
简介
香港电网
中华电力有限公司 香港电灯有限公司
供电人口560万 供电人口250万
中华电力有限公司成立于1901年,是香港最大的电力公司,供电可靠率达5个9。
电缆单环网
母线1
开环点
单环网
优点:供电可靠性高,接线简单,运行方便,可满足N-1安全准则。 缺点:线路利用率较低,仅为50%。
配电自动化通信网设计架构探究
配电自动化通信网设计架构探究随着电力系统的智能化和自动化程度的不断提高,配电自动化通信网的设计架构变得越来越重要。
一个合理的设计架构能够保证通信网络的稳定、可靠和高效运行,同时能够提供足够的带宽和扩展性,以满足配电自动化系统不断增长的需求。
1. 网络拓扑结构:通信网络的拓扑结构决定了系统的可靠性和扩展性。
常见的拓扑结构有星型、环形、树状等。
在配电自动化系统中,一般采用星型结构,即将所有终端设备连接到一个中心节点,中心节点负责处理和管理所有的通信数据。
2. 网络通信协议:通信协议是保证通信网络正常运行的关键因素。
配电自动化系统常用的通信协议有Modbus、DNP3、IEC 60870-5-104等。
这些通信协议具有不同的特点和适用范围,设计架构应该选择适合系统需求的通信协议。
3. 网络带宽和速度:配电自动化系统中有大量的实时数据需要传输和处理,因此通信网络的带宽和速度非常重要。
设计架构应该根据系统的需求和数据流量预估合理的带宽和速度,并采用高速的传输技术和设备。
4. 网络安全性:配电自动化系统涉及到大量的敏感数据和控制指令,因此网络的安全性非常重要。
设计架构应该采用安全的通信协议和加密技术,同时配置防火墙和入侵检测系统,保护通信网络不受到未授权的访问和攻击。
5. 网络互联:配电自动化系统通常需要和其他系统进行互联,比如能源管理系统、继电保护系统等。
设计架构应该考虑如何实现不同系统之间的数据交互和通信,确保整个系统的协同运行和信息互通。
6. 网络监控和管理:配电自动化系统的通信网络需要进行实时监控和远程管理,以保证网络的稳定性和可靠性。
设计架构应该考虑如何实现网络设备的远程管理和监控,并配置相应的网络管理工具和设备。
配电自动化通信网的设计架构是一个复杂而重要的问题。
一个合理的设计架构能够提高通信网络的稳定性和可靠性,提高系统的工作效率和安全性。
设计者应该根据系统的需求和特点,选择合适的网络拓扑结构、通信协议和安全措施,同时考虑网络的带宽和速度、系统的互联和管理等方面的问题。
浅谈未来配电网的架构与格局
浅谈未来配电网的架构与格局摘要:基于国内外电网技术的研究热点,从大电网和微电网、多个电压等级、交直流系统并存、配电系统与信息系统高度融合等6个方面,对未来配电网的架构与格局进行了探讨。
关键词:未来配电网;架构;格局;引言化石能源的枯竭,温室效应和环境污染的日益严重,严重威胁了人类社会的可持续发展。
为了改变旧的、粗放式、不可持续的能源生产与消费模式,一场以发展可再生能源和优化能源结构为主题的能源革命正在全球范围内积极展开。
电网作为承载能源革命的基础性平台,对能源革命具有重大的推动作用。
未来的电网将发展成为大规模新能源电力的输送和分配的智能电网,成为能源、电力、信息综合服务体系的支撑平台。
配电网是支持需求侧响应管理,承载大量分布式发电(distributed generation,DG)和电动汽车等分布式能源(distributed energy resources, DER)的重要平台,是推动智能电网建设、解决能源危机的关键环节。
1 未来配电网的架构与格局未来配电网的发展方向,对配电系统提出了多方面的高级要求。
未来配电系统的架构及格局的主要特征为:1)大电网和微电网相辅相成、协调发展的格局;2)多个电压等级构成多层次环网状的主要网络结构;3)交直流系统并存的混合运行方式;4)配电系统与信息系统高度融合的物理信息网络;5)融合多元能源、实现供需互动的能源互联网。
1.1 大电网和微电网相辅相成、协调发展的格局未来电网将呈现大电网和微电网并存的格局。
这一特征主要是由能源分布、电源结构和电网自身的结构决定。
一方面,电力资源与负荷中心的地理分布不匹配,而可再生能源在广域范围具有良好的时空互补性,发展一个规模适当的大电网是十分必要的。
另一方面,在配电网侧,就地利用资源的分布式发电和面向终端用户的区域电网和微型电网将会大量出现,充电汽车及其他储能装置等将大规模存在,未来配电系统可能划分为多个独立运行的控制区域,可接有不同规模的虚拟电厂和微电网等。
从日本配网建设看我国配电网的发展
从日本配网建设看我国配电网的发展刘勇韩文摘要:讨论了日本电网供电可靠性及配电网的建设情况,推广的配电自动化技术。
文章着重介绍了九州在提高配电设备质量的同时,通过对配电网事故的故障隔离和供电恢复等自动管理,提高电网的供电质量。
并结合我省实际情况提出了对配电网建设建设的几点看法日本电网按照电压等级分为:500kV、220kV、66 kV、22 kV、6.6 kV和100V几级,其中前三种为输电网,后三种为配电网。
日本在1950年代开始配电网的研究与建设,目前已将配电技术实用化并取得了明显的效果。
以1999年的统计数据显示:日本全年售电量为81690亿kWh,最大负荷为16567万kW,而1999年全年日本的平均停电时间仅为3分钟/户。
我国以上海为例,1999年的平均停电时间为7小时24分钟/户,由此可见,我们与其差距是很大的。
日本按地区由九个供电公司提供电力服务,由于各个公司的具体情况不同,由于历史和自然的因素,他们在提高配电网可靠性方面的侧重点也不一样。
例如:日本九州电力与东京电力公司都基本实现了中压馈线的自动化。
但是,东京区内人口密度大,自然环境相对稳定,东京电力公司因此强调设备的预防维护,在配电网建设中主要着眼于以设备安全性和可靠性的投入提高供电质量。
而作为日本第四大电力公司九州电力的配电网主要以架空线为主,地下电缆只占不到4%比例,并且由于地处日本最南端,经常受到台风、雷电等自然灾害的影响,高压配电网事故多,1999年由于台风、雷电等自然因素造成的配电网事故共266次,占全年配电网事故的43%。
公司认为受地理限制,自然灾害导致的线路故障再所难免,因此应该在事故后的故障处理和供电恢复上花工夫,推广了配电自动化技术。
在提高配电设备质量的同时,通过对配电网事故的故障隔离和供电恢复等自动管理,提高电网的供电质量。
以下为部分国家和地区电力公司的供电可靠性的数据统:公司名称纽约旧金山洛杉基东京九州香港中电每户年停电时间9.4 min 市区: 5min 城郊: 60~90 min 60~90min 5 min 1 min 5 min我们看到:以现有的技术和规模而言,日本九州的配电网自动化水平是最先进的代表,可以作为我们建设的一个参考。
电力系统网络拓扑结构的问题研究
电力系统网络拓扑结构的问题研究随着电力系统规模的不断扩大和发展,电力系统网络拓扑结构的研究也变得越来越重要。
电力系统网络拓扑结构主要是指电力系统中各个设备之间的连接方式和布局,它对电力系统的可靠性、稳定性和经济性等方面都有着重要影响。
本文将着重探讨电力系统网络拓扑结构的问题,并提出一些研究的方向。
首先,电力系统网络拓扑结构的问题之一是可靠性。
在电力系统运行过程中,各个设备之间的连接方式和布局直接影响到系统的可靠性。
如果电力系统中存在着一些薄弱环节,比如单点故障等,那么一旦发生问题,可能会导致整个系统的崩溃。
因此,研究如何构建一种高可靠性的电力系统网络拓扑结构成为了关键问题之一。
其次,电力系统网络拓扑结构的问题还涉及到稳定性。
电力系统的稳定性是指在外部干扰或内部变动的情况下,系统是否能够保持稳定运行。
网络拓扑结构的合理布局对于提高系统的稳定性具有至关重要的作用。
研究者可以通过优化节点之间的连接方式和布局,减少系统的能量损耗,提高系统的稳定性。
此外,电力系统网络拓扑结构的问题还与经济性相关。
电力系统建设和运行需要大量的资金投入,因此,在设计电力系统网络拓扑结构时需要考虑经济性。
合理的布局和连接方式可以降低系统的建设成本和运行成本,提高系统的经济性。
研究者可以通过进行成本效益分析,选择性增加或减少某些节点的连接,优化电力系统网络拓扑结构。
此外,随着可再生能源的快速发展和智能电网的兴起,电力系统网络拓扑结构的问题也变得更加复杂和多样化。
传统的电力系统网络拓扑结构可能无法满足可再生能源的接入和智能电网的要求。
因此,研究如何设计适应可再生能源和智能电网的网络拓扑结构成为了一个新的研究方向。
在这方面,研究者可以考虑利用新的连接技术和新的设备,来构建更加灵活和可适应的电力系统网络拓扑结构。
综上所述,电力系统网络拓扑结构的问题研究十分重要,并且涉及到可靠性、稳定性、经济性以及适应新能源和智能电网等方面。
在未来的研究中,我们应该注重对电力系统网络拓扑结构的深入研究,并提出创新性的解决方案,以推动电力系统的发展和进步。
我国城市输配电网电压等级和网络结构现状
我国城市输配电网电压等级和网络结构现状目录1 我国城市输配电网电压等级发展历史 (2)2 我国城市输配电网和电压等级中存在的主要问题 (3)2.1城市电网电力负荷增长迅猛 (3)2.2城市电网投资不足技术水平落后 (4)2.3现有变电容量序列适应范围有限 (6)2.4变电电压等级过多 (7)3 我国城市输配电网的主要形式 (8)3.1西北地区的城市电网 (8)3.2东北地区的城市电网 (9)3.3我国其它地区的城市电网 (9)4中压配电网结构现状 (11)1 我国城市输配电网电压等级发展历史我国于1959年公布高压交流送电电压等级的标准,分别为6、10、35、60、110、154、220、330kV,拟发展的有500kV和750kV。
我国地域宽广、情况各异,各地电网的发展过程也多有不同。
60(66)kV电压级在东北地区至今仍被广泛采用,同时相当地区弃除了35kV;电网发展初期的3.3kV早已被淘汰,而6kV则经过升压改造为10kV。
除东北外,我国电网中从未发展过154kV等级,现东北也不再采用,但却客观地存在过20kV级,直至50年代好些地区还留有20kV电网,此后才逐渐被改造;虽然西北地区建立了330kV电压等级,但国内其它地区已不将其做为发展方向,而径直跨向500kV电压等级。
目前,我国已经形成华北、东北、华东、华中、西北、川渝和南方电网等7个跨省区电网和5个独立的省级电网。
除西北电网最高电压等级为330 kV 外,其它跨省电网,以及山东、福建电网等已建成500 kV 主网架。
省会城市和沿海大中城市基本上已形成220kV超高压外环网或双环网。
10kV配电网结构逐步形成手拉手环网接线开环运行模式。
经过多年的发展,目前我国各大区电网已经基本上形成了750/330/110/10/0.4kV、500/220/66/10/0.4kV、500/220/110/10/0.4kV、500/220/35/10/0.4kV 等4种主要的输配电压等级序列,仅在部分农村电网的110kV电压等级下仍保留了35kV电压等级。
配电网电力电子装备的互联与网络化技术
配电网电力电子装备的互联与网络化技术配电网电力电子装备的互联与网络化技术是指将配电网中的各种电力电子装备通过互联网和网络技术进行连接,并进行数据交换和控制操作的一种技术。
随着信息技术的快速发展,传统的配电网已经无法满足日益增长的需求,互联和网络化技术为配电网的智能化升级提供了可行的解决方案。
一、互联与网络化技术的意义互联与网络化技术的应用可以提高配电网的可靠性、安全性和经济性。
通过互联和网络化,配电网中的电力电子装备可以实现远程监测、故障诊断和控制操作,减少人力资源的投入,提高工作效率。
通过数据交换和分析,可以实现对系统的智能管理和优化控制,提高配电网的运行效率和质量。
二、互联与网络化技术的关键技术1. 数据采集和传输技术:配电网中的电力电子装备需要采集大量的数据,在互联与网络化技术中,需要使用传感器和数据采集设备对数据进行采集,并使用网络技术将数据传输到中心控制系统进行分析和处理。
2. 云计算和大数据技术:互联和网络化技术需要处理海量的数据,在传统的配电网中,这些数据往往需要手动处理,非常耗时耗力。
云计算和大数据技术的应用可以实现对数据的高效管理和分析,为系统的智能化管理提供支持。
3. 控制与通信技术:互联与网络化技术需要实现对配电网中各种电力电子装备的远程控制和运行状态监测。
为此,需要采用适应性强、抗干扰能力好的通信技术和控制算法,以确保数据的安全传输和装备的稳定运行。
三、互联与网络化技术的应用场景1. 远程监测与故障诊断:配电网中的电力电子装备可以通过互联与网络化技术实现远程监测和故障诊断。
运维人员可以通过云平台查看装备的实时运行状态,并对故障进行快速定位和排除,提高运维效率。
2. 节能和负荷优化:互联与网络化技术可以实时获取配电网的负荷和功率数据,并通过大数据分析和智能控制算法,对电力电子装备进行优化调度,实现节能和负荷优化。
3. 调度协同与自动化:通过互联与网络化技术,可以实现配电网中不同电力电子装备之间的信息交换和协作。
配电网专业技术工作总结
配电网专业技术工作总结
配电网是电力系统中非常重要的一部分,它负责将高压输电线路输送的电能分
配到各个用户,是电力系统中最后一道关口。
在配电网专业技术工作中,我们需要不断总结经验,提高技术水平,确保电力供应的稳定和安全。
以下是对配电网专业技术工作的一些总结和思考。
首先,配电网的设计和规划是至关重要的。
在城市建设和新能源接入不断增加
的情况下,配电网需要不断进行扩容和改造。
因此,我们需要对城市用电负荷进行合理预测,设计合理的变电站和配电线路,以满足未来的用电需求。
同时,我们还需要考虑新能源的接入,如光伏发电和风电,需要与传统电网有机结合,确保安全稳定地接入电网。
其次,配电网的运行和维护也是非常重要的。
我们需要不断监测配电设备的运
行状态,及时发现和处理故障,确保电网的安全稳定运行。
同时,定期的设备维护和保养也是必不可少的,可以延长设备的使用寿命,减少故障发生的概率。
另外,配电网的智能化建设也是当前的发展趋势。
通过智能化技术,可以实现
对配电设备的远程监测和控制,提高电网的运行效率和安全性。
同时,智能化技术还可以帮助我们实现对用电负荷的精准预测和调度,提高电网的供电质量和可靠性。
总的来说,配电网专业技术工作是一个综合性的工作,需要我们不断学习和总
结经验,提高技术水平,以应对电力系统不断变化的需求。
只有不断创新和进步,才能确保配电网的安全稳定运行,为社会经济发展提供可靠的电力保障。
配电网电力电子装备的互联与网络化技术
配电网电力电子装备的互联与网络化技术近年来,随着电力电子技术的快速发展,越来越多的电力电子装备被广泛应用于配电网中,如交流/直流变频器、静止无功补偿装置、智能断路器等。
这些电力电子装备给配电网注入了新的生机和活力,显著提高了配电网的安全性、可靠性和经济性。
然而,随着配电网电力电子装备数量的增多和复杂度的提高,电力电子装备之间的相互协调和协同成为一项亟待解决的问题。
互联和网络化技术的应用为此提供了新的解决方案。
本文将讨论配电网电力电子装备的互联与网络化技术,并探讨其应用前景。
一、互联技术互联技术是指不同电力电子装备之间通过互联网络实现信息共享和协同控制的技术。
1. 通信协议互联技术需要使用通信协议,以便不同设备之间进行有效通信。
目前,常用的通信协议包括MODBUS、CAN、TCP/IP、PROFINET等。
这些通信协议能够实现基础数据的传输,但对于高级数据的传输和控制则需要更高级的协议。
2. 互联架构不同电力电子装备之间的互联需要选择适当的互联架构。
常见的互联架构包括总线结构、星形结构、环形结构和混合结构等。
不同的互联架构适用于不同的应用场景,需要根据实际情况选择合适的架构。
3. 数据交换互联技术不仅需要传输基础数据,还需要进行高级数据的交换和处理。
这些高级数据包括状态数据、控制数据、报警数据等。
为了实现高效的数据交换,需要设计合适的数据交换机制和算法。
二、网络化技术网络化技术是指将配电网电力电子装备连接至互联网或私有网络,使其能够实现远程监控、远程控制和云服务等功能的技术。
1. 网络连接配电网电力电子装备的网络连接需要考虑安全性和可靠性等因素。
常用的网络连接方式包括以太网连接、Wi-Fi连接和4G连接等。
为了保障网络连接的安全性,需要采取多种安全措施,如VPN、防火墙和安全认证等。
2. 数据传输网络化技术需要实现配电网电力电子装备和上位机之间的远程数据传输。
这种数据传输需要实现高效、低时延、高可靠性和安全性等要求。
浙江绍兴城区配电网达到国际一流配电网水平
浙江绍兴城区配电网达到国际一流配电网水平
1月15日,浙江绍兴供电公司对绍兴城区110千伏五云变开展全站半停检修工作。
作为城区重要电源,往年这样的检修只能实现部分负荷转移,影响城区部分客户正常用电。
“这次我们通过环内运行方式调整,实现了变电所负荷全转移,确保没有一个客户受到检修工作影响。
”绍兴供电公司配电运检室生技组组长朱建国说。
自2013年起,绍兴供电公司历时4年在绍兴城区完成了36个组环单元配网改造工作,实现变电站全停全转,电网安全性和可靠性大大增强,年户均停电时间从2013年的52分钟下降至如今的5分钟,达到国际一流配电网水平。
在一流配电网建设过程中,绍兴供电公司引入故障假设分析法,系统分析历年来城区配电网故障情况,从设备、网架、运行、客户等四个维度挖掘城区配电网存在的问题,并形成详尽的诊断分析报告,同步绘制配电网现状图、目标网架图。
该公司还从负荷发展、供电安全可靠、客户需求三个维度对目标网架进行“N-1”校验,确保网架建设方案有效落地。
目前,绍兴供电公司已完成绍兴城区配电网36个组环单元改造。
改造后,绍兴主城区10千伏间隔利用由改造前的157个降为144个,相当于节省出一台110千伏主变规模;城区实现配电自动化全覆盖,可靠性可达到99.9991%,年户均停电时间仅5分钟,使绍兴供电公司2017年频繁停电类投诉次数为零。
此外,改造升级后的配电网络极大地简化了电力线路运行、抢修的维护调度程序,解决了由于网络结构复杂带来的故障查找、负荷分流等困难,优化了电网的灵活性,提高了电网的运行效率,且大修技改费用也显著降低。
世界一流配电网网架结构探讨
世界一流配电网网架结构探讨摘要:伴随大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能等技术的发展和进步,以能源互联网为核心的第三次工业革命正在飞速发展,配电环节新技术、新材料、新应用不断涌现,配电网智能化发展技术基础日益坚实。
伴随我国城市化进程加快,十大重点城市(北京、天津、上海、青岛、南京、苏州、杭州、宁波、福州、厦门)经济保持持续攀升态势,产业、人口集聚效应日益明显,相应对电力的需求占国网公司经营区比重也较大。
关键词:配电网;网架结构;配电自动化0 引言经济社会持续发展要求安全可靠城市配电网,我国城市化进程不断推进,《国家新型城镇化规划(2014~2020年)》提出京津冀、长江三角洲等京津沪江浙等大都市的发展“以建设世界级城市群为目标”,“建设区域生态网络”,“发挥其对全国经济社会发展的重要支撑和引领作用”。
《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》也要求“进一步加强城市配电网建设”。
电力体制改革深化要求优质高效城市配电网,配电网将形成多元投资主体,新增配售电公司将倾向于争夺经济发达、回报率高的配电网市场。
能源消费模式转变要求绿色低碳城市配电网。
配电网由“无源”变为“有源”,潮流由“单向”变为“双向”,涉及的利益相关方逐渐增多,实现能源资源优化配置尤为重要。
智慧城市建设、终端用能多元化迫切需要融合信息、通信、控制技术,促进“源~网~荷”协调发展,提高城市配电网对分布式清洁发电消纳和多元化负荷的保障能力和适应性,助力绿色低碳城市建设。
电网技术领域进步要求智能先进城市配电网。
伴随大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能等技术的发展和进步,以能源互联网为核心的第三次工业革命正在飞速发展,配电环节新技术、新材料、新应用不断涌现,配电网智能化发展技术基础日益坚实。
配电网智能化是建设智能电网的切入口,高度融合现代先进技术,实现电力和信息在电网各节点间双向流动,充分发挥电网资源优化配置能力,解决当前供需双向互动的薄弱环节。
试析配电网电力电子装备的互联与网络化技术
试析配电网电力电子装备的互联与网络化技术摘要:在信息时代不断发展的今天,互联网技术在人们日常生活中得到了广泛的应用。
配电网里面各电子装备在信息化方面的发展已经达到了复杂程度越来越高的配电网需求,所以对其所采用的互联以及网络化技术进行分析探讨具有非常大的必要性。
本文主要对配电网里面电力电子装备具体互联以及网络化技术进行分析研究,提出笔者的思考和建议,仅供参考。
关键词:配电网;装备;互联;网络化技术依据现阶段的发展形势来看,电力电子技术以及通信技术的有效结合已经是当前配电网的一个主要发展趋势。
配电网的核心就是各个电力电子装备所采用的相应网络化技术,合理有效的应用互联以及网络化技术能够促进我国配电网的进一步发展。
1电力电子装备主要技术1.1半导体开关电力电子装备关键技术的基础就是半导体开关,有效利用半导体开关器件所具有的性能,可以促进电力电子装备主要技术的有效实现:①器件材料:各个电力电子器件实际工作过程中的温度一直对器件技术发展产生者制约作用,最近几年,随着SiC以及 GaN 等现代半导体材料的不断发展,SiC材料一般应用在那些超高压大功率相应半导体器件里面,和传统材料进行比较,SiC材料击穿场强和相应热传导率特性均得到了显著提升,而另一种GaN材料则一般用于制造频率超过 1MHz的相应器件上,所制作出的器件电子迁移率甚至可以是 2200cm2/(Vs);②器件工艺:随着半导体器件生产以及加工工艺的进一步发展,半导体开关自身开关速度有所提升,并且开关损耗以及驱动动率也在逐渐减小,同时在制作的时候,所采用的磁性元件以及绝缘材料均得到了改进,可以显著减少能耗和实际占用体积大小。
1.2 变换器其实变换器就是有效处理电能功率的装置,其可以把某种频率以及幅度的电能有效转变为另一种频率以及不同幅值的电能,采取这种电能转换方式可以确保配电网可以顺利配电并且让用户能够顺利用电[1]。
随着变换器技术的进一步发展,现阶段人们已经相继研究获得了很多拓扑结构,可以有效控制双向以及多项电能流动,同时在整个发展中,所采用的变换器效率正在不断增加,有的效率甚至为99%。
配电网网络结构的国际经验
配电⽹⽹络结构的国际经验配电⽹⽹络结构的国际经验(1)新加坡⽹架结构新加坡电⽹服务新加坡约120万电⼒⽤户,年最⼤供电负荷为562.4万千⽡。
交流电⽹电压序列包括400千伏、230千伏、66千伏、22千伏和6.6千伏。
66千伏及以上电压等级输电⽹络均采⽤⽹状(Mesh)连接模式,每个⽹状⽹络并列运⾏,其电源来⾃同⼀个上级电源变电站;22千伏配电⽹络采⽤环⽹连接、并联运⾏模式(Ring);6.6千伏配电⽹络采⽤环⽹连接、开环运⾏模式(Mesh),每个环⽹的两路或三路电源来⾃不同的22千伏上级电源点。
各电压等级规划变电站的布点是在充分了解电⽹⽤户发展需求的基础上,按不同电压等级、不同⽤电可靠性要求,确定变电站及⽹架的规划和建设。
22千伏配电⽹采⽤以变电站为中⼼的花瓣形接线,如图2所⽰。
即同⼀个双电源变压器并联运⾏的变电站(66/22千伏)的每两回馈线构成环⽹,闭环运⾏,最⼤环⽹负荷不能超过400安,环⽹的设计容量为1.5万千伏安。
不同电源变电站的花瓣间设置备⽤联络(1~3个),开环运⾏。
事故情况下可通过调度⼈员远⽅操作,全容量恢复供电。
22千伏馈线⼀律采⽤300mm2铜导体交联聚⼄烯电缆。
图1 22千伏花瓣式结构22千伏母线变压器台数在3台及以下时,单母线不分段。
当变压器台数⼤于3台时,采⽤单母线分段的接线⽅式,如下图所⽰。
图2 22千伏典型电⽓接线图新加坡电⽹22千伏及以上电压等级设备均采⽤合环运⾏⽅式,均未采⽤⾃动投切装置,发⽣单⼀故障不会造成⽤户短时间停电。
在66/22千伏变电站中,66/22千伏、7.5万千伏安变压器并联且配对运⾏,在任何时间,两个变压器所承载的最⼤负荷不超过7.5万千伏安。
22千伏母线采⽤单母线分段接线形式,分段开关没有装设保护和⾃投装置。
变压器台数在三台及以下时,22千伏母线分段开关处于合的位置,22千伏相当于单母线运⾏。
当变压器台数⼤于三台时,22千伏母线组合成相当于单母线分段的接线⽅式。
《2024年极端天气条件下的配电网韧性分析方法及提升措施研究》范文
《极端天气条件下的配电网韧性分析方法及提升措施研究》篇一一、引言随着全球气候变化的加剧,极端天气事件如暴雨、暴风、高温等频繁发生,对配电网的稳定运行带来了巨大的挑战。
提高配电网的韧性,即在极端天气条件下仍能保持其功能与服务的连续性,已经成为电网系统安全与稳定运行的重要课题。
本文旨在分析极端天气条件下的配电网韧性,并探讨提升配电网韧性的有效措施。
二、配电网韧性的定义与重要性配电网韧性是指配电网在面对自然灾害、极端天气等外部冲击时,能够保持正常供电的能力以及从故障中快速恢复的能力。
配电网的韧性是衡量其安全性和可靠性的重要指标,也是保障社会生产生活正常进行的关键因素。
三、极端天气条件下的配电网韧性分析方法1. 风险评估法:通过分析历史极端天气数据,评估配电网面临的风险,包括设备损坏、线路断裂等风险因素。
2. 仿真模拟法:利用计算机技术模拟极端天气条件下的配电网运行情况,预测其可能出现的故障和恢复情况。
3. 实地测试法:在特定区域进行实地测试,模拟极端天气条件下的配电网运行情况,以获取更准确的韧性评估结果。
四、提升配电网韧性的措施1. 强化设备防灾能力:采用耐候性更强的设备和材料,提高设备对极端天气的抵抗能力。
2. 优化网络结构:通过合理规划网络结构,减少线路过长、交叉过多等问题,提高配电网的韧性和供电可靠性。
3. 智能化升级:利用物联网、大数据、人工智能等技术,实现配电网的智能化管理和控制,提高配电网的自我修复能力。
4. 分布式能源与储能系统:推广分布式能源和储能系统,减少对中心供电系统的依赖,提高配电网的韧性。
5. 建立健全应急响应机制:制定完善的应急预案,加强与气象、应急等部门的沟通协作,确保在极端天气条件下能够迅速响应,降低灾害损失。
五、实例分析以某地区为例,通过采用上述提升措施,该地区配电网的韧性得到了显著提高。
在多次极端天气事件中,该地区配电网均能快速恢复供电,保障了社会生产生活的正常进行。
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配电网网络结构的国际经验
(1)新加坡网架结构
新加坡电网服务新加坡约120万电力用户,年最大供电负荷为562.4万千瓦。
交流电网电压序列包括400千伏、230千伏、66千伏、22千伏和6.6千伏。
66千伏及以上电压等级输电网络均采用网状(Mesh)连接模式,每个网状网络并列运行,其电源来自同一个上级电源变电站;22千伏配电网络采用环网连接、并联运行模式(Ring);6.6千伏配电网络采用环网连接、开环运行模式(Mesh),每个环网的两路或三路电源来自不同的22千伏上级电源点。
各电压等级规划变电站的布点是在充分了解电网用户发展需求的基础上,按不同电压等级、不同用电可靠性要求,确定变电站及网架的规划和建设。
22千伏配电网采用以变电站为中心的花瓣形接线,如图2所示。
即同一个双电源变压器并联运行的变电站(66/22千伏)的每两回馈线构成环网,闭环运行,最大环网负荷不能超过400安,环网的设计容量为1.5万千伏安。
不同电源变电站的花瓣间设置备用联络(1~3个),开环运行。
事故情况下可通过调度人员远方操作,全容量恢复供电。
22千伏馈线一律采用300mm2铜导体交联聚乙烯电缆。
图1 22千伏花瓣式结构
22千伏母线变压器台数在3台及以下时,单母线不分段。
当变压器台数大于3台时,采用单母线分段的接线方式,如下图所示。
图2 22千伏典型电气接线图
新加坡电网22千伏及以上电压等级设备均采用合环运行方式,均未采用自动投切装置,发生单一故障不会造成用户短时间停电。
在66/22千伏变电站中,66/22千伏、7.5万千伏安变压器并联且配对运行,在任何时间,两个变压器所承载的最大负荷不超过7.5万千伏安。
22千伏母线采用单母线分段接线形式,分段开关没有装设保护和自投装置。
变压器台数在三台及以下时,22千伏母线分段开关处于合的位置,22千伏相当于单母线运行。
当变压器台数大于三台时,22千伏母线组合成相当于单母线分段的接线方式。
在保护配置方面,环网上配置断路器,主保护采用电磁式电流差动保护,信号利用导引电缆进行传输;保护装置简单可靠,导引线设置适应电缆的接入和电缆改道工程。
后备保护采用数字式过电流及接地保护,并配备SCADA系统;事故情况下可通过SCADA系统实现远方操作,全容量恢复供电。
至客户或变压器的支路采用过流和接地保护。
(2)东京网架结构
东京交流电网电压序列包括(1000千伏)、500千伏、275千伏、154千伏、66千伏、22千伏、6.6千伏。
东京电网结构为围绕城市形成500千伏双U型环网,由500千伏外环网上设置的500/275千伏变电站引出同杆并架的双回275千伏架空线,向架空与电缆交接处的275/154千伏变电站供电,然后由该变电站向一方向引出三回275千伏电缆,向市中心275/66千伏变电站供电,每三回电缆串接三座275/66千伏负荷变电站,然后与另一个275千伏枢纽变电站相连,形成环路结构。
东京22千伏电缆网主要适用于东京银座等高负荷密度区,采用单环网、双射式、三射式三种结构。
1)单环网:用户通过开关柜接入环网中,满足了单电源用户的供电需求,正常运行时线路负载率可达50%,如图4所示。
2)双射式:每座配电室双路电源分别T接自双回主干线(或三回主干线中的两回),其中一路主供,另一路热备用,满足了双电源用户的供电需求,线路利用率可达50%,如图-5所示。
3)三射式:每座配电室三路电源分别T接自三回主干线,3回线路全部为主供线路,满足了三电源用户的供电需求,正常运行时线路负载率可达67%,如图6所示。
图3 单环网
图4 双射式
图5 三射式
(3)国内网架结构
国内电网交流电压序列包括(1000千伏)、500千伏、220千伏、110千伏、66千伏、35千伏、10千伏。
国内电网典型架空线路采用的接线方式有多分段单联络、多分段三联络,电缆线路采用的接线方式有单射式、双射式、单环网、双环网以及“三双”接线等。
图6 电缆双环网接线模式
图7 三双接线模式
从网架结构对比结果看,国内电缆单/双环网、架空多分段多联络接线方式与东京、新加坡等国外先进城市配电网网架结构基本相当,国内“三双”接线方式更通过创新引入用户侧“双接入”方式实现了更高的供电可靠性与灵活性。
但国外先进城市的网架结构标准化程度高、扩展性好,电网整体运行灵活性与经济性较高,而国内电网正处于高速发展阶段,存在着网架结构标准化程度低、扩展性差的问题,需要进一步贯彻落实目标网架规划理念,提升网架结构标准化程度,有效支撑配电网的坚强可靠与灵活运行。