探索電網(wǎng)低碳化發(fā)展的三大路徑

 

SF6 的開關(guān)設(shè)備在中壓開關(guān)設(shè)備中占據(jù)關(guān)鍵地位。例如，目前歐盟 28 國估計有 1500 萬臺中壓開關(guān)設(shè)備在運行，其中有 1000 萬臺使用 SF6。據(jù)弗勞恩霍夫能源經(jīng)濟和能源系統(tǒng)技術(shù)研究所估計，這些設(shè)備共含有 8600 噸 SF6 氣體，如若全部被釋放到大氣中，將相當于排放了 1.96 億噸二氧化碳。而隨著電網(wǎng)擴容，將有更多中壓開關(guān)設(shè)備被安裝，弗勞恩霍夫研究所的預測模型顯示，保守情形下，從現(xiàn)在到 2050 年，歐洲電網(wǎng)擴容將使開關(guān)設(shè)備總量增加 42％，這無疑進一步加劇了氣候風險。

 

無六氟化硫（SF6-free）結(jié)合數(shù)字技術(shù)，助力實現(xiàn)低碳高效電網(wǎng)

 

數(shù)字化設(shè)備（包括無六氟化硫（SF6-free）設(shè)備）是提高發(fā)電、配電和用電效率并實現(xiàn)低碳化的起點。數(shù)字化設(shè)備及其收集和傳輸?shù)男畔閷崿F(xiàn)一系列技術(shù)、運營、環(huán)境和經(jīng)濟效益打開了大門。

 

首先，互聯(lián)互通的數(shù)字化設(shè)備助力集成更多可再生能源。分布式可再生能源的大量引入，使電網(wǎng)變得越來越難以管理。其原因在于，許多配電網(wǎng)的物聯(lián)化程度較低或只實現(xiàn)了部分物聯(lián)化，特別是在中/低壓變電站的下游。對老式變電站中的中壓設(shè)備進行監(jiān)測，需要采用復雜的、侵入性的方法，成本很高。因此，要想獲得準確、實時的電壓測量結(jié)果，就需要部署新的解決方案和傳感器，從而最大程度降低全球電網(wǎng)的長期成本。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，可以部署一些新的數(shù)字化解決方案。例如：

 

新一代遠程終端單元 (RTU) 允許用戶遠程控制中/低壓變電站，并精確測量中壓和低壓電壓，以實現(xiàn)電壓水平優(yōu)化，并進行減載和削峰管理。

 

新的智能傳感器可以很容易地安裝在全新和現(xiàn)有開關(guān)設(shè)備上，并且可以連接到云端。利用它們便可以進行預測性維護和壽命終止管理，這是降低全球電網(wǎng)長期成本的關(guān)鍵。

 

進行電壓測量的另一種方法是利用虛擬傳感器。它們能夠根據(jù)其他更易測得的、成本也更低的測量數(shù)據(jù)來估計或模擬中壓電壓。

 

其次，互聯(lián)互通的數(shù)字化設(shè)備助力提高效率。借助提高能效的數(shù)字技術(shù)，配電網(wǎng)絡(luò)運營商現(xiàn)在可以改善其網(wǎng)絡(luò)。例如，更精確和高度互聯(lián)的傳感器、執(zhí)行器和高級配電管理系統(tǒng)等互聯(lián)技術(shù)可以釋放數(shù)據(jù)的力量，助力打造更加綠色的電力系統(tǒng)。

 

例如高級配電管理系統(tǒng) (ADMS)，可以根據(jù)實時網(wǎng)絡(luò)拓撲、網(wǎng)絡(luò)測量數(shù)據(jù)、中/低壓變電站負荷曲線以及客戶消費信息，確定常開點的最佳位置。當系統(tǒng)操作人員計劃打開或關(guān)閉隔離開關(guān)時，ADMS 會模擬該操作對供電可靠性、損耗和電壓管理的影響。算法根據(jù)負荷曲線、天氣預報，來自感測器、智能電表的實時數(shù)據(jù)，以及開關(guān)操作次數(shù)，計算每小時、每月、每季或每年的最佳配置。據(jù)了解，歐洲一家大型電力公司每季重新配置電網(wǎng)后，全年均可獲得約 4% 的穩(wěn)定收益。