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电力百科|风头正劲!近期智能配电项目盘点

北极星输配电网  来源:北极星输配电网  作者:Kung  2020/9/17 11:03:59  我要投稿  

北极星输配电网讯:日前,许继供货的国网山东电力首批配电物联网线路——淄博10千伏理工Ⅰ线、Ⅱ线顺利投运,实现了国内首条10千伏电缆线路覆盖应用和首次双主站接入。该项目的成功投运为山东省城市核心区配电网建设提供了样板支撑及建设经验。

该设备是线路的重要组成部分,整条线路就是通过它实现了多种功能:采用模块化设计、标准化接口、集成智能感知传感器,实现了线路状态全感知;通过微网技术和局部组网,将线路温度、湿度、局放等信息集中上传至主站,方便运维人员远程实时掌握设备运行状态,实现了设备主动运维;应用速动型智能分布式馈线自动化逻辑,通过与变电站出口断路器的时限配合,能够在0.2秒内完成故障区间判断、隔离以及恢复非故障区间供电。

当前,配电网建设滞后、结构不合理、调控手段有限,制约了配电网运行控制的灵活性,造成了馈线负荷不均衡、供电恢复时间长等问题。另一方面,配电网内非线性、冲击性负荷比重的增加,以及新能源渗透率的不断提高,对配电网电能质量和供电可靠性的保障手段提出了更高要求。现有配电网正面临用电需求定制化和多样化、分布式电源接入规模化、潮流协调控制复杂化等多方面的巨大挑战。

近年来,电网企业高度重视人工智能技术发展,在电网智能运检、运行控制、企业管理和用电服务等领域开展人工智能自主创新,提升电力业务智能化水平。智能配电是解决电网终端层业务痛点,完善配电服务的一个重要组成。

在今年的国家电网有限公司2020年科技创新大会上,国家电网有限公司董事长、党组书记毛伟明表示:“具有自主知识产权的核心技术,是企业的‘命门’所在。真正的核心技术是买不来的,要加大研发投入力度,到2025年达到160亿元,着力增强原始创新能力,实现关键核心技术自主可控。”

把先进信息技术应用到工业生产的各个环节,是能源互联网技术发展的重要方向。

什么是智能配电网

智能配电网的实质是将电网进行智能化处理,然后以快速的、合并的双重通讯信息根本,利用先进的技术和手段,建立一个完善的配电系统,达到电网的安全环境、经济适用。当前社会,智能配电网拥有这两个作用:

(1)避免电源出现接入不稳定的现象。因为在智能电网中有很多分布式的电源,它们在运行当中,智能配电网已经对其进行了改善,还能高效的调控配电网的决策体系,为了可以保证让配电网的正常运行,智能配电网实行了减少分布式电源的输出和输入。

(2)和一般的电网比较,智能配电网拥有靠前的调控技术,同时在实际运用中给电力系统最大的支持,以此来保证有稳定的电能给用户使用。

智能配电网的意义

由于人们的不节制和大量浪费,对能源造成了不可挽回的地步,使得全球温度升、冰川融化,也让自然环境受到了很大的感染,为了能够可以实现长期的战略目标,政府在发电上紧急的需要对可再生能源进行二次利用。国家技术不断发展,分布式电源在电网中慢慢深入,配电网也逐渐从之前的单项潮流网络转换成了双向流动。

智能配电网的功能特点

对于传统的配电网而言,智能配电网具有更高的安全性能,比传统配电网的抵御大自然造成的灾难和黑客入侵的能力更强,也更保险。

和传统配电网相比,智能配电网具有更强的诊断能力、自我修复能力,可以很好的解决供电突然间断等突发问题。

智能配电网比传统配电网多了一项可以与用户弧顶的功能,这是因为智能配电网可以与DER进行大规模的连接,提高运行效率,并且智能配电网可以与智能电表配合使用,军居民能够对店家进行动态的实时选择,加深了居民在社会上的自主权利和主体地位,同时也保障了居民的合法权益。

近期建设中/已建成投产的 智能配电相关项目盘点

天津滨海供电公司运维检修部配电抢修班班长张黎明研发的第四代人工智能配网带电作业机器人在6月末成功上岗,代替部分人工带电作业,在天津市区、郊外、山区等多种环境下成功完成操作140余次,在北京、山东、重庆、上海、浙江、福建、江苏等全国多个省级电网公司得到了推广应用,有效减轻了人工劳动强度,还可以提升作业质量,防范作业中的人身安全风险。

在浙江舟山,9月1日,虚拟调度员“帕奇”成功向浙江舟山供电公司工作人员王松芳发布调度令,替代人工进行部分配网调度工作,实现单电源分支线计划检修的全过程调度,改变一人一机一检修的工作模式。AI调度融合了智能巡检技术、人工智能技术、现代通信技术以及“互联网+”的建设理念,切实提高了配网调控水平。

浙江嘉善县供电公司姚庄变10千伏集美J953线和10千伏兴学J943线环路通过新一代配电自动化系统FA功能测试。配电自动化全自愈FA的投运,可实现实时采集相关自动化终端设备信息,并通过网络拓扑分析,自动判别故障区段,按照故障处理策略完成开关的遥控分合闸操作,无需人工干预,实现故障区域的隔离和恢复非故障区域的供电,有效缩小停电范围,降低停电时户数,提升供电可靠性,提高用户用电感知。

山西太原供电公司10千伏桃东线桃园二巷A2箱变智能融合终端在配电自动化主站成功上线。以智能融合终端为核心的配电台区物联网解决方案的应用,可以实现对台区的综合监控和统一管理,发生低压故障后能够快速定位和处理。为满足低压配电台区智能化、物联网化,支撑精益化管理需求,太原供电公司率先在太原市北一区组织开展智能融合终端建设,为配电物联网建设积累了宝贵的建设应用经验。

在安徽合肥,已试点开展基于5G的配电网改造,完成东至路变5G设备安装调试,虚拟电厂响应功率提升至125兆瓦,涵盖多能源主体的能源网架体系初步建立。

在山东,山东淄博供电公司新建的配电物联网线路——10千伏理工Ⅰ线、Ⅱ线投运。这两条线路是国网山东省电力公司投运的首批配电物联网线路。配电物联网线路具有主动运维、故障自动隔离、快速恢复供电等功能。线路安装的无线传感器可通过微网技术局部组网,将线路温度、湿度等信息集中上传至主站,方便运维人员远程实时掌握设备运行情况,实现线路主动运维。基于云边协同、边端互联技术,配电物联网线路具有电缆头测温与健康评估、局放监测与健康评估、馈线同期线损监测与异常预警等功能,为设备状态检修提供决策参考。此外,线路应用速动型智能分布式馈线自动化逻辑,通过与变电站出口断路器的时限配合,能够在0.2秒内完成故障区间判断、隔离以及恢复非故障区间供电。

在广西,广西电网首个“双环网+主干配”网架结构的配电自动化系统在南宁成功投运,项目建成投产后,该地区供电可靠性有望达到99.999%,达到世界一流水平。据了解,此智能配电网综合示范工程项目网架结构采用“双环网+主干配”的接线方式,按主干层、次干层、用户层3层设计。项目对广西电网发展智慧电力具有十分重要的意义,广西电网领导和各级干部先后多次到现场考察调研,详细了解项目进度、功能特色等,对项目方案及设备的先进性、智能性给予充分肯定,并希望能够全面推广应用。

在内蒙古,国网蒙东电力在所属松山区供电公司开展配电网感知系统试点应用。在该系统试点应用的一个月中,松山区供电公司共梳理网格内客户16万户,缩短城区供电服务半径至3.8千米,较使用前缩短户均停电时间2.1小时;发现36条10千伏配电线路“高停运”问题并完成治理。该公司供区内配电线路、台区停电率较使用该系统前分别下降36个百分点、41个百分点,重复停电率下降76个百分点。

目前,国网蒙东电力已在配电网基础条件较好的4个地市级供电公司中的15个县级供电公司推广应用该系统。截至7月底,国网蒙东电力供区内从停电发生到抢修工单发起时间由最长的40分钟减少至5分钟,现场抢修平均时长73.13分钟,较去年同期下降53.6%。

在湖南,9月1日,由湖南电力科学研究院自主研发的30千瓦/30千瓦时配网智能储能装置在醴陵市供电公司供区内东江二台区通过5天高负荷运行测试后成功投运。该装置将为配电变压器过载治理提供新方案。配网智能储能装置主要接入380伏线路,相当于将主网集中型储能电站分散布置于配网侧,可缓解电网调峰及配电台区重过载压力,延伸原有集中型储能电站的管控范围。据介绍,此次投运的30千瓦/30千瓦时配网智能储能装置是国网湖南省电力有限公司首个配网智能储能装置的升级版。湖南电力科学研究院在8月份投运的配网智能储能装置第一代样机基础上,持续开展技术攻关,确保升级版配网智能储能装置各方面性能均有大幅提升。

在宁夏,8月20日,国网宁夏电力有限公司新一代配电自动化主站系统实用化评估工作完成。该公司新一代配电自动化主站系统的推广应用进入新阶段,将大大提升数据处理能力和处理速度,进一步支撑配电设备和生产管理的智能化水平,提升供电可靠性。

相比旧系统,新一代配电自动化主站系统在整体性能上有了较大提升,采用“省级集中”与“地市分布”相结合的平台部署方式,数据采集由单一采集转变为多区、多源采集,根据采集和控制的需求进行安全分区、双向认证,可完成跨区信息同步、跨区数据同步、线路监测、智能台区监测、故障综合研判、智能短信告警、终端管理、指标分析、缺陷分析等多项功能,实时数据的处理量由100万条上升到600万条,支撑配电网调控运行、生产运维管理、状态检修、故障抢修、缺陷及隐患分析等工作。

在江苏,6月12日上午,江苏南通供电公司配电工区班长刘王春与运检部副主任胡新雨远程连线,通报了现场核查结果。依靠配网负损治理系统的精准研判,南通供电公司开展负损线路专项整治行动,取得显著成效。当日,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院后台监控数据显示,中压配网负损治理系统累计访问次数超过8000人次,日访问数量接近200人次,人均活跃时长超过半小时。

……

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