新型電力系統(tǒng)下的配電數(shù)字化技術及應用
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- 作者:國網(wǎng)浙江省電力有限公司
- 出版時間:2024/12/1
- ISBN:9787516429525
- 出 版 社:企業(yè)管理出版社
- 中圖法分類:TM727-39
- 頁碼:224
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16開
本書結合浙江電網(wǎng)配電數(shù)字化體系建設成果,深入介紹配電側新型電力系統(tǒng)下的配電自動化與數(shù)字化技術,使相關專業(yè)人員了解掌握配電數(shù)字化相關技術,提升新型配電自動化技術和管理水平。內(nèi)容含:低壓側終端的配網(wǎng)數(shù)字化建設、中壓側終端的配網(wǎng)數(shù)字化建設、中低壓側主站的配電自動化數(shù)字建設、配網(wǎng)數(shù)字化的通信技術、配網(wǎng)數(shù)字化的加密技術及安全防護、新型電力系統(tǒng)下的配網(wǎng)數(shù)字化建設實例、發(fā)展與展望等。
在能源轉(zhuǎn)型加速推進的當下,新型電力系統(tǒng)建設方興未艾。本書緊扣時代脈搏,全面深入闡述了新型電力系統(tǒng)下配電數(shù)字化的各個關鍵方面。概述部分構建了清晰的知識框架,使讀者形成對配電數(shù)字化的初步認知。在介紹配電自動化主站數(shù)字化建設的章節(jié)中,有關業(yè)務中臺技術、同源維護套件技術、配網(wǎng)一張圖等的內(nèi)容,展現(xiàn)了先進技術在主站建設中的重要作用;對不同區(qū)域主站貫通技術的探討為實現(xiàn)高效協(xié)同的配電自動化提供了切實可行的方案。中壓側終端全壽命周期管理以及饋線自動化技術,為中壓配電的穩(wěn)定運行提供了有力保障。低壓臺區(qū)智能融合終端技術、配電物聯(lián)網(wǎng)向下延伸技術、電力汽車有序充電及 V2G 技術等,不僅適應了現(xiàn)代社會對電力多元化的需求,也為未來能源發(fā)展趨勢提供新思路。介紹分布式電源接入及調(diào)控技術的章節(jié),深入分析了分布式電源的現(xiàn)狀,并對光伏發(fā)電、儲能電源及其他分布式發(fā)電的接入與調(diào)控進行了詳細闡述,這對于各省配網(wǎng)充分利用可再生能源、實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展具有很好借鑒價值。通信技術和加密技術及安全防護也是本書重點介紹的內(nèi)容,非對稱加密技術、量子對稱加密技術以及零信任技術等,確保了數(shù)據(jù)在配電系統(tǒng)中的安全高效傳輸,為配電數(shù)字化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行筑起了堅固的堡壘。書中還通過新型電力系統(tǒng)下的配網(wǎng)數(shù)字 化建設實例,讓我們看到這些先進技術在實際應用中的卓越成效,并提供了具體經(jīng)驗。本書對配電數(shù)字化發(fā)展前景進行了深入探討,大數(shù)據(jù)綜合研判、配網(wǎng)線路行波故障定位技術以及智能分布式饋線自動化技術讓我們對未來配電數(shù)字化發(fā)展充滿期待。
綜上所述,本書提供了豐富的配電數(shù)字化專業(yè)知識和實用技術指導,對于配網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設具有很好的參考價值。
第一章概述..........................................................................................1
第二章配電自動化主站的數(shù)字化建設 .................................................. 4
一、業(yè)務中臺技術 .............................................................4
二、同源維護套件技術 ....................................................13
三、配網(wǎng)一張圖 ..............................................................15
四、Ⅰ區(qū)主站技術管理與提升 ..........................................20
五、Ⅳ區(qū)主站技術管理與提升 ..........................................41
六、Ⅰ區(qū)與Ⅳ區(qū)主站貫通技術提升.................................... 61
第三章中壓側終端的配網(wǎng)數(shù)字化建設 ................................................ 71
一、Ⅰ區(qū)終端的技術管理與提升 .......................................71
二、Ⅳ區(qū)終端的技術管理與提升 .......................................87
三、中壓側終端的全壽命周期管理.................................... 90
四、饋線自動化技術 .......................................................98
第四章低壓側終端的配網(wǎng)數(shù)字化建設 .............................................. 104
一、臺區(qū)智能融合終端技術 ............................................ 104
二、配電物聯(lián)網(wǎng)向下延伸技術 ........................................ 118
三、電動汽車有序充電及 V2G技術 ................................ 125
四、無功管理技術 ......................................................... 130
五、臺區(qū)互聯(lián)互濟技術 .................................................. 133
六、站房環(huán)境監(jiān)測 ......................................................... 136
第五章分布式電源接入及調(diào)控技術 .................................................. 143
一、分布式電源現(xiàn)狀 ..................................................... 143
二、光伏發(fā)電接入及調(diào)控技術 ........................................ 145
三、儲能電源接入及調(diào)控技術 ........................................ 149
四、其他分布式發(fā)電接入及調(diào)控技術 .............................. 150
第六章配網(wǎng)數(shù)字化的通信技術.........................................................152
一、中壓側通信技術 ..................................................... 152
二、低壓側通信技術 ..................................................... 160
第七章配網(wǎng)數(shù)字化的加密技術及安全防護....................................... 167
一、數(shù)據(jù)加密技術概述 .................................................. 167
二、非對稱加密技術 ..................................................... 169
三、對稱加密技術——量子加密技術 ............................... 173
四、零信任技術 ............................................................ 177
五、安全防護 ............................................................... 181
第八章新型電力系統(tǒng)下的配網(wǎng)數(shù)字化建設實例 ................................ 188
一、源網(wǎng)荷儲一體化現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)示范區(qū) .................... 188
二、數(shù)字化驅(qū)動高彈性配電網(wǎng)示范區(qū) .............................. 193
三、亞運保供電示范區(qū) .................................................. 203
第九章發(fā)展與展望........................................................................... 211
一、大數(shù)據(jù)應用——數(shù)據(jù)分析預防電纜潛伏性故障 ........... 211
二、配網(wǎng)線路行波故障定位技術發(fā)展前景........................ 219
三、智能分布式饋線自動化技術發(fā)展前景........................ 222
隨著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展,配電網(wǎng)物理形態(tài)發(fā)生了深刻變化,目前的配電自動化系統(tǒng)越來越難以滿足新形勢的發(fā)展要求。這主要表現(xiàn)在技術支撐手段尚不足以滿足業(yè)務需求,系統(tǒng)標準化和信息交互的一致性有待細化,基礎應用功能實用化水平需要提高,配電網(wǎng)應用分析軟件適應性不強,系統(tǒng)對大容量分布式新能源的接入能力需要提升,缺乏服務化接口應用難以解耦等。隨著國家新能源政策的實施,分布式電源、微網(wǎng)、電動汽車接入配電網(wǎng)越來越多,對配電網(wǎng)短路電流、繼電保護、電壓控制、負荷分配等功能提出了更高的要求。
現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)主要針對傳統(tǒng)的單向能量流的模式設計,而對大量分布式電源接入后雙向能量流的模式支撐不足,需要加快配電數(shù)字化平臺的研究與開發(fā),加快推進配網(wǎng)透明化建設,突出提升保民生供電能力和新型電力系統(tǒng)支撐能力,助力“雙碳”戰(zhàn)略目標落實落地。國網(wǎng)設備配電〔 2022〕 131號文《國網(wǎng)設備部關于印發(fā)配電自動化實用化提升工作方案的通知》的發(fā)布,進一步鞏固配電自動化建設成效,提升配電自動化實用化水平,更好地支撐配電網(wǎng)運行監(jiān)測、運維檢修、故障處置,提高配電網(wǎng)精益化運維和數(shù)字化管控能力,保障能源清潔低碳轉(zhuǎn)型和電力安全可靠供應,為配電產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新的方向和機遇。
海量分布式新能源和多元負荷接入后,配電網(wǎng)發(fā)展呈現(xiàn)高比例分布式新能源、電力電子設備規(guī);尤牒徒恢绷骰ヂ(lián)的新特征,亟待運用數(shù)字化手段,保障源網(wǎng)荷儲智能互動需求,但目前配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍有諸多難點需要研究攻關:配電網(wǎng)自動化實用化水平有待提升,自動化終端布點需要優(yōu)化,數(shù)據(jù)采集能力不足,信息物理平臺需要迭代升級,尚未實現(xiàn)配電網(wǎng)“可觀測”,難以支撐數(shù)據(jù)的實時交互、電網(wǎng)故障的精準控制、電力設備的高效調(diào)節(jié);配電網(wǎng)數(shù)字模型需要完善,尚未實現(xiàn)新主體“可描述”,對微能源網(wǎng)、虛擬電廠等缺乏仿真分析能力,制約了新型用電負荷互動;數(shù)字化應用場景有待拓展,尚未實現(xiàn)各類要素“可調(diào)控”,需要進一步探索適用于主配微協(xié)同的調(diào)度運行體系、各類新業(yè)務的技術管理支撐體系。
在數(shù)字化可調(diào)可控上取得突破,進一步賦能配網(wǎng)智慧高效發(fā)展。數(shù)字電網(wǎng)是配電網(wǎng)的“神經(jīng)網(wǎng)絡”,是促進主配微協(xié)同、源網(wǎng)荷儲互動的重要支撐。通過加強配電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)研究,融合調(diào)度自動化、配電自動化和新型負荷管理等系統(tǒng),打造源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制平臺。構建智慧感知體系,優(yōu)化配電終端布點,通過“最小化采集”和“數(shù)字系統(tǒng)計算推演”,實現(xiàn)配電網(wǎng)透明感知。深化多種通信技術融合應用,形成配電網(wǎng)智慧通信與智慧物聯(lián)網(wǎng)絡。搭建全網(wǎng)統(tǒng)一設備模型,依托企業(yè)級實時量測中心,實現(xiàn)跨專業(yè)信息同源共享,著力推動配電網(wǎng)運行、業(yè)務管理從傳統(tǒng)的人工決策向智能感知、數(shù)字驅(qū)動的精準決策轉(zhuǎn)變。
通過數(shù)字化來支撐新型配電業(yè)務,數(shù)字化層面應具備云原生、數(shù)模原生、多業(yè)務融合等數(shù)字原生的特征。由于天然的多業(yè)務融合、多流程貫通需求,新型配電數(shù)字化從設計之初就需要擺脫傳統(tǒng)企業(yè)信息化思維,基于“管、云、邊、端”的數(shù)字化架構,既需要保證云安全,又需要實現(xiàn)開放式接入、海量信息交互、管理控制一體化、多業(yè)務模塊融合等。云原生不是把本地的自動化系統(tǒng)或信息系統(tǒng)搬到云端,這是“假云化”,而是從系統(tǒng)設計開始就具備云化架構的特征。應一開始就考慮“一次錄入、全局使用”,并在模型設計優(yōu)化的前提下實現(xiàn)數(shù)模原生,避免“數(shù)據(jù)同源”的弊端,杜絕先有數(shù)據(jù),再進行同源維護的問題。統(tǒng)一數(shù)模不僅覆蓋供電服務,還就綜合能源業(yè)務同步建模,比如在設備對象模型中,應考慮公用配電設備、用戶配電設備、用戶能源設備、各類負荷設備的統(tǒng)一運維需求,實現(xiàn)基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)源的多業(yè)務數(shù)字化融合與相互協(xié)調(diào),做到專業(yè)融合、流程貫通、綜合研判、統(tǒng)一調(diào)度。