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[特高压] 破解智能电网的管理难题 [复制链接]

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发表于 2017-8-2 14:39:14 |显示全部楼层

不断增加的馈线数量给配电网带来了严峻的挑战,电动汽车的大规模无序充电也正进一步加重电网负担。作为可确保电网安全稳定运行的先进技术,智能电网的分布式管理系统是解决未来能源输送的理想方案,并成为能源专家们关注的焦点。Martin Stiegler是SAG智能电网服务部门的经理,也是智能配电网管理系统iNES项目的负责人。本期UPDATE,我们对Martin Stiegler进行了采访。

UPDATE: Stiegler先生,未来的电网将会是什么样子的?

Stiegler:电网的未来直接取决于能源市场的发展方向,因此很难预测。但是可以确定的是,包括光伏、风力、水力和生物质能等可再生能源将持续快速发展。到2050年,可再生能源作为电力来源的比例预计将增加至80%。从经济和技术的角度来看,传统电网所面临的挑战不仅可以通过对传统能源领域的扩展来解决,而另一种更加行之有效的解决方案则是对传统电网进行智能化升级改造。此方案的优势在于,它在节约电网扩展所需费用的同时,还可以通过电网的自动化与智能化来确保其在未来依旧具有较高的可用性。

UPDATE:谈到传统电网的智能化改造,你们团队开发出了用于电网自动化管理的iNES智能系统。那么,该系统究竟具备怎样的功能呢?

Stiegler:首先,最大程度地提高了电力市场的透明度。同时,在此基础之上,实现了中压、低压电网的自动化和分布式管理。尤其在分布式电能馈送量大于消耗量的地方电网中,电网运营商需要实时获取数据,以确保电网的运转不超过其技术限制范围。在SAG,每个电网节点的状态数据都是实时可用的。iNES智能管理系统的独特之处在于:我们只安装了少量但是具有最佳定位效果的传感器,即可识别和传输相关的电网状态数据。

UPDATE:因此,iNES系统可以根据这些信息数据来确保电网稳定运行?

Stiegler:正是如此。得益于我们与伍珀塔尔大学共同开发的极其复杂的软件算法,智能系统可实时获取与评估电网状态数据。一旦达到电网临界状态,例如电压偏差超出额定范围,则系统自动触发控制指令,随后由系统中的制动器执行相关操作。

UPDATE: iNES与分布式电网技术中的其他智能电网概念有何区别?

Stiegler:关于地方电网智能化,目前市场上有一系列解决方案。但关键问题是,供应商究竟能够提供多大程度的分布式智能化服务?在传统电网中,管理任务通常是在网络拓扑中集中执行。使用iNES管理系统,电网中的管理任务则被转移至分布式的地方电网甚至变电站中。例如,系统网络将不仅仅通过步进控制命令的执行机构可调变压器来控制。我们将执行器放置在配电网中的相应临界点,控制可调变压器或串控制器只是选择之一。INES系统还可以根据现有电网容量和天气条件,通过馈入和负载管理实现有功与无功功率的控制。

UPDATE: SAG与伍珀塔尔大学和Mauell共同开发了该系统,在合作过程中具体的职能是如何进行分配的呢?

Stiegler:我们将具体的工作分成了三个版块:伍珀塔尔大学负责提供理论依据,同时,与SAG共同为低压、中压系统开发iNES的状态识别和控制算法。Mauell利用其二次技术对我们予以支持,并从项目之初就负责整合测量和控制单元协议。SAG负责与能源供应商有关的专业知识支持,以及软件模块中与通信连接和实施相关的专业技术。

UPDATE:菲尼克斯电气是何时参与此项目的?合作的情况如何?

Stiegler:菲尼克斯电气在项目启动阶段就已经开始参与。SAG并不生产任何硬件,而是从可靠地合作商那里直接购买硬件,然后在电网自动化领域为客户以及iNES开发整体解决方案。

基于与菲尼克斯电气建立的长期稳定合作,我们得以高效安装各个组件和配备安装面板。同时,我们还借鉴了菲尼克斯电气在设计测量仪、控制器、sBox、mBox和aBox执行器方面的丰富经验,安装了大量组件。

UPDATE: 此项目是否也采用了菲尼克斯电气的控制技术?

Stiegler:我们倾向于实施开放多元的战略,当然,这同样取决于用户目前使用的二次技术。在此项目中,我们在EEG系统中安装了一个传动箱,其中包括模块化小型控制器以及能量测量端子模块均使用了菲尼克斯电气的产品和技术。

在Mauell的现场系统上,sBox中GSI和IGC电网控制系统的控制算法被作为标准得以运用。该系统的设计方法可支持其在菲尼克斯电气嵌入式工控机中进行安装。

UPDATE: Stiegler先生,非常感谢您接受我们的采访。

智能电网:iNES智能配电网管理系统

SAG的iNES智能配电网管理系统使现有的本地电网能够通过模块化的自主测量和控制系统进行扩展。因此,可以实时控制电网的整体馈入和负载情况,并在必要时有系统地补救临界偏差。作为iNES低压概念(LV)的进一步发展,现在还可以使用中压概念(MV)。与低压解决方案类似,MV系统由硬件组件sBOX MS(控制器)、mBOX MS(测量仪)和aBOX MS(执行器)组成。iNES MS控制选项包括通过HV / MV变压器以及电压调节器优化电压控制系统。各个发电、存储和消耗单元的无功和有功功率都可以选择性地进行控制。此外,配备iNES LV的低压电网可作为执行器并入iNES中压系统。当中压配电网进入临界状态时,这些地方电网将被集成至用以排除故障的控制策略中。iNES系统提供了实现峰值限制的技术基础,在电网的规划建设期间可对其峰值进行设置。

根据《德国能源馈送管理法案》修正案中的规定,iNES MS在检测出性能瓶颈的情况时会自动进行干预,系统可根据具体情况强制调节。同时,一旦确定不再需要遵循此规定,系统会立即自动终止,以最大限度减少配电网运营商所承担的责任。


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发表于 2017-8-14 09:08:43 |显示全部楼层
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