研究分布式電源在智能電網(wǎng)建設(shè)中的規(guī)劃

方寅將

（織金供電局 貴州省織金縣 552100）

研究分布式電源在智能電網(wǎng)建設(shè)中的規(guī)劃

方寅將

（織金供電局 貴州省織金縣 552100）

“節(jié)能、安全、高效”為了更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)改造目標(biāo)，必須保持智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，才能發(fā)揮出最佳的供電運(yùn)行目標(biāo)。相比于早期集中供電，分布式供電系統(tǒng)成為電力改造主流，利用分布式裝置進(jìn)行全方位供電傳輸，大大節(jié)約了電能供輸?shù)暮膿p率。結(jié)合分布式發(fā)電系統(tǒng)特點(diǎn)，分析了在智能電網(wǎng)建設(shè)中的作用，提出切實(shí)可行的規(guī)劃改造方案。

分布式電源；智能電網(wǎng)；建設(shè)；規(guī)劃

國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展趨勢(shì)下，國(guó)家對(duì)電能資源需求量日趨增多，無論是居民用電或生產(chǎn)用電，均在追求一種先進(jìn)的電力資源模式。電源是電網(wǎng)規(guī)劃的重點(diǎn)部分，電網(wǎng)改造建設(shè)中要考慮各種技術(shù)方案，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)供電傳輸效率最優(yōu)化?！胺植际诫娫础笔且环N新型發(fā)電、供電裝置，設(shè)定于智能電網(wǎng)工程中可提高電能利用率，鞏固基層地區(qū)用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，促進(jìn)電能資源利用率的最優(yōu)化升級(jí)。

1 分布式發(fā)電系統(tǒng)

早期，所謂“分布式電源”，主要是為了改變集中式發(fā)電模式，把水力、火力、風(fēng)力等發(fā)電形式進(jìn)行優(yōu)化組合，提高電力資源規(guī)劃與改造效率。從大范圍來說，分布式電源可以對(duì)水力、火力、風(fēng)力等三大發(fā)電能源重組或改造，提高基層發(fā)電生產(chǎn)效率；從小范圍來說，分布式電源可以對(duì)天然氣、煤層氣等燃料進(jìn)行自動(dòng)分配，構(gòu)建多樣式的火力發(fā)電體系。

2 基層電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃原則

2.1 多元化準(zhǔn)則

智能電網(wǎng)倡導(dǎo)自主化、智能化、全面化，尤其對(duì)基層供電局調(diào)度有著保障性作用。新時(shí)期國(guó)家倡導(dǎo)智能電網(wǎng)技術(shù)，按照電力規(guī)劃改造要求重新整頓基層電網(wǎng)，對(duì)縣級(jí)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)施優(yōu)化改造，對(duì)“鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村”等地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)電力服務(wù)。水力、火力、風(fēng)力、太陽(yáng)能等是國(guó)內(nèi)發(fā)電生產(chǎn)主要形式，分布式發(fā)電是現(xiàn)代供電的新思維，擺脫了單一的集中式供電體系，讓發(fā)電生產(chǎn)形勢(shì)更加多元化。

2.2 安全化準(zhǔn)則

“安全供電”是電力行業(yè)的基礎(chǔ)準(zhǔn)則，只有在安全環(huán)境下實(shí)現(xiàn)供電生產(chǎn)，才能體現(xiàn)出新電網(wǎng)的利用價(jià)值?！爸悄茈娋W(wǎng)”是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊。

2.3 科技化準(zhǔn)則

智能電網(wǎng)規(guī)劃選用高科技為支撐，將分布式電源設(shè)定于操控系統(tǒng)，可以提高電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)水平?！翱萍蓟币彩侵悄茈娋W(wǎng)引入分布式電源的核心目標(biāo)，以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)（中國(guó)的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)），將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。

3 分布式電源監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)劃方案

3.1 系統(tǒng)概述

分布式電源規(guī)劃指導(dǎo)下，可以把各地區(qū)水電站進(jìn)行優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)供電或基層一體化供電，把縣供電公司的基層調(diào)度作用發(fā)揮出來，實(shí)現(xiàn)水電資源的優(yōu)化利用。該系統(tǒng)具有SCADA監(jiān)控平臺(tái)及其數(shù)據(jù)庫(kù)，為分布式能源的數(shù)據(jù)安全、決策智能分析管理提供有力保障。其功能包括：數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備和裝置控制、監(jiān)控管理、故障告警、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、通信管理等。

3.2 總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示，其中，電力SCADA監(jiān)控平臺(tái)作為軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，其他軟件功能在SCADA平臺(tái)上構(gòu)建。電力SCADA可以集成分布式能源管理系統(tǒng)、配電管理主站系統(tǒng)、光伏發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)功率發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)、智能電表與集中抄表系統(tǒng)，并通過接口互聯(lián)接入電力需求側(cè)管理系統(tǒng)、智能交互用電管理系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)等等。SCADA監(jiān)控平臺(tái)軟件體系結(jié)構(gòu)由操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)信息服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用功能共三個(gè)層次組成。

圖1 分布式電源功能結(jié)構(gòu)

3.3 方案布置

新能源發(fā)電是智能電網(wǎng)改造新趨勢(shì)，利用新能源實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換與優(yōu)化，也是國(guó)家電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高效益、低能耗、安全化等有效方式。“組合式”是對(duì)幾種發(fā)電的綜合規(guī)劃，在分布式發(fā)電機(jī)組上進(jìn)行優(yōu)化組合，提高縣供電局的發(fā)電作業(yè)效率?；旌鲜桨l(fā)電是將火力、風(fēng)力、水力等三種發(fā)電形式相互融合，設(shè)置更為全面的電網(wǎng)建設(shè)體系。本次操作系統(tǒng)采用linux操作系統(tǒng)；高性能內(nèi)存庫(kù)和歷史庫(kù)用以支持實(shí)時(shí)信息服務(wù)服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)提供如下服務(wù)：實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)接口服務(wù)、雙機(jī)冗余服務(wù)、圖形界面服務(wù)、系統(tǒng)管理服務(wù)、權(quán)限管理服務(wù)、告警服務(wù)及通用計(jì)算服務(wù)。應(yīng)用功能包括數(shù)據(jù)采集功能、SCADA功能，集控監(jiān)控功能，電網(wǎng)分析功能、配網(wǎng)自動(dòng)化功能等，如圖2。

圖2 小型分布式電源監(jiān)控系統(tǒng)（本地+遠(yuǎn)程）方案

3.4 功能展示

智能電網(wǎng)是電力行業(yè)規(guī)劃的新趨勢(shì)，利用先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建現(xiàn)代化電網(wǎng)運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新等雙重目標(biāo)?；鶎与娏κ菄?guó)家電網(wǎng)改造重點(diǎn)，從鄉(xiāng)鎮(zhèn)村等地區(qū)實(shí)施電力規(guī)劃改造，構(gòu)建了更加穩(wěn)定有序的電力運(yùn)行方式?；诜植际诫娫匆?guī)劃下，智能電網(wǎng)設(shè)置PC界面作為信息展現(xiàn)平臺(tái)，如圖3。

圖3 PC界面功能

4 新電網(wǎng)分布式電源監(jiān)控規(guī)劃方法

4.1 定位監(jiān)控

由于基層電源服務(wù)站點(diǎn)分布密度不均，在有限的區(qū)域內(nèi)不能設(shè)置多個(gè)攝影站，所以只能接收到數(shù)字電視信號(hào)和波段較強(qiáng)的雷達(dá)信號(hào)。在一些供電站點(diǎn)收聽信號(hào)、數(shù)字化媒體信號(hào)、局域范圍信號(hào)和衛(wèi)星信號(hào)功率增大的情況下，該供電傳輸站也能收到。由于受制于無人機(jī)技術(shù)水平，那些不能發(fā)射大功率信號(hào)的設(shè)備還不能被定位，手提移動(dòng)式的供電傳輸工具可以對(duì)它們進(jìn)行定位。

4.2 聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控

在所開發(fā)出的分布式供電系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)用性最高的當(dāng)屬全球分布式供電系統(tǒng)，各信號(hào)檢測(cè)點(diǎn)使用該項(xiàng)技術(shù)，能保證每一個(gè)單位之間所存在的具體位置大致在30m之中，在一定程度上能夠達(dá)到關(guān)于智能電網(wǎng)確定方位的具體要求。各單位之間的方位距離范圍在30m之內(nèi)，完全可以滿足縣域基層供電定位的要求。在分布式供電這一領(lǐng)域的探索方面，我國(guó)的兩位學(xué)者對(duì)時(shí)間誤差方法進(jìn)行了廣泛的認(rèn)定，他們認(rèn)為可以在縣、市、省、國(guó)家等4級(jí)電網(wǎng)中，構(gòu)建聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度方案，在此基礎(chǔ)上使用科學(xué)的方法對(duì)電源完成各項(xiàng)分析。

4.3 服務(wù)監(jiān)控

在基層供電網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域，我國(guó)也取得了很大進(jìn)步，各大電力公司從自身實(shí)際出發(fā)，相繼向用戶提供系統(tǒng)定位服務(wù)，擴(kuò)大業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)范圍。國(guó)內(nèi)基層電網(wǎng)加強(qiáng)了新技術(shù)的研發(fā)力度，所設(shè)計(jì)出的無差別分布式系統(tǒng)就極大的滿足了用戶在這一方面的業(yè)務(wù)需求；智能電網(wǎng)改中，在縣域地區(qū)也推出了類似的服務(wù)項(xiàng)目，進(jìn)一步的發(fā)展了分布式供電技術(shù)，更大程度上降低了鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村等地區(qū)的用電效能。

5 結(jié)論

總之，為推進(jìn)智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展，適應(yīng)現(xiàn)代生活的實(shí)際需要，要做好水力、風(fēng)力、新能源等分布式改造標(biāo)準(zhǔn)，提出切實(shí)可行的電網(wǎng)規(guī)劃方案，帶動(dòng)縣域供電生產(chǎn)模式的智能化轉(zhuǎn)型。設(shè)計(jì)分布式電源系統(tǒng)，要從系統(tǒng)規(guī)劃、總體設(shè)計(jì)、方案布置、功能模塊等方面進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)做好電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控改造工作，確保電源運(yùn)行狀態(tài)符合電網(wǎng)控制要求，為廣大用戶構(gòu)建高效供電平臺(tái)。

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TM76

A

1004-7344（2016）26-0116-02

2016-9-2

方寅將（1984-），男，漢族，貴州盤縣人，助理工程師，本科，主要從事電力規(guī)劃建設(shè)工作。