數智化推進新型有源配電網建設
作者:市場拓展部 來源:積成電子 發(fā)布時間:2024-06-21 點擊次數:0
傳統(tǒng)配電網是從輸電網接受電能,并通過配電設施就地或逐級分配給各類用戶的電力網絡。隨著能源系統(tǒng)的綠色轉型,配電網的“源端、荷端、網端”都發(fā)生著巨大變化,配電網的功能與形態(tài)隨之需要進行深刻變革,如支撐大規(guī)模分布式能源接入,滿足多樣化負荷供電需求,具備區(qū)域能源協(xié)同控制和供需方友好互動能力等。
積成電子作為我國智能電網的核心方案供應商,自上世紀90年代研發(fā)出配電自動化系統(tǒng)及相關設備以來,一直服務于我國智能配電網的建設。公司研發(fā)的智能配電網解決方案集SCADA、FA、圖模管理、業(yè)務流程管理、綜合故障研判、故障仿真培訓、配網高級應用等于一體,擁有配電自動化主站、終端/一二次融合設備、通訊設備等全系列產品,是我國為數不多提供整體解決方案的廠商之一,全方位服務配電網調度、運維檢修、供電服務等業(yè)務部門。隨著新型電力系統(tǒng)建設的不斷深入,積成電子緊跟時代潮流,持續(xù)推動我國新型配電網建設。
分布式新能源大量并網
對配電網帶來嚴峻的挑戰(zhàn)
新型電力系統(tǒng)的核心特征是新能源占比逐步提高,電動汽車、清潔供暖、分布式光伏、工商儲能以及電能替代的廣泛應用,使配電網電源及負荷朝著多元化方向發(fā)展。以分布式光伏為例,2023年我國分布式光伏裝機累計容量253GW,占光伏裝機總規(guī)模的42%。分布式光伏在用戶場地附近建設,一般接入低于35kV及以下電壓等級的電網,所發(fā)電以就地消納為主,在配電網系統(tǒng)中進行平衡調節(jié)。
隨著分布式新能源廣泛接入,傳統(tǒng)配電網逐步演化為有源配電網,對電網安全、設備安全和檢修安全帶來重大隱患,電能質量也帶來了巨大影響。分布式新能源的大規(guī)模消納需要配電網在大范圍內統(tǒng)籌,以實現供需平衡。面對源荷兩端的重大變化,配電網潮流由單向轉向雙向;配電網的電力電子化程度不斷提升,網絡結構也越來越復雜;配電網運行控制的難度也越來越大。
積成電子運用“云、大、物、移、智、鏈、邊”等現代信息通信技術與有源配電網深度融合,以數字化、智能化、智慧化賦能新型配電系統(tǒng),研發(fā)出新型智能配電網解決方案,包括適應新型有源配電網需求的主站系統(tǒng)、分布式微電網應用,新型智能配電網裝置,低壓臺區(qū)透明化解決方案等,符合安全可靠、經濟高效、清潔低碳的現代配電網的發(fā)展目標。
智慧調控對新型有源配電網建設
提供平臺支撐
積成電子在智能配電網領域辛勤耕耘幾十年,擁有豐富的工程應用實踐經驗,結合前瞻性技術研究,研發(fā)出新型有源配電網主站系統(tǒng)和配微網協(xié)同控制系統(tǒng),打造供需多方協(xié)同互動的新型配電生態(tài)平臺。
積成電子研發(fā)的新型有源配電網主站系統(tǒng)服務于分布式電源大規(guī)模并網,推動分布式電源在配電網系統(tǒng)中“可觀、可測、可調、可控”能力建設。系統(tǒng)通過主配微臺協(xié)同調控,構建“全景感知、柔性控制、主配協(xié)同”的新型有源配電網調度體系。新型配電網主站系統(tǒng)推進配縣調控業(yè)務轉型,實現主配網運行更加協(xié)同、高效,電網平衡調節(jié)和“源、網、荷、儲”協(xié)同控制能力顯著提升,為新型電力系統(tǒng)建設提供技術支撐,更好地服務國家“雙碳”目標。
積成電子通過建設配微網協(xié)同控制系統(tǒng),深化能源綠色低碳轉型,適應配電網發(fā)展面臨的新場景,滿足海量分布式、集中式資源和多形態(tài)新型負荷廣泛接入的需求。公司通過建設微電網與多形態(tài)組網的城區(qū)配微網協(xié)同控制系統(tǒng),增強對分布式電源的調度管理和調節(jié)控制手段,實現微電網快速黑啟動、城區(qū)微網“配微協(xié)同、臺區(qū)自治”的調度新模式,解決偏遠海島黑啟動速度慢、微電網長時間離網穩(wěn)定運行能力不清晰、配網分布式電源故障研判不精準、城區(qū)配網可能出現的局部重過載等問題。
新一代配電網主站及應用系統(tǒng)已廣泛應用,如:福建地市分布式電源群調群控項目、寧德西洋列島海島型微電網優(yōu)化消納項目、莆田湄洲島交直流混合臺區(qū)微電網優(yōu)化消納項目、泉州南安饋線型交直流混合微電網優(yōu)化消納項目、廈門新型有源配電網虛擬電廠優(yōu)化消納項目。系統(tǒng)建設對福建配電網安全、穩(wěn)定運行和調控起到強有力地支撐作用,并開始向全國各地進行推廣應用。
新型配電網終端裝置
對新型有源配電網提供保護
積成電子在面對配電網分布式電源大量接入的新形勢,緊跟新能源領域的國家政策、技術發(fā)展和客戶需求,著力開發(fā)、完善帶保護功能的新型配電自動化裝置,研發(fā)出配網差動保護裝置、分布式光伏控保一體多功能終端、新能源監(jiān)控終端等,為有源配電網建設提供全新的解決方案。
配網差動保護裝置依據基爾霍夫定律基本原理,采用縱聯(lián)差動保護,打破系統(tǒng)運行方式和分布式電源接入的影響,適用于10KV柱上開關和環(huán)網柜等多種線路運行模式,滿足保護數據傳輸速率、配電網保護超低延時和授時精度微秒級要求。配網差動保護裝置支持5G通訊和光纖通訊,利用通信低延時、高可靠性技術優(yōu)勢,支撐電網多點信息交互,改進保護原理及配置,實現配電網雙端量、多端量保護,實現快速、可靠隔離電網故障的目標,提升了供電可靠性,特別適用于主動配電網、多電源配電網絡拓撲等復雜場景。同時,在差動保護隔離故障的基礎上,積成電子開發(fā)了就地式自愈邏輯,主要適用于10kV電纜型單環(huán)網或雙環(huán)網主干線路,線路單一故障發(fā)生時可在300ms內自動恢復非故障區(qū)域供電,極大的提升供電可靠性。
分布式光伏控保一體多功能終端是針對我國配電網實現分布式電源并網“可觀、可測、可調、可控”需求而開發(fā)的;配置于分布式光伏并網點一次開關柜或集中遠動控制屏處,監(jiān)控并上送并網點、逆變器數據,同時傳送站內箱變、進線柜等其他設備的量測數據;以太網、RS-485/RS-232串口等接口豐富,支持電力系統(tǒng)多種規(guī)約類型,適配各類通訊場景。終端集防孤島、故障解列、方向過流保護,電能質量監(jiān)測,逆變器數據采集和協(xié)議轉換,并網點測控,AGC、AVC功能,遠動,縱向加密認證,交換機和路由器(5G/光纖)等功能于一體,有效節(jié)省光伏用戶投資建設成本,簡化現場裝配施工,縮短設備調試周期,為用戶帶來明顯的經濟效益。
新能源監(jiān)控終端融合了傳統(tǒng)工業(yè)技術和現代物聯(lián)網技術,采用平臺化設計,支持邊緣計算,以軟件定義的方式實現功能的靈活擴展,在滿足傳統(tǒng)終端上傳下達功能的基礎上,構建光伏電站邊緣計算節(jié)點,實現AGC等本地智能化應用,可有效提升新能源電站的精益化管理水平。
分布式網源多功能綜合裝置和新能源監(jiān)控終端等分布式能源并網控制類設備作為末端設備與云主站之間的橋梁,可應用于低壓220V/380V,中壓10kV,高壓35kV等不同電壓等級和是否自帶測保功能等不同用戶需求的并網接入場景,滿足分布式光伏廠站監(jiān)控、整縣光伏調控中心接入,以及用電信息采集主站和配網主站的多樣化的現場需求。
低壓臺區(qū)透明化
助力新型有源配電網建設
積成電子研發(fā)的低壓臺區(qū)透明化解決方案,針對低壓臺區(qū)運維管理上的困難與盲點,廣泛吸收國內外電力自動化系統(tǒng)設計經驗與技術標準,融合大數據、物聯(lián)網、邊緣計算、測控技術與分布式管理技術;用于支撐低壓配電臺區(qū)智能運維管理,促進營配貫通,全面掌握臺區(qū)及低壓用電信息情況;同時,減少電力公司的運營成本,提高配電網供電可靠性及用戶滿意度,深化智能電表在配網設備運行狀態(tài)管控、故障研判等方面的應用。該方案有效解決了低壓配電臺區(qū)存在的標準網架覆蓋率低、負荷密集區(qū)資源短缺等導致低壓臺區(qū)承載力不足,難以適應分布式電源大規(guī)模接入等問題,提升了配電網靈活調節(jié)能力和配網運維管理水平。
低壓臺區(qū)透明化打造云邊協(xié)同數字化體系,滿足面向現代智慧配電網的快速響應需求;采用容器技術實現多容器同時運行,支持容器間數據通信,實現數據交互共享;結合智能融合終端的邊緣計算能力,支持對分布式電源、儲能裝置進行邊緣采集控制,實現臺區(qū)級配電網自治。同時,公司引入市場化轉型思維,不斷挖掘源、網、荷、儲資源共享潛力,實現臺區(qū)低壓全景監(jiān)視、源網荷儲多能協(xié)同運行,提升配電網供電服務能力,打造優(yōu)質服務、精益運維、高質量共享的服務增值平臺,不斷對臺區(qū)透明化運行進行探索。
低壓臺區(qū)透明化解決方案聚焦故障在線診斷、線路工控在線監(jiān)測等關鍵技術,部署智能化監(jiān)控終端設備,實現配網主設備的狀態(tài)全景化監(jiān)測感知及故障告警,為低壓臺區(qū)設備的運行評價和數字運檢提供數據支撐,便于臺區(qū)拓撲識別、故障研判、狀態(tài)智能分析,實現臺區(qū)的智慧運維。
低壓臺區(qū)透明化解決方案以確保電力安全保供、新能源有序消納為首要目標,以滿足現代經濟社會高質量發(fā)展的電力需求為核心任務,以智能化、數字化、智慧化技術升級為關鍵手段,以源網荷儲全要素資源靈活互動、智慧協(xié)同為堅強支撐,以市場機制健全完善為有力保障,是建設能源互聯(lián)網的重要突破口,是“雙碳”目標實現的關鍵載體。
新型有源配電網建設是一項長期、復雜的系統(tǒng)工程,需要技術融合創(chuàng)新、資源高效協(xié)同、運營模式變革,更需要長期的工程經驗積累。積成電子依托40年服務智能電網的工程實踐經驗,根據配電網領域新的發(fā)展形勢和特點,一如繼往地進行技術創(chuàng)新和生態(tài)形式探索,形成全方位的知能配電網解決方案,打造配電網領域供需多方協(xié)同互動、價值鏈傳遞和多方共贏的體系,為新型電力系統(tǒng)建設提供有力的支撐。
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