2021年3月,中央財(cái)經(jīng)委第九次會(huì)議再次對(duì)碳達(dá)峰碳中和作出重要部署,強(qiáng)調(diào)要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),明確了“雙碳"背景下我國(guó)能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向。
新型電力系統(tǒng)較傳統(tǒng)電力系統(tǒng)將發(fā)生重大變化。由于風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能及充電樁等分布式能源在配電側(cè)快速發(fā)展,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的源隨荷動(dòng)將向源荷互動(dòng)轉(zhuǎn)變,電網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)也將從智能主網(wǎng)為主向智能主網(wǎng)和分布式智能電網(wǎng)并重轉(zhuǎn)變。在光伏發(fā)電領(lǐng)域,2021年我國(guó)新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)中,分布式光伏新增約2900萬(wàn)千瓦,約占全部新增光伏發(fā)電裝機(jī)的55%,在第1次突破50%,光伏發(fā)電集中式與分布式并舉的發(fā)展趨勢(shì)明顯。但是,由于新能源的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性,以及新能源發(fā)電設(shè)備的低抗擾性和弱支撐性,將給電力系統(tǒng)帶來(lái)不同時(shí)間尺度的功率平衡能力和電網(wǎng)安全及抗沖擊能力兩大挑戰(zhàn),傳統(tǒng)電力系統(tǒng)自上而下的垂直一體化管控模式,也逐漸向新型電力系統(tǒng)的分層集群聚合模式轉(zhuǎn)變,電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制難度明顯增加,用戶(hù)側(cè)供需互動(dòng)需求顯著加大。面對(duì)能源開(kāi)發(fā)向分布式方式轉(zhuǎn)變,發(fā)展分布式智能電網(wǎng)成為必然趨勢(shì),數(shù)字化技術(shù)將支撐和推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的分布式智能電網(wǎng)建設(shè)。
母線(xiàn)槽快速發(fā)展離不開(kāi)各標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)驗(yàn)證
隨著現(xiàn)代化快速發(fā)展,供電負(fù)荷越來(lái)越大。母線(xiàn)槽代替電纜供電也越來(lái)越普及。電纜導(dǎo)體屬于圓型的,其生產(chǎn)工藝統(tǒng)一規(guī)范,所以導(dǎo)體的截面積和銅的含銅量就決定了電纜的載流能力,但母線(xiàn)槽不同,因其是垂型的,同時(shí)涉及到其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、散熱、絕緣材料以及集膚效應(yīng)都與載流能力有直接關(guān)系,所以母線(xiàn)槽標(biāo)準(zhǔn)不是按截面積確定規(guī)格是按電流安培數(shù)確定規(guī)格。
母線(xiàn)槽的試驗(yàn)的項(xiàng)目包括溫升極限;介電性能;短路耐受強(qiáng)度;保護(hù)電路有效性;電氣間隙和爬電距離;機(jī)械操作;防護(hù)等級(jí);電阻、電抗與阻抗;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;耐壓性能;絕緣材料耐受發(fā)熱;防火焰蔓延;耐火母線(xiàn)加耐火燒驗(yàn)證。溫升極限驗(yàn)證母線(xiàn)槽的銅排的純度,含銅量直接與導(dǎo)體的電阻率相關(guān),同樣的導(dǎo)體規(guī)格電阻率大,溫升自然高;導(dǎo)體的截面積小,同樣的結(jié)構(gòu)和技術(shù)、同樣的導(dǎo)體含銅量的導(dǎo)體截面積小,溫升自然高;散熱不好,絕緣材料及外殼結(jié)構(gòu)散熱不好,溫升自然偏高;連接頭設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),連接頭接觸不好,溫升也會(huì)高。
母線(xiàn)槽溫升高涉及電能的損耗大;母線(xiàn)使用的壽命減短;降低了安全系數(shù),容易引起周?chē)牧匣馂?zāi)事故以及外殼高溫燙傷人員;涉及對(duì)周?chē)慕^緣材料設(shè)備會(huì)加快老化;對(duì)周?chē)沫h(huán)境溫度有影響;母線(xiàn)槽內(nèi)部溫升越高,電壓就降得越大的問(wèn)題。溫升極限驗(yàn)證部位及用途,溫升極限驗(yàn)證是檢測(cè)母線(xiàn)槽的進(jìn)線(xiàn)端、桿接口、連接頭的導(dǎo)體和外殼等在通過(guò)母線(xiàn)槽滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行穩(wěn)定下來(lái),高溫度減去環(huán)境溫度,是確定該點(diǎn)的溫升值,有了該溫升值準(zhǔn)了解該母線(xiàn)槽所選擇的絕緣材料。
在今后滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中的安全穩(wěn)定性以及滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中外殼溫度對(duì)人體的傷害等有效證據(jù)來(lái)確保母線(xiàn)的運(yùn)行安全。如果母線(xiàn)槽做了溫升極限驗(yàn)證,用戶(hù)心中有數(shù),在什么環(huán)境的溫度下該母線(xiàn)槽在超負(fù)荷運(yùn)行情況,也知道超載能力,有利于用戶(hù)成本控制和生產(chǎn)運(yùn)行的安全管理。
2022年1月,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于支持貴州在新時(shí)代西部大開(kāi)發(fā)上闖新路的意見(jiàn)(國(guó)發(fā)〔2022〕2號(hào))》明確指出,開(kāi)展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、能源數(shù)字化試點(diǎn)、研究建設(shè)能源數(shù)據(jù)中心。為此,南方電網(wǎng)公司印發(fā)了《南方電網(wǎng)公司融入和服務(wù)貴州在新時(shí)代西部大開(kāi)發(fā)上闖新路的重點(diǎn)舉措》,提出全面構(gòu)建數(shù)字電網(wǎng),通過(guò)數(shù)字電網(wǎng)突破原有技術(shù),形成電網(wǎng)新形態(tài),打造能源生態(tài)系統(tǒng)的核心樞紐,賦能智慧能源生態(tài)的形成和發(fā)展,推動(dòng)分布式智能電網(wǎng)建設(shè),服務(wù)清潔低碳、安全高效的能源體系,助力“雙碳"目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)中心在數(shù)字電網(wǎng)構(gòu)建中處于關(guān)鍵樞紐地位,南方電網(wǎng)公司積極融入“東數(shù)西算"戰(zhàn)略布局,以能源行業(yè)需求為導(dǎo)向,做好南方能源數(shù)據(jù)中心整體設(shè)計(jì)并有序推進(jìn)建設(shè),深度參與全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)建設(shè),形成面向南方區(qū)域乃至全國(guó)的“電力+算力"示范。南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司通過(guò)數(shù)字電網(wǎng)加快構(gòu)建數(shù)字能源生態(tài),促進(jìn)能源行業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展,建設(shè)新型能源算力基礎(chǔ)設(shè)施,加快推進(jìn)南方能源數(shù)據(jù)中心建設(shè),充分發(fā)揮電網(wǎng)作為能源電力樞紐平臺(tái)的作用。打造綠色、云化的能源“算力"中心,面向全社會(huì)提供能源數(shù)字服務(wù),因地制宜融合數(shù)據(jù)中心、充電站、5G基站、北斗基站等功能,推動(dòng)電網(wǎng)與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展。
依托數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)海量分布式新能源的“可觀(guān)、可測(cè)、可控、可調(diào)"。隨著分布式新能源在電網(wǎng)中的比重增加,其對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響越來(lái)越大,分布式新能源的“自由"并網(wǎng)、“分散"運(yùn)行、“無(wú)序"控制狀態(tài)將不能長(zhǎng)期存在。為此,南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司將構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲(chǔ)"便捷接入的能源異構(gòu)數(shù)字化監(jiān)測(cè)平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)新能源設(shè)備“可觀(guān)、可測(cè)、可控、可調(diào)"。首先,構(gòu)建一套可兼容多種新能源設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò),將新能源設(shè)備接入至南方電網(wǎng)全域物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“全面可觀(guān)";然后,建成一個(gè)針對(duì)海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合處理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)新能源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)感知和智能預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)“精確可測(cè)"。此外,依托能源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合監(jiān)控平臺(tái),設(shè)計(jì)全局和區(qū)域控制體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)新能源設(shè)備的“協(xié)同調(diào)控",確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
分布式智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)中心綠色、安全、高可靠的必要依托,而數(shù)字化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)分布式智能電網(wǎng)的重要支撐?;谌斯ぶ悄?、大數(shù)據(jù)等技術(shù),推動(dòng)電力網(wǎng)、信息網(wǎng)與海量數(shù)據(jù)的深度融合,實(shí)現(xiàn)分散資源主動(dòng)聚合和主動(dòng)同步,同時(shí),通過(guò)數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)智能主網(wǎng)與分布式智能電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。此外,還需發(fā)揮好電網(wǎng)的數(shù)字平臺(tái)優(yōu)勢(shì),為整縣光伏開(kāi)發(fā)商、綜合能源服務(wù)商等提供技術(shù)服務(wù)。
為此,南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)家“雙碳"戰(zhàn)略及發(fā)展分布式智能電網(wǎng)的總體部署,兼顧科學(xué)論證和工程實(shí)踐,堅(jiān)持科技創(chuàng)新服務(wù)生產(chǎn)實(shí)際。南方電網(wǎng)貴州電力科學(xué)研究院通過(guò)系列南方電網(wǎng)重點(diǎn)科技項(xiàng)目和貴州省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目,以數(shù)字化技術(shù)助力“分布式智能電網(wǎng)"在貴州省盤(pán)州市羊場(chǎng)鄉(xiāng)落地示范,該示范區(qū)同步被確定為南方電網(wǎng)柔性配網(wǎng)示范區(qū)和貴州電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)示范區(qū),示范區(qū)主要面向農(nóng)村能源綠色低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型和高品質(zhì)可靠供電需求,新型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、多種控制模式和系列數(shù)字化等技術(shù)將成為重要支撐。
目前,南方電網(wǎng)貴州電力科學(xué)研究院已研發(fā)了適應(yīng)多種新能源的協(xié)議轉(zhuǎn)換器、智能光伏斷路器、構(gòu)網(wǎng)型PCS、構(gòu)網(wǎng)型能量路由器以及交直流互聯(lián)裝置等設(shè)備,預(yù)計(jì)到2022年底,部分關(guān)鍵性技術(shù)及裝備將在示范區(qū)落地,未來(lái)2-3年,以分布式智能電網(wǎng)為平臺(tái)的綠色低碳生態(tài)鏈將在示范區(qū)將初顯成效,形成系列裝備和支撐分布式智能電網(wǎng)的數(shù)字化監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)分布式智能電網(wǎng)“可觀(guān)、可測(cè)、可控、可調(diào)",提升新能源的消納能力及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行能力。
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