智能配电网(第2次课教案).ppt

1、智能配电网电子教案,第二讲 智能配电网与配电自动化 2011-4-7,2,智能配电网概述,什么是智能配电网? 发展智能电网应把配电网作为重点 智能配电网的特征 智能配电网的主要技术内容 SDG vs. DA,3,什么是智能配电网,智能配电网（SDG，Smart Distribution Grid）是智能电网的重要组成部分 智能电网=智能输电网+智能配电网 智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础，通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信技术，利用智能化的开关设备、配电终端设备，在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下，

2、允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行，鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动，以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其他附加服务。 智能配电网组成：主站系统、子站系统、通信系统、配电远方终端。,4,配电网络简介,智能配电网研究的对象：配电网络 配电网络简介： 定义：在电力网中与输电网络和用户相连主要起分配电能作用的网络就称为配电网络。从广义上讲110 kV及以下线路和设备构成的电力网均可称为配电网络。 分类 ：按供电区的功能分为：城市配电网、农村配电网、工厂配电网等。按电压等级

3、分为：高压配电网(110kV)、中压配电网(3、6、10、35kV)、低压配电网(220、380V)。 如图所示：,5,配电网络简介,6,配电网络简介,发电厂,升压,变电站,变电站,变电站,变电站,220kV,220kV,220kV,220kV,变电站,变电站,变电站,110kV,110kV,110kV,35kV,变电站,10kV,馈线,7,配电网络简介,配电网接线方式： （1）按供电可靠性分为：有备用和无备用两种方式。 （2）按接线体系结构分：树状、放射状接线；手拉手接线；环网接线；双回路T接线等 （3）各种接线示意图：,8,配电网络简介,9,（4）现代大、中城市配电网络模式 大部分是从22

4、0kV及以上电网取得电源，再以110kV及以上线路伸入市区，负荷密集、用电量很大的一些市区，直接以220kV线路伸入市区。这部分高压配电网，可靠性要求很高，一般采用建于城市外围的架空线双环网。 建于市区负荷中心的降压变电站再将高压降为10kV或0.4kV电压后向用户供电，这部分电网一般由10kV线路、配电所、开闭所、箱式配电所、柱上变压器等组成，也就是我们所重点要讨论的中压配电网，它主要是分布面广的公用电网。 中压配电网络模式有电缆和架空两种，其典型环网接线如图1-3所示,配电网络简介,10,配电网络简介,11,10KV,10KV,CB1,CB2,A,B,C,E,环网柜,环网柜,环网柜,环网柜

5、,环网柜,D,电缆环网,配电网络简介,12,对于低压配电网，由于低压负荷分散，进户点多，多以架空线为主，并与中压线路合杆架设。城区的低压供电，需要时可采用电缆，其接线如下：（1）设置若干配电所（或箱式变电所）；（2）自配电所低压侧以大截面电缆将电源引入低压开关箱和接户线分支箱，再分别接至负荷点，按需要组成有备用的接线。,低压配电网示意图,配电网络简介,13,（5）我国城网及农网中可优先采用的几种方式及比较： 树状和放射形接线。此类接线简单、实用、投资低、建设周期短。缺点是供电可靠性低，当线路或开关故障时，将使整条线路停电。树状网络适用于城市中一般负荷的供电和农村用户的供电。 “手拉手”供电接线

6、。在正常运行时联络开关打开，以减少短路电流和可能出现的环流等，当线路失去一端电源时，可以合上联络开关，从另一端电源对失去电源线路上的柱上变压器和高压用户供电。 双回路T接线。双回路T接线有两种方式，一种是单电源双回路T接，如图1-2(f)所示；另一种是双电源双回路T接. 环形接线。环形接线方式在国外城网中早已应用，每一街区沿街道敷设中压电缆接入每一幢沿街道建筑物的地下环网柜，正常时开环运行，一侧电源或电缆线路故障时自动切换。整个城网按街区形成一个个小环网。满足同样的供电可靠率，环形供电比双回路供电在经济上有较大的优势。,配电网络简介,14,发展智能电网应把配电网作为重点,配电网直接面向用户，是

7、控制、保证用户供电质 量的关键环节。 目前用户停电95%以上是由配电系统原因引起的 电网有一半的损耗发生在配电网 分布式电源主要影响配电网的运行与控制 目前配电网的自动化、智能化程度远低于输电网,15,智能配电网的特征,更高的供电可靠性 具有自愈（故障重构）功能，最大程度地减少电网故障对用户的影响。 在主网停电时，应用分布式电源微网（Micro Grid）保障重要用户的供电。 更高的电能质量 实现电压、无功的优化控制，保证电压合格率。 实现敏感用电设备的不间断连续供电应用动态电压补偿器（DVR） 保证线路故障与重合闸期间的供电 应用固态断路器实现双路供电电源的“0”秒无缝切换,16,智能配电网

8、的特征,支持大量的分布式电源接入 包括风力发电、太阳能发电、生物质发电、燃料电池、小型燃气轮机等 即插即用（Plug and Play) 支持用户能源管理（需求侧管理） 支持智能读表以及与用户侧的双向通信 支持实时（动态）电价，让用户选择用电时间，更好地削峰填谷，适应分布式发电的间歇性特点。 支持用户自备分布式发电、储能装置并网 支持电动车的接入 选择低电价时段充电 可在电价高时向电网送电,17,智能配电网的特征,能够提高电网资产利用率 支持配电系统快速仿真、模拟 合理控制潮流，提高系统容载比，充分利用系统容量。 减少投资，减少设备折旧，使用户获得更廉价的电力。 能够对配电网及其设备进行可视化

9、管理 实时采集电网及其设备运行数据 提供潮流、负荷、设备状态监测、电能质量、故障位置、停电范围等实时信息 解决配电网“盲管”问题 实现配网设备管理、生产管理的自动化、信息化,18,智能配电网的主要技术内容,配电网运行自动化 配电SCADA: 配电网监控，调度自动化。 变电所自动化（SA） 配网（馈线）自动化（FA）：中压电网监控、故障定位/隔离/自动恢复供电。 虚拟发电厂（VPP，Virtual Power Plant）：分布式电源（DER）调度管理 配电网管理自动化 配电GIS（地理信息系统）：设备管理、检修管理、停电管理（Trouble Call）、工作票管理,19,智能配电网的主要技术内

10、容,用户自动化 高级量测体系（AMI，Advanced Metering Infrastructure)：支持双向通信、智能读表、用户能源管理（需求侧管理DSM）、家庭自动化 客户信息系统（CIS） 分布式电源并网控制 有源网络（Active Network） 微网技术（Micro Grid）,20,智能配电网的主要技术内容,定制电力/DFACTS 定制电力（Custom power)：应用电子电力设备实现电能质量的改善与控制，为用户提供电能质量满足其特定需求的电力。 静止无功发生装置（SVC）、静止同步补偿器（STATCOM）、有源滤波器（APF）、动态电压恢复器（DVR）、固态断路器（SS

11、CB） 故障电流限制器 超导故障电流限制器 基于电力电子器件的故障电流限制器,21,SDG vs. DA,智能配电网是以前配电自动化（DA ，Distribution Automation）技术的发展。 配电自动化的定义： 利用现代计算机、微电子、网络及通信技术，实现配电网的运行监控及管理的自动化、信息化，以保证配电网的安全经济运行，提高供电质量及生产管理效率。 配电自动化是关于现代信息技术在配电网监控与管理中应用的技术,22,配电自动化（DA）系统示意图,23,配电自动化系统涉及的范围一般是从变电站的主变低压侧和低压母线开始，直至电力用户为止的配电网络。,配电自动化涉及的范围,24,SDG vs. DA,DA的技术内容： 配电运行自动化：配电SCADA、变电所自动化、配网（馈线）自动化（请观看主站参与馈线故障处理过程flash)。 配电管理自动化：配电GIS（设备管理、检修管理、停电管理、工作票管理） 用户自动化：自动读表（AMR）、客户信息系统(CIS) SDG与DA共同点： 都以现代测控、通信与信息技术为手段 智能电网涵盖配电自动化的所有功能 智能电网具有配电自动化的所有作用,25,SDG vs. DA,SDG与DA的不同之处： 支持分布式电源的大量接入 微网(计划孤岛）技术 自动抄表（AMR）发展为智能读表技术，即高级量测体系（AMI）。 更加