对我国配电网建设及其关键技术的思考论文_王凡,宋媛媛,薛振国

对我国配电网建设及其关键技术的思考论文_王凡,宋媛媛,薛振国

(国网朔州供电公司)

摘要:近些年以来,我国综合国力不断增强,社会经济快速发展,随之而来对配电网的需求不断增强。所以,配电网的建设、发展具有重要性意义,影响着我国社会经济的发展和人民生活水平的提升。配电网是当前电网建设的热点,无论是大型、中小型城市都是把配电网改造建设及自动化的实施列入工作重点,投入大量的资金和人力。而配电网建设过程中也不断存在一些问题,影响其积极发展,急需解决。本文通过分析我国配电网建设,并简要提出了几点与其相关的关键技术。

关键词:配电网建设;发展历程;关键技术

配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的,在电力网中起重要分配电能作用的网络。配电网建设可以提高供电使用率,减少供电损失,加快配电网建设改造,推进转型升级,深刻影响服务经济社会发展。我国在建国初期阶段,电力相关的一些技术和其他国家相比存在较大的差距,电力发展比较落后。自改革开放后,随着我国社会经济得快速发展,配电网建立不断崛起,不仅促进社会经济的发展,还提高了人们生活的生活水平。至今为止,我国电力系统进步飞快,现如今基本满足人们生活,生产的需求,但对于我国许多偏远山区用电仍然异常紧张,存在一些急需解决的问题,所以配电网建设技术的发展至关重要。

一、配电网发展趋势

近年来,随着我国经济的快速发展和城市化进程加剧,以现在发展趋势来分析预见的是,在未来几年我国的用电结构和配电网特征将为平衡社会发展,生态环境变化,因此会产生很大幅度的改革。从分析一些发达国家工业化进程来说,在后工业化时代,用电结构将呈现出工业用电比例明显下降、第三产业和居民生活用电比例显著上升的特点。从我国的数据分析来看,2012年开始,我国的用电数据已经呈现了这一变化趋势。目前,再生能源、低碳环保用电设备、高效储能系统的发展,都对配电网的建设及其运行管理产生发展威胁,配电网建设需要赶紧的适应社会发展,进行建设改革。

国家能源局近日发布《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》,明确加大配电网资金投入,2015年至2020年,配电网建设改造投资不低于2万亿元,其中2015年投资不低于3000亿元,“十三五”期间累计投资不低于1.7万亿元。国家能源局有关负责人表示,建设城乡统筹、安全可靠、经济高效、技术先进、环境友好的配电网络设施和服务体系一举多得,既能够保障民生、拉动投资,又能够带动制造业水平提升,为适应能源互联、推动“互联网+”发展提供有力支撑,对于稳增长、促改革、调结构、惠民生具有重要意义。通过实施,到2020年,中心城市地区配电化建设和应用水平大幅提高,供电可靠率达到大幅度提升,一些城市地区年均停电时间不超过1小时,供电质量达到国际先进水平。保障地区经济社会快速发展,乡村及偏远地区全面解决电网薄弱问题,基本消除长期“低电压”,户均配变容量不低于2千伏安,有效保障人民用电水平。根据“十二五”发展规划,国家电网和南方电网两大公司,均已将电网的投资重点转移到了配电网上来,我国配电网的发展正面临历史上的重大机遇。机遇就是转折,需抓住机遇,进行配电网转折,为我国社会经济的繁荣发展做出贡献。

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二、我国配电网自动化

(一)存在的问题

目前,我国配电网系统中由于早期建设的线路导线细、年久失修,高能耗设备多,线路受损率高,由于导线半径小及无功缺额较大,综合线损损耗大,个别地区配电网损耗高达30%,造成能源大量浪费和环境污染。一些地区政府对配电网投资不足,设备老化和技术性能低劣,供电事故频繁,导致一点小小故障常引发全线甚至大面积停电瘫痪。城市人口密集区,经常是局部故障引发重要娱乐消费场所、家庭用户停电,影响社会治安及经济发展。城市电网改造涉及面广,要求较高,停电难度大。因此,对于城市配电网实现配电网自动化是一项综合性的工程,最基本的条件是应具有较为完整的多路电源的配电网点,具有较好的城市规划及电源路径的分布,利用各种较为先进的设备,当前城市建设的规模和经济的发展对配电网提出了较高的要求,政府相关的各级部门应该将重点放在配电网的建设上,适当投入一定的资金,为我国经济增长助力。

(二)配电网建设自动化技术

配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术,是提高供电利用率的主要方法。配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统,通信技术是配电自动化的关键。目前,我国配电自动化进行了较多试点,由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可,光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。并且相关技术也越来越成熟。在配电网自动化建设过程中一定要利用因地制宜、循序渐进的原则,防范信息多岛化的原则,全方位的保证配电网自动化建设的成功发展。

三、配电终端加密技术

如今,社会信息化的发展,互联网技术普遍作用于社会发展,人们工作生活中。在配电网数据通信中就存在互联网的物理通信模式,互联网在便利人们工作生活的时候,也存在相应的风险,使配电网面临网络不良攻击的风险增大,由此配电二次系统的安全防护措施突显重要。国家电网公司为此发布了《关于加强配电网自动化系统安全防护工作的认知》,其中指出配电网自动化系统主站与子站及终端无论采用哪种通信方式,都应对控制指令使用基于非对称密钥的单向认证加密技术进行安全防护。基于非对称加密算法的信息加密技术在数字签名等领域的应用虽然较为广泛,但在配电自动化领域使用时,算法的选择上必须结合配电自动化系统,本身的特点。配电终端设备大多采用嵌入式处理器,算法计算量是必需考虑的重要指标,另外加密算法对通信带宽的要求及存储空间的大小都需要细致衡量。其中ECC(椭圆曲线加密算法)被各个电网公司普遍应用,椭圆曲线加密算法的特点有抗干扰性能强、计算量小、运算速度快、占用存储空间小等,因此在配电自动化系统的信息加密中被广泛应用。

结束语

配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。近年来,我国配电网建设投入不断加大,配电网发展取得显著成效,但用电水平相对国际先进水平仍有差距,城乡区域发展不平衡,供电质量有待改善。配电网建设影响着我国社会经济的发展和人民生活水平的提升,对其发展具有重要意义。国家政府相关部门需要高度重视我国配电网建设的发展,相关人员需随着社会发展不断分析我国配电网建设发展中存在的问题,最终制定相应的措施,开发出适应社会发展的配电网建设关键技术。促进我国社会经济繁荣稳定的发展。

参考文献:

[1]杨静.配电网建设项目风险管理研究[D].华北电力大学,2013.

[2]宋敏.配电网的评价与优化[D].华中科技大学,2014.

[3]谭武英.LD配电网线损管理研究[D].华南理工大学,2012.

论文作者:王凡,宋媛媛,薛振国

论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/25

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