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配电网建设改造进入深化阶段 配电自动化设备成为提高供电可靠性的必要条件

北极星输配电网  来源:北极星输配电网  作者:Kung  2018/9/28 8:59:41  我要投稿  

其实,不论是国家电网经营区域内,还是南方电网经营区域内的供电可靠性都与其所在地区的配电网建设情况息息相关。

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随着我国经济的不断发展,用电量也在不断增加。据国家统计局统计结果显示,1-8月份,全社会用电量增速保持快速增长,全国全社会用电量45296亿千瓦时,同比增长9.0%,增速比上年同期提高2.1个百分点,各产业用电量均实现较快增长;8月份制造业日均用电量超过100亿千瓦时,创历史新高;四大高载能行业用电均实现正增长,合计用电增速低于制造业;发电装机容量增速继续放缓,核电和风电发电量保持较快增长;各类型发电设备利用小时同比均有不同程度提高,风电和火电设备利用小时提高较多;全国跨区、跨省送出电量同比增长;全国基建新增煤电装机容量同比减少,新增非化石能源发电装机占比同比提高。

然而,迅速增长的负荷与供电区域内的供电可靠性却成了突出的矛盾,这些矛盾就主要体现在了市区陈旧的配电设施,输电线路老化等主要矛盾点上。为了解决存在的矛盾问题,对现有的架空线路进行电缆入地改造,对现有的配电设施性能进行更新提升,改善输配电线路供电可靠性。2015年以来,国家对配电网建设改造工作做出了一系列安排部署——国家发展改革委、国家能源局先后发布《关于加快配电网建设改造的指导意见》与《配电网建设改造行动计划(2015~2020年)》(简称《行动计划》)。

通过实施配电网建设改造行动计划,有效加大配电网资金投入。2015-2020年,配电网建设改造投资不低于2万亿元,其中2015年投资不低于3000亿元,“十三五”期间累计投资不低于1.7万亿元。预计到2020年,高压配电网变电容量达到21亿千伏安、线路长度达到101万公里,分别是2014年的1.5倍、1.4倍,中压公用配变容量达到11.5亿千伏安、线路长度达到404万公里,分别是2014年的1.4倍、1.3倍。到2020年,供电可靠率达到99.99%。

可想要达到这一目标,仅仅靠我们的电网工人日夜不休的去巡检、去排查故障,是远远不够的。这个时候“配电自动化”就成为了提升供电可靠性的一种必要手段,而这一手段同时也与我国正在进行的“坚强智能电网”建设有着密不可分的关联。

配电自动化的优越性是不言而喻的,它具备着投资少、见效快等诸多优势。

随着智能电网的兴起,配电自动化的功能与技术内容都随之出现革命性的变化,从通过自动化开关设备相互配合实现故障脱离和健全区域恢复供电,不需要建设通信网络和主站计算机系统的馈线自动化系统(FA)到基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的实时应用系统,兼备政策情况下的运行状况监视及故障实时处理功能的配电自动化系统(DAS),逐步演变成为与配电GIS/OMS/TCM/WMS以及需求侧负荷管理相结合的配电管理系统(DMS),可以覆盖了配网调度、运行、生产的全过程,能够支持客户服务,实现配用电综合的综合应用。

经过30 多年的发展,配电自动化技术日趋成熟,作为智能电网建设的一个主要内容,受到了业界的广泛关注并在世界范围内获得了的应用。但总体来看,与输电网相比,配电网自动化水平还是比较低的,馈线自动化率还比较小,还有很大的发展空间。随着对供电可靠性要求的不断提高以及分布式电源的大量接入,建设配电自动化系统势在必行,配电自动化被认为是一个主要的电力投资热点。

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东亚的一些国家与地区在配电自动化应用方面是走在世界前列的。中国香港中华电力公司、新加坡与日本的配电网实现了全面的自动化,如日本东京电力的新配电自动化系统,除了能够灵活调整线路的运行方式,提高配电网负载率外,还甚至能够监视电能质量,通过记录瞬时故障产生的零序电流监测配电线对地绝缘状态。

国家电网公司与南方电网公司也都十分重视DA 建设工作。截至2017年年底,配电自动化线路覆盖率达到35%,2018年计划达到60%,到2020年,配电自动化系统覆盖率达到90%以上,实现配电网可观可控,2035年,全面建成世界一流现代化配电网。

这些对相关设备企业即是机遇也是挑战。为贯彻落实国家配电网建设改造的相关要求,把握好配电网发展建设的契机,进一步精简和优化配电设备种类,提升标准化、智能化水平,提高配电网工程质量和配网运维管理效率,国家电网公司运维检修部组织编写了《10kV一体化变台和配电一二次成套装置典型设计和检测规范》,一体化变台和配电设备一二次融合对相关设备制造企业是一次新的挑战。

配电终端在2016年及以前采取的年初集中招标,之后采用按照项目分别招标的模式。

近三年国网配电终端招标数量

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配电终端用于配电设备的运行数据的采集、调制和控制。不同的配电设备对终端的功能要求、运行环境与安装结构也有所不同。根据《配电自动化系统功能规范》,配电终端可分为站所终端DTU、馈线终端FTU、配电变压器终端TTU和故障指示器四大类。

2017上半年的配网自动化设备(配电线路故障指示器和配电终端)招标规模达12.5亿元,其中配网终端招标规模8.5亿元,占配电自动化设备总额的68%。

配网终端未来三年规模将超过80过亿,主站系统超过90亿元。2017年两次的终端设备招标规模,预计将超过16亿元,未来三配电自动终端设备市场规模将超过80亿元,按照金智科技的市场份额,未来终端设备营业收入将大幅增长。

展望配电自动化技术的发展,一个重要的内容是满足有源配电网运行控制与管理的要求,实现分布式电源的有效集成;将更多应用基于终端之间对等通信的分布式智能控制,以提高控制响应速度,如将其用于馈线故障隔离与网络重构,把供电恢复时间缩短至1s 以内。

目前,配电自动化终端产品较为成熟,已经得到规模化生产和应用,现在的技术研究大都朝着智能化方向发展,通过扩展终端功能,使其能满足配电网优化配置、配电网自愈、配电网重构等高级应用的需要。近一段时间,不断有网友向我咨询有关于智能配电、馈线自动化等的相关信息,并明确表示其所在单位都在进行着与配电自动化相关的技术研发与产品革新。相信在不久的未来,配电市场将随着配电网建设改造的不断深入,产品应用的不断普及而带来更加广阔的市场。

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