【国家电网】2022双碳背景下有源数字配网技术分享报告_32页_15mb

双碳背景下有源数字配网技术分享总结

核心内容概述

在“双碳”目标推动下，电网建设正面临新的挑战与机遇。随着新能源的快速发展，传统配电网在运行管理、设备智能化、环保性等方面存在诸多不足，亟需通过新技术实现智能化、低碳化和数字化转型。本文围绕配电网建设的挑战与应对，重点介绍了有源数字配网技术的发展方向，包括可靠性提升、智能化运维、低碳化设备、数字化管理等方面。

主要观点与关键信息

一、背景与挑战

1. 新能源发展带来的挑战

   • 新能源大规模开发利用推动了“碳达峰、碳中和”目标的实现。
   • 电动汽车充电桩快速增长、分布式能源大量接入、重要负荷供电要求提升，给传统配电网带来运行管控难度大、能源消纳效率低、故障恢复慢等问题。

2. 配电网现存问题

   • 配电网设备规模大、发展速度快、发展不均衡，设施设备标准化程度低，智能化水平不足。
   • 传统运维方式依赖人工，效率低、成本高，难以满足现代电网需求。
   • SF6气体使用广泛，但其温室效应极强，且具有剧毒性和腐蚀性，亟需新型节能环保设备。

3. 运维管理瓶颈

   • 日常巡检依赖人工，无法及时发现潜在问题。
   • 停电检修项目多、周期长，设备可用率低。
   • 需要提升配电网运行的可靠性、智能化和低碳化水平。

二、新技术方向

1. 可靠性提升技术

• 不停电作业技术：通过快速接入型配电设备（如旁路作业）和带电检测技术（如超声波局放、SF6红外检漏）提高供电可靠性，减少停电时间。
• 配网柔性互联技术：利用高效紧促型箱式及柱上柔性互联装置，实现配网间功率互济、潮流精准控制、降低线损、电能质量治理等功能。

2. 低碳化技术

• 光伏-建筑一体化（BIPV）技术：BIPV组件具备发电与建材双重功能，相较于BAPV具有成本低、外观美观、设计寿命长、防水性能好、维护方便等优势。
• 钙钛矿光伏材料技术：作为第三代太阳能电池，其理论效率可达45%以上，远高于单晶硅电池。
• 光储充一体化技术：通过储能系统实现削峰填谷，降低配电网增容成本，提高能源转换效率，缓解充电桩用电冲击。
• 新型储能技术：包括钠离子电池、超级电容器等，具有成本优势和高能量密度，支撑配电网调频和工商业用电优化。

3. 智能化运维技术

• 拓扑识别技术：基于IP化宽带载波和信号注入技术，实现低压台区拓扑的动态生成与校验，提升运维效率。
• 阻抗参数辨识和窃电监测技术：通过阻抗参数在线辨识，提前发现低压配网薄弱环节和窃电点，支撑线损管理与主动运维。
• 智能巡视巡检技术：采用机器人、无人机进行智能巡检，结合红外测温、紫外检测、SF6泄漏检测等功能，实现高效、自动化、智能化的设备监测。
• 一二三次融合技术：集成传感器与自动操控模组，实现环网柜状态监测与自动化功能，提升配电网的智能化水平。
• 数字化智能站房技术：通过边缘代理装置与AI技术，实现配电站房环境、安防、设备状态等信息的实时监测与智能预警。

4. 数字化管理技术

• 数字孪生技术：构建冷-热-电潮流与环境数据耦合的数字孪生系统，实现配电网运行数据的在线超实时推演，支持智能决策、故障精确定位和机器人巡检等高级应用。

技术发展意义

通过引入可靠性、智能化、低碳化和数字化等新技术，配电网可以实现从传统模式向现代能源体系的转型，提升供电质量、运维效率和环保水平，满足“双碳”目标下的新型电力系统建设需求。同时，新技术的应用将推动配电网建设的标准化、高效化和可持续发展。