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配电网更智能化的趋势发展

  北极星智能电网在线讯:“以配电网和配电网自动化物理实体为基础,融合传感测量、运行控制、信息通信等技术,支持分布式电源、微网、储能、电动汽车的友好接入和需求互动,这就是目前配电网智能化的内涵。配电网智能化最基础的工作是数据的获取和管理,高质量的数据可以获得准确的配电网系统、设备状态的感知和管控。”南方电网科学研究院总工、国家“千人计划”特聘专家董旭柱表示。

  提升数据质量是配电网智能化一个永恒的话题,只有对配电网供电可靠状况的实时监控,可实现故障预警、分析和决策,达到电网自我预防和自我恢复的目的,实现电网运行状态最优。

  互动性对数据采集提出更高要求

  近年来,随着再电气化进程加快、新能源高比例接入、储能规模化应用、数字技术与电网技术深度融合,电网的物理特性、运行模式、功能形态正在发生深刻变化。加快构建以坚强智能电网为核心、以新一代电力系统为基础的能源互联网,是提高能源资源配置效率的迫切需要。

  尤其是伴随电力改革及新型城镇化、农业现代化步伐加快,新能源、分布式电源、电动汽车、储能装置快速发展,终端用电负荷呈现增长快、变化大、多样化的新趋势,未来电网的投资重点将逐步转向电网智能化及配电网建设,更加偏向于配、用电侧。这也为输配电设备企业带来机遇,特别是一二次设备融合的企业。

  “电网与用户的互动性大为增强,传统模式下用户仅为电能接收者和使用者,但随着需求响应、智能家居和分布式电源的发展,未来电能和与之伴随的信息流将在电网和用户之间双向流动,这就要求电网变得更加柔性,具有可控性、可测性。我们的系统保护实验室基于数据分析、建模,实现了一二次系统实物硬件在环仿真模拟,有力支撑我国电力安全生产调控运行核心技术、装备研发和人才培养。”南瑞集团稳定公司副总经理李威表示。

  事实上,配电网智能化数据分析和管理是关键。近年来,我国正在加强配电网智能化数据收集以及处理方面的科研与建设,也取得了一些可喜的成绩。例如前不久,在江苏常州投运的新一代配电自动化主站系统。该主站系统实现了实时数据处理由百万量级提升为千万量级,由单一的I区采集转变为多区、多源数据采集,由集中式应用服务转变为海量数据平台服务架构等技术突破,满足了配电网的运行监控与状态管控双重业务需求。

  新一代配电自动化主站系统就像是给配网调度安装了“千里眼”和“神经中枢”。通过实时的大数据采集分析,它可以让配网像主网一样被实时监控,无论是日常的运行监控、调度操作还是故障处置,都能做到快速、准确地切换电网运行方式,隔离故障停电区域,全方位地显著提高供电可靠性。

  未来将融入人工智能等先进技术

  随着先进信息通信技术实用化水平的不断提升,未来配电网将变成一个动态高效、便捷交互、可用于实时信息和功率交换的超级架构网络。信息通信技术将电源和客户的需求有效衔接,综合利用多种通信方式,实现有效可靠的信息传输,建立配电网全景实时、无缝交换的数据模型,实现高可靠、实时性通信,保障配电网与客户各层级之间的关联、配合和交互。

  因此,未来基于先进的电力电子技术、纳米材料、低功耗技术等,配电网还可实现电能质量控制,降低系统损耗。

  “目前,我们在研究人工智能在电网的应用,已涵盖了电力负荷预测、极端天气时电网隐患故障预测、大电网调度模拟等领域。”南瑞集团研究院系统研发中心闪鑫表示,人工智能在输配电网中的应用刚刚起步,还处于探索阶段。

  他举例说,我们曾把近年来华东由台风引发的线路跳闸数据、台风路径、杆塔耐风参数等交给人工智能,让其进行学习比较。结果显示,与传统算法、物理建模的方式相比,人工智能“预言”台风引发线路跳闸概率的准确率提高了20%。未来,随着硬件、数据、算法不断提档升级,人工智能在电网的应用前景可期。