智能電網規劃建設探究

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1梅州地區概況

平遠、蕉嶺、梅縣區北部為中亞熱帶氣候區，五華、興寧、大埔和平遠、蕉嶺、梅縣區南部為南亞熱帶區。梅州市水資源豐富，境內多年平均降雨總量251.6億m3，多年平均徑流量128.7億m3，過境客水量127億m3。全市人均擁有本地水資源量2579m3。境內水力資源理論蘊藏量為131.37萬kW。地下熱水資源豐富、水溫高、水質好、流量大。如豐順湯坑鄧屋溫泉，水溫高82～91℃，流量為4459L/s。

2智能電網發展現狀

近年來我國的經濟科學技術日新月異，智能電網的建設發展方面的也取得了長足的發展。在進入到新的發展時代，對清潔能源的需求也進一步增加，解決電力源-網-荷的應用需求就顯得日常重要。節能低碳綠色安全可靠的電網系統顯得尤為重要，這給智能電網建設帶來了廣泛的發展前景。改革開放以來，我國的電力事業發展迅速，特別是特高壓直流輸電電網工程建設投產運行，我國大的電網建設技術也大跨步發展，從而為智能電網的進一步發展打下了基礎。①智能電網自愈性，新的發展形勢下，智能電網的自愈能力尤為重要，這對電網的可靠運行有著重要的作用，能保障電網的運行的連續性和安全性，自愈能力就是能夠智能的對電網運行中出現的故障進行診斷，發現故障點并且采取隔離和快速恢復的功能作用，是提高電網系統的整體運行效率的重要功能。②智能電網交互性。智能電網交互性供需雙方進行參與的能力體現，重在對用戶的參與體驗。在智能電網的應用場景里面，電力系統的優化設計能夠在用戶端用電體驗中得到充分的體現。智能表的應用也是智能電網的一部分，智能電表通過光纖和無線通信網絡能實時的傳輸用電信息，給電網企業電力預測和調度提供準確的數據支撐，也能給用戶提供實時的用電需求提供數據分析，方便用戶智能節能等需求側的管理，這對用戶的交互以及高效互動就有著積極作用。③智能電網兼容性。智能電網兼容性就是廣泛的接受和友好的接入。智能電網集中多種發電模式的，不同類型發電以及電力儲存能廣泛的適應分散式發電模式，這大大提高了電力系統運行的安全性和可靠性，這給清潔能源的消納帶來了利好，提高了電網清潔能源的利用占比。④智能電網的集成性。智能電網的應用場景中，信息系統高度集成，使得實時控制以及監視和維護等諸多資源能夠一一實現，對信息的整合分析利用能力得到顯著的提升，特別是能能夠和用戶的智能家具的友好結合，給用戶智能用電、智能節電、智能控制帶來了大數據的處理，提高智能電網的整體信息應用。

3智能電網規劃建設原則

電網規劃應該與當地經濟、社會、環境相適應的協調發展，應適度超前但投資建設不鋪張浪費可持續發展的原則，因此應根據城市的功能定位、經濟發展水平、負荷密度、負荷特性和政府經濟社會發展規劃等條件劃分城市級別和供電區。不同級別不同區域進行不同規劃建設標準，做到規劃建設服務本地化，投資精益高效。安全：提高源端電網穩定運行安全水平，強化電網防災抗災能力；可靠：提高可靠性網架建設，依靠配網自動化、微電網實現故障自愈；綠色：清潔能源在終端能源消費中的占比不斷提高；高效：智能運維手段廣泛應用，節省運維的人力、時間、財力、物力。最終以滿足用戶用電服務需求，提升用電服務和用電體驗感。結合本地區電網特色，分層分區建設以小水電、光伏電站、風力發電為主的微電網群，提升供電可靠性。以提高清潔能源在地區終端能源消費占比為出發點，打造智能電網示范區，廣泛采用智能化的運維裝備，依靠物聯網技術，實現電網重要環節可視化、智能化運維。清潔能源友好接入、供電可靠性大幅提高、電能質量大幅提升為智能運維、服務創造硬件條件、廣泛部署高級量測系統、推廣“互聯網+”的智能用電服務、加快電動汽車充電基礎設施建設、提高設備的智能電氣化。推廣應用饋線自動化技術、分層分區的微電網群建設、水電等清潔能源友好接入改造、提高清潔能源占比、配網通信全覆蓋。

4分布式電源接入系統原則

（1）因本地區水資源豐富，徑流分布廣，小水電多，應加倍關注以區域小水電分布式電源為主的微電網群，分布式電源在系統中的地位和作用、送電距離、最終和分期規模、裝機容量、電網運行要求和承受能力等因素，經論證后確定不同規模分布式電源接入的電壓等級。（2）接入系統原則①分布式電源的接入主接線應綜合考慮電網解環運行要求，簡化主接線，送出線路采用大截面，減少出線回路數。②允許接入的分布式電源留有一定的事故備用容量。③分布式電源接入應以中長期電力規劃為基礎，按實際出發原則，遵循分層、分區、分散接入。避免大環網迂回送電和電源或送端系統直接聯絡送電的形式。④當公共連接點處并入一個以上的電源時，應總體考慮它們的影響。考慮到電網運行安全分布式電源總容量原則上不宜超過上一級變壓器供電區域內最大負荷的25%。⑤分布式電源并網點的短路電流與分布式電源額定電流之比不宜低于10。⑥分布式電源接入點的短路容量不應超過斷路器遮斷容量。⑦分布式電源的接入不應影響電網的電能質量。（3）小水電接入標準①基本要求a.小水電站的接入電力系統方案要與電力系統的整體規劃相協調。b.接線應簡單，運行安全穩定，調度靈活。c.電能質量應符合國家標準。d.小水電站接入電力系統的送電電壓等級應符合國家電壓標準，電壓等級不宜超過兩種。②接入系統方式a.小水電站的電氣主接線選擇簡捷、可靠的接線方式，應滿足供電可靠、運行靈活、操作和檢修方便等要求。b.梯級或區域內有若干小水電站需要接入電力系統，如果送電距離較遠或送出線路走廊安排困難，宜采用先集中到一個電站或變電站再集中接入電網方式。③繼電保護a.繼電保護的配置應符合GB14285、DL/T769和DL/T5177的要求。b.針對短路故障燈異常狀態，送出線路電站側應設置主保護和后備保護。繼電保護設置應與對側配置相適應。c.當接入電站母線的支線與線路數量之和大于等于3時，宜設置母線保護。d.當三相斷路器采用分相操作機構時，宜配置三相非全相保護。

5智能電網規劃建設的目標

實現安全可靠：綜合電壓合格率、中壓典型接線比例、中壓配網環網率、供電可靠率、中壓配網可轉供電率、中壓電纜線路自愈實現率、饋線自動化覆蓋率、通信覆蓋率都顯著提高，客戶年平均停電時間顯著降低。綠色高效：智能電表覆蓋率、低壓集抄覆蓋率、配變計量終端在線率達到100%，分布式能源接入、清潔能源消納率、清潔能源滲透率顯著提升，110kV及以下線路損率、10kV及以下線路損率明顯降低；安全可靠：基本建成堅強可靠的高壓配網，具備較強的聯絡及轉供能力，具有足夠的新能源輸送能力。建成具備自愈功能的中壓配網。中心城區及主要發展區域全部可實現自動轉供；在單輻射、偏遠地區等薄弱區域，建成區域微電網，故障情況下可離網運行。建成分層分區的微電網群。主網故障時，不同層級、區域微電網群可依靠小水電等清潔能源離網穩定運行。實現配網通信全覆蓋。中心城區，以光纖通信為主；郊區和鄉鎮中心，以無線公網為主；偏遠地區，應用載波通信。綠色高效：實現智能運維。綜合運用衛星遙感技術、無人機巡視技術，開展輸電線路巡視；應用物聯網技術，在線監測配網狀態。清潔能源全部消納。通過儲能裝置，保證豐水期小水電、富余風電、光能等清潔能源就地消納。結合國家政策、和地方政府規劃，電動汽車充電樁設施有效覆蓋。實現地區各旅游景區、政府、學校、小區等充電樁設施有效覆蓋。建設集成化的智能電網監控平臺。對智能電網實現運行監測、智能運維、狀態分析和模擬調度功能。基于本地區豐富的風光水資源現狀特性，建設“風光水儲”多能互補的區域型微電網群，滿足美麗地區的用電需求，實現電網綠色運行。源荷協調的35kV微電網，多能互補的10kV微電網，0.4kV戶用光伏自發自用微電網。分層分區，各子微電網就地自治，運行靈活利用帶庫容水電作為微電網主要的能源支撐，減少傳統儲能設備容量配置，可以實現群級目標的最優調控，提升微電網群運行效益。

參考文獻

[1]王浩．2017新形勢下智能電網技術應用探究．現代國企研究，2017，08.

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作者:郭長州 單位:梅州供電局