離開堅強的配網(wǎng)支撐,分布式光伏發(fā)展也許永遠都是“空中樓閣”。因為沒有堅強、智能的配電網(wǎng),盲目接入分布式光伏是對于配網(wǎng)穩(wěn)定運行危險的。由于配網(wǎng)自動化,通過對配網(wǎng)運行的數(shù)據(jù),監(jiān)測、采集、分析、智能優(yōu)化,使大量分布式光伏并入配網(wǎng)成為可能。
智能配網(wǎng)作為智能電網(wǎng)重要的組成部分,它是如何助推分布式光伏“并網(wǎng)”的,它又給我們的城市帶來了哪些新的“智慧元素”?日前,記者采訪了國網(wǎng)杭州市供電公司總經(jīng)理助理黃武浩,讓這位見證了一個城市配網(wǎng)逐漸智能化的人,為我們推開配網(wǎng)自動化的窗子,讓我們從中窺視一二。
記者:什么是配網(wǎng)自動化?配網(wǎng)自動化如何完成數(shù)據(jù)的采集分析?
黃武浩:原來,我們更加關(guān)注變電站、主網(wǎng)架的運行安全,可靠供電,實際上用戶感覺最為明顯的還是配電網(wǎng)。我們配網(wǎng)自動化就是對我們配電網(wǎng)所有的負載,開關(guān)站、到用戶的智能電表的電流、電壓、開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測。
以前,在調(diào)度臺,配電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)是沒有的,只有變電站的數(shù)據(jù),但是我們的配電網(wǎng)是像蜘蛛網(wǎng)一樣與用戶相連的。沒有配網(wǎng)自動化,我們配網(wǎng)的運行相當(dāng)于處在“盲調(diào)”之中。
配網(wǎng)自動化實際上是一個大數(shù)據(jù)的概念,我們做好事故的預(yù)案和方案,結(jié)合實際采集到的數(shù)據(jù),會根據(jù)出現(xiàn)的事故、擾動,按著相應(yīng)的策略進行負荷調(diào)整,確保用戶的可靠用電。
配網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測點在主站的變壓器、中壓線路、到配變、到低壓線路到用戶,所有開關(guān)的地方都會有數(shù)據(jù)監(jiān)控,對電流、電壓進行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集,形成了龐大的數(shù)據(jù)庫。配網(wǎng)主站系統(tǒng)相當(dāng)于一個大腦,它會自己分析采集的配網(wǎng)各個結(jié)點的數(shù)據(jù),配網(wǎng)主站會對數(shù)據(jù)進行分析,做出最優(yōu)方案。正是對配網(wǎng)各個結(jié)點詳細的數(shù)據(jù)監(jiān)控,一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況,配網(wǎng)主站系統(tǒng)就會做出反映,進而進行故障隔離,保證配網(wǎng)穩(wěn)定。
比如某條線路最大電流為500安培,配網(wǎng)主站監(jiān)控平臺在它達到400安培的時候就會報警,并作出最優(yōu)方案,保障配網(wǎng)的穩(wěn)定運行。經(jīng)常有時候,用戶自己都不知道自己的線路出問題,我們的搶修甚至不再需要客戶撥打報修電話。這都得益于配網(wǎng)自動化的數(shù)據(jù)分析。
記者:我們的配電網(wǎng)自動化怎樣消納分布式光伏呢?
黃武浩:應(yīng)該說,新能源的接入很多都是經(jīng)過配網(wǎng)來接入的,沒有配網(wǎng)自動化盲目接入分布式電源是危險的的。你不知道它對現(xiàn)有配電網(wǎng)穩(wěn)定影響的具體數(shù)據(jù),也不知道它對我們的供電質(zhì)量造成怎樣的波動。
目前,杭州配網(wǎng)自動化已經(jīng)基本成型。特別是大量的分布式光伏大規(guī)模接入。分布式光伏比較有特點,有太陽能的時候,這條線路的負荷比較低,但是沒有太陽的時候,這條線路的負荷則有可能會增加。于調(diào)度臺可以對每一個電源點實時監(jiān)控,可以把電網(wǎng)的實時的潮流情況和變電站的負荷輸出結(jié)合起來。
因為分布式光伏電源點比較多,配網(wǎng)調(diào)度不像省調(diào)或者國調(diào)對大電廠大機組監(jiān)測,通過人工的方式就可以進行潮流監(jiān)測、倒負荷來保證大電網(wǎng)的穩(wěn)定。分布式電源點很多,而且每個電源點都不一樣,人為操作是難以達到穩(wěn)定運行的,所以配電網(wǎng)自動化可以通過監(jiān)測配電網(wǎng)總變電站以及整個配網(wǎng)的潮流變化情況,可以自動給出策略,對整個配網(wǎng)潮流進行智能優(yōu)化,保證用戶側(cè)的用電。
另外,就是在現(xiàn)場發(fā)生故障的時候,如何防止分布式電源返送電,危機搶修人員的安全。以前配電網(wǎng)搶修只需要斷開變電站電源就可以,但是接入分布式電源以后,電源點增多,則需要隔離分布式電源點,保證搶修人員的安全。
這需要分布式安裝“反孤島裝置”,防止電網(wǎng)檢修時返送電,危機檢修人員、設(shè)備的安全。目前,杭州地區(qū)所有的分布式電源點都必須安裝反孤島裝置,就是為了防止“孤島”產(chǎn)生。
記者:我們對分布式光伏上網(wǎng)提供了哪些服務(wù)措施呢?
黃武浩:根據(jù)國家電網(wǎng)公司相關(guān)規(guī)定,所有的電站外側(cè)投資全部屬于電網(wǎng)公司,包括推進配網(wǎng)自動化光線投入。另外,對于分布式光伏并網(wǎng)從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè),包括并網(wǎng)、結(jié)算等等,電網(wǎng)公司都是全力支持的。
我們現(xiàn)在是無條件消納分布式光伏上網(wǎng),但是我們還需要確保配電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全,對電能質(zhì)量沒有影響,對電網(wǎng)安全沒有影響。
從目前來看,我們杭州地區(qū)分布式光伏上網(wǎng)情況還是不錯的,上網(wǎng)達到了100%。
記者:配網(wǎng)自動化讓我們的配網(wǎng)更加智能、更加安全嗎?它又是如何體現(xiàn)的呢?
黃武浩:今年7月份,由于故障,慶豐變電站24條線路停運,
得益于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。通過調(diào)度遠方操作,調(diào)度員操作了52步,有效隔離故障點,并且讓非故障區(qū)域迅速恢復(fù)供電,我們總共花費的時間僅僅為52分鐘。
由于故障發(fā)生在7點50分,大范圍的故障會引起市區(qū)交通紅綠燈停運,對于城市交通來說,極容易造成混亂。但是如果讓人到現(xiàn)場去逐級操作的話,最快也得需要8到10小時,但是有了配網(wǎng)自動化,通過后臺的遙控,就迅速恢復(fù)供電。
出現(xiàn)故障以后,配網(wǎng)系統(tǒng)會通過數(shù)據(jù)分析判斷故障的范圍,找到故障點,調(diào)度臺會通過遠程操控迅速隔離故障點。另外,還需要通過其他的變電站專供負荷,這又需要進行遠程的操控,保證負荷供應(yīng)。所有的操作僅僅需要兩個調(diào)度員就可以完成。
記者:記者了解到,我們杭州戶均停電時間為26分鐘,但是這個數(shù)字巴黎是15分鐘,而東京則是9分鐘,你覺得我們和國際一線城市的差距在哪里?
黃武浩:我們社會發(fā)展速度比較快,用戶的需求變化較大,我們配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上,還在不斷的發(fā)展過程當(dāng)中。
總體上來說,我們的主網(wǎng)架和它們的區(qū)別并不大,而在城市的核心區(qū)域和國際一線城市基本上在同一個層次上。但是我們的統(tǒng)計數(shù)據(jù)除了市中心,還包括市郊區(qū)域。整個杭州市都在高速發(fā)展的階段,市政建設(shè)規(guī)模較大,而配網(wǎng)電纜網(wǎng)較多,就會帶來相對較多的故障,在建設(shè)過程中,需要進行停電滿足工程建設(shè)要求。
隨著配網(wǎng)自動化覆蓋規(guī)模的逐步增大,我們可以對配網(wǎng)各個節(jié)點進行數(shù)據(jù)監(jiān)控,進而我們可以進行遠程操作,負荷進行轉(zhuǎn)移,處理故障的時間在大規(guī)模降低,一般控制在2分鐘以內(nèi)。
記者:智能配網(wǎng)是智能電網(wǎng)重要的組成部分,我們?nèi)绾伟阉谌牒贾莓?dāng)?shù)亟?jīng)濟、社會生活呢?
黃武浩:杭州地區(qū)配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和整個杭州的城市規(guī)劃緊緊融合在一起的。我們現(xiàn)在按著智能電網(wǎng)的標準,從用戶端、市政的規(guī)劃、乃至轄區(qū)內(nèi)規(guī)劃地塊的調(diào)整,我們都需要納入配電網(wǎng)的規(guī)劃。
每年我們都有一個配電網(wǎng)的年度規(guī)劃,規(guī)劃中我們的配網(wǎng)自動化和我們的一次配電網(wǎng)是同步進行規(guī)劃和設(shè)計。規(guī)劃時,我們需要考慮供電可靠性需要如何的保證,不僅僅滿足用戶的負荷需求,也需要考慮運行中各種故障的情況,盡可能減少用戶的停電時間。
整個杭州市區(qū)一共683平房公里,我們劃分成100多個網(wǎng)格,我們對轄區(qū)內(nèi)進行劃分,比如是商業(yè)、居民、還是工業(yè)的,每個網(wǎng)格根據(jù)不同電源點的布局,不同的負荷,我們要根據(jù)它的平均負荷密度,根據(jù)他的不同用戶的用電的性質(zhì),來建模,來做這個規(guī)劃。
比如錢江新城它是一個金融商業(yè)聚居區(qū),屬于高負荷的區(qū)域。我們要根據(jù)道路,乃至配套建設(shè)的進程,把區(qū)塊劃好以后,每個區(qū)塊我們確定相應(yīng)的供電方案。規(guī)劃做好以后,結(jié)合整個城市的開發(fā)和建設(shè)。我們做項目的可行性研究報告的時候,立項的時候需要把以上的因素考慮進去、同步跟進,確保把原來的規(guī)劃落地,確保向著我們理想化的電網(wǎng)的目標去邁進。
隨著杭州市電動汽車我們的發(fā)展,隨著充電樁的逐漸增多,電動車保有量的增長,有可能對配網(wǎng)系統(tǒng)造成影響,這就需要我們根據(jù)目前掌握的數(shù)據(jù),進行預(yù)測,規(guī)劃、建設(shè),保障配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。
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