夏季供電三重“大考”來臨，電網(wǎng)如何“處變不驚”？
發(fā)布時間：2021-7-19 來源：施耐德電氣
夏至已過，又到了一年中最炎熱的時期，對電力供應可靠性的三重“大考”也隨之來臨。一方面，各類大功率家電、制冷設備的用電時段高度集中，使城鄉(xiāng)居民用電迎來高峰；另一方面，暴雨、雷暴、洪澇等極端惡劣天氣時有發(fā)....
夏至已過，又到了一年中最炎熱的時期，對電力供應可靠性的三重“大考”也隨之來臨。一方面，各類大功率家電、制冷設備的用電時段高度集中，使城鄉(xiāng)居民用電迎來高峰；另一方面，暴雨、雷暴、洪澇等極端惡劣天氣時有發(fā)生，嚴苛環(huán)境時刻考驗著電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性；此外，近年來新型基礎設施及生產(chǎn)用電的規(guī)模也在不斷擴大，對數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療機構(gòu)、電動交通等重要設施的供電保障務求萬無一失。這也引起整個電力行業(yè)的關注與思考：如何才能提高電網(wǎng)可靠性，從而保障電力持續(xù)安全穩(wěn)定供應？
事實上，隨著“碳達峰、碳中和”工作的持續(xù)推進，我國終端電氣化水平將快速提升，預計2030年和2060年終端電氣化率將分別超過35%和70%，經(jīng)濟社會發(fā)展對電力的依賴程度越來越高。此外，隨著新型電力系統(tǒng)的建設展開，新能源為主體計入、大規(guī)模電力電氣設備應用，電力系統(tǒng)將更加復雜，電力電量平衡、頻率調(diào)節(jié)、電壓支撐等問題與挑戰(zhàn)逐漸凸顯，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要性不言而喻。
作為全球能源管理和自動化領域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家，施耐德電氣持續(xù)探索電網(wǎng)現(xiàn)代化升級改造，并結(jié)合全球?qū)嵺`經(jīng)驗，發(fā)布白皮書《通過故障管理，提高電網(wǎng)可靠性——適用于大中型配電網(wǎng)的解決方案》，提出遠程控制開關-集中式解決方案，為全球電網(wǎng)公司在電網(wǎng)現(xiàn)代化過程中普遍面臨的可靠性難題提供了新思路。
三個快速行動實現(xiàn)有效的故障管理
一般來說，終端用戶可感的總停電時間主要有以下三大方面：計劃外停電（如配電線路遭遇電氣故障）、計劃內(nèi)停電（維修、改造）、重大事件（洪水、風暴、臺風）。
據(jù)國家能源局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年第一季度，全國50個主要城市供電企業(yè)用戶供電可靠性繼續(xù)保持較高水平，平均供電可靠率為99.971%，用戶平均停電時間為0.63小時/戶，用戶平均停電次數(shù)為0.22次/戶，我國電網(wǎng)可靠性保持在較高水平。其中，造成全國50個主要城市供電企業(yè)停電的主要原因是故障停電，占總停電時間的54.38%。
那么，配電公司如何有效減少終端用戶可感的停電時間？這里主要涉及到三個快速行動：第一，縮短定位和隔離故障的時間；第二、快速進行重新配置，使系統(tǒng)逐步重新通電；第三、優(yōu)化資源調(diào)動，以便維修和全面恢復正常狀況。這三大步驟合在一起被稱為電力公司的FLISR流程。FLISR流程包括以下子功能：故障檢測、故障定位、故障隔離、服務恢復。
首先，故障檢測是前提和基礎，通過繼電保護、斷路器、重合器的信號以及故障指示器，標明故障位置；隨后，ADMS和ArcFM可以幫助分析故障數(shù)據(jù)、在示意圖和地圖上準確定位故障，快速做出判斷；故障定位之后，需要快速通過ADMS、斷路器、重合器和分段器的操作，確定電網(wǎng)重新配置，發(fā)送指令，開/關電路實現(xiàn)故障隔離；最后通過ADMS服務、現(xiàn)場服務工程師或維護團隊等定義糾正措施、連續(xù)重新配置、修復電路，實現(xiàn)服務恢復。
采取先進的綜合策略，提高電網(wǎng)可靠性
隨著電網(wǎng)現(xiàn)代化進程的穩(wěn)步推進，配電網(wǎng)對于可靠性、靈活性、數(shù)字化也提出了更高要求。施耐德電氣認為：電網(wǎng)公司宜采取更為先進的綜合策略——“遠程控制開關-集中式解決方案”，以更好地應對電網(wǎng)現(xiàn)代化過程中不同的故障管理挑戰(zhàn)。
事實上，為了給配電網(wǎng)運營商提供一套集監(jiān)測、分析、控制、優(yōu)化、規(guī)劃和培訓工具為一體的最全面的電網(wǎng)管理解決方案，施耐德電氣EcoStruxure ADMS將配電管理(DMS)、停電管理(OMS)、監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)整合為一個具有50多種先進功能的統(tǒng)一的解決方案，可使物數(shù)量日益增長的智能電網(wǎng)設備、分布式可再生能源、高級計量以及其他相關設備發(fā)揮最大的使用效益，并帶來更高的可靠性、效率和安全性。
施耐德電氣創(chuàng)新的“遠程控制開關 - 集中式解決方案”便是由ADMS（高級配電管理系統(tǒng)）控制和管理的獨特的集中式系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個基于可遙控的開關設備（斷路器、重合器、分段器）和通信故障指示器 (FPI) 的優(yōu)化架構(gòu)組成，包括FLISR，OMS（停電管理系統(tǒng)）、CM（工作人員管理）和LAR（大面積恢復）四個能夠進一步提高彈性的ADMS模塊。因此，電力公司可通過在分析模塊（ADMS）中不斷切換優(yōu)化算法，并根據(jù)電網(wǎng)的實際狀態(tài)來優(yōu)化FLISR活動，快速地定位故障并自動重新配置電網(wǎng)。
同時，施耐德電氣還提出了適用于電網(wǎng)關鍵區(qū)域的“自愈解決方案”，即基于“點對點”連接的智能RMU，利用算法來管理“電網(wǎng)自愈”功能。首先，Smart RMU智能環(huán)網(wǎng)柜實現(xiàn)更快捷操作，配備饋電系統(tǒng)自動化管理單元，使配電系統(tǒng)管理、故障診斷、環(huán)網(wǎng)自愈穩(wěn)定可靠。同時，全方位系統(tǒng)狀態(tài)在線監(jiān)測和資產(chǎn)分析應用為系統(tǒng)可靠運行提供全面監(jiān)視和專家警示。作為智能環(huán)網(wǎng)柜的“核心”組件，施耐德電氣分布式DTU Easergy T300采用面向間隔功能的模塊化設計理念，分布安裝在各個環(huán)網(wǎng)柜單元，就地方便地現(xiàn)實每個開關柜的運行狀態(tài)檢測、控制和交流模擬量采樣測量。T300模塊和實物間隔一一對應，避免傳統(tǒng)DTU按錯間隔的可能性，提高標準化程度，即插即用，能夠隨環(huán)網(wǎng)柜的擴展而靈活調(diào)整。T300可以實現(xiàn)分布式饋線自動化功能，可在現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(PON，GPRS，4G等等)上，采用對等通訊技術，構(gòu)建環(huán)網(wǎng)自愈SHG通訊體系，適用于多種環(huán)網(wǎng)柜型(參數(shù)可調(diào))，具有較高的容錯性，充分保障電網(wǎng)可靠性。
例如，在國家電網(wǎng)連島區(qū)域綜合能源服務示范島項目中，施耐德電氣通過以Smart Premset開關柜與Easergy T300分布式智能配電終端組合為核心的解決方案，助力國網(wǎng)連云港供電公司打造“五高一尖端”的全電氣化能源服務示范島項目。由于連島的自然條件特殊，高溫多鹽，且時常受到狂風暴雨侵襲，導致運維被動，負荷大、成本高，效率低，“無效巡視”，“檢修難，檢修累”的傳統(tǒng)方法已經(jīng)無法適應新時期的配電網(wǎng)管理。針對上述挑戰(zhàn)，施耐德電氣提供的解決方案為保證該項目供電的可靠性，提升設備的安全性，實現(xiàn)設備全面感知，進一步提升配電精益化管理水平貢獻了力量，同時助力客戶提升了運維效率與服務質(zhì)量。
值得一提的是，在電網(wǎng)現(xiàn)代化改造過程中，施耐德電氣提供的咨詢服務可以為系統(tǒng)設計所需設備的類型、數(shù)量和位置提供建議，以助力升級后的系統(tǒng)達到預期的性能水平。
電力系統(tǒng)是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展、保障基本民生的重要基礎設施，金融、通信、交通等領域基礎設施安全可靠運行都建立在電力持續(xù)穩(wěn)定供應的基礎上。未來，施耐德電氣將發(fā)揮自身在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和能源管理的領先專長，不斷為客戶打造更加創(chuàng)新的產(chǎn)品、技術和服務，形成更加完善的解決方案，從而全面提升電網(wǎng)可靠性和可用性，創(chuàng)造更大的價值。
(官方微信號：chinajnhb)
(掃一掃，節(jié)能環(huán)保信息隨手掌控)
免責聲明： 本文僅代表作者個人觀點，與 綠色節(jié)能環(huán)保網(wǎng) 無關。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實， 對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅 作參考，并請自行核實相關內(nèi)容。