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分析|低压电器与能源碎片化下的电网安全市场情况

北极星输配电网  来源:安信证券    2018/5/30 10:35:08  我要投稿  
所属频道: 保护与控制  关键词:低压电器 电网投资 特高压 

细分领域一:能源碎片化下电网安全需求迫切

交流特高压建设和新能源接入对电网安全稳定控制提出更高要求

一般来说,大电网的安全稳定控制主要指的是,电力系统在运行过程中可以承受故障扰动引起的暂态过程,过渡到一个可以接受的运行工况,不发生稳定性破坏、崩溃等连锁反应。为实现这一要求,大电网的安全控制会有三道防线。第一道是继电保护等采取快速有效的预防性控制,保持正常供电;第二道是采用稳定控制装臵及切机、切负荷等紧急控制措施,严重故障时保持稳定;第三道是设臵解列等方式,电网发生严重事故、稳定性破坏时,防止事故扩大、大面积停电。

交流特高压建设增加了对大电网安全稳定控制的需求。过去几年为解决电源和负荷不匹配的问题,我国投建了多条特高压,国网“八交八直”运行,“一交三直”在建的局面已经形成。其中 2017 年前投运的特高压以交流居多。交流特高压的主要问题是系统的稳定性和可靠性略差。世界上发生过 6 次交流互联大电网的瓦解事故,主要原因是与直流输电不同,交流输电需要同步运行。交流互联大电网,一旦有事故发生时,某个电源点或者受电点的故障可能扩大到整个电网。因此,交流互联的大电网需要更高要求的安全稳定控制。

为应对交流特高压这一问题,有两种办法,一种是提高交流电网本身的继电保护和自动化控制水平。国电南瑞重组注入的继保电气是国内继电保护的龙头,以继保董事长沈国荣院士为首科研团队,自主研发的产品打破了国外厂商的垄断,在继电保护领域,南瑞继保是继 ABB、西门子和 GE 之后的第四大生产厂商,目前南瑞继保的超高压继电保护领域国内市占率超过 40%。

另一种办法是引入柔性直流。由于直流是异步电网,可以快速的将故障点从电网中快速切除。此外,柔性直流的特点相当于引入一台水泵,响应速度快、可控性好、运行方式比较灵活,比较适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电等。国家电网公司于 2006 年启动柔性直流输电技术专项研究,并于 2011 年 7 月投运上海南汇风电场±30KV 柔性直流输电工程。

截止目前已经完成四项柔性直流示范工程项目,电压等级扩展到 ±320kV,输电容量也达到了 100 万千瓦。在建的张北柔直电网工程则汇集了大规模风电、光伏、储能、抽蓄等多种形态能源的输送方式,电压等级达到了±500KV、单端容量达到了 300 万千瓦。

新能源接入对电网安全稳定控制的要求主要体现在配用电自动化的提升上。

终端能源电力化和能源碎片化,是未来我国能源发展的两大趋势。能源碎片化既体现在分布式光伏、分散式风电、燃气发电等接近于用电负荷的分布式电源的大量接入,也体现在新电改“管住中间,放开两头”后,政府、企业等非电网主体进入增量配网、工业园区等能源微网运营与售电业务。光伏、燃气等分布式能源直接接入配电网就地消纳,对配电网产生一定的扰动,对配网的稳定性提出一定的要求,配网自动化通过对配网运行的数据,监测、采集、分析、智能优化,使大量分布式并入配网成为可能。2017 年分布式光伏新增装机量超过 15GW,未来还将保持高位。传统的配网难以承受多个电源的加入,这加剧了配网自动化率提升的紧迫性。

按照国网规划,2018 年配网自动化覆盖率的目标是 60%,较 2017 年提高 10 个百分点,从招标情况看,2017 年配网自动化招标高增长,2018 年第一批招标已经超过了 2017 年的 25%。预计全年仍会维持较高增速。

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