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数智化推进新型有源配电网建设

作者:市场拓展部  来源:积成电子  发布时间:2024-06-21  点击次数:0

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传统配电网是从输电网接受电能,并通过配电设施就地或逐级分配给各类用户的电力网络。随着能源系统的绿色转型,配电网的“源端、荷端、网端”都发生着巨大变化,配电网的功能与形态随之需要进行深刻变革,如支撑大规模分布式能源接入,满足多样化负荷供电需求,具备区域能源协同控制和供需方友好互动能力等。

积成电子作为我国智能电网的核心方案供应商,自上世纪90年代研发出配电自动化系统及相关设备以来,一直服务于我国智能配电网的建设。公司研发的智能配电网解决方案集SCADA、FA、图模管理、业务流程管理、综合故障研判、故障仿真培训、配网高级应用等于一体,拥有配电自动化主站、终端/一二次融合设备、通讯设备等全系列产品,是我国为数不多提供整体解决方案的厂商之一,全方位服务配电网调度、运维检修、供电服务等业务部门。随着新型电力系统建设的不断深入,积成电子紧跟时代潮流,持续推动我国新型配电网建设。

 

分布式新能源大量并网

对配电网带来严峻的挑战


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新型电力系统的核心特征是新能源占比逐步提高,电动汽车、清洁供暖、分布式光伏、工商储能以及电能替代的广泛应用,使配电网电源及负荷朝着多元化方向发展。以分布式光伏为例,2023年我国分布式光伏装机累计容量253GW,占光伏装机总规模的42%。分布式光伏在用户场地附近建设,一般接入低于35kV及以下电压等级的电网,所发电以就地消纳为主,在配电网系统中进行平衡调节。

随着分布式新能源广泛接入,传统配电网逐步演化为有源配电网,对电网安全、设备安全和检修安全带来重大隐患,电能质量也带来了巨大影响。分布式新能源的大规模消纳需要配电网在大范围内统筹,以实现供需平衡。面对源荷两端的重大变化,配电网潮流由单向转向双向;配电网的电力电子化程度不断提升,网络结构也越来越复杂;配电网运行控制的难度也越来越大。

积成电子运用“云、大、物、移、智、链、边”等现代信息通信技术与有源配电网深度融合,以数字化、智能化、智慧化赋能新型配电系统,研发出新型智能配电网解决方案,包括适应新型有源配电网需求的主站系统、分布式微电网应用,新型智能配电网装置,低压台区透明化解决方案等,符合安全可靠、经济高效、清洁低碳的现代配电网的发展目标。

 

智慧调控对新型有源配电网建设

提供平台支撑


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积成电子在智能配电网领域辛勤耕耘几十年,拥有丰富的工程应用实践经验,结合前瞻性技术研究,研发出新型有源配电网主站系统和配微网协同控制系统,打造供需多方协同互动的新型配电生态平台。

积成电子研发的新型有源配电网主站系统服务于分布式电源大规模并网,推动分布式电源在配电网系统中“可观、可测、可调、可控”能力建设。系统通过主配微台协同调控,构建“全景感知、柔性控制、主配协同”的新型有源配电网调度体系。新型配电网主站系统推进配县调控业务转型,实现主配网运行更加协同、高效,电网平衡调节和“源、网、荷、储”协同控制能力显著提升,为新型电力系统建设提供技术支撑,更好地服务国家“双碳”目标。

积成电子通过建设配微网协同控制系统,深化能源绿色低碳转型,适应配电网发展面临的新场景,满足海量分布式、集中式资源和多形态新型负荷广泛接入的需求。公司通过建设微电网与多形态组网的城区配微网协同控制系统,增强对分布式电源的调度管理和调节控制手段,实现微电网快速黑启动、城区微网“配微协同、台区自治”的调度新模式,解决偏远海岛黑启动速度慢、微电网长时间离网稳定运行能力不清晰、配网分布式电源故障研判不精准、城区配网可能出现的局部重过载等问题。

新一代配电网主站及应用系统已广泛应用,如:福建地市分布式电源群调群控项目、宁德西洋列岛海岛型微电网优化消纳项目、莆田湄洲岛交直流混合台区微电网优化消纳项目、泉州南安馈线型交直流混合微电网优化消纳项目、厦门新型有源配电网虚拟电厂优化消纳项目。系统建设对福建配电网安全、稳定运行和调控起到强有力地支撑作用,并开始向全国各地进行推广应用。

 

新型配电网终端装置

对新型有源配电网提供保护


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积成电子在面对配电网分布式电源大量接入的新形势,紧跟新能源领域的国家政策、技术发展和客户需求,着力开发、完善带保护功能的新型配电自动化装置,研发出配网差动保护装置、分布式光伏控保一体多功能终端、新能源监控终端等,为有源配电网建设提供全新的解决方案。

配网差动保护装置依据基尔霍夫定律基本原理,采用纵联差动保护,打破系统运行方式和分布式电源接入的影响,适用于10KV柱上开关和环网柜等多种线路运行模式,满足保护数据传输速率、配电网保护超低延时和授时精度微秒级要求。配网差动保护装置支持5G通讯和光纤通讯,利用通信低延时、高可靠性技术优势,支撑电网多点信息交互,改进保护原理及配置,实现配电网双端量、多端量保护,实现快速、可靠隔离电网故障的目标,提升了供电可靠性,特别适用于主动配电网、多电源配电网络拓扑等复杂场景。同时,在差动保护隔离故障的基础上,积成电子开发了就地式自愈逻辑,主要适用于10kV电缆型单环网或双环网主干线路,线路单一故障发生时可在300ms内自动恢复非故障区域供电,极大的提升供电可靠性。

分布式光伏控保一体多功能终端是针对我国配电网实现分布式电源并网“可观、可测、可调、可控”需求而开发的;配置于分布式光伏并网点一次开关柜或集中远动控制屏处,监控并上送并网点、逆变器数据,同时传送站内箱变、进线柜等其他设备的量测数据;以太网、RS-485/RS-232串口等接口丰富,支持电力系统多种规约类型,适配各类通讯场景。终端集防孤岛、故障解列、方向过流保护,电能质量监测,逆变器数据采集和协议转换,并网点测控,AGC、AVC功能,远动,纵向加密认证,交换机和路由器(5G/光纤)等功能于一体,有效节省光伏用户投资建设成本,简化现场装配施工,缩短设备调试周期,为用户带来明显的经济效益。

新能源监控终端融合了传统工业技术和现代物联网技术,采用平台化设计,支持边缘计算,以软件定义的方式实现功能的灵活扩展,在满足传统终端上传下达功能的基础上,构建光伏电站边缘计算节点,实现AGC等本地智能化应用,可有效提升新能源电站的精益化管理水平。

分布式网源多功能综合装置和新能源监控终端等分布式能源并网控制类设备作为末端设备与云主站之间的桥梁,可应用于低压220V/380V,中压10kV,高压35kV等不同电压等级和是否自带测保功能等不同用户需求的并网接入场景,满足分布式光伏厂站监控、整县光伏调控中心接入,以及用电信息采集主站和配网主站的多样化的现场需求。

 

低压台区透明化

助力新型有源配电网建设


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积成电子研发的低压台区透明化解决方案,针对低压台区运维管理上的困难与盲点,广泛吸收国内外电力自动化系统设计经验与技术标准,融合大数据、物联网、边缘计算、测控技术与分布式管理技术;用于支撑低压配电台区智能运维管理,促进营配贯通,全面掌握台区及低压用电信息情况;同时,减少电力公司的运营成本,提高配电网供电可靠性及用户满意度,深化智能电表在配网设备运行状态管控、故障研判等方面的应用。该方案有效解决了低压配电台区存在的标准网架覆盖率低、负荷密集区资源短缺等导致低压台区承载力不足,难以适应分布式电源大规模接入等问题,提升了配电网灵活调节能力和配网运维管理水平。

低压台区透明化打造云边协同数字化体系,满足面向现代智慧配电网的快速响应需求;采用容器技术实现多容器同时运行,支持容器间数据通信,实现数据交互共享;结合智能融合终端的边缘计算能力,支持对分布式电源、储能装置进行边缘采集控制,实现台区级配电网自治。同时,公司引入市场化转型思维,不断挖掘源、网、荷、储资源共享潜力,实现台区低压全景监视、源网荷储多能协同运行,提升配电网供电服务能力,打造优质服务、精益运维、高质量共享的服务增值平台,不断对台区透明化运行进行探索。

低压台区透明化解决方案聚焦故障在线诊断、线路工控在线监测等关键技术,部署智能化监控终端设备,实现配网主设备的状态全景化监测感知及故障告警,为低压台区设备的运行评价和数字运检提供数据支撑,便于台区拓扑识别、故障研判、状态智能分析,实现台区的智慧运维。

低压台区透明化解决方案以确保电力安全保供、新能源有序消纳为首要目标,以满足现代经济社会高质量发展的电力需求为核心任务,以智能化、数字化、智慧化技术升级为关键手段,以源网荷储全要素资源灵活互动、智慧协同为坚强支撑,以市场机制健全完善为有力保障,是建设能源互联网的重要突破口,是“双碳”目标实现的关键载体。


新型有源配电网建设是一项长期、复杂的系统工程,需要技术融合创新、资源高效协同、运营模式变革,更需要长期的工程经验积累。积成电子依托40年服务智能电网的工程实践经验,根据配电网领域新的发展形势和特点,一如继往地进行技术创新和生态形式探索,形成全方位的知能配电网解决方案,打造配电网领域供需多方协同互动、价值链传递和多方共赢的体系,为新型电力系统建设提供有力的支撑。

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