【前瞻】未来配电网的十大发展趋势及特点

发布时间： 2015/5/24 17:00:00 被阅览数： 4555 次 来源：神木职业技术学院

      一是配电网未来可能的方向是：分布式智能微电网和配电网的融合交叉;环形配电网络(继电保护的革命);直流配电网和交直流混合配网。

      强调引入分布式能源之后的双向潮流状态下的稳定控制、电能质量;强调用户交互，随着测点增多和实时性要求，后台软件将面临真正海量数据，移动互联技术更使得巡视、维护、检修与远程办公融为一体。

      具体方向如下：1.加强监控。采用更加可靠、经济、先进的传感、通信和控制终端技术，实现对配电网运行状态、资产设备状态和供电可靠状况的实时、全面的监视，实现配电网的可观测性。2.对智能配电网的定位：以覆盖全部配网设备为基本考虑; 以配网调度/生产指挥为应用主体;以信息资源综合利用为重要手段;以提高配网管理水平为主要目的。3.提高可靠性和电能质量。研究智能配电网控制理论和方法，实现电网自愈控制;研究分布式电源并入配电网运行控制与保护技术，优化发输配用各环节的协调调度;研究利用电力电子技术，实现电能质量控制和电能的灵活分配，降低损耗、提高供电可靠性和电能质量。

      二是新材料将在配电网中得到广泛的应用。高压大功率电力电子器件(如宽禁带半导体器件等)和装备将会使得对高压大功率电力的变换和控制，如同集成电路对信息的处理一样灵活高效。

      从这个意义上讲，电力电子器件和装备的广泛使用，将使得电网像计算网络处理和分配信息资源一样来处理和分配电力，因而可以把未来配电网看成是一个“能源配置网络”，各种电力资源通过“能源配置网络”有机组织、联系和控制起来，从而为用户提供可靠的电力。因此，这个“能源配置网络”也可以称之为“云电力网络”，而用户从“云”中获取可靠的电力。

      新型高性能的电极材料、储能材料、电介质材料、高强度材料、质子交换膜和储氢材料等的发明和使用，将使得高效低成本电力储能系统成为现实并进入千家万户，从而优化电网的运行、简化电网的结构和控制，并对电源波动和电网故障作出响应。电力储能系统就如同计算网络中的信息储存系统一样，对于未来电网是必要的。 

      高性能的超导材料在电网中的应用，将大大降低电气设备的损耗、重量和体积，并可提高电气设备的极限容量和灵活性，超导限流器还可以有效地限制故障电流并保护其他电气设备和整个电网的安全稳定性。正因为如此，美国能源部甚至将超导技术视为“21世纪电力工业唯一的高技术储备”。

      其他新材料，如纳米复合材料、场(包括电场和磁场)控和温控的非线性介质材料、低残压压敏电阻材料、新型绝缘材料、绝缘体—金属相变材料、新型铁磁材料、用于高效低能耗的电力传感器材料(如巨磁阻材料、压电晶体、热电材料等)都将可能在未来电网中得到广泛的应用。

      三是物理配电网将与信息系统高度融合。当前的配电网，不仅在物理层是不完善的，而且其信息系统的建设与未来需求还有很大的差距。在现有电气设备的基础上，仅仅依靠提升配电网的信息化程度，远远解决不了未来电网所面临的问题。改变电网的结构和运行模式、提升电气设备的性能和采用新型功能的电气设备，对于解决未来电网的问题同样重要甚至是更为根本性的。

        四是配电网具有更高的供电可靠性，具有自愈(重构)功能，最大限度减少供电故障对用户的影响。由此我们可以推论：解决当前供电可靠性不足和提高电能质量是配电网未来的发展重点。无疑智能配电网能够承担起这项功能。

　  五是主动配电网成为市场主要方向。必须看到，随着新能源的接入、电动汽车和充电站在未来环境改善中扮演越来越重要的角色，现有的配电网已经变得越来越复杂，其控制保护早已区别于传统意义的配电网，配电网的发展正在向“主动配电网”迈进。

      六是分布式电源、储能系统与微网将会在配电系统中大规模存在。预计到2020年，我国各类分布式电源总容量将达到18350万千瓦。其中，分布式光伏和分布式天然气增长最为迅速，分布式风电也将有较大幅度增长。配电网将从传统的“无源网”变成“有源网”，潮流由单向变为多向，对配电网短路电流水平、继电保护配置、电压水平控制带来一定影响，对配电网规划设计和安全管理提出了更高的要求。

    七是大量电动汽车充换电设施将会接入配电系统。电动汽车将持续快速发展，2020年，我国电动汽车总量将达到500万辆，局部地区配电网将要承载快速增长的电动汽车充电负荷。因此，需要加强规划设计、接入管理和标准化建设等工作，提高配电网的适应能力。

    八是能源消费模式将会因用户与配电系统间灵活互动机制的建立而改变。随着电网的发展，用户将迎来更科技、更高效、更便捷的智能配电系统，以确保用户更安全、更经济、更方便地使用电能。

    九是配电系统将会成为电力、能源、信息服务的综合技术平台。随着先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术与电力系统的融合，分布式电源、储能装置、智能电器的快速发展，云计算、大数据、移动终端等现代信息技术的广泛应用，并与电网基础设施高度集成，配电系统将会成为电力、能源、信息服务的综合技术平台。

    十是先进的信息网络、传感网络及物联网将在配电系统中广泛应用。未来配电网需要解决传统电网的信息系统在信息采集、传输、处理和共享方面的瓶颈，核心技术涵盖从传感网络至上层应用系统之间的物理状态感知、信息表示、信息传输和信息处理。