【能源峰會(huì )】袁欽成：配網(wǎng)政策的出臺 醉翁之意之于分布式能源

發(fā)布時(shí)間：2015-09-09

“能源互聯(lián)網(wǎng)其實(shí)核心的內容還是在配網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)最終落腳點(diǎn)配網(wǎng)，能夠實(shí)現多種能源互聯(lián)。今年國家能源局連續頒發(fā)智能電網(wǎng)、微網(wǎng)、配網(wǎng)政策，其實(shí)一個(gè)很核心問(wèn)題就是鼓勵大量發(fā)展分布式能源?！北本┛其J配電自動(dòng)化股份有限公司袁欽成在國際能源峰會(huì )分論壇——電力電工電器大會(huì )表示。

以下是本網(wǎng)根據演講內容進(jìn)行整理：

智能電網(wǎng)這幾年已經(jīng)不是一個(gè)新名詞，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)都已經(jīng)轟轟烈烈建設兩年多了。不管是怎么去詮釋這個(gè)智能電網(wǎng)，事實(shí)上智能電網(wǎng)更多在配電網(wǎng)上體現的，那我們國網(wǎng)從智能電網(wǎng)從智能發(fā)電、智能輸電、智能變電、智能配電、智能用電都有提到，但是唯有差別是在智能配電網(wǎng)上，我們之所以要研究智能配網(wǎng)一個(gè)很重要原因，過(guò)去我們國家重化輕工不敢用，配電落后于整個(gè)建設的，這也是剛剛國家能源局有一個(gè)文件，今后今年投資兩萬(wàn)億建設配網(wǎng)，這也導致我們配網(wǎng)向國外一些國家可靠性上有一些差距，另外電網(wǎng)損耗平均線(xiàn)路的覆蓋率等等跟發(fā)達國家比都還是有一些差距的。

能源互聯(lián)網(wǎng)最終落腳點(diǎn)在配網(wǎng)

那么我們在最近一年多國家能源局在研究能源互聯(lián)網(wǎng)，可能會(huì )在今年年底明年年初會(huì )發(fā)布關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的行動(dòng)計劃，那么能源互聯(lián)網(wǎng)其實(shí)核心的內容還是在配網(wǎng)，因為所謂能源最終在配網(wǎng)能夠實(shí)現多種能源互聯(lián)。所以智能電網(wǎng)也好，從能源互聯(lián)網(wǎng)角度也好新意主要體現在配電網(wǎng)方面，我認為兩個(gè)方面，一個(gè)是可再生能源大量接入，如果在后面能源互聯(lián)網(wǎng)建設，可能大量微電網(wǎng)接入會(huì )導致配網(wǎng)發(fā)生很大的變化，特別是在保護控制方面。另外一個(gè)大量分布式能源接入包括電網(wǎng)接入，我們一個(gè)很重要的剛才我說(shuō)的要講究用戶(hù)互動(dòng)主要體現需求和響應，調動(dòng)用戶(hù)參與配網(wǎng)的調控。

從智能電網(wǎng)本身特征來(lái)講，可以簡(jiǎn)單總結在這幾個(gè)方面。我們要建設智能配電網(wǎng)要建立更高的供電可靠性，實(shí)時(shí)檢測故障設備并進(jìn)行糾正性操作。最大程度地減少電網(wǎng)故障對用戶(hù)的影響。自愈功能包括繼電保護、重合閘、配網(wǎng)故障隔離等。在主網(wǎng)停電時(shí)，應用分布式電源微網(wǎng)，保障重要用戶(hù)的供電。更高的電能質(zhì)量，實(shí)現電壓、無(wú)功的優(yōu)化控制，保證電壓合格率。實(shí)現敏感用電設備的不間斷連續供電。應用動(dòng)態(tài)電壓補償器保證線(xiàn)路故障與重合閘期間的供電。應用固態(tài)斷路器實(shí)現雙路供電電源的“0”秒無(wú)縫切換。那么智能配電網(wǎng)大量分布式電源介入，也存在很多運行安全、可靠問(wèn)題。再一個(gè)就是支持與用戶(hù)的互動(dòng)，這個(gè)互動(dòng)更多不是簡(jiǎn)單智能抄表，裝一個(gè)智能電表給用戶(hù)抄表，這個(gè)是給供電部門(mén)減少一些勞動(dòng)工作量而已。真正智能互動(dòng)讓用戶(hù)主動(dòng)參與符合調節，用電低谷主動(dòng)多用電，怎么做到這一點(diǎn)，最基本靠實(shí)時(shí)電價(jià)政策，很大程度上是我們國家電力市場(chǎng)政策能不能有突破，現在已經(jīng)有一些實(shí)施電價(jià)政策，但是都是階段性的，歐美有一些每時(shí)每刻都有可能調整，實(shí)時(shí)電價(jià)可以體現在你們家電表上，告訴你這個(gè)時(shí)候電價(jià)是一塊還是一塊五，低谷是兩毛，我們很多家里面老同志看到一塊五能關(guān)的就關(guān)掉，現在是兩毛就把用電設備儲能投上，我們希望高峰退掉一部分，低谷投入設備，這就是削峰填谷。如果所有的用戶(hù)能夠實(shí)時(shí)的參與削峰填谷，三年到五年任何電廠(chǎng)電量不缺的，所有用電設備很大程度上都是為高峰準備的，一年可能就為那幾小時(shí)高峰用電設備容量也要去保證。

配網(wǎng)、微網(wǎng)政策的出臺 醉翁之于分布式能源

配電網(wǎng)建設還有其他好處，提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用率，合理控制潮流，減少線(xiàn)損。通過(guò)用戶(hù)削峰填谷，提高負荷率，減少系統容載比，充分利用系統容量。減少投資，減少設備折舊，使用戶(hù)獲得更廉價(jià)的電力。能夠對配電網(wǎng)及其設備進(jìn)行可視化管理。最后一個(gè)我要說(shuō)的可能今后幾年國家要重點(diǎn)建設的，大家不知道注意沒(méi)有，今天能源局已經(jīng)連續發(fā)布幾個(gè)文件，在前面幾個(gè)月發(fā)布智能電網(wǎng)建設一個(gè)文件，那么后來(lái)又發(fā)布一個(gè)關(guān)于分布式能源和微網(wǎng)建設的一個(gè)文件，那么馬上可能會(huì )在今年年底到明年年初能源局組織一批人正在研究的，馬上要發(fā)布關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的建設。其實(shí)在這幾個(gè)文件一個(gè)很核心問(wèn)題就是鼓勵大量發(fā)展分布式能源，一個(gè)是從全球能源需求這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，我們國家不是能源資源大國，所以發(fā)展可再生能源和分布式能源也是一個(gè)發(fā)展目標。那么大量可再生能源進(jìn)入以后，那么我們配電網(wǎng)會(huì )發(fā)生質(zhì)的變化，搞系統的人很清楚，整個(gè)電源從發(fā)電廠(chǎng)發(fā)完了以后，剛才已經(jīng)有專(zhuān)家講到了，經(jīng)過(guò)變電站通過(guò)高壓輸電系統把電送到各個(gè)城市，到了各個(gè)城市降壓送到大用戶(hù)，實(shí)際上配網(wǎng)這個(gè)地方能源是單向的，能源從很遠地方送過(guò)來(lái)，我這兒就是用，但是能源互聯(lián)網(wǎng)建立以后，那么大量微網(wǎng)和分布式電源進(jìn)入以后配網(wǎng)不再是只是接受能源的地方，它本身在內部自己就有發(fā)電，這個(gè)發(fā)電就來(lái)自于分布式能源，當分布式能源滲透率非常高，高到20%、30%，按照整個(gè)配網(wǎng)來(lái)說(shuō)有30%電源來(lái)自分布式能源，這個(gè)時(shí)候配網(wǎng)發(fā)生故障處理的時(shí)候，電源故障點(diǎn)不是來(lái)自一個(gè)方向，所以大量分布式能源進(jìn)入配網(wǎng)碰到一個(gè)巨大挑戰，不僅符合平衡和調度問(wèn)題，因為風(fēng)電供電穩定性太差，有風(fēng)能量很大，沒(méi)風(fēng)就停掉了，所以才會(huì )出現現在有風(fēng)送不出來(lái)，你要知道儲能電源跟常規電源比價(jià)格還是要高很多的。如果有大量分布式電源進(jìn)來(lái)以后，對配網(wǎng)來(lái)說(shuō)還有一個(gè)能源調度跟管理問(wèn)題，后面所謂提到有一些虛擬發(fā)電等等。

近年配網(wǎng)很重要發(fā)展方向要有大量分布式電源進(jìn)入，配網(wǎng)本身要變成閉環(huán)供電的網(wǎng)絡(luò )，但是我們國家電力系統頁(yè)允許這么多年配網(wǎng)的保護和控制其實(shí)是非常簡(jiǎn)單的。大多數通過(guò)變電站出口線(xiàn)路上沒(méi)有智能開(kāi)關(guān)，現在做了配網(wǎng)自動(dòng)化，國網(wǎng)投資很多，有的省投資幾個(gè)億了，但是配網(wǎng)并沒(méi)有解決故障問(wèn)題。這些問(wèn)題是配電網(wǎng)技術(shù)。

我下面想重點(diǎn)跟大家回報一些關(guān)于智能配電網(wǎng)建設方面保護和控制方面一些問(wèn)題。本身我們配電系統不管網(wǎng)情況也存在保護跟現在網(wǎng)絡(luò )不相適應的問(wèn)題。就是說(shuō)現在配電系統有很多開(kāi)關(guān)分了好幾級，這些開(kāi)關(guān)由于用傳統保護方法沒(méi)法跟保護配合，做配電網(wǎng)自動(dòng)化。還有一個(gè)根本沒(méi)有考慮分布式電源接入問(wèn)題，下面我快速說(shuō)一下，最簡(jiǎn)單用這個(gè)圖說(shuō)明，故障發(fā)生在F點(diǎn)，我們希望看到情況就是S開(kāi)關(guān)跳開(kāi)把故障點(diǎn)隔離就完了，這樣導致配網(wǎng)自動(dòng)化投資很高效益不是很明顯。那么我要介紹一個(gè)概念就是所謂網(wǎng)絡(luò )式保護，每一個(gè)終端每一個(gè)保護不僅采集自己信息要跟相鄰開(kāi)關(guān)進(jìn)行共享，這個(gè)時(shí)候保護的動(dòng)作與否不僅僅基于自己獨立單元而且基于網(wǎng)絡(luò )，所以我們把它叫網(wǎng)絡(luò )式保護。

配網(wǎng)故障自愈技術(shù)的三個(gè)階段

目標能做到任何故障發(fā)生保證停電范圍最小，離故障區最近開(kāi)關(guān)跳閘其他開(kāi)關(guān)不跳，能在最短時(shí)間恢復供電，傳統方法差不多分鐘級，現在我們可以讓它做到一秒兩秒完成。那么再一個(gè)就是分布式智能實(shí)現。為了使得我們研究和準則具有通用性，傳統配網(wǎng)在運行的時(shí)候都還是有開(kāi)關(guān)點(diǎn)的，這個(gè)時(shí)候我們利用這樣一個(gè)動(dòng)作來(lái)檢測相鄰開(kāi)關(guān)的保護狀況來(lái)決定它自己是不是要跳閘。另外一個(gè)它把自己隔離以后還能夠在最短時(shí)間里面利用故障點(diǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行跳閘，我們看一個(gè)簡(jiǎn)單例子。像故障發(fā)生在F3點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )式保護能夠在0.1秒跳開(kāi)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )我們假設是閉環(huán)的，一個(gè)地方發(fā)生故障的時(shí)候，這個(gè)電源通路非常復雜，你怎么判斷故障在哪一個(gè)區域讓哪個(gè)跳閘，這個(gè)時(shí)候把短路引入，比如說(shuō)像這個(gè)地方如果是一個(gè)閉環(huán)供電，我說(shuō)這是一個(gè)電源，故障發(fā)生在這個(gè)區域，S1功率指上這個(gè)區域，這個(gè)區域沒(méi)有大電流往外流入，本身就是多電源不需要再做其他的處理?？紤]到系統實(shí)時(shí)性有些通道壞了，開(kāi)關(guān)本身有故障，這個(gè)方案要考慮不同類(lèi)型開(kāi)關(guān)混合組網(wǎng)自動(dòng)化。網(wǎng)絡(luò )式保護解決選擇性問(wèn)題，它保障離故障最近的開(kāi)關(guān)跳閘。第二個(gè)解決快速性問(wèn)題，過(guò)去通過(guò)人工其他保護配合做故障選擇性，但是它跳閘會(huì )很慢，現在能夠保證故障在100毫秒快速跳出，不需要主站完成，利用就地能源完成。再一個(gè)隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )結構變化，由于配網(wǎng)發(fā)展，分布式能源進(jìn)來(lái)以后，我們還要考慮分布式電源進(jìn)入，我們看看最底下像這樣，本來(lái)這是主攻電源，但是由于這些分布式電源進(jìn)來(lái)以后可能使得供電路徑和供電方向發(fā)生變化，而分布式電源并不都是大電源，所以我們經(jīng)過(guò)仔細分析，分布式電源可以分為兩大類(lèi)，當你是大電源的時(shí)候就用我們前面分析的這種所謂閉環(huán)功率模式，當你是小電源的時(shí)候我們可以用開(kāi)關(guān)模式。

簡(jiǎn)單總結一下，配網(wǎng)故障自愈過(guò)程的三個(gè)階段，第一個(gè)階段故障發(fā)生瞬間，故障的開(kāi)斷和清楚。第二個(gè)階段故障處理區的隔離和是非故障區域的恢復供電。第三個(gè)故障點(diǎn)的定位和排出故障。其中比較典型的在國家863項目在廣東佛山有十幾個(gè)開(kāi)閉鎖在一起，這次故障裝在各個(gè)位置，能夠在94毫秒把故障隔離，實(shí)現我們最初設計目標。