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试论关于10kV及以下配电网发展方向   

热度0票  浏览0次 时间:2022年7月29日 11:23
  (528400 广东电网有限责任公司中山供电局 广东 中山)
    【摘 要】10kV及以下配网系统由于起步晚、基础弱,实际运行中已经发挥着一定的优势功能,然而,当前的运行中依然存在问题,需要优化发展与完善。本文首先分析了10kV及以下配网系统运行现状,然后,分析了此配网系统未来的发展方向。
  【关键词】10kV及以下配网系统;发展现状;发展方向配网建设规模持续扩大,各类新型技术也在持续地运用和发展,然而,配网系统实际发展中也体现出多重问题,需要正视这些问题,并及时地采取优化与应对措施,对此需要明确未来的10kV及以下的配网系统的发展方向,进而朝着这些方向努力,使得未来的配网发展能够满足长远的需要。
  一、10kV及以下配电网的发展现状分析
  (一)自动化水平有待提高
  自动化水平是评价配网系统发展程度、未来发展趋势的一个最为关键、最为重要的标准之一,可以说配网的自动化水平能够从整体上判断出配网系统的运行是否安全、可靠与高效。我国当前的配网系统自动化建设程度依然有限,和世界发达国家对比起来,不仅基础较为薄弱,发展起步也稍晚,特别是配网系统的建设还要依托于其所处地区的经济条件、技术水平、环境条件等,这些多方面的限制性因素都导致配网系统自动化建设的难度加大,使得配网系统自动化水平相对有限。近年来,我国加大了对安全生产、创新型技术发展的重视力度,配网自动化技术也取得了突飞猛进的发展,一些地区的配网自动化系统也正在逐渐地走向发展、完善,能够达到眼下的形势发展,满足短期内的电力电能需求,然而,从长远来看,这种有限的自动化水平依然无法达到未来整个社会的长期用电需求,现实的核心技术依然需要完善与发展。
  (二)网架结构问题丛生
  网架结构主要是凭借配网一次设备之间的连接对应构建起的空间结构,可以说优化的网架结构能够支持并促进配网的自动化发展,并提高配网系统的安全性、可靠性,然而,因为在配网建设初期忽视了对整个社会发展、电力电能需求潜能的评估和预测,使得最初的配网系统建设具有很大的局限性,具体体现在:线路线径过小、供电距离较远,部分落后地区的配网系统所采用的设备、线路等都存在年久失修的问题,需要不断地优化、完善与改造,因为最初的电网系统建设缺少统一的标准和规范,使得当前的配网系统面临着严峻的技术不统一、管理不一致等问题,而且现有的供电线路曲折布设,扩大了供电距离,负荷无法均衡地分配,甚至存在局部“卡脖子”等问题,影响了电力电能的高效、高速传输,对整个配网系统的运行、管理与用户连接等都带来了较大的难题和挑战。
  (三)供电质量有待提高
  供电质量是衡量供电服务水平的一大标准,因为供电质量直接影响着一切用户,无论你是个人用户还是集体用户的生产、工作效率,同人民群众的切身利益密切相关。大量的事实表明:不断下降的供电服务水平以及较低的供电质量不仅可能导致用电设备的低效率运行,还将影响其功率因数,加剧电能的损耗,甚至影响电力系统整体的运行周期。最主要的是电能质量的下降也将极大地影响到电气设备等的常规化运行,使得电气设备自身的使用寿命缩短,同时,供电质量下降也将加剧电力电能传输过程中的线损问题,经过实践调查表明:由于供电质量下降所导致的电网损耗通常达到15%-20%,个别区域甚至达到30%,其他的三相不平衡、无功补偿以及谐波危害等成为供电质量下降所带来的直接问题,多种问题的出现不仅影响了客户的正常安全、高质量用电,也加剧了能源的浪费,并带来了较为严重的环境污染问题,也会对整个配网系统以及内部设备的安全运行带来更为严重的威胁与破坏。
  二、10kV及以下配电网发展方向
  (一)网架结构更合理
  未来的10kV及以下配网的发展势必会有更为健全、完善的网架结构,而且这一网架结构要附上健全完备的体系,并能对应提供科学、标准、差异化的网络建设思路。标准化的配电网系统不仅是指设计施工的标准化,对应的设备与技术也势必要朝着标准化方向发展,对此不妨科学地利用典型设计方案,并对应创建设备材料型号数据库等方法,一方面把握规范要求,另一方面也能提供较高的行业要求,要加快设备、型号的统一化管理,从而方便资源的高效调动与高水平利用,并能有效地控制各种备件的使用,这样就间接地控制了 系统的运维成本。此外,也要加快推动运行管理的标准化发展,积极地实行岗位责任制与工作票制度,要最大程度地控制因为非法操作、不良操作带来的配网故障风险,可以采用同一等级不同电源线相互联络的方式来提升区域供电的安全性、稳定性与可靠性,凭借对单条线路的科学分区、分段来合理地调控不同区域、不同区段的用户数以及具体的线路长度,这样就集中地控制了故障的干扰范围,也就方便故障的排查。从大量的客观实践得出:10kV配网最可能选择以下的接线形式:电缆线路单环网形式、电缆线路双环网形式以及电缆线路双射网、电缆线路对射网、架空线路分段联络等。
  同时,未来的配网网架结构也将逐步走向差异化管理,差异化管理应本着因地制宜、因势利导的原则,因为我国领土面积广阔,不同地域之间的地理环境、地貌特征以及地质条件等有着很大差距,参照我国配网规划的行业规范和要求,应该根据地域等级、行政级别以及不同区域的负荷密度等来科学规划供电区域,具体可以规划成从A-E若干等级,结合具体的划分思路与原则,配网建设过程中也应参照各个区域的特点、建设需求等来对应提供科学、差异化的建设方案,采用适合本地区地域条件的不同接线方式,例如:A+供电区域,3联络3分段处选择双环网、双射网、单环网的接线方式,然而,对应的B供电区,因为其架空线路类型为多联络多分段类型也可以选择双环网、双射网、单环网的接线方式,相反,C供电区,其架空线路属于适度联络多分段线路可以选择单环网线路。
  (二)智能化的运行管理
  配网系统的运行智能化水平在很大程度上与配网自身的智能化程度有关,不同于旧式的配网系统,智能化配网实际运行中体现出更为智能化、自动化的性能,而且每逢故障和问题都有着超强的自我判断与自主修复能力,而且其安全系数较高,能够提供更加高质量的电力、电能服务,也能实现智能化的人机互动,为人们创造良好的利用条件。随着现代科技的持续发展,特别是通信技术、网络信息技术、传感技术、探测技术等的飞速进步,配网系统的智能化水平也获得了更多先进技术的支持,智能化技术水平持续提高。配网系统智能化建设与发展的一大目标就是推动并实现配网系统的现代化管理,而且力争实现配网系统的安全、平稳、可靠供电,以此来确保电力电能质量,优化配网的调度能力,提升系统的故障处理水平,自主能够及时、高效地切断配网发生故障的区域,减少故障的影响范围。通过充分地借助并利用现代化的通讯科技、信息及时、光纤技术等能够达到对配网系统的全方位监督、控制,有效地缩小故障影响范围,减少故障查找与排除的时间,这样就能间接地提高配网的运行、检修管理水平。配网自动化工程系统需要本着科学统筹、合理规划、同步建设与差异化运行的思路来加以建设。大量的科学实践证实:智能化配网系统的建设应该从以下关键点入手:新技术的运用要有一个循序渐进、逐步模式、逐步适应的过程,单纯盲目地运用高新技术就意味着配网系统需要持续地改造、升级与发展,从而使得配网全局缺少统一规划,技术的繁琐运用也将提高系统运行的成本。正确的做法是创建试点项目,通过试点尝试性地运用新技术,从中总结其中的优势与效益,最终判断这类技术是否值得深入推广与运用,再逐步地拓展、扩散此技术,逐渐地实现技术的全面普及。此外,还要强化管理人员的技术教育与业务培训,以此来提高他们的业务水平与技能素质,从而为新技术的推广与应用做好准备。
  (三)配网系统节能环保化发展
  新时期,低碳、生态、环保等绿色理念逐渐深入人心,特别是在能源短缺、资源过度消耗的形式下,人类社会面临着严重的能源问题与环境问题,配网系统作为能源的传输系统,其未来的运营与发展不仅在技术层面加以更新与发展,也势必要朝着节能、环保、生态的方向发展,然而,究竟应该怎样科学地协调好电力电能传输、生产和客观环境的关系,也势必会成为一个关键的研究课题,结合现实的经验,可以从以下方面做起:
  1.提高城市电网建设效率
  现阶段,我国配网系统依然处于初级建设时期,一些落后地区依然存在国家电网、地方电网同步运行的问题,这样很容易导致线路架设参差不齐、廊道混乱等问题,这一问题不及时解除不仅会极大地影响地方经济的发展与地域产业的经营,也不利于良好的市容形象的塑造,面对这些问题最关键是要从城建规划等方面入手,通过科学地统筹规划、协调促进等来控制矛盾和问题的出现,进而从整体上提高城市电网的建设水平。
  2.加大清洁能源的开发力度
  随着电力电能的传输与输送,期间必然伴随着能源的损耗与电能的消耗,现实的建设生产中,10kV及以下的配网线损率较高,极大地加大了电能损耗率,一些局部区域忽视了线损率问题,使得配网改造、线路优化等工作迟迟不提上日程,其损耗率甚至上升至20%,为当地的电力系统带来了极大的经济损失,对于此问题则可以尝试创建微电网,而且要本着因地制宜的原则,最大层度地利用地方清洁型能源、资源,可以自主地开发和利用,其余的电力电能留作供电不足的情况下再由电网来提供电能。而且要尽可能地缩小电力电能传输距离,控制远距离输电现象,从而控制电力电能传输中的电能损耗。现阶段,一些地区开发了光伏微电网,主要用于提供高速公路的隧道用电,其他地方则利用当地充沛的风能资源来对应开发分布式风力发电系统,或者对水电站的废水电采取当地解决、就地消耗的方式,这些方法都极大地创造了环保效益,达到了电力电能的高效利用,有效支持了环境友好电网系统的建设。
  3.电气运行状态监测系统的开发运用
  未来的配网系统势必朝着状态监测的方向发展,其中具体的技术系统包括:变压器绕组温度分布监控系统、金属氧化物避雷器监测系统、柱上开关接地故障在线监测系统等。
  其中变压器绕组温度分布监测系统主要是对变压器的运行模式、工作状态等实时动态监控,而且要根据变压器的参数、监测环境温度参数等来对应得出变压器的温升热路模型,进而得出变压器的电流与温度值等,再参照相关的数据等来综合评估变压器是否处于健康、平稳的运行状态,同时参考温度上升极限预测模型,通过绕组温度动态跟踪的模式来动态监督、跟踪配网变压器的温度,确保其达到更为安全、高效工作的目标。
  三、结语
  10kV及以下配网的发展需要应时代而趋,而且要立足于现实条件形成标准化、差异化的配网系统,而且要加大对智能配网建设、优化与改造力度,确保技术方面的及时创新,加快环境友好型电网的建设速度,形成全新的环保、高效、节能型电网,发挥其应有的功能和作用。
  参考文献:
  [1]范开俊.智能配电网分布式控制技术及其应用[D].山东大学,2016.
  [2]金文佩.城市配电网智能分布式馈线自动化系统研究[D].广东工业大学,2016.
  [3]曾德辉.含分布式电源配电网和微电网故障分析与保护新原理研究[D].华南理工大学,2016.



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