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      配電網:電力轉型的關鍵和智能電網的關鍵環節

      配電網:電力轉型的關鍵和智能電網的關鍵環節

      • 分類:新聞資訊
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      • 來源:
      • 發布時間:2021-01-11
      • 訪問量:0

      【概要描述】  能源是經濟社會發展的基石。隨著新一代能源技術和新一代信息技術的快速發展和廣泛應用,能源發展面臨著重要轉型,新一輪能源革命應運而生,即在能源生產環節實現清潔化,并逐步用清潔能源替代化石能源,大力推進煤炭清潔高效利用,著力發展非煤能源,形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系。



        能源革命的中心環節是電力,以電為中心的變革創新成了新一輪能源革命的關鍵。所有一次能源都可以轉化為電能,各種終端能源都可以用電能替代,未來能源系統的核心一定是電力系統,而電力轉型的關鍵在建設新型的配電網。在新一輪能源革命的大背景下,配電網的功能定位正在發生深刻變化。除電力輸送、分配等傳統功能外,配電網還將是資源優化配置的載體。

        提供安全、可靠、高效、綠色、互動的電能服務是配電網的根本職責和目標。長期以來,我國配電網受管理、投資、歷史等原因的影響,網架結構相對薄弱,設備質量較差,供電能力和可靠性不高。隨著國家新型城鎮化和新農村建設、城鄉一體化加快推進,分布式電源、電動汽車快速發展,配電網呈現出多源、互聯、泛在特征,對供電安全性、可靠性、互動性和適應性提出了更高的要求。

        配電網是智能電網的關鍵環節。不管國外還是國內,智能電網建設的重點都在配電網的智能化提升。提高供電可靠性和電能質量問題,需要配電網進一步智能化;多種能源、電動汽車和充電站的接入,配電網需要具有更強的自愈能力、更高的安全性,并支持與用戶互動,電網需要從傳統的供方主導、單向供電、基本依賴人工管理的運營模式向用戶參與、潮流雙向流動、高度智能化的方向轉變。

        配電網是能源綜合服務平臺。配網業務可以為綜合能源系統中能源的生產、傳輸和消費之間建立一種關聯。未來的城市配電網將逐步演變為綜合能源服務系統,具有系統性、廣泛性、包容性、開放性、互動性。分布式能源、儲能、電動汽車、微電網等,可以在較大范圍內實現多能互補系統的集成優化。配電網還可以實現天然氣與風能、太陽能、地熱能、生物質能等能源的協同開發利用。

        配電網是市場化交易的載體。配電網用戶側不僅可以有分布式能源、儲能、控制系統在內的配(微)電網,配電網還可以調節不同用戶之間的電量余缺和峰谷差。配電網將成為需求側配合供給側,以更為有效地實現供需平衡、供需雙方互動的平臺,為分布式能源、工商業節能、居民節能、用能服務等不同用戶主體提供解決方案以及增值服務,滿足各種市場化交易需求。

        加強配電網建設是建設全國堅強電網至關重要的一環。21世紀以來,隨著經濟社會的發展,我國配電網建設持續“加碼”。2015年,《配電網建設改造行動計劃(2015-2020年)》、《關于加快配電網建設改造的指導意見》相繼出臺,對推進配電自動化和智能用電信息采集系統建設,實現配電網可觀可控,滿足新能源、分布式電源及電動汽車等多元化負荷發展需求,推動智能電網建設與互聯網深度融合等內容提出了明確的發展要求。

        配電網建設改造的持續推進,其根本目的是為了更好地實現配電網的安全、經濟、可靠和高效供電。

        近年來,通過城鄉配電網的智能化建設,我國供電能力切實得到增強,變(配)電容量、線路長度同比增幅顯著,供電能力總體充裕;供電質量持續提高;電網結構日趨完善,在國家新型城鎮化試點區域組織開展了新型城鎮配網示范建設;裝備智能化程度顯著提升,推進配電自動化系統建設,加快安裝智能電表,實現用電信息自動采集;投資規模不斷加大,2016年配電網基建投資同比增長約30%;2017年,占電網總投資58%的110kV及以下電網投資同比增長35.6%。

        《南方電網發展規劃(2013~2020年)》指出,將加強城鄉配電網建設,推廣建設智能電網,到2020年城市配電網自動化覆蓋率達到80%;國家電網公司也提出,2017年將加快配電網建設改造。

        為持續推進智能配電網建設,配電網建設改造進程仍有許多工作需要我們去規劃、設計、倡導、貫徹、落實和實現。

        首先,要合理地改善網架結構接線方式,利用多區域分別連接的方式,也可以用環網方式。配電網結構決定了網絡運行的可靠性、靈活性。以北京為例,其高壓配電網以環網、放射狀運行(即“手拉手”網格結構)為主,然而其中壓配電網提升空間較大,電網結構相對薄弱,網絡接線模式復雜,難以形成標準化。

        此外,國外先進水平10(20)kV城網架空線路絕緣化率高達80%以上,而國內目前僅達到22.4%。中國電力科學院智能配電網首席專家馬釗曾指出,一線城市力爭構建兼具可靠性和靈活性的網絡架構,全面實現雙側電源和環網結構,加強中壓線路聯絡率,提高負荷轉供能力;對于其他城市、城鎮,結合本地經濟、負荷發展,首要解決高壓配網N-1能力不足問題、“單線單變”問題,逐步改善中壓配網分段不足和線路聯絡不足問題;鄉村地區首先改善供電半徑問題。

        其次,繼續加大新技術的應用力度。引進集中化管理的配電系統,可以利用先進的通信網絡,采用統一的平臺和模型,來實現包括監視、控制、維護、能量管理(EMS)、配電管理(DMS)、市場運營(MOS)等和其他各類信息系統之間的綜合集成,最終實現電網信息的高度集成化。

        同時,借助傳感技術、測量技術,對輸、配電設備的運行狀況進行實時的監控和測量,然后把測得的數據進行及時有效的收集、整合、并進行數據分析,更好地實現了配電網安全、經濟、可靠、高效的目標。

        此外,應用高壓大功率電力電子器件和裝備,以及新型的高性能電極、儲能、電介質和儲氫材料等的發明和使用;還有其他新材料,如納米復合材料、場(包括電場和磁場)控和溫控的非線性介質材料、新型絕緣材料、絕緣體—金屬相變材料、新型鐵磁材料、用于高效低能耗的電力傳感器材料等。新材料和新技術的應用將簡化電網的結構和控制,優化電網的運行,并能對電源波動和電網故障作出響應。

        馬釗認為,一線城市仍應著力提升中、低壓光纖及其他通信網絡的建設;其他地區應增強高、中壓通信基礎設施建設,并配合適度發展不同程度自動化設備水平。發展具有自適應功能的電力設備和保護設備,可以顯著降低電網對于傳感、通訊和數據處理的技術要求,這對于提高電網的安全可靠性和綜合效益是非常有益的。

        再次,要合理分配電網資源。在電網資源分配的過程中,重點對待電網初期設計階段的電網資源分配工作,結合國家要求和工程要求,同時根據配電網工程具體情況,選擇合適的電線電纜;在配網設計的過程中,結合線路長短不同的情況,并根據不同的季節和時間段,將電量負荷預測工作落實到位;在對材料進行管理和使用時,要確保配電網運作系統的完整性,在高標準管理模式的幫助下,從整體上配置資源,嚴格控制資源的使用;全面落實行之有效的驗收把關管理措施,為供電可靠性筑起最后一道“防線”。

        同時,全面系統地掌握現有配電網設備和網絡的健康水平以配電網資產的精益化高效管理為出發點。針對配電設備量大面廣、單體價格相對低廉,配電網結構復雜多變等特點,馬釗指出,當前應盡快深化研發適應我國國情和配網管控方式的資產管理理論/應用體系,并深入開展試點工作,進而對有益的方案進行推廣應用。

        2020年,我國將基本建成城鄉統籌、安全可靠、經濟高效、技術先進、環境友好,與小康社會相適應的現代配電網。為此,智能配電網建設改造還須砥礪前行。

      配電網:電力轉型的關鍵和智能電網的關鍵環節

      【概要描述】  能源是經濟社會發展的基石。隨著新一代能源技術和新一代信息技術的快速發展和廣泛應用,能源發展面臨著重要轉型,新一輪能源革命應運而生,即在能源生產環節實現清潔化,并逐步用清潔能源替代化石能源,大力推進煤炭清潔高效利用,著力發展非煤能源,形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系。



        能源革命的中心環節是電力,以電為中心的變革創新成了新一輪能源革命的關鍵。所有一次能源都可以轉化為電能,各種終端能源都可以用電能替代,未來能源系統的核心一定是電力系統,而電力轉型的關鍵在建設新型的配電網。在新一輪能源革命的大背景下,配電網的功能定位正在發生深刻變化。除電力輸送、分配等傳統功能外,配電網還將是資源優化配置的載體。

        提供安全、可靠、高效、綠色、互動的電能服務是配電網的根本職責和目標。長期以來,我國配電網受管理、投資、歷史等原因的影響,網架結構相對薄弱,設備質量較差,供電能力和可靠性不高。隨著國家新型城鎮化和新農村建設、城鄉一體化加快推進,分布式電源、電動汽車快速發展,配電網呈現出多源、互聯、泛在特征,對供電安全性、可靠性、互動性和適應性提出了更高的要求。

        配電網是智能電網的關鍵環節。不管國外還是國內,智能電網建設的重點都在配電網的智能化提升。提高供電可靠性和電能質量問題,需要配電網進一步智能化;多種能源、電動汽車和充電站的接入,配電網需要具有更強的自愈能力、更高的安全性,并支持與用戶互動,電網需要從傳統的供方主導、單向供電、基本依賴人工管理的運營模式向用戶參與、潮流雙向流動、高度智能化的方向轉變。

        配電網是能源綜合服務平臺。配網業務可以為綜合能源系統中能源的生產、傳輸和消費之間建立一種關聯。未來的城市配電網將逐步演變為綜合能源服務系統,具有系統性、廣泛性、包容性、開放性、互動性。分布式能源、儲能、電動汽車、微電網等,可以在較大范圍內實現多能互補系統的集成優化。配電網還可以實現天然氣與風能、太陽能、地熱能、生物質能等能源的協同開發利用。

        配電網是市場化交易的載體。配電網用戶側不僅可以有分布式能源、儲能、控制系統在內的配(微)電網,配電網還可以調節不同用戶之間的電量余缺和峰谷差。配電網將成為需求側配合供給側,以更為有效地實現供需平衡、供需雙方互動的平臺,為分布式能源、工商業節能、居民節能、用能服務等不同用戶主體提供解決方案以及增值服務,滿足各種市場化交易需求。

        加強配電網建設是建設全國堅強電網至關重要的一環。21世紀以來,隨著經濟社會的發展,我國配電網建設持續“加碼”。2015年,《配電網建設改造行動計劃(2015-2020年)》、《關于加快配電網建設改造的指導意見》相繼出臺,對推進配電自動化和智能用電信息采集系統建設,實現配電網可觀可控,滿足新能源、分布式電源及電動汽車等多元化負荷發展需求,推動智能電網建設與互聯網深度融合等內容提出了明確的發展要求。

        配電網建設改造的持續推進,其根本目的是為了更好地實現配電網的安全、經濟、可靠和高效供電。

        近年來,通過城鄉配電網的智能化建設,我國供電能力切實得到增強,變(配)電容量、線路長度同比增幅顯著,供電能力總體充裕;供電質量持續提高;電網結構日趨完善,在國家新型城鎮化試點區域組織開展了新型城鎮配網示范建設;裝備智能化程度顯著提升,推進配電自動化系統建設,加快安裝智能電表,實現用電信息自動采集;投資規模不斷加大,2016年配電網基建投資同比增長約30%;2017年,占電網總投資58%的110kV及以下電網投資同比增長35.6%。

        《南方電網發展規劃(2013~2020年)》指出,將加強城鄉配電網建設,推廣建設智能電網,到2020年城市配電網自動化覆蓋率達到80%;國家電網公司也提出,2017年將加快配電網建設改造。

        為持續推進智能配電網建設,配電網建設改造進程仍有許多工作需要我們去規劃、設計、倡導、貫徹、落實和實現。

        首先,要合理地改善網架結構接線方式,利用多區域分別連接的方式,也可以用環網方式。配電網結構決定了網絡運行的可靠性、靈活性。以北京為例,其高壓配電網以環網、放射狀運行(即“手拉手”網格結構)為主,然而其中壓配電網提升空間較大,電網結構相對薄弱,網絡接線模式復雜,難以形成標準化。

        此外,國外先進水平10(20)kV城網架空線路絕緣化率高達80%以上,而國內目前僅達到22.4%。中國電力科學院智能配電網首席專家馬釗曾指出,一線城市力爭構建兼具可靠性和靈活性的網絡架構,全面實現雙側電源和環網結構,加強中壓線路聯絡率,提高負荷轉供能力;對于其他城市、城鎮,結合本地經濟、負荷發展,首要解決高壓配網N-1能力不足問題、“單線單變”問題,逐步改善中壓配網分段不足和線路聯絡不足問題;鄉村地區首先改善供電半徑問題。

        其次,繼續加大新技術的應用力度。引進集中化管理的配電系統,可以利用先進的通信網絡,采用統一的平臺和模型,來實現包括監視、控制、維護、能量管理(EMS)、配電管理(DMS)、市場運營(MOS)等和其他各類信息系統之間的綜合集成,最終實現電網信息的高度集成化。

        同時,借助傳感技術、測量技術,對輸、配電設備的運行狀況進行實時的監控和測量,然后把測得的數據進行及時有效的收集、整合、并進行數據分析,更好地實現了配電網安全、經濟、可靠、高效的目標。

        此外,應用高壓大功率電力電子器件和裝備,以及新型的高性能電極、儲能、電介質和儲氫材料等的發明和使用;還有其他新材料,如納米復合材料、場(包括電場和磁場)控和溫控的非線性介質材料、新型絕緣材料、絕緣體—金屬相變材料、新型鐵磁材料、用于高效低能耗的電力傳感器材料等。新材料和新技術的應用將簡化電網的結構和控制,優化電網的運行,并能對電源波動和電網故障作出響應。

        馬釗認為,一線城市仍應著力提升中、低壓光纖及其他通信網絡的建設;其他地區應增強高、中壓通信基礎設施建設,并配合適度發展不同程度自動化設備水平。發展具有自適應功能的電力設備和保護設備,可以顯著降低電網對于傳感、通訊和數據處理的技術要求,這對于提高電網的安全可靠性和綜合效益是非常有益的。

        再次,要合理分配電網資源。在電網資源分配的過程中,重點對待電網初期設計階段的電網資源分配工作,結合國家要求和工程要求,同時根據配電網工程具體情況,選擇合適的電線電纜;在配網設計的過程中,結合線路長短不同的情況,并根據不同的季節和時間段,將電量負荷預測工作落實到位;在對材料進行管理和使用時,要確保配電網運作系統的完整性,在高標準管理模式的幫助下,從整體上配置資源,嚴格控制資源的使用;全面落實行之有效的驗收把關管理措施,為供電可靠性筑起最后一道“防線”。

        同時,全面系統地掌握現有配電網設備和網絡的健康水平以配電網資產的精益化高效管理為出發點。針對配電設備量大面廣、單體價格相對低廉,配電網結構復雜多變等特點,馬釗指出,當前應盡快深化研發適應我國國情和配網管控方式的資產管理理論/應用體系,并深入開展試點工作,進而對有益的方案進行推廣應用。

        2020年,我國將基本建成城鄉統籌、安全可靠、經濟高效、技術先進、環境友好,與小康社會相適應的現代配電網。為此,智能配電網建設改造還須砥礪前行。

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        能源是經濟社會發展的基石。隨著新一代能源技術和新一代信息技術的快速發展和廣泛應用,能源發展面臨著重要轉型,新一輪能源革命應運而生,即在能源生產環節實現清潔化,并逐步用清潔能源替代化石能源,大力推進煤炭清潔高效利用,著力發展非煤能源,形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系。

      配電網:電力轉型的關鍵和智能電網的關鍵環節

        能源革命的中心環節是電力,以電為中心的變革創新成了新一輪能源革命的關鍵。所有一次能源都可以轉化為電能,各種終端能源都可以用電能替代,未來能源系統的核心一定是電力系統,而電力轉型的關鍵在建設新型的配電網。在新一輪能源革命的大背景下,配電網的功能定位正在發生深刻變化。除電力輸送、分配等傳統功能外,配電網還將是資源優化配置的載體。

        提供安全、可靠、高效、綠色、互動的電能服務是配電網的根本職責和目標。長期以來,我國配電網受管理、投資、歷史等原因的影響,網架結構相對薄弱,設備質量較差,供電能力和可靠性不高。隨著國家新型城鎮化和新農村建設、城鄉一體化加快推進,分布式電源、電動汽車快速發展,配電網呈現出多源、互聯、泛在特征,對供電安全性、可靠性、互動性和適應性提出了更高的要求。

        配電網是智能電網的關鍵環節。不管國外還是國內,智能電網建設的重點都在配電網的智能化提升。提高供電可靠性和電能質量問題,需要配電網進一步智能化;多種能源、電動汽車和充電站的接入,配電網需要具有更強的自愈能力、更高的安全性,并支持與用戶互動,電網需要從傳統的供方主導、單向供電、基本依賴人工管理的運營模式向用戶參與、潮流雙向流動、高度智能化的方向轉變。

        配電網是能源綜合服務平臺。配網業務可以為綜合能源系統中能源的生產、傳輸和消費之間建立一種關聯。未來的城市配電網將逐步演變為綜合能源服務系統,具有系統性、廣泛性、包容性、開放性、互動性。分布式能源、儲能、電動汽車、微電網等,可以在較大范圍內實現多能互補系統的集成優化。配電網還可以實現天然氣與風能、太陽能、地熱能、生物質能等能源的協同開發利用。

        配電網是市場化交易的載體。配電網用戶側不僅可以有分布式能源、儲能、控制系統在內的配(微)電網,配電網還可以調節不同用戶之間的電量余缺和峰谷差。配電網將成為需求側配合供給側,以更為有效地實現供需平衡、供需雙方互動的平臺,為分布式能源、工商業節能、居民節能、用能服務等不同用戶主體提供解決方案以及增值服務,滿足各種市場化交易需求。

        加強配電網建設是建設全國堅強電網至關重要的一環。21世紀以來,隨著經濟社會的發展,我國配電網建設持續“加碼”。2015年,《配電網建設改造行動計劃(2015-2020年)》、《關于加快配電網建設改造的指導意見》相繼出臺,對推進配電自動化和智能用電信息采集系統建設,實現配電網可觀可控,滿足新能源、分布式電源及電動汽車等多元化負荷發展需求,推動智能電網建設與互聯網深度融合等內容提出了明確的發展要求。

        配電網建設改造的持續推進,其根本目的是為了更好地實現配電網的安全、經濟、可靠和高效供電。

        近年來,通過城鄉配電網的智能化建設,我國供電能力切實得到增強,變(配)電容量、線路長度同比增幅顯著,供電能力總體充裕;供電質量持續提高;電網結構日趨完善,在國家新型城鎮化試點區域組織開展了新型城鎮配網示范建設;裝備智能化程度顯著提升,推進配電自動化系統建設,加快安裝智能電表,實現用電信息自動采集;投資規模不斷加大,2016年配電網基建投資同比增長約30%;2017年,占電網總投資58%的110kV及以下電網投資同比增長35.6%。

        《南方電網發展規劃(2013~2020年)》指出,將加強城鄉配電網建設,推廣建設智能電網,到2020年城市配電網自動化覆蓋率達到80%;國家電網公司也提出,2017年將加快配電網建設改造。

        為持續推進智能配電網建設,配電網建設改造進程仍有許多工作需要我們去規劃、設計、倡導、貫徹、落實和實現。

        首先,要合理地改善網架結構接線方式,利用多區域分別連接的方式,也可以用環網方式。配電網結構決定了網絡運行的可靠性、靈活性。以北京為例,其高壓配電網以環網、放射狀運行(即“手拉手”網格結構)為主,然而其中壓配電網提升空間較大,電網結構相對薄弱,網絡接線模式復雜,難以形成標準化。

        此外,國外先進水平10(20)kV城網架空線路絕緣化率高達80%以上,而國內目前僅達到22.4%。中國電力科學院智能配電網首席專家馬釗曾指出,一線城市力爭構建兼具可靠性和靈活性的網絡架構,全面實現雙側電源和環網結構,加強中壓線路聯絡率,提高負荷轉供能力;對于其他城市、城鎮,結合本地經濟、負荷發展,首要解決高壓配網N-1能力不足問題、“單線單變”問題,逐步改善中壓配網分段不足和線路聯絡不足問題;鄉村地區首先改善供電半徑問題。

        其次,繼續加大新技術的應用力度。引進集中化管理的配電系統,可以利用先進的通信網絡,采用統一的平臺和模型,來實現包括監視、控制、維護、能量管理(EMS)、配電管理(DMS)、市場運營(MOS)等和其他各類信息系統之間的綜合集成,最終實現電網信息的高度集成化。

        同時,借助傳感技術、測量技術,對輸、配電設備的運行狀況進行實時的監控和測量,然后把測得的數據進行及時有效的收集、整合、并進行數據分析,更好地實現了配電網安全、經濟、可靠、高效的目標。

        此外,應用高壓大功率電力電子器件和裝備,以及新型的高性能電極、儲能、電介質和儲氫材料等的發明和使用;還有其他新材料,如納米復合材料、場(包括電場和磁場)控和溫控的非線性介質材料、新型絕緣材料、絕緣體—金屬相變材料、新型鐵磁材料、用于高效低能耗的電力傳感器材料等。新材料和新技術的應用將簡化電網的結構和控制,優化電網的運行,并能對電源波動和電網故障作出響應。

        馬釗認為,一線城市仍應著力提升中、低壓光纖及其他通信網絡的建設;其他地區應增強高、中壓通信基礎設施建設,并配合適度發展不同程度自動化設備水平。發展具有自適應功能的電力設備和保護設備,可以顯著降低電網對于傳感、通訊和數據處理的技術要求,這對于提高電網的安全可靠性和綜合效益是非常有益的。

        再次,要合理分配電網資源。在電網資源分配的過程中,重點對待電網初期設計階段的電網資源分配工作,結合國家要求和工程要求,同時根據配電網工程具體情況,選擇合適的電線電纜;在配網設計的過程中,結合線路長短不同的情況,并根據不同的季節和時間段,將電量負荷預測工作落實到位;在對材料進行管理和使用時,要確保配電網運作系統的完整性,在高標準管理模式的幫助下,從整體上配置資源,嚴格控制資源的使用;全面落實行之有效的驗收把關管理措施,為供電可靠性筑起最后一道“防線”。

        同時,全面系統地掌握現有配電網設備和網絡的健康水平以配電網資產的精益化高效管理為出發點。針對配電設備量大面廣、單體價格相對低廉,配電網結構復雜多變等特點,馬釗指出,當前應盡快深化研發適應我國國情和配網管控方式的資產管理理論/應用體系,并深入開展試點工作,進而對有益的方案進行推廣應用。

        2020年,我國將基本建成城鄉統籌、安全可靠、經濟高效、技術先進、環境友好,與小康社會相適應的現代配電網。為此,智能配電網建設改造還須砥礪前行。

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