探索电网低碳化发展的三大路径

 

SF6 的开关设备在中压开关设备中占据关键地位。例如，目前欧盟 28 国估计有 1500 万台中压开关设备在运行，其中有 1000 万台使用 SF6。据弗劳恩霍夫能源经济和能源系统技术研究所估计，这些设备共含有 8600 吨 SF6 气体，如若全部被释放到大气中，将相当于排放了 1.96 亿吨二氧化碳。而随着电网扩容，将有更多中压开关设备被安装，弗劳恩霍夫研究所的预测模型显示，保守情形下，从现在到 2050 年，欧洲电网扩容将使开关设备总量增加 42％，这无疑进一步加剧了气候风险。

 

无六氟化硫（SF6-free）结合数字技术，助力实现低碳高效电网

 

数字化设备（包括无六氟化硫（SF6-free）设备）是提高发电、配电和用电效率并实现低碳化的起点。数字化设备及其收集和传输的信息为实现一系列技术、运营、环境和经济效益打开了大门。

 

首先，互联互通的数字化设备助力集成更多可再生能源。分布式可再生能源的大量引入，使电网变得越来越难以管理。其原因在于，许多配电网的物联化程度较低或只实现了部分物联化，特别是在中/低压变电站的下游。对老式变电站中的中压设备进行监测，需要采用复杂的、侵入性的方法，成本很高。因此，要想获得准确、实时的电压测量结果，就需要部署新的解决方案和传感器，从而最大程度降低全球电网的长期成本。为应对这一挑战，可以部署一些新的数字化解决方案。例如：

 

新一代远程终端单元 (RTU) 允许用户远程控制中/低压变电站，并精确测量中压和低压电压，以实现电压水平优化，并进行减载和削峰管理。

 

新的智能传感器可以很容易地安装在全新和现有开关设备上，并且可以连接到云端。利用它们便可以进行预测性维护和寿命终止管理，这是降低全球电网长期成本的关键。

 

进行电压测量的另一种方法是利用虚拟传感器。它们能够根据其他更易测得的、成本也更低的测量数据来估计或模拟中压电压。

 

其次，互联互通的数字化设备助力提高效率。借助提高能效的数字技术，配电网络运营商现在可以改善其网络。例如，更精确和高度互联的传感器、执行器和高级配电管理系统等互联技术可以释放数据的力量，助力打造更加绿色的电力系统。

 

例如高级配电管理系统 (ADMS)，可以根据实时网络拓扑、网络测量数据、中/低压变电站负荷曲线以及客户消费信息，确定常开点的最佳位置。当系统操作人员计划打开或关闭隔离开关时，ADMS 会模拟该操作对供电可靠性、损耗和电压管理的影响。算法根据负荷曲线、天气预报，来自感测器、智能电表的实时数据，以及开关操作次数，计算每小时、每月、每季或每年的最佳配置。据了解，欧洲一家大型电力公司每季重新配置电网后，全年均可获得约 4% 的稳定收益。