配电网后评价指标体系

配电网后评价指标体系
配电网后评价指标体系

**县(区)中低压配电网后评价指标体系

2019年5月

本指标体系用于量化分析县域中低压配电网投资成效,有关说明如下:

一、指标构建思路

报告从配电网实施过程、电网发展效益、投入产出效益、社会效益、财务效益5个方面构建了指标体系,各类指标选取及计算过程中充分考虑了与电网规划、电网发展诊断等技术咨询成果的衔接,保证了各项指标数据来源的准确性与科学性,同时也便于后续将“规划”、“诊断”、“投资成效”三个专题进行融合,形成综合技术支撑体系,共同指导后续配网投资建设。

二、指标构成

(一)配电网实施过程

1、配电网决策阶段

规划阶段:

评价单位:地市经研所、县公司

规划目标实现率、规划规模偏差率(规划配变容量偏差率、规划10kV线路长度偏差率、规划0.38kV线路长度偏差率)可研阶段:

评价单位:设计院、县公司

可研目标实现率、可研规模偏差率(可研配变容量偏差率、可研10kV线路长度偏差率、可研0.38kV线路长度偏差率)核准阶段:

评价单位:县公司

核准投资偏差率、核准项目数量偏差率

初设阶段:

评价单位:设计院、县公司

初设配变容量偏差率、初设10kV线路长度偏差率、初设0.38kV线路长度偏差率

2、配电网建设实施

评价单位:县公司、施工单位、结算单位、决算单位

进度控制:按期完工项目占比、提前完工项目占比、延期完工项目占比、截至评价时点未完工项目占比

质量控制:优质工程占比、合格工程占比、不合格工程占比

安全控制评价:人身伤亡事故、机械事故、火灾事故、交通事故

项目变更:新增项目、变更项目、取消项目对应规模及投资变化情况

竣工验收评价:竣工验收报告情况、结算完成率、决算完成率、结算质量、决算质量

投资控制:计划与实际投资偏差率、转资率

(二)电网发展效益

评价单位(包括以下类):县公司

供电能力:户均配变容量、导线截面占比、配变容载比、分布式电源渗透率、可控负荷接入规模

网架结构:10千伏线路联络率、10千伏线路“N-1”通过率、10千伏电网典型接线占比、线路平均供电半径分布利用效率:线路利用效率、配变利用效率、10千伏及以下综合线损率

装备水平:设备运行年限分布、高损配变占比、智能电表覆盖率

供电质量指标:低电压户数占比、供电可靠率、综合电压合格率

(三)投入产出效益

评价单位:县公司、供电所、设计单位

解决低电压:解决低电压户数偏差率、单位投资解决低电压户数偏差率

边际投资输配电量:边际投资输配电量

满足新增负荷需求:增供负荷偏差率、单位投资增供负荷偏差率、增售电量偏差率、单位投资增售电量偏差率

解决设备重过载:解决重过载配变台数偏差率、单位投资解决重过载配变台数偏差率、解决重过载线路条数偏差率、单位投资重过载线路条数偏差率

网架结构加强、消除设备安全隐患:新增互联条数和满足N-1线路条数偏差率、单位投资新增互联条数和满足N-1线路条数偏差率

高损配变改造:更换高损配变台数偏差率、单位投资更换高损配变台数偏差率

配电自动化:单位投资配电自动化覆盖终端提升

(四)社会效益

评价单位:县公司

对区域经济社会发展的影响、对产业技术进步的影响、对服务用户质量的影响、利益相关方的效益评价、专项投资效益(五)财务效益

评价单位:县公司、供电所

内部收益率(总投资)、财务净现值、投资回收期、息税前利润、总投资收益率、单位输配电量成本费用、单位资产运行维护费比率

中低压配电网后评价指标体系图

三、评价方法

在本次工作中,采用的主要分析方法有:参照法、对比分析法,趋势分析法

参考法:依据相关技术导则、政府文件,确定指标标准。

对比分析法:分析2014年到2018年以来县域配电网指标变化情况,通过前后对比评价近年来全县及各供电所配网投资成效;通过横向上对比各个供电所之间和各供电所与全县配网指标水平的差异,评价全省各供电所配网投资成效的优劣;同时通过现状指标与国家、政府及省公司各级目标的差距来指导下一步投资方向。

趋势分析法:分析2014年以来,配网指标变化情况,结合经济发展及后续配网投资分析全省配网指标发展趋势。

四、指标计算

(一)配电网实施过程

1、配电网决策阶段

规划阶段:

规划配变容量偏差率=(实际建成配变容量-规划配变容量)/规划配变容量

规划10kV线路长度偏差率=10kV实际建成线路长度-10)kV规划线路长度)/10kV规划线路长度

规划10kV以下线路长度偏差率=(10kV以下实际建成线路长度-10kV以下规划线路长度)/10kV以下规划线路长度规划目标实现偏差率=(规划项目个数-规划目标实现项目

个数)/规划项目总个数

可研阶段:

可研配变容量偏差率=(实际建成配变容量-可研配变容量)/可研配变容量

可研10kV线路长度偏差率=10kV实际建成线路长度-10kV 可研线路长度)/10kV可研线路长度

可研0.38kV线路长度偏差率=(10kV以下实际建成线路长度-10kV以下可研线路长度)/10kV以下可研线路长度可研目标实现偏差率=(可研项目个数-可研目标实现项目个数)/可研项目总个数

核准阶段

核准投资偏差率=(10kV计划项目个数-10kV完成核准项目个数)/10kV计划项目个数

核准项目数量偏差率=(10kV计划项目个数-10kV完成核准项目个数)/10kV计划项目个数

初设阶段

初设配变容量偏差率=(实际建成配变容量-初设配变容量)/初设配变容量

初设10kV线路长度偏差率=(10kV实际建成线路长度-10kV初设线路长度)/10kV初设线路长度

初设0.38kV线路长度偏差率=(0.38kV实际建成线路长度-0.38kV以下初设线路长度)/0.38kV以下初设线路长度

2.项目建设实施

进度控制评价

按期完工项目占比=按期完工项目个数/项目总个数

提前完工项目占比=提前完工项目个数/项目总个数

延期完工项目占比=延期完工项目个数/项目总个数

截至评价时点未完工项目占比=截至评价时点未完工项目个数/项目总个数

质量控制:

优质工程占比=优质工程项目个数/项目总个数

合格工程占比=合格工程项目个数/项目总个数

不合格工程占比=不合格工程项目个数/项目总个数

安全控制评价:

统计评价年份配网建设发生的人身伤亡事故、机械事故、火灾事故、交通事故

项目变更:

统计评价年份配网新增项目、变更项目、取消项目对应规模及投资变化情况

竣工验收评价:

统计评价年份配网竣工验收情况及主要验收结论、结算完成情况、决算完成情况

投资控制:

计划与实际投资偏差率=(实际投资-计划投资)/计划投资(二)电网指标

1.供电能力

(1)户均配变容量:

该指标反映某一区域电网配变容量对于负荷的供电能力。 户均配变容量=配变总容量/用户数×100%

注:用户数为低压居民用户数。

(2)导线截面占比

该指标主要反映线路导线截面标准化情况

70mm 2以下架空线路占比=70mm 2以下架空线路长度(公里)/架空线路总长度(公里)×100%

185mm 2以下电缆线路占比=185mm 2以下电缆线路长度(公里)/电缆线路总长度(公里)×100%

(3)配变容载比

该指标整体上反映某一区域电网配变容量对于负荷的供电能力,是评估区域内某一时刻投入的配变总容量与对应的负荷的比值。

max P s R ei

S ∑=

Rs :配变容载比,千伏安/千瓦; Pmax :地区配网10千伏供电负荷,万千瓦;

ΣSei :地区配网10千伏配变总容量,万千伏安。

(4)分布式电源渗透率及接入容量

统计口径:接入所在配电网的分布式电源渗透率,以及分布式风电、光伏、小水电的容量。

分布式电源渗透率=分布式电源供电量/配电网区域用电量×100%。

(5)可控负荷接入规模

统计口径:接入所在配电网可控负荷总的规模。

2.网架结构

(1)10千伏电网互联率

10(20)千伏电网互联率(%)=满足互联结构的10(20)千伏线路条数(条)/10(20)千伏线路总条数(条)(2)10千伏N-1通过率

10千伏电网N-1通过率(%)=满足N-1的线路条数(条)/总线路条数(条)

注:计算N-1通过率时,应考虑本级和下一级电网的转供能力。

(3)典型接线占比

该指标反应各类典型接线分布情况,架空网分别统计单联络、多联络、辐射式接线比例,电缆网分别统计双环网比例、单环网比例、双射比例、单射比例,各类典型接线方式的比例,典型接线方式的定义见《Q/GDW1738-2012配电网规划设计技术导则》P20。

某电压等级某类供区单辐射接线比例=(该电压等级该类供区单辐射接线线路条数/该电压等级该类供区线路总条数)×100%;其他同理。

(4)线路平均供电半径

反映10千伏线路分类供区平均供电半径改善效果。10千伏线路平均供电半径是10千伏线路供电半径的平均值。10千

伏线路某类供区的供电半径指该类供区从变电站(配电变压器)低压侧出线到其供电的最远负荷点之间的线路长度。

3.利用效率:

(1)线路利用效率

1)10千伏线路最大负载率

10千伏线路最大负载率(%)=线路最大工作电流(安)/线路长期允许载流量(安)线路最大负载率=最大负荷日的线路最大负荷/线路主干持续传输容量;

2)10千伏线路最大负载率分布

按80%以上、80~60%、60~40%、40~20%和20%以下五档,统计线路条数占比。

(2)配变利用效率

1)10千伏配变年最大负载率

配变年最大负载率(%)=配变年最大负荷(万千瓦)/配变容量(万千伏安)

2)10千伏配变最大负载率分布

按80%以上、80~60%、60~40%、40~20%和20%以下五档,统计线路条数占比。

3)10千伏配变年运行平均负载率

配变年运行等效平均负载率(%)=地区配电网年供电量/(配变容量×8760)

(3)10千伏及以下配网线损率=(输入电量-输出电量)/输入电量

输入电量:10千伏电压等级电厂上网电量+其它电压等级转入电量

输出电量:10千伏及以下售电量+其它电压等级转出电量

4、装备水平

(1)设备(配变、线路)运行年限分布

该指标表示设备自投运年至统计年的运行时间。设备主要包括变压器和线路。变压器按照台数占比统计(不包括用户变),线路按长度占比统计。该指标说明电网的主要设备资产年限。

该指标按10年以下,10~20年和20年以上三个区段分别统计。

(2)高损配变占比:

该指标指10(20)千伏公用配电变压器中S7(S8)及以下型号配电变压器台数分别占总公用配电变压器台数的比例。

S7(S8)及以下配电变压器台数占比(%)=S7(S8)及以下配电变压器数量(台)/配电变压器总数量(台)×100% (3)智能电表覆盖率

该指标反映该地区智能电表覆盖情况。

智能电表覆盖率=智能电表数/总表数

5.供电质量

(1)低电压户数占比

低电压户数占比=地区低电压用户数(户)/地区低压用户数(户)

(2)供电可靠率

供电可靠率(RS-3)为不计及因系统电源不足而需限电的情况。

RS-3(%) = (1- 用户平均停电时间-用户平均限电停电时间

)×100%

统计期间时间

(3)综合电压合格率

该指标适用于各级配电网络,共分为A、B、C、D四类。其中,A类电压合格率为地区供电负荷的变电站和发电厂的10千伏母线电压合格率;B类电压合格率为35千伏、66千伏专线供电和110千伏及以上供电的用户端电压合格率;C类电压合格率为10千伏线路末端用户的电压合格率;D类电压合格率为低压配电网的首末端和部分主要用户的电压合格率。根据配电网电压等级的不同,高压配电网采用A、B类电压合格率;中低压配电网采用C、D类电压合格率。

某监测点电压合格率指标的计算公式如下:

电压合格率(%)=(1—

电压超限时间

)×100% 总运行统计时间

根据《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》(国家电网生[2009]133号)有关规定,综合电压合格率可由A、B、C、D类电压合格率通过下式计算得到:

综合电压合格率(%)= 0.5V A+0.5×

V B+V C+V D

3

式中,V A、V B、V C、V D分别表示A、B、C、D类电压合格率。

(4)各供电所10千伏线路故障跳闸情况

统计全县、各供电分区、供电所10千伏线路中频繁跳闸的情况,停电次数等指标。

(三)投入产出指标

1.解决低电压

解决低电压户数偏差率=(实际解决低电压户数-可研预期解决低电压户数)/可研预期解决低电压户数

单位投资解决低电压户数偏差率=(实际单位投资解决低电压户数-可研预期单位投资解决低电压户数)/可研预期单位投资解决低电压户数

2.边际投资输配电量

边际投资输配电量(kWh/元)=配电网输配电量增量/配电网输配电量增量对应的完成投资

配电网输配电量增量=评价年配电网输配电量-基准年配电网输配电量。

3.满足新增负荷需求

(1)单位投资增供负荷=(评价年分摊供电负荷-基准年分摊供电负荷)/满足新增负荷需求总投资

(2)单位投资增售电量=(评价年分摊售电量-基准年分摊售电量)/满足新增负荷需求总投资

其中:

分摊供电负荷=满足新增负荷需求总投资/配网总投资×地区供电负荷。

分摊售电量=满足新增负荷需求总投资/配网总投资×地区售电量。

4.解决设备重过载

(1)解决重过载配变台数偏差率=(实际解决重过载配变台数-可研预期解决重过载配变台数)/可研预期解决重过载配变台数

(2)单位投资解决重过载配变台数偏差率=(实际单位投资解决重过载配变台数-可研预期单位投资解决重过载配变台数)/可研预期单位投资解决重过载配变台数

(3)解决重过载线路条数偏差率=(实际解决重过载线路条数-可研预期解决重过载线路条数)/可研预期解决重过载线路条数

(4)单位投资解决重过载配变台数偏差率=(实际单位投资解决重过载线路条数-可研预期单位投资解决重过载线路条数)/可研预期解决重过载线路条数

5.网架结构加强、消除设备安全隐患

(1)单位投资互联条数(互联率)提升值=(2018年互联条数(互联率)-2014年互联条数(互联率))/2014-2018年加强网架结构项目和消除设备安全隐患项目总投资

(2)单位投资满足N-1线路条数(N-1通过率)提升值=(2018年满足N-1线路条数(N-1通过率)-2014年满足N-1线路条数(N-1通过率))/2014-2018年加强网架结构项目和消除设备安全隐患项目总投资

6.高损配变改造

单位投资高损配变台数(占比)下降值=(2018年高损配变台数(占比)-2014年高损配变台数(占比))/2014-2018年高损配变改造项目总投资。

(四)社会效益指标

1.对区域经济社会发展的影响

统计项目投运后地区GDP、居民收入、就业人数的增长情况,分析项目对当地居民收入提高的作用和影响。对于光伏扶贫项目,还需计算农户每年增收。主要评价指标有每户农户每年增收,计算公式为:每户农户每年增收=结算电量*结算电价/农户数。

此外,还应从用户平均时间降低率、电压合格率提升率等方面分析项目对当地居民生活水平提升的作用和影响。其中用户平均时间降低率=(评价年用户平均停电时间-基准年户平均停电时间)/基准年用户平均停电时间*100%,电压合格率提升率=(评价年综合电压合格率-基准年综合电压合格率)/基准年综合电压合格率*100%。

2.对产业技术进步的影响

从配电网自动化和智能化水平的提升、分布式电源的并网、配电网建设“四新”的应用等方面分别分析项目对行业技术进步的推动作用。

3.对服务用户质量的影响

从10kV户均配变容量、用户平均时间降低率、电压合格率

提升率、低电压用户占比降低率等方面评价项目对提升用户供电可靠性和供电质量的影响。对于实际计算的用户平均时间、低电压用户占比上升,或电压合格率下降,应具体分析原因。

主要评价指标有10kV户均配变容量、用户平均时间降低率、电压合格率提升率、低电压用户占比降低率。例如:低电压用户占比降低率=(评价年低电压用户占比-基准年低电压用户占比)/基准年低电压用户占比

4.利益相关方的效益评价

政府层面,根据全寿命周期财务评价计算项目的纳税情况,评价项目对政府税收的贡献。

建设单位层面:从项目投资效益、财务效益指标分析配网项目对建设单位经营效益提升的影响,对于新能源送出工程,还需计算新能源企业增收。新能源企业增收计算公式为:新能源企业增收=上网电量*上网电价。

参建单位层面:从项目设计、施工、监理、设备材料合同签订金额分别分析上下游企业等各方群体效益的影响。

此外,对于优化网架结构、降低网损率的配网项目,应评价项目建成后,对降低网损率的影响;对于网损率提升的,应具体分析原因。对于新能源并网项目,应评价其对减少弃风弃光的影响。主要评价指标有降低网损率、减少弃风弃光率,其中:

降低网损率=(评价年配网网损率-基准年配网网损率)/基准年配网网损率*100%,

减少弃风弃光率=(评价年弃风弃光率-基准年弃风弃光率)/基准年弃风弃光率*100%,其中弃风弃光率=(计划发电量-实际发电量)/计划发电量*100%。

五、财务效益

按照资产分摊方式,分别计算项目分摊电价、电量、运维成本等参数,结合财务效益计算软件,分别计算项目总投资内部收益率、财务净现值、投资回收期、息税前利润、总投资收益率等指标,评价项目财务效益情况。同时评价项目单位资产运行维护费比率、单位资产运行维护费比率变化情况,分析配网运行成本及运行维护费用变化情况。

单位输配电量成本费用(元/千瓦时)=配电网总成本费用/配电网输配电量。

单位资产运行维护费比率(%)=配电网工程运行维护费/配电网工程固定资产原值×100%。

探讨智能配电网自愈控制关键技术

探讨智能配电网自愈控制关键技术 发表时间:2020-01-16T15:01:49.500Z 来源:《当代电力文化》2019年 18期作者:何祥德 [导读] 本文主要从智能配电网自愈控制技术出发, 摘要:本文主要从智能配电网自愈控制技术出发,对在线监测、状态评估、故障诊断三部分内容进行研究。结合工作经验,进行智能配电网自愈控制目标和控制系统的构建,完善系统综合化管理、智能化监测等工作,望在一定程度上提升智能配电网运行的安全性、稳定性和可靠性,为我国电网建设提供相应的参考。 关键词:自愈控制;关键技术;目标分析;系统构建 自愈控制能够从电网运行状态出发,实现智能监测、智能评估和实时控制,减少了人工处理的时间,为配电网安全稳定运行奠定了良好的基础。我国智能配电网建设过程中对自愈控制技术非常重视,依照配电网运行需求合理安装自愈控制装置,对线路、设备、零部件等进行“综合”管理,有效提升了配电网故障“自愈”处理成效,实现了我国智能配电网综合化管理、高效化防控功能的升级。 1 智能配电网自愈控制技术概述 智能配电网自愈控制主要从在线监测、状态评估和故障诊断三方面实现,借助综合系统实现全周期风险管控和实时化故障处理,以提升智能配电网的安全效益和经济效益,其具体状况见表1。 2 智能配电网自愈控制系统的构建 2.1 目标分析 智能配电网构建的过程中需要从可靠性、经济性指标出发实现针对性控制和调整,提升其自愈效果,保证其能够高质量、高效益运行。 一般情况下智能配电网可以选用环网结构,结合具体运行需求做好开环设计,以提升其能够满足各区域的用电负荷。尤其是在稳定性设计时,要对经济指标、可靠系数、安全系数进行综合考虑,确保智能配电网能够实现实时保护、故障分析和快速恢复,使智能配电网在出现故障后能够第一时间进行自我防治、自我愈合、自我免疫,保证区域正常供配电。与此同时,在配电网自愈控制工作开展过程中还需要做好经济性设计,依照实际运行需求对设备性能、经济参数等进行分析,形成符合区域供电实际和区域供电价值的自愈控制体系,在保证自愈控制指标的基础上最大限度降低成本投入,减少不必要的人力、物力,全面优化智能配电网输配电经济效益。 2.2 系统构建 智能配电网自愈控制系统构建时要对物理架构和逻辑架构两部分进行强调。物理架构主要线路设备、控制系统等,逻辑架构主要为自我感知、自我诊断、自我决策等逻辑设定。本次研究过程中主要以某区域智能配电网为例,对其自愈控制系统设计情况进行分析,具体内容如下: (1)物理架构。该区域智能配电网自愈控制体系主要包括技术层、应用层和关键层三部分(见图1)。 关键层主要涉及无线装置、采集装置、输配电装置等,依照区域线路、设备设计状况对用户用电数据进行采集,并将其传输到应用平台层; 应用层主要对采集到的数据进行处理,确定智能配电网运行的安全性、稳定性和可靠性,结合馈线自动化和故障指示迅速形成综合处理结果; 技术层在上述数据基础上响应不同场景的业务需求,形成最优的停电方案和处理体系,保证该区域智能配电网能够安全、稳定运行。

配电网可靠性评估算法的分类

配电网供电可靠性的评估算法 配电系统可靠性的评估方法是在系统可靠性评估方法的基础上,结合配电系统可靠性评估的特点而形成的。配电系统可靠性评估的大致思路是根据配电系统中元件运行的历史数据评价元件的可靠性指标,根据网络的拓扑结构、潮流分析、保护之间的配合关系以及元件的可靠性指标评价各个负荷点可靠指标,最后综合各个负荷点的可靠性指标,得出配电系统的可靠性指标。 目前研究电力系统可靠性有两种基本方法:一种是解析法,另一种是模拟法。 一:解析法:用抽样的方法进行状态选择,最后用解析的方法进行指标计算。 (1)故障模式影响分析法:通过对系统中各元件可靠性数据的搜索,建立故障模式后果表,然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有状态进行检验分析,找出各个故障模式及后果,查清其对系统的影响,求得负荷点的可靠性指标。适用于简单的辐射型网络。。 (2)基于最小路的分析法:是先分别求取每个负荷点的最小路,将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响,根据网络的实际情况,折算到相应的最小路的节点上,从而,对于每个负荷点,仅对其最小路上的元件与节点进行计算即可得到负荷点相应的可靠性指标。算法考虑了分支线保护、隔离开关、分段断路器的影响,考虑了计划检修的影响,并且能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况。 (3)网络等值法:利用一个等效元件来代替一部分配电网络,并将那部分网络的可靠性等效到这个元件上,考虑这个元件可靠性对上下级馈线的影响,从而将复杂结构的配电网逐步简化成简单辐射状主馈线系统。 (4)分层评估算法:利用系统元件的可靠性数据与系统网络拓扑结构建立了系统的可靠性数学模型,在基于故障扩散的分层算法来进行系统的可靠性评估。可快速算出可靠性指标并找出供电的薄弱环节。 (5)基于最小割集的分析法。最小割集是一些元件的集合,当它们完全失效时,会导致系统失效。最小割集法是将计算状态限制在最小割集内,避免计算系统的全部状态,大大节省了时间,并近似认为系统的失效度可以为各个最小割集的不可靠度的总和。当每条支路存在大量元件时,计算量显著降低;且效率高,编程思路清晰,易于实现。本方法的关键是最小割集的确定。 (6)递归算法:先将网络用树型(多叉树)数据结构表示,利用后序遍历和前序遍历将每一馈线都用一包含了此馈线的所有数据节点来表示,由负荷点所在的顶端依次往上递归,并保留原节点,这样不仅可以算出整体可靠性指标,还可以算出所有负荷点的可靠性指标。 (7)单向等值法:将下一层网络单向等值为上一层网络,将断路器/联络开关间的元件和负荷点等值为一节点,再由下而上削去断路器/联络开关,最终可等值一个节点,便可得出整体的可靠性。由于馈线中有熔断器、变压器等存在,因此在等值前后整个网络的可靠性指标

智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用

智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用 【摘要】文章中主要描述了自愈控制技术的相关研究,仅供同行研究工程技术参考之用,希望可以促进智能配电网自愈控制技术的发展与应用。 【关键词】运行监视;控制技术;智能配电网 前言 智能配电网自愈控制,就是用先进的、技术化的方法控制不同层次和地区的配电网络,目的是让配电网可以自己感知、自己辨别、自己做主、自己复原,确保配电网能够在不同的情况下安全运行。配电网自愈技术能够不依靠人为力量或很少依靠人为力量的情况下准确迅速的判断故障、修复,尽量降低供电中段的时间,减少损失。 1 自愈控制的技术内涵与特征 智能配电网自愈控制技术不仅包含了以往普通的配电自动化技术,最重要的是在原来技术的基础上完成了对自动化技术的改革与扩展。主要体现在下面几方面:首先,此技术的使用对象由普通的配电网升级为智能配电网,这就说明了新型配电系统中必须有分布式电源、储能、电动汽车充放电装置等,这些配置能够帮助系统更好的实现自愈控制,但是在一定程度上也提升了控制的难度;其次,此技术最突出的特点是能够在系统发生故障之前进行预防措施,不是简单的处理故障。这要求配电系统必须具有一定的“智能”,这使得配电快速仿真与模拟(DFSM)成为自愈控制功能实现的基础与核心,它为配电网的运行和控制提供计算方法和依据。对智能配电网自愈控制技术的研究要特别重视DFSM,主要是因为: (1)未来智能配电系统的接线结构和运行模式将愈来愈灵活多样。DFSM 将成为智能配电网运行控制的“大脑”,并使其具有像人一样的“智慧”以应付不断变化的系统结构与需求; (2)智能配电系统自愈控制对快速仿真与模拟的要求越来越高。对DFSM 将不仅仅需要一些基本的仿真和计算功能,更迫切地希望其能在诸多可行方案中快速地给出的最佳运行方案,也即要求DFSM 具有优化计算功能; (3)预测仿真能力(即安全分析),能够避免可能对系统造成较大影响的预想事故发生,若事故发生,通过自愈能力尽量减少损失,恢复正常运行; (4)支持多馈线网络重构、电压与无功控制、故障定位与各类、自适应保护方案等配电网自愈控制功能。 2 自愈控制目标

含光储系统的柔性直流配电网可靠性评估方法与制作流程

图片简介: 本技术介绍了一种含光储系统的柔性直流配电网可靠性评估方法,它包括:建立IGBT的失效模式,选择RC热网络法建立IGBT的电热耦合模型并得到工作时的结温,最后采用Coffin Manson Arrhenius广延指数模型对IGBT 进行可靠性评估;选择部件计数法对直流配电网关键设备进行可靠性预测;通过冗余方法分析后分别对三种不同结构的MMC型换流器、ISOP型直流变压器以及光伏储能并网用的AC/DC变流器和DC/DC变流器进行可靠性建模;对直流配电系统可靠性评估;对交直流互联配电系统可靠性评估;解决了对含光储系统的交直流混合电网的可靠性评估采用现有技术的评估方法存在准确性较差等技术问题。 技术要求 1.一种含光储系统的柔性直流配电网可靠性评估方法,它包括: 步骤S1:建立IGBT的失效模式,选择RC热网络法建立IGBT的电热耦合模型并得到工作时的结温,最后采用Coffin-Manson-Arrhenius广延指数模型对IGBT进行可靠性评估; 步骤S2:选择部件计数法对直流配电网关键设备进行可靠性预测;通过冗余方法分析后分别对三种不同结构的MMC型换流器、ISOP型直流变压器以及光伏储能并网用的AC/DC变流器和DC/DC变流器进行可靠性建模; 步骤S3:根据步骤S1和S2建立的模型对直流配电系统可靠性评估; 步骤S4、根据步骤S1和S2建立的模型对交直流互联配电系统进行可靠性评估。

2.根据权利要求1所述的一种含光储系统的柔性直流配电网可靠性评估方法,其特征在于:步骤S1具体包括: 步骤S11:对IGBT和二极管进行损耗计算,包括通态损耗、开关损耗以及截止损耗; 步骤S12:建立IGBT的电热耦合模型并得到工作时的结温;将IGBT内部温度的运算转化为由Foster模型等效的电流源、电阻和电容串联的一阶电路运算,IGBT和二极管的功率损耗分别作为对应的电流源输入,IGBT 和二极管的热阻热容作为对应的电阻电容,则IGBT和二极管芯片到壳之间的电压即为结温; 步骤S13:采用Coffin-Manson-Arrhenius广延指数模型对IGBT进行可靠性评估,下式所示: 式中,ΔTj是IGBT的结温差,α、β是模型参数,根据功率循环曲线通过函数拟合得到;Tm为平均结温。Ea是激活能,数值为9.89×10-20J,kB是玻尔兹曼常数。 3.根据权利要求1所述的一种含光储系统的柔性直流配电网可靠性评估方法,其特征在于:步骤S2包括以下步骤: 步骤S21:冗余方法分析,不同冗余设计可靠性计算公式如下: 主动冗余:当单元系统的冗余设计为主动冗余时,n个子模块中至少有k个子模块投入运行可以保证单元系统的正常运行,假设子模块数量为n,当单元系统正常运行时需要k个子模块正常工作,子模块的故障率为 λSM,可靠度可表示为: 则单元系统的故障率为: 式中Rs(t)为系统可靠度,i为流过系统的电流大小; 被动冗余:当单元系统的冗余设计为被动冗余时,有n-k个备用子模块,它们服从尺度参数为λSM、形状参数为n-k+1的伽马分布,可靠度可表示为:

配电网规划评价指标体系

配电网规划评价指标体系 一、评价指标体系研究的背景 配电网是电网重要的组成部分。由于和广大用户紧密关联,配电网对实现向用户可靠电力供应、促进地区经济发展、保持社会和谐稳定发挥着至关重要的作用。 为改善配电网建设运行条件,公司认真组织实施配电网建设与改造工程,不断提升工程管理水平,规范工程建设标准。整体上看,公司配电网建设管理工作成效显著,有效改善了供用电条件,为地区经济和社会发展提供了重要基础和保障。截至2009年底,公司系统110kV及以下配电网投资占电网总投资比例已达到40%以上。随着我国经济社会的快速发展,特别是社会主义新农村建设的不断深入,近些年来城市和农村电力需求增势强劲,部分地区用电增长速度不断加快,公司系统配电网的建设和发展也面临着新的挑战。一方面,现有配电网结构和供电能力已出现难以满足用电发展要求的情况,配电网供电面临着巨大压力和风险。另一方面,与发达国家相比,公司系统配电网电能质量、供电可靠性还存在较大差距,亟待进一步提高。 为加快配电网发展,改变配电网建设滞后的局面,提高配电网管控力度,更好的满足经济社会快速发展的电力需求,公司于2010年年初提出了实施城市和农村配电网统一规划的工作部署,并以此为指导要求进一步深入开展公司系统配电网“十二五”规划工作。与传统配电网规划按照专业分头管理的工作模式不同,“十二五”配电网规

划采取城、农网合一规划,并由公司发展部统一管理,不仅有利于统筹协调城、农网规划工作,而且也有利于实现配电网规划的前瞻性、开放性和灵活性。但是目前公司系统配电网运行管理水平参差不齐,特别是在农村地区,配电网基础数据的积累普遍不足,无论是在数据统计范围上还是在数据统计口径上尚不能满足“纵到底、横到边”的大规划体系的要求。上述情况给“十二五”配电网规划带来了前所未有的挑战。为进一步提升配电网管理水平,推动配电网规划工作有序开展,公司适时提出了开展配电网规划指标体系的研究工作。配电网规划指标体系对提高公司系统配电网规划工作的科学性、指导性和可操作性将具有十分重要的现实意义,一方面通过引导建立指标数据库,逐步积累覆盖公司各项管理和业务的指标数据,能够为配电网规划提供条件;另一方面将其作为评价配电网统一规划成效的工具,及时对规划实施效果进行检验,能够为配电网的建设改造提供依据。 二、评价指标体系研究的目的 配电网规划评价指标体系旨在全面衡量公司配电网规划的工作水平,通过对配电网规划内容的技术可行性和经济合理性进行评价,掌握配电网规划方案对规划目标的满足程度和对现状电网的改善程度,并通过指标体系的实施及结果的分析,进一步促进配电网规划方法和手段的创新和实践,推进配电网规划工作的精细化、精准化,不断满足新形势下经济社会发展对配电网建设和发展提出的新要求。 三、评价指标体系的适用范围 配电网规划评价指标体系主要针对110(66)kV、35kV高压配电网

浅谈智能配电网自愈控制技术体系框架

浅谈智能配电网自愈控制技术体系框架 发表时间:2018-04-13T10:31:04.260Z 来源:《电力设备》2017年第31期作者:孙亮 [导读] 摘要:智能配电网是智能电网的重要组成部分,其中智能配电网有一个被称作免疫防御的体系,那就是自愈控制技术体系,这是智能配电网同传统电网的基本特征。 (国网山东省电力公司龙口市供电公司山东龙口 265700) 摘要:智能配电网是智能电网的重要组成部分,其中智能配电网有一个被称作免疫防御的体系,那就是自愈控制技术体系,这是智能配电网同传统电网的基本特征。可以将传统模式下配电网存在的问题于有效地进行解决,避免出现线路可靠性低和线损率过大的问题。本文简要谈论了智能配电网自愈控制技术体系的框架。 关键词:智能配电网;自愈控制技术;体系;框架 电网从当前的安全控制到自愈电网理念的提出、研发和实施,是一个历史性发展。可以说是以世纪为单位,进行积累和发展的过程,智能配电网的“自愈”能力是指智能配电网能够及时检测出已经发生或正在发生的故障,并进行相应的纠正性操作,使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小,可见这一技术体系对于电网是多么重要。 1、智能配电网自愈控制概述 电网从当前的安全控制到自愈电网理念的提出、研发和实施,是一个历史性发展。自愈控制主要是解决“供电不间断的问题”,也就是在无需或仅需少量人为干预情况下,监测电网的实时运行状态,预测电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患。具有自愈能力的智能配电网将具有更高的供电可靠性、更高的电能质量、支持大量的分布式电源的接人、支持用户能源管理(需求侧管理)、提高电网资产利用率、对配电网及其设备进行可视化管理、实现配网设备管理、生产管理的自动化、信息化。智能配电网的自愈控制技术体系包括了三个车次,分别为基础层、支撑层、应用层。 2、基础层 自愈控制技术构成框架的基础层包括了电网以及其设备,实体电网作为智能电网的物理载体,是实现智能电网的基础,也是实现自愈控制的基础。但是,与国外先进国家相比,我国配电网整体供电能力和可靠性水平偏低,管理手段相对落后;配电自动化系统覆盖范围小,远远低于先进国家水平;因为技术不成熟、网架结构调整频繁、运行维护力量不足等原因,配电自动化实用化水平较低,部分装置处于闲置状态;部分地区城市配电变压器经济运行水平不高,配网节能降耗技术应用不足。 鉴于这样的原因,我国智能配电网应该以可靠性建设为核心,以配电网高效运行为目标,同时提高负荷管理水平和用户参与水平。而且,未来将有大量的分布式清洁能源发电及其他形式发电接人电网,要求配电网具备灵活重构、潮流优化、清洁能源接纳能力。同时,随着用户侧、配网侧分布式电源增多,特别是随着屋顶太阳能发电、电动汽车大量使用,电网中电力流和信息流的双向互动会逐步增多,对电网运行和管理将产生重大影响。因此,在实体配电网的建设过程中,必须进行前瞻性的探索、规划和构建,以长远的眼光来研究我国配电网的发展,大力推进先进技术创新,积极采用成熟先进技术,使实体电网在架构、技术、装备等方面,都能满足未来智能电网的需求。 3、支撑层 支撑层主要表现在两个方面,数据、通信。覆盖整个电网的信息交互是实现电力传输和使用高效性、可靠性和安全性的基础。而且,自愈控制需要采集大量设备(包括一次、二次设备)的状态数据和表计计量数据,对于这种数量大、采集点多而且分散的情况,就需要在开放的通信架构、统一的技术标准、完备的安全防护措施下建认高速、双向、实时、集成的通信系统。高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能配电网的基础,也是迈向配电网自我预防、自我恢复的关键步骤。这样的通信系统建成后,电网通过连续不断地自我监测和校正,应用先进的信息技术,实现其自愈能力,提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平,它还可以监测各种扰动,进行补偿,重新分配潮流,避免事故的扩大。 4、应用层 自愈电网各项功能的实现,有赖于在完善电网、电力设备以及数据通信的基础上,应用监测、评估、预警或者分析、决策、控制、恢复等技术,实现电网的自我预防,自我恢复。各功能模块的关系如图一所示。具有自愈能力的智能配电网将电网运行状态分为正常状态、预警状态、临界状态、紧急状态和恢复状态。 图一智能配电网自愈控制应用层各模块关系 4.1监测 智能配电网是一个复杂的系统,按照现代控制理论的观点,要对一个系统实施有效控制,必须首先能够观测这个系统四。智能配电网自愈控制重点在于提高电网所有元件的可观测性和可控制性,增强对电力设备参数、电网运行状态以及分布式能源的监测作用,这就对传感与量测技术提出了更高的要求。 4.2评估 传统配电网评估方法多是从配电网供电能力和网架结构方面进行评估,由于智能配电网的复杂性,其评估需在传统配电网评估的基础上,电网安全评估、设备状态评估、电网脆弱性评估、电网风险评估以及上网电价适应性评估,以尽可能的反映电网的实际情况,为电网预警或者分析以及自愈决策提供参考。 4.3预警(分析) 智能配电网规模庞大,运行机理复杂,但是电网运行实践表明,除少数突发故障以外,大多数故障发生是有一个渐进过程的,如果早期发现,及时采取恰当的措施是完全可以防止的。为了及时发现电网安全隐患,提高电网自愈能力,根据电网运行信息、环境变化信息,

关于主动配电网技术及其进展的探讨

关于主动配电网技术及其进展的探讨 摘要:在我国城市化进程不断推进的背景下,社会用电量显著提升,但是因为传统能源储量的限制,我国的电力技术正逐步向智能化、高效化、灵活化的方向发展,旨在保证电力行业的可持续发展。主动配电网技术可以实现大规模间歇式新能源并网运行控制,有效改善传统电网中存在的安全性问题以及配电网短路容量等问题,促进电力行业的健康、稳定发展。本文主要对主动配电网技术及其进展进行了详尽的探讨,力求为今后工作提供一定的技术支持。 关键词:主动配电网技术;进展;探讨 引言 在我国传统的配电网发展运行过程中,通常是依靠灵活的网络结构和较大的容量裕度来应对配电网运行过程中存在的电网运行稳定问题,从而保证电网系统的安全可靠运行。随着我国电力行业的发展,电网技术的发展,主动配电网技术的实施,有效地提高了分布式能源在电力系统的发展,使得电网系统的运行变得更加复杂,同时也更加的智能化。对于电网运行过程中存在的可再生能源消纳能力不足、网架薄弱、自动化水平低的问题都得到了有效的改善,因此主动配电网技术的实施对于我国电力行业的发展起到了很好的促进作用。 1.主动配电网技术概述 传统配电网是一种基于电网供电与用户用电之间的单向电力分配的网络,是一种电网(网)-负荷(荷)双元结构,随着分布式能源(源)在配电网的高度渗透,传统配电网的二元结构将逐步升级为源-网-荷的三元结构源的接入,不仅改变原有的网-荷单向电力潮流,形成网-荷源-荷源-网的双向复杂潮流,而且由于源的不确定性,使得源-网-荷三元结构很难形成稳定的平衡主动配电网的提出正是基于这一现状使得源-网-荷高度协调,缓解及消除源荷的不确定性,实现三元结构的新平衡。 2.主动配电网技术的发展 源实现有效的网络运行调度以后,不再是单纯的简单连接,而是通过多个DG 集成,形成复杂的控制系统,从而在智能化的主动配电网结构系统中,实现对DG的快速控制,通过实现分层控制,从而能够主动地解决主动配电网多分布式能源和其他可控装置的协调运行,从而在优势条件下实现对分布式控制结构的有效管理。现有的配电系统是在电力潮流从变电站单向流向负荷点这一基础上完成设计的,但是DG的接入,使得配电网的市场发生了较大的改变,对配电网的规划、运行和分析方法都发生了较大程度的改变,这也使得主动配电网的规划、运行和分析有了新的内容和控制理念。下面我简要对主动配电网技术的发展进行探讨。 2.1主动配电网的综合规划技术 在以往的配电网系统中,没有考虑到DG的引人对于配电网产生的影响,同时对于主动配电网的灵活控制特性和网络结构都没有达到较好的规划程度。主动配电网技术的应用,使得主动配电网的规划不但对传统的配电网实施了有效地规划,同时对于重新布线、网络重构和安装新的联络开关等都产生了较大的影响。在整个主动配电网的综合规划过程中,通过对资源配置、资金利用以及分布式能源、需求等方面进行综合考虑,但是这样的规划设计会提高了主动配电网综合规划的不确定性,使得可再生能源的间歇性出现较大程度的不确定。 当前我国已经有部分学者对分布式能源的优化配置进行了一定的研究,当然

配电网后评价指标体系

**县(区)中低压配电网后评价指标体系 2019年5月

本指标体系用于量化分析县域中低压配电网投资成效,有关说明如下: 一、指标构建思路 报告从配电网实施过程、电网发展效益、投入产出效益、社会效益、财务效益5个方面构建了指标体系,各类指标选取及计算过程中充分考虑了与电网规划、电网发展诊断等技术咨询成果的衔接,保证了各项指标数据来源的准确性与科学性,同时也便于后续将“规划”、“诊断”、“投资成效”三个专题进行融合,形成综合技术支撑体系,共同指导后续配网投资建设。 二、指标构成 (一)配电网实施过程 1、配电网决策阶段 规划阶段: 评价单位:地市经研所、县公司 规划目标实现率、规划规模偏差率(规划配变容量偏差率、规划10kV线路长度偏差率、规划0.38kV线路长度偏差率)可研阶段: 评价单位:设计院、县公司 可研目标实现率、可研规模偏差率(可研配变容量偏差率、可研10kV线路长度偏差率、可研0.38kV线路长度偏差率)核准阶段:

评价单位:县公司 核准投资偏差率、核准项目数量偏差率 初设阶段: 评价单位:设计院、县公司 初设配变容量偏差率、初设10kV线路长度偏差率、初设0.38kV线路长度偏差率 2、配电网建设实施 评价单位:县公司、施工单位、结算单位、决算单位 进度控制:按期完工项目占比、提前完工项目占比、延期完工项目占比、截至评价时点未完工项目占比 质量控制:优质工程占比、合格工程占比、不合格工程占比 安全控制评价:人身伤亡事故、机械事故、火灾事故、交通事故 项目变更:新增项目、变更项目、取消项目对应规模及投资变化情况 竣工验收评价:竣工验收报告情况、结算完成率、决算完成率、结算质量、决算质量 投资控制:计划与实际投资偏差率、转资率 (二)电网发展效益 评价单位(包括以下类):县公司 供电能力:户均配变容量、导线截面占比、配变容载比、分布式电源渗透率、可控负荷接入规模

配电网论文题目

配电网故障恢复与网络重构 [1]邹必昌.含分布式发电的配电网重构与故障恢复算法研究[D].武汉大学 2012 [2]潘淑文加权复杂网络抗毁性及其故障恢复技术研究[D].北京邮电大学 2011 [3]周永勇.配电网故障诊断、定位及恢复方法研究[D].重庆大学2010 [4]丁同奎.配电网故障定位、隔离及网络重构的研究[D].东南大学2006 [5]周睿.配电网故障定位与网络重构算法的研究[D].哈尔滨工业大学 2008 [6]姚玉海.基于网络重构和电容器投切的配电网综合优化研究[D].华北电力大学 2012 配电网脆弱性分析与可靠性评估 [1]汪隆君.电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D].华南理工大学 2010 [2]何禹清.配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D].湖南大学2011 [3]王浩鸣.含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究[D].天津大学 2012

[4]任婷婷.改进网络等值法在配电网可靠性评估中的应用研究[D].太原理工大学 2012 [5]吴颖超.含分布式电源的配电网可靠性评估[D].华北电力大学2011 [6]王新智.电网可靠性评估模型及其在高压配电网中的应用[D].重庆大学 2005 [7]郑幸.基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估[D].华中科技大学2011 配电网快速仿真与模拟 [1]周博曦.基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发[D].山东大学 2012 [2]徐臣.配电快速仿真及其分布式智能系统关键问题研究[D].天津大学 2009 [3]马其燕.智能配电网运行方式优化和自愈控制研究[D].华北电力大学(北京)2010 [4]康文文.面向智能配电网的快速故障检测与隔离技术研究[D].山东大学 2011 [5]许琪.基于配电网的馈线自动化算法及仿真研究[D].江苏科技大学 2012

浅析智能配电网故障自愈控制技术

浅析智能配电网故障自愈控制技术 李兰哲 (广东电网公司深圳供电局广东省深圳市 518106) 摘要:智能配电网是智能电网的重要组成部分,自愈控制作为智能配电网的“免疫 系统”,是保证智能配电网实现智能化运行的重要环节。本文通过介绍智能配电网自愈控制技术的特点、类型、支撑技术等,分析研究应用智能配电网自愈控制技术将使电网降低故障停电概率,提升供电质量。特别是在较为恶劣的电网环境中,配电网将充分发挥它的主动预防、自我恢复地能力,快速而准确地隔离故障区域,优先保障人民群众的生活用电。 关键词:智能配电网故障自愈控制 0 引言 进入本世纪,伴随着社会的进步,节能减排、绿色能源、可持续发展已成为我们追求的目标,也成为电力行业实现转型发展的核心驱动力。目前,智能电网已经逐渐成为世界各国电力行业应对未来挑战的正确选择。智能电网的特点是能够实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保的目标,具有优化电网结构、融合设备差异、分布式供电、主动预警缺陷、故障自愈等功能。智能配电网在整个智能电网系统中承担着衔接主网供电端与用户受电测的重要任务。智能配电网有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量;有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与优化运行,实现高效互动的需求侧管理;有助于结合先进的现代管理理念,构建集成与优化的配电资产运行、维护与管理系统。智能配电网与传统配电网相比,具有更为合理、坚强的网络结构,并具有更强的“免疫力”,能够有效抵御设备异常、自然灾害及外力破坏等突发事件给电力系统造成的破坏作用,而且具有强大的“自愈”能力,快速恢复正常运行。所以说,自愈控制是智能配电网的“免疫系统”。 1 智能配电网自愈控制技术的概述 构建智能配电网是为了实现电力系统运行安全稳定、优质可靠、经济环保的需要。深入发展具有优化结构、融合差异、协调预警、分布供电、故障自愈、互动交流等功能的智能配电网,对实施可持续供电战略有着极其重要的意义。智能配电网的“自愈”能力是指智能配电网可以准确预测缺陷状态和及时警报已经发生的故障状态,并实施对应的可靠措施,使配电网不会大范围停止正常供电或将其停电范围降到最低程度。自愈控制技术主要是解决一个问题,即“不间断供电”,通过信息系统及辅助设备实时监测电网的运行状态,及时预测设备缺陷情况,快速消除安全隐患和自主排除电网故障。在可以预见的将来,拥有自愈能力的智能配电网将为我们提供具有更高供电可靠性和更优电能质量的电力服务,同时支持大量清洁的分布式电源接入系统,方便用户进行能源管理,也让供电企业对配电网设备进行基于GIS系统的图像化、信息化管理,从而实现配电网的设备管理、生产管理智能化。 2 智能配电网自愈控制技术的特点 信息技术的革命和配电新技术的应用推动了配电网智能化的进程,智能配电网是将各种配电新技术进行有机的集成、融合,使系统性能发生革命性的变化。“主动”自愈技术是智能配电网自愈的突出特点,其特点如下:

电力系统配电网自愈技术及评估方法

电力系统配电网自愈技术及评估方法 【摘要】本文对实现配电网自愈的关键技术进行了简单介绍,对几种配电网接线方式的自愈性进行了分析,最后介绍了基于节点收缩法的配电网自愈能力评估方法。 【关键词】配电网;自愈控制;评估方法 前言 自愈功能是智能电网的特征之一。世界各国对智能电网研究的侧重点不同。美国主要通过通信技术、分布式电源并网技术的运用来提高电网的可靠性;欧洲国家比较重视分布式电源并网技术的研究和运用;我国提出的智能电网是以特高压电网为骨干的网架结构,集成信息技术、决策支持技术、自动控制技术,适应各类电源与用电设施的接入与退出,能与用户进行友好交互,具有系统自愈能力,显著提高系统的可靠性和运行效率。电网自愈控制使得系统能不间断供电,避免故障发生,若发生了故障,故障后不丢失负荷且可以抵御下一次故障的冲击。 1 配电网自愈的关键技术概述 配电网自愈技术建立在智能电网灵活运行方式的基础上,完成主动解列、灵活分区,实现自适应的分布控制,需要智能硬件装置以及相关软件系统的协调控制来实现,涉及继电保护控制、自动控制装置、计算机软硬件以及应用数学等多个领域,实现对系统实时或超时的监测。 配电网自愈包括以下几个主要方面:(1)坚强灵活的电网物理结构,灵活的配电网结构能根据实际运行情况提供多条供电路径。正常情况下通过网络的优化以平衡负荷、减少网损;故障后通过网络快速重构将故障快速隔离和恢复。(2)智能馈线自动化系统。智能馈线自动化技术实现对整个网络的监控和操作,要求开关装置等设备具有良好的选择性和“四遥”功能,能自动识别、检测故障。(3)可靠的通信网络。提高系统输电、配电和用电效率必须要有高效、实时、可靠的网络来进行信息的交互,由智能调配中心进行统一控制。配电网可以通过网络通信进行自我检测,对潮流进行重新分配缩小故障范围。(4)监测系统和软件处理系统。强大的监测能力和快速仿真能力的软件处理系统是实现配电网自愈的关键。监测系统实时地对电力设备进行监测和诊断,仿真软件根据实时的系统数据对系统状态做出仿真,预测电网状态。 2 典型的配电网接线及自愈性分析 配电网的结构与系统的供电容量、供电可靠性和经济性关系密切,配电网的网架结构要与所在城市的负荷水平、电源规划相适应,因此,各个配电系统的负荷密度、接地方式、地形地势、运行方式各不相同。中低压配电网的接线方式主要有:单电源辐射型接线、单环网接线、多分段多联络接线等形式。

配电网建设改造项目投资效果后评价方法研究

配电网建设改造项目投资效果后评价方法研究 摘要:随着配电网投资的增加,配电网投资效果越来越受到各级决策和管理人员关注,然而目前配网后评价方法尤其是配网投资效果后评价方法还不成熟。鉴此,本文提出了配电网建设改造项目投资效果后评价方法,实证结果表明本文提出的方法科学可靠,而且操作起来也比较容易,对配电网建设改造项目后评价实践工作具有重要的指导意义。 abstract: as rapid increase of investment in distribution network,the investment effect has been paid more and more attention,but post-evaluation method of investment effect ofinvestmentis not mature yet. so this paperestablishes a post-evaluation method of investment effect ofinvestment,which is scientific and feasible.so this method possesses a guiding significance for thepractical work of post-evaluation of investment effect ofinvestment in distribution networks. 关键词:配电网;后评价;投资效果;评价指标体系 key words: distribution network;post-evaluation;investment effect;evaluation index 中图分类号:tm7 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)12-0324-02 0 引言

配电网自愈控制与设计

配电网自愈控制研究与设计 苏标龙1,杜红卫1,韩韬1,时金媛1,王明磊1,陈国亮1,陈楷2,刘健3(1.国电南瑞科技股份有限公司,江苏南京210061;2.南京供电公司,江苏省南京市210019; 3.陕西电力科学研究院,陕西省西安市710054) 摘要:本文根据配电网结构和运行特点,建立配电网风险评估模型,分别从控制逻辑、 控制结构和控制环节等方面入手,探讨配电网自愈控制的基本智能化框架,明确该框架 各层面各环节的内部逻辑和协调关系。本文探讨配电网在正常、紧急、故障、恢复等状 态下的相关理论与应对控制手段。以连续在线评估优化为手段,以实现配电网的快速故 障恢复、优化配电运行为目标。文中针对非健全信息条件下配电网容错故障定位,配电 网大面积断电快速恢复技术以及批量负荷转移做出深入的研究。提出了配电网故障信息 融合方法在配电网容错故障定位中的使用,研究考虑开关拒动情况的自适应故障自愈情 况;提出配电网大面积断电快速恢复方法,明确自愈控制的风险并给出防范措施,为配 电网的自愈功能提供方法和技术支持。 依据本文提出的配电网风险评估模型及容错控制原理,在OPEN-3200配电自动化管理系 统进行了仿真验证,结果表明,建模方法正确、控制原理可行。 关键词:配电网,风险评估,自愈控制,智能电网 Distribution Network Self-healing Control Research and Design KEY WORDS:Distribution network ,Risk Assessment ,Self-healing control ,Smart Grid 0 引言 智能电网是为实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保要求而提出的未来电网的发展方向。建设智能配电网是实现智能电网中必不可少的环节,其主要特征是融合、分布、互动和自愈。 配电网自愈是指对配电网的运行状态进行分层控制,使配电网具备自我预防、自动恢复的能力,有效的应对极端灾害和大电网紧急事故,提高配电网供电可靠性。 目前,国内外学者都对电网自愈展开了深入的研究,并根据自己的研究领域对自愈的内涵给出了不同的定义,包括从高电压等级电网自愈[1]、城市电网自愈[2]等角度来描述。 1 配电网自愈控制的基本概念 1.1 配电网自愈控制 自愈是指自我预防和自我恢复的能力。自愈控制的目的为:1、及时发现、诊断和消除潜在隐患,阻止系统的恶化;2、发生故障情况下快速切除故障,维持系统持续运行,避免扩大损失;3、通过优化分析,提高配电网运行安全裕度,降低损耗。 配电网自愈控制涵盖常态监视、事前评估预警、事中诊断决策、事后恢复优化4个连续性过

分布式电源对配电网的可靠性影响

分布式电源对配电网的可靠性影响 摘要:凭借运行方式灵活、环境友好等特点,越来越多的分布式电源被接入到配电网中,这在对配电系统的结构和运行产生一系列影响的同时,也将改变原有的配电系统可靠性评估的理论与方法。由于用户可以同时从传统电源和分布式电源两方面获取电能,配电系统的故障模式影响分析过程将发生根本性改变,需要考虑系统的孤岛运行。此外,风机、光伏等可再生分布式电源出力波动性以及储能装置运行特性的影响更加剧了问题的复杂性。 本文使用一种分布式电源低渗透率情形下配电系统可靠性评估的准序贯蒙特卡洛模拟方法,计算与用户相关的配电类可靠性指标,指标分别为EENS,SAIDI,和SAIFI。应用馈线区的概念,研究了分布式电源接入后配电系统的故障模式影响分析过程,对系统中的孤岛进了分类,并采用启发式的负荷削减方法维持孤岛内的电力平衡。在上级电源容量充足的前提下,该方法对系统中非电源元件的状态进行序贯抽样,而对风机、光伏、蓄电池组等分布式电源的状态进行非序贯抽样,可以在确保一定计算精度的同时提高模拟速度。 关键词:配电系统,可靠性评估,分布式电源,馈线区,准序贯蒙特卡洛模拟

1、分布式发电发展概况 作为集中式发电的有效补充,分布式发电近年来备受关注,分布式发电技术也日趋成熟,其发展正使得现代电力系统进入了一个崭新的时代。尽管到目前为止,分布式发电尚无统一的定义,但通常认为,分布式发电(Distributed Generation,DG)是指发电功率在几千瓦至几十兆瓦之间的小型化、模块化、分散化、布置在用户附近为用户供电的小型发电系统。它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能,又可以接入配电系统,与公共电网一同为用户提供电能。按照分布式电源(Distributed Energy Resource, DER或Distributed Generator,DG)是否可再生,分布式发电可分为两类:一类是可再生能源,包括太阳能、风能、地热能、海洋能等发电形式;另一类是不可再生能源,包括内燃机、热电联产、微型燃气轮机、燃料电池等发电形式。此外,分布式发电系统中往往还包括储能装置。 分布式发电的优势包括: 1)经济性:由于分布式发电位于用户侧,靠近负荷中心,因此大大减少了输配电网络的建设成本和损耗;同时,分布式发电规划和建设周期短,投资见效快,投资的风险较小。 2)环保性:分布式发电可广泛利用清洁可再生能源,减少化石能源的消耗和有害气体的排放。 3)灵活性:分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备,开停机快速,维修管理方便,调节灵活,且各电源相对独立,可满足削峰填谷、对重要用户供电等不同的需求。 4)安全性:分布式发电形式多样,能够减少对单一能源的依赖程度,在一定程度上缓解能源危机的扩大;同时,分布式发电位置分散,不易受意外灾害或突发事件的影响,具有抵御大规模停电的潜力。 上述分布式发电的独特优势是传统的集中式发电所不具备的,这成为了其蓬勃发展的动力。为此,世界上很多国家和地区都制定了各自的分布式发电发展战略。例如,在2001年,美国的DG容量就占到了当年总发电容量的6%,而其于同年制定完成的DG互联标准IEEE P1574,则规划在10-15年后DG容量将占到全国发电量的10-20%;欧盟也于2001年制定了旨在统一协调欧洲各国分布式电源的“Integration”计划,预计在2030年DG容量达到发电总装机容量的30%左右;我国对DG的发展也十分重视,相继颁布了《可再生能源法》和《可再生能源中长期发展计划》,计划在2020年DG容量达到总装机容量的8%。 但是,在伴随着诸多好处的同时,分布式发电的发展给电力系统,特别是配电系统的规划、分析、运行、控制等各个环节都带来了全新的挑战。分布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随着外部条件的变化而变化,因此这些电源不能独立地向负荷供电,且不可调度。而对于配电系统而言,当DG规模化接入配电系统后,配电系统由原来单一的分配电能的角色转化为集电能收集、电能传输、电能存储和电能分配于一体的“电力交换系统”(Power Exchange System)或“主动配电网络”(Active Distribution Networks),配电网的结构出现了根本性的变化,不再是传统的辐射状的、潮流单向流动的被动系统,给电压调节、保护协调和能量优化带来了新的问题。特别是当配电系统中DG的容量达到较高的比例,即高渗透率时,要实现配电网的功率平衡和安全运行,并保证用户的供电可靠性有着很大的困难。

智能配电网自愈控制技术分析

智能配电网自愈控制技术分析 自愈是智能配电系统的重要特征。智能配电网自愈控制是解决中国配电网长期以来存在的设备利用率低、供电可靠性低、线损率高等关键问题的核心技术。首先介绍了智能配电网自愈控制的目标、技术方案与实施条件,在此基础上介绍了自愈控制研究与示范中的关键科学问题,包括智能配电网仿真、分析与试验,智能决策与网络重构,故障特性与保护,关键负荷保障等技术。最后,分析了智能配电网自愈控制技术研究与应用面临的问题与挑战。 标签:智能配电网;自愈控制;分布式电源 随着经济社会的发展,人类面临的能源、环境和气候问题日益突出,发展“低碳、高效”经济成为国际社会的广泛共识。电力作为最广泛应用的二次能源供应方式,在“低碳、高效”经济建设中承担着极为核心的角色。“智能电网(smartgrid)”以其可靠、优质、高效、兼容、互动等特点,成为现代电网的发展方向 1.体系架构 1.1自愈控制目标 智能配电网自愈控制的目标是在含DG的配电网运行过程中及时发现、预防和隔离各种潜在故障和隐患,优化系统运行状态并有效应对系统内外发生的各种扰动,抵御外部严重故障冲击,具有在故障情况下维持系统连续运行、自主修复故障并快速恢复供电的能力,可通过减少配电网运行时的人为干预,降低扰动或故障对电网和用户的影响。配电网直接面向用户,其自愈能力的高低直接影响供电质量。针对配电系统的不同运行状态,自愈控制的目标与控制策略完全不同,可分为正常运行状态、控制区域内部故障和控制区域外部故障3种情况。首先,在电网正常运行状态下,自愈控制的目标主要是在满足系统安全稳定约束的前提下,尽可能优化系统运行状态,充分利用系统中的可再生能源并降低损耗,提高资产利用效率;其次,在自愈控制区域内部发生故障时,自愈控制应快速切除故障并确定故障类型与故障位置,尽可能减少或消除非故障段停电范围与区域,在故障段则应当通过网络重构和快速抢修尽快恢复供電;最后,在控制区域外部发生不可逆转的严重故障时,应断开与外部电网的连接,依靠区域内的DG及储能装置,维持系统的自治运行,保证部分关键负荷的持续供电。智能配电网自愈控制目标是自愈策略与控制手段实施的基础,同时也是评价自愈控制实施效果的依据。 1.2方案设计 智能配电网自愈控制技术实施方案是自愈控制策略的具体体现,直接决定了自愈控制的实施效果与代价。智能配电网自愈控制功能的实现主要包括以下3种方式。1)集中控制方式主要依靠具有高级分析计算功能的系统主站来完成,它需要系统在发生故障后将量测信息发送到主站,通过分析计算确定故障类型、

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