深度解析！未來電力系統十大關鍵技術及挑戰
2016年8月21～26日，第46屆國際大電網委員會（CIGRE）年會在法國巴黎召開，超過3000位代表出席了會議，其中來自中國的參會代表有80多位。大會以主旨報告《電力大變革—未來電力系統》作為開始，并以分布式發電對
（6）發電廠的不同特征和發展中電網保護的新概念。
1）新的輸電網廣域保護系統（WAPS）將可克服特定類型繼電保護在可靠性、靈活性、檢修成本方面的局限性和不足。
2）全新的發電技術會對保護系統產生影響，例如減小短路功率、導致潮流逆向等。
3）故障穿越能力，即新發電機容量在承受由于故障所引起低電壓的能力。
4）偶然性孤島檢測與蓄意性孤島運行，即部分配電網由于沒有連接至高壓網絡而呈現物理孤島情況。
5）使用高效通信網絡的配電網中新式保護和自動化功能。
6）其他創新技術，例如直流斷路器。
電力聯網
（7）計及新輸電/配電接口的全新規劃概念、環境約束的增加以及有功無功潮流控制的新技術。
1）環境因素的更高社區意識（communityaware-ness）。
2）不確定因素增加下的規劃和批準。
3）現役設備的最佳利用。
4）網絡投資規劃：規劃中需要考慮需求響應、分布式電源的分布，以及輸電線路和配電線路擴建投資的相互影響等因素。
5）技術變化：需要了解各技術方案的成本、容量以及到期時間，以便進行比較選擇。
6）經濟驅動力的改變：這會影響資金的可用性和投資風險，并可能對投資產生重大影響，尤其是在以市場為基礎的系統。
7）市場和管理環境的改變（對中央規劃水平與市場方案的影響的比較）。
（8）新用戶、新發電機、新網絡特征下評價系統技術性能的新方法。
1）可用于解決時間集成動態問題以及多相功率流問題的先進計算技術和計算方法。
2）在三相模型和正序建模間找到過渡。
3）用于功率平衡和備用需求評估的先進工具和技術。
4）可對網絡的整體性能進行優化并可基于監控數據以及應用故障模式及影響分析（EMEA）來管理不確定性從而描述現有技術和新技術性能的規劃和運行工具。
5）先進的負荷建模技術。
6）可對分散控制應用進行建模的技術，即在環境的極限感知下能夠做出智能決策的功能，如多代理技術。
7）主動和自適應控制策略的建模（集中控制系統、電網友好型電器應用、需求管理等）。
8）新技術和先進技術的模型。
9）可以連接物理硬件設備和實時數字仿真器接口（RTDS）的硬件在線仿真工具。
10）用于在各電壓等級下評估電網在更大DC和PE滲透率時諧波性能的工具和技術。
11）循環（HIP）模擬工具中的硬件設計，即與實時數字模擬器（RTDS）進行物理對接。
12）可集成模擬傳輸系統和分配系統的協同仿真平臺。
13）在電磁瞬態和正序仿真工具間找到過渡的方法。
（9）線路容量的增長，架空、地下、水下設施的使用，及其對網絡技術性能和可靠性的影響。
1）提高現有架空線路輸送能力的技術：更換耐高溫導線，重新張緊現有架空線導線，提高電壓等級，并進行實時監測。
2）將交流轉換為直流線路，考慮交直流混合輸電，考慮架空線路的緊密排列和美觀性。
3）考慮地下系統的過載能力和熱瞬態計算，及其對地下部分的設計標準產生的影響。
4）新的海底和地下絕緣交流或直流電纜在高電壓中的應用，如海邊風電場。考慮以風電場為解決方案的“海上”基礎設施與離岸發展的變電站和電纜，包括輸電和配電，并將風荷載數據用于海底電纜的設計準則。
5）制定深水電纜的設計標準和完善安裝技術，以實現相關關聯。
6）提出對正在改變網絡狀況的輸配電設備的要求。
7）將智能化技術引入到輸配電設備中。
（10）使利益相關者了解技術和經濟效益，吸引他們加入電網未來發展。
需要考慮的因素包括：
1）環境（自然環境、動植物、EMF、聲噪、視覺沖擊等）既是電網發展的主要驅動力，也是全球能源項目（發電、輸送）的主要阻力。
2）環保因素（自然環境、人）是維持能源系統未來發展的主要動力之一，這也是現在被電力部門逐漸了解的。
3）同時，同金融行業一樣，能源系統也受到“外部世界”的激勵，如政策、NGO和其他利益相關者的影響等。
在規劃階段，應當采取的措施如下：
1）證明項目能帶來的好處。
2）保證可持續發展的原則和與之相關的問題正在被考慮。
3）考慮已經在系統規劃、設計和備選方案中的公眾態度，咨詢以及需求。
在建設和運行階段，應當注意：
1）需要符合環境標準。
2）需要取得必要行動的支持（如，維修）。
二 充分盡限利用現有系統
主要包括以下3個方面：
1）將成功經驗轉移到其他網絡結構。例如，低壓管理方式可以向高壓借鑒，甚至可以向其他能源系統（電、氣、水）的管理方面學習。
2）提高可靠性（自愈，孤島，故障穿越……），一定要從技術上提升經濟效益。
3）資產生命周期問題，建議提早開始研究，可以借鑒發達國家的先進經驗。
報告嘉賓：
國家“千人計劃”特聘專家 馬釗
嘉賓簡介：
馬釗，博士，國家“千人計劃”特聘專家，中國電力科學研究院智能配電首席專家；英國特許注冊電力工程師（CEng）、國際工程與技術學會會士（FIET）；現任CIGRESC6（配電系統及分布式發電）專委會中國委員，CIGRE中國和亞太區SC6主席；中國科學院電工研究所客座研究員，西安交通大學兼職教授。主要研究方向為智能配電網規劃和資產管理、風險管控、智能電器設計研發及技術咨詢、中低壓直流配電網、能源信息系統和能源互聯網等。
責任編輯：大云網
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