柔性配电与故障电流限制技术

5 讲座总结语

智能配电网是人们对未来配电网的愿景, 具有更高安全性、更高的供电质量、更高资产利用效率, 可大量接入可再生能源发电, 能够与用户互动, 适应电动汽车的发展等。本系列讲座共分5讲。介绍了智能配电网的定义、提出的背景、智能配电网的功能特征与主要技术内容, 着重分专题介绍了智能配电网的几项核心技术内容, 即分布式电源并网技术、高级配电自动化技术、互动功能与高级量侧体系(AMI) 、柔性交流配电与故障电流限制技术。讲座力求使读者对智能配电网有一较全面的认识, 共同推进我国智能配电网的研究与建设。

建设智能电网要特别关注配电网。

1) 建设智能电网, 首先要解决用户供电可靠性低的问题。供电可靠性是衡量电网性能优劣、先进与否的根本指标。目前, 我国供电可靠性与国际先进水平还有相当的差距, 城市地区每年平均每个用户的停电时间长达十几个小时, 而美国是90 min 左右, 欧洲的发达国家用户年停电时间平均为1 h 左右, 韩国与我国香港地区仅为十几分钟, 新加坡、日本甚至不到10 min。目前我国用户的停电时间( 扣除缺电因素) 95% 以上都是由配电网引起的, 因此, 我们要提高供电可靠性, 必须在配电网上狠下功夫, 切实把配电网技术装备与管理水平搞上去。

2) 智能电网应是一个高效电网。目前, 在我国电力系统的损耗中, 配电网的损耗占比最大, 其中的中低压配电网的线损占50%以上。提高电网的经济运行水平, 配电网显然是一个关键环节。

3) 智能电网能够引起全社会的关注, 甚至上升到国家战略, 关键就是要解决可再生能源发电的并网问题。我国除了少数地区的风能、太阳能可大规模集中开发外, 大多可再生能源的特点是能量密度低、分布广, 采用小容量的分布式发电形式就地接入配电网, 向附近用户供电。这些分布式发电装置接入配电网, 功率双向流动, 对传统配电网是功率单向流动的辐射型网络是个很大的挑战。通过建设智能配电网, 可以从配电网的规划设计和保护控制等方面解决分布式电源接入的问题。

4) 建设智能配电网适应了电动汽车发展的需要。通过电价杠杆, 合理地调整电动汽车充电时间, 可以显著地减少电网峰谷负荷差, 提高电网的容量利用率, 同时还可以很好地补偿可再生能源发电的间歇性; 此外, 利用电动汽车的储能逆变后上网, 进一步减少对系统备用容量的需求。由此来看, 不管是分布式发电并网还是电动汽车推广应用, 着眼点都在配电网。

综上所述, 建设智能电网必须高度关注配电网。当然, 建设智能配电网是一个长期的过程。我国配电网的投资长期相对不足, 自动化水平低,总体运行水平相对不高, 目前停电多、损耗高、低电压、超负荷的现象依然存在, 而分布式电源、电动汽车应用也刚起步, 因此, 智能配电网工作的重点主要还是应放在完善配电网结构、提高供电质量与资产运行效率上。在条件较为成熟的城市,在重点抓好配电自动化技术、智能电表技术应用的基础上, 可进行一些分布式电源并网、柔性配电技术、电动汽车充电站( 桩) 等试点工作, 不断总结推广, 推进我国智能配电网技术的发展。

本系列讲座的撰写过程中承蒙朱良镭老师的全程指导, 本讲的插图由山东理工大学硕士生翟红英帮助绘制, 在此表示感谢!

参考文献

[ 1] 韩英铎, 严干贵, 姜齐荣, 等. 信息电力FACTS 及DFACTS 技术[ J] . 电力系统自动化. 2000, ( 10) .

[ 2] 陈建业, 赵 广. 电力电子技术在配电网中的应用[ J] . 国际电力, 2001, ( 1) .

[ 3] 滕乐天, 何维国, 刘 隽, 等. 电力电子技术对上海电网发展的革新与挑战[ J] . 供用电, 2009, ( 1) .

[ 4] 毛承雄, 范 澍, 王 丹, 等. 电力电子变压器的理论及其应用[ J] . 高电压技术, 2003, ( 12) .

[ 5] 胡兆庆, 毛承雄, 陆继明, 等. 一种新型的直流输电技术HVDC) LIGHT[ J] . 电工技术学报, 2005, ( 7) .

[ 6] 武守远, 荆 平, 戴朝波, 等. 故障限流技术及其发展[ J] . 电网技术, 2008, ( 12) .[ 7] 周雪松, 向龙瑞, 马幼捷, 等. 故障限流装置的发展和应用[ J] . 电工技术学报, 2004, ( 11) .

[ 8] 江道灼, 熬志香, 卢旭日, 等. 短路限流技术的研究与发展[ J] . 电力系统及其自动化学报, 2004, ( 11) .

徐丙垠 ( 1961- ) , 山东理工大学教授, 科汇电力自动化公司董事长李天友 ( 1963- ) , 高级工程师, 福建省电力公司副总工程师薛永端 ( 1970- ) , 教授级高级工程师, 科汇电力自动化公司总工程师金文龙 ( 1941- ) , 教授级高级工程师, 国家电网公司原发输电部处长