智能配电网自动化正在发展，配电网新技术逐步推广

智能配电网自动化正在发展，配电网新技术逐步推广

在电网的各个环节中，变电、输电、用电的智能化水平已经相当高，只有配电环节，受传统建设理念、建设条件和技术水平的限制，才成为智能化的一个洼地。

在国家政策的支持下，配电网迎来了新的发展机遇，随着建设改造的深入和分布式能源比重的提高，未来配电网的技术要求将不断提高。那么，智能电网的突破在哪里？

综合传感技术、电力电子技术、新一代通信技术和大数据处理技术的应用将成为突破“最后一公里”的关键。电气工程专家认为：未来配电网将采用变电站间高速宽带通信系统，采用智能电子设备（IED）进行自适应控制和保护，采用能量管理系统对配电网运行进行监控，充分利用智能系统，减少电能质量问题，提高供电可靠性。

未来配电网将逐步推广的新技术如下：

一、先进的配电网自动化技术

配电自动化系统对配电网中的重要设备进行连续监测和自动控制，将配电网监控系统与数据采集系统（SCADA）集成。

高级配电自动化（ADA）包括智能传感器、电子控制器和从重要馈线收集信息的双向通信系统。ADA系统采集并显示配电系统的电压、电流、有功功率、无功功率、设备状态、运行状态、事件日志等与配电系统状态有关的信息。

其优点是操作人员可以方便地远程控制电容器的接入、断路器的分断和电压的调节。变电站自动化如果配备自动开关、重合闸、电容器和先进的计量装置，可以实现电网的优化改造，提高系统的可靠性和技术性能，也就是说可以充分发挥智能电网的功能。

二。智能馈线重合闸及继电器

预计到2030年，70%的馈线将配备智能继电器和重合闸。利用馈线末端的微机继电器和重合器取代传统的机电式继电保护和控制装置是智能电网发展的必然过程。

智能馈线重合闸及继电控制设备的优点如下：

1。测量仪器能够对测量值进行连续监测和分析，及时处理测量信息，计算出有用的数据（如到故障点的故障距离）。

2。它可以通过基于工业标准协议的通信系统将ied3。具备自检能力，使IED能够检测自身内部故障并及时通知员工进行维护。

4。可存储多种工作模式，并可根据需要将负载切换到最佳工作模式。

5个。功能多样化。例如，继电保护的IED具有快速过流保护、自动重合闸、馈线保护等功能，还具有对设备环境的测量和监视功能。这些功能被集成到一个设备中，从而减少了设备内部的绕组和控制板的体积。

三、智能线路开关技术

预计到2030年，25%的配电网馈线将配备智能线路开关。目前，一些智能线路交换技术已经得到应用。这些技术使配电网实现了自愈。同时，它还支持馈线终端实现最优的电网重构，以满足分布式发电和负载均衡的需求。

它具有以下主要特点：

1。通信系统采用工业标准，支持远程控制和数据采集。交换机还支持与其他智能设备（如其他智能交换机、开关电容器、分布式电源等）的点对点通信。高可靠性的通信系统是实现上述目标的必要条件。

2。每个智能线路交换机必须包含一个独立的本地控制器，以获取本地数据并实现自动切换。

3。智能线路开关及相关控制器必须支持“双向”操作，能够检测流向并根据流向做出响应。对于配电网馈线（智能配电系统中经常发生的）的重构和可能发生潮流逆转的配电网，双向运行能力是非常必要的。

4。支持单向运行（仅适用于需要跳闸的相位）和三线运行（同时进行三相跳闸）。如果分布式发电设备位于智能线路开关的下游（远离变电站），其单相跳闸功能将被禁用，以避免损坏发电机。

四、电力电子技术

电力电子技术不仅可以为用户提供稳定的电源，还可以实现对频率、相位、电压等的灵活控制。静止无功补偿器和短路限流器是配电网中两种典型的电力电子器件。

两种典型的电力电子设备：

1。静止无功补偿器

静止同步无功补偿装置是目前最先进的无功补偿装置。它不再使用大容量电容和电感产生无功功率，而是利用电力电子器件的高频开关实现无功补偿技术的质的飞跃，特别是用于中高压电力系统的动态无功补偿。静止同步无功补偿器能在一个周期内消除小的电能质量扰动。因此，它可以解决由输出波动源（风电、光伏等）连接引起的配电网电压波动问题。

2。短路限流器

另一个典型的例子是短路限流器，在我国常被称为故障限流器。Sccls技术可以用来解决输电系统中的大短路电流问题。发电量越大，故障电流越大，有可能超过运行设备的承载能力。基于电力电子技术的SCCL可以有效地解决这一问题。SCCL的核心思想是：正常运行时为零阻抗（或低阻抗），短路故障时为高阻抗，从而限制短路电流。

五、智能逆变技术

逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置。逆变器是光伏发电系统中最复杂的设备，是系统中第二昂贵的设备，也是系统中最脆弱的部分。光伏电池板一般非常坚固可靠，使用寿命可达25年，而逆变器的寿命一般不超过10年。

小功率逆变器在光伏系统中的应用目前，光伏电池板都是串联的。如果光伏板的某一部分被阻塞，整个系统的发电效率就会降低。另外，要使光伏组件达到最佳工作状态，所有光伏板必须具有相同的方向和倾角，这就限制了屋顶光伏的布局。

与之不同的是，未来的光伏发电系统要求每个电池板都连接到自己的微逆电路上，这样可以充分挖掘每个光伏板的发电潜力，提高整个系统的发电效率。特别是当应用于错层屋面时，随着光伏发电技术的普及和光伏并网的增加，系统设计的灵活性增强，电力公司大力推广智能逆变电源。除了完成DC-AC转换的基本功能外，还将提供以下辅助服务：低/高电压交叉、自动发电、自动光抑制、谐振抑制、阻尼振荡、电网支持

六、智能变压器

传统的变压器在轻载下效率很低，存在液体介质泄漏的隐患，只有单一的上下电压功能不能提供实时调压和系统监控功能。

同时，它们不能通过单相电路提供三相电能，将来也不能一个接一个地进行部分拆修，配电变压器将作为分布式电源的接口，可以接入储能，可以接受电动汽车，并用电力电子器件代替传统的配电变压器设备。

美国电力研究所开发的智能变压器可以作为可再生能源并网的接口，包括一个双向电源接口，方便光伏、储能和电动汽车的接入，以及系统集成的指挥控制功能，除就地控制和孤岛控制外，EPRI还开发了一种中压智能型通用变压器。该技术取代了独立的功率变换器和传统的变压器，完全摒弃了传统变压器的笨重结构和大量接线。多功能IUT可提供400V直流母线电压，可用于直流配电系统供电或电动汽车快速充电。

如上所述，配电网中有许多智能新技术，如多功能固态开关技术、配电网故障预测与定位技术、先进的计量设施（AMI）、本地能源网络控制器、分布式电源，包括分布式发电设备，可再生能源、储能设备等。

总结如下：

在电力体制改革的背景下，为了提高服务水平，降低运营成本，新技术将在未来的智能配电电网中发挥重要作用。电力工业应充分利用现有的监控设施，不断发现和使用新的方法、新技术和新设备，实现供电系统的安全、高效、长期稳定运行。www.yixingdq.com