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關(guān)鍵詞 智能電網(wǎng);能源架構(gòu);配網(wǎng)系統(tǒng)
中圖分類號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)119-0095-02
智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展已經(jīng)成為了當(dāng)前世界電力發(fā)展及供應(yīng)的一個(gè)趨勢(shì),西方各國(guó)都針對(duì)智能電網(wǎng)開展了相關(guān)的研究,并開始了具體的試點(diǎn)。我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司按照我國(guó)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)資源、能源的需求與分布特點(diǎn),結(jié)合自身情況提出了建設(shè)智能電網(wǎng)的目標(biāo)。
1.智能電網(wǎng)建設(shè)中的網(wǎng)絡(luò)模式
智能電網(wǎng)工作與運(yùn)行的一個(gè)核心就是基于特高壓技術(shù)采用較低能耗損失的方式對(duì)電力能源進(jìn)行再次的重新優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)電力能源配置的最優(yōu)化,確保電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。雖然當(dāng)前各國(guó)在實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的過(guò)程中所采用的技術(shù)方法、掌握的電力供應(yīng)技術(shù)以及側(cè)重點(diǎn)都存在一定的差別,但是基本上都是通過(guò)發(fā)電、輸電、配電以及用電管理等幾個(gè)方向來(lái)實(shí)現(xiàn)“互動(dòng)電網(wǎng)”的目標(biāo)。電力產(chǎn)業(yè)將逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品革命以來(lái)的重大轉(zhuǎn)型及改革,實(shí)現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)逐步從中低端電力供應(yīng)商的傳統(tǒng)模式向能源的綜合供給體的模式轉(zhuǎn)變。
通過(guò)互動(dòng)模式,智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。
智能電網(wǎng)互動(dòng)模式網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建屬于一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,其集成了智能化的執(zhí)行設(shè)備、電力能源流動(dòng)以及信息流動(dòng),而且實(shí)現(xiàn)了控制流的集成。在信息模式的開放以及互聯(lián)基礎(chǔ)上,通過(guò)加載數(shù)字設(shè)備、電網(wǎng)升級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等,能夠?yàn)橛脩籼峁┹旊?、發(fā)電、用戶分級(jí)、客戶用電、電力售價(jià)管理以及電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度等智能化功能,促進(jìn)電網(wǎng)的整體構(gòu)架轉(zhuǎn)變,為電能利用效率的提高、電網(wǎng)運(yùn)行成本的降低以及溫室氣體的控制等創(chuàng)造了有利條件。
2 智能電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)一體化中存在的典型問(wèn)題
2.1 管理系統(tǒng)落伍,能源浪費(fèi)嚴(yán)重
智能電網(wǎng)的管理方式是一個(gè)高技術(shù)的管理體系,它是通過(guò)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和探索得到的一個(gè)新興的管理系統(tǒng)。及時(shí)的對(duì)既有的傳統(tǒng)智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行更新,合理控制資源以及能源的浪費(fèi),使得電網(wǎng)能夠持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行尤為必要。當(dāng)前,智能電網(wǎng)陳舊的管理系統(tǒng)不但使得智能技術(shù)在電網(wǎng)中得不到充分發(fā)揮,而且會(huì)造成電力資源的浪費(fèi)問(wèn)題,不能確保電力公司電能的穩(wěn)定供應(yīng)。
2.2 智能技術(shù)不能在電網(wǎng)更新中得到應(yīng)用
導(dǎo)致該問(wèn)題的主要原因是高技術(shù)的智能電網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)人才缺乏。智能技術(shù)的迅速發(fā)展使得電網(wǎng)在建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)都需要大量的人才,智能電網(wǎng)的建設(shè)自然不例外。而在當(dāng)前智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中,由于建設(shè)人員和管理人員不重視觀念的更新和管理技術(shù)的升級(jí),導(dǎo)致智能電網(wǎng)建設(shè)與管理工作一體化的過(guò)程中出現(xiàn)實(shí)施困難的問(wèn)題,不利于智能電網(wǎng)的有效構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)。
2.3 用戶對(duì)智能電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)不足
由于政府政策引導(dǎo)及宣傳等方面缺失的問(wèn)題,導(dǎo)致用戶對(duì)智能電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)并不深刻。這不利于智能電網(wǎng)的持續(xù)經(jīng)營(yíng)和發(fā)展。例如,部分用戶認(rèn)為智能電網(wǎng)還屬于高端技術(shù),而自己由于經(jīng)濟(jì)能力等方面的原因而不能使用,因此不愿意響應(yīng)政府的號(hào)召。因此,在電網(wǎng)建設(shè),例如家用電器以及能源利用等技術(shù)方面對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)不予支持。從這個(gè)方面來(lái)看,政府必須通過(guò)合適的政策對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行合理引導(dǎo)。
3 關(guān)于智能電網(wǎng)建設(shè)相關(guān)問(wèn)題的思考
3.1分析我國(guó)新能源電力點(diǎn)布局,建設(shè)分布式的能源框架
在分布式的智能電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中,必須注意如下幾個(gè)方面的問(wèn)題:1)由于我國(guó)可再生能源在儲(chǔ)備以及分布方面存在著較不均衡的問(wèn)題,大部分的能源都集中分布在西部地區(qū),而能源消耗則集中在中東部地區(qū),需要智能電網(wǎng)的分布式功能實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的綜合利用;2)在分布式電網(wǎng)的構(gòu)建過(guò)程中,必須建立起相對(duì)應(yīng)的供配電主網(wǎng)以及微網(wǎng)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度和分配。因?yàn)榭稍偕茉淳哂幸欢ǖ碾S機(jī)性,且其間隙、不可控性等特點(diǎn)較為明顯;3)做好儲(chǔ)能裝置的設(shè)計(jì)開發(fā)工作,這是實(shí)現(xiàn)分布式能源系統(tǒng)建設(shè)與構(gòu)建的基礎(chǔ)。例如,要優(yōu)化抽水蓄能、蓄冷蓄熱,超級(jí)電容以及超導(dǎo)儲(chǔ)能器的開發(fā)和利用,同時(shí)重視電能的開發(fā)和利用,提高智能電網(wǎng)中儲(chǔ)能裝置的國(guó)產(chǎn)化程度,這是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)低成本建設(shè)的有效途徑。
3.2 加強(qiáng)特高壓電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)的應(yīng)用
從當(dāng)前我國(guó)的特高壓技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,正在大力建設(shè)的特高壓電網(wǎng)為我國(guó)未來(lái)智能電網(wǎng)的輸電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是,由于建設(shè)技術(shù)及相關(guān)實(shí)踐方面的經(jīng)驗(yàn)缺失,導(dǎo)致在下述幾個(gè)方面還需要進(jìn)行探索:1)必須對(duì)我國(guó)跨區(qū)域的電力輸送及規(guī)模進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)國(guó)家級(jí)的特高壓骨干網(wǎng)以及同步的電網(wǎng)建設(shè)方案進(jìn)行規(guī)劃;2)增加特高壓電力網(wǎng)絡(luò)電能輸送的穩(wěn)定性,并做好遠(yuǎn)距離的交流、直流電力定位輸送工作,通過(guò)對(duì)電壓等級(jí)級(jí)配進(jìn)行合理分層、交流同步網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的分區(qū)優(yōu)化等策略來(lái)提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性;3)進(jìn)一步研究特高壓電力輸送網(wǎng)絡(luò)中幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,例如無(wú)功平衡、潛供電弧的消除、過(guò)電壓的限制、串聯(lián)電容的補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)技術(shù)問(wèn)題你,在智能電網(wǎng)的構(gòu)建過(guò)程中需要進(jìn)行針對(duì)性的研究。同時(shí),對(duì)特高壓電網(wǎng)假設(shè)過(guò)程中使用的變壓器、電抗器、避雷器、絕緣子等相關(guān)設(shè)備的開發(fā)設(shè)計(jì)及應(yīng)用等,都需要持續(xù)提高。同時(shí),對(duì)特高壓作業(yè)過(guò)程中存在的線路防雷、防污以及帶電作業(yè)等問(wèn)題需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的安全保障措施,為電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)提供安全保障。
3.3 利用電力電子智能變壓器替換傳統(tǒng)變壓器
與傳統(tǒng)的變壓器相比,電力電子智能變壓器具有如表1中所示的運(yùn)行優(yōu)勢(shì):
在智能配電網(wǎng)中應(yīng)用電力電子智能變壓器,能夠充分應(yīng)用電力電子設(shè)備的靈活性以及柔性,能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能,從而為提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量以及供電可靠性提供支持。
4 結(jié)論
智能電網(wǎng)的建設(shè)工作是一項(xiàng)綜合系統(tǒng)性的工作,不但要從宏觀建設(shè)出發(fā),做好智能電網(wǎng)的規(guī)劃、配置工作,而且還要從微觀應(yīng)用出發(fā),通過(guò)充分應(yīng)用電力電子智能設(shè)備的方式增加配網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1]方芳.淺析智能電網(wǎng)下電力網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷模式[J].低碳世界,2013(24).
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);配用電;通信網(wǎng);配電自動(dòng)化;以太網(wǎng)
【分類號(hào)】:TM73
一、智能配用電網(wǎng)通信系統(tǒng)作用
電能從產(chǎn)生到消費(fèi)主要經(jīng)過(guò)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五個(gè)環(huán)節(jié),配用電網(wǎng)處于電網(wǎng)的末端,實(shí)現(xiàn)電能的分配,供用戶使用。
智能配用電網(wǎng)通信系統(tǒng)是電力通信網(wǎng)的重要組成部分,是電力通信骨干網(wǎng)的延伸。其中智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)主要承載配電自動(dòng)化、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、配電運(yùn)行監(jiān)控以及接入配電網(wǎng)的分布式電源監(jiān)控等業(yè)務(wù);智能用電網(wǎng)通信系統(tǒng)主要承載用電信息采集、自助繳費(fèi)終端、智能家居等業(yè)務(wù)。
二、智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)分析
智能配用電網(wǎng)通信主要采用光纖通信、電力線載波通信、無(wú)線通信等多種通信技術(shù),為智能配用電網(wǎng)檢測(cè)、控制、互動(dòng)等業(yè)務(wù)提供了安全可靠的通信保證。
(一)光纖通信技術(shù)
應(yīng)用于電力通信系統(tǒng)的光纖組網(wǎng)技術(shù)主要有工業(yè)以太網(wǎng)和xPON技術(shù)(EPON、GPON等)。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)成熟,但易受外界干擾,維護(hù)成本高,不具有抗多點(diǎn)失效性,不適用于大規(guī)模終端接入應(yīng)用。EPON(以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的單纖數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)墓饫w通信技術(shù)。EPON系統(tǒng)具有成本低、高帶寬、支持多種業(yè)務(wù)、滿足不同QOS要求的優(yōu)點(diǎn)。
(二)電力線載波通信技術(shù)
電力線通信是電力系統(tǒng)所特有的通信方式,主要指利用電力線作為傳輸媒質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信方式。根據(jù)電力線纜的電壓等級(jí)不同分為高壓、中壓、低壓電力線通信,根據(jù)調(diào)制頻帶和帶寬的不同分為寬帶技術(shù)和窄帶技術(shù)。采用電力線通信技術(shù)組建配電通信網(wǎng),無(wú)需考慮線路建設(shè)投資,具有建設(shè)成本低、路由合理,專網(wǎng)方式運(yùn)行安全性高等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是由于傳輸頻帶受限,傳輸容量相對(duì)較小,限制了電力線通信方式在配用電通信領(lǐng)域的應(yīng)用,目前電力線通信是配用電通信網(wǎng)的一種補(bǔ)充通信方式。
(三)無(wú)線通信技術(shù)
無(wú)線通信技術(shù)分按照建設(shè)屬性可分為運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)與電力無(wú)線專網(wǎng)。電力無(wú)線專網(wǎng)主要包括WiMax、TD一TLE等。運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)具有投資費(fèi)用低、建設(shè)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但公網(wǎng)核心傳輸網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)是相通的,安全性不能滿足電力要求,通信速率和實(shí)時(shí)性也不能得到保證。電力無(wú)線專網(wǎng)安全性、實(shí)時(shí)性和可靠性高,能納入綜合網(wǎng)管系統(tǒng),但具有建設(shè)成本高,運(yùn)維壓力大等缺點(diǎn)。
(四)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)利用微功率無(wú)線技術(shù),由大量微型無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自組織分布式網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是組網(wǎng)靈活,密度高、功耗低,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間可自組織通信,但也存在帶寬低、傳輸距離短等缺點(diǎn)。
(五)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
融合了多種通信技術(shù)、承載了多種業(yè)務(wù)和遍布互聯(lián)的配電通信網(wǎng)是一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò),大量的終端設(shè)備可以隨時(shí)要求接入這個(gè)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)的安全性和數(shù)據(jù)的保密性是應(yīng)用中的關(guān)鍵內(nèi)容,可以從應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、物理層入手設(shè)置認(rèn)證加密過(guò)濾技術(shù),提出完整的解決方案。利用安全測(cè)試評(píng)估技術(shù)、安全存儲(chǔ)技術(shù)、主動(dòng)實(shí)施防護(hù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全事件監(jiān)控技術(shù)、惡意代碼防范與應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)、數(shù)據(jù)備份與可生存技術(shù)、可信計(jì)算平臺(tái)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全管理與統(tǒng)一威脅管理(unified threat management,UTM)技術(shù),為配電通信網(wǎng)的安全提供保障措施。
三、智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)模型建立
(一)高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)
1、基于以太網(wǎng)技術(shù)的高級(jí)配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)系統(tǒng)
配電自動(dòng)化系統(tǒng)是配電網(wǎng)的重要業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)配電終端和主站的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互。早期的配網(wǎng)通信多采用專線的形式,通信協(xié)議采用諸如CDT、Polling 串行通信協(xié)議,線路資源利用率很低。當(dāng)前的數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)在向著IEC 61850、IEC 61968、IEC 61970 通信協(xié)議演進(jìn),目前基本實(shí)現(xiàn)站層級(jí)的Internet 標(biāo)準(zhǔn)。
建立基于以太網(wǎng)技術(shù)的高級(jí)配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)系統(tǒng)是新時(shí)期自動(dòng)化業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的有效方式。經(jīng)過(guò)大量的建設(shè)實(shí)踐和交換式以太網(wǎng)技術(shù)仿真,證明在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30%負(fù)載的情況下,網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和可靠性是最好的。推廣IEC 60870-5-104 在配電網(wǎng)中的應(yīng)用能滿足自動(dòng)化業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性、通道帶寬、通信節(jié)點(diǎn)數(shù)量、新型配電業(yè)務(wù)等需求,有效實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)的配電自動(dòng)化和調(diào)度自動(dòng)化綜合管理功能。
2、基于 PLC+WiMAX 智能電網(wǎng)終端接入方案
這個(gè)方案采用 PLC和 WiMAX混合組網(wǎng)。配電終端采用 PLC作為通信方式,主要提供遠(yuǎn)程抄表服務(wù);在小區(qū)配電變壓器處設(shè)置 WiMAX 終端作為控制終端,它接入PLC 傳送的配電終端信息,同時(shí)提供配電變壓器監(jiān)控、負(fù)荷控制等功能;根據(jù)覆蓋范圍在城市內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的WiMAX 基站接入 WiMAX 終端,構(gòu)成配電控制分中心;WiMAX 基站通過(guò)光纖接入核心網(wǎng),通往配電網(wǎng)控制中心。
這個(gè)方案的主要優(yōu)點(diǎn)是建網(wǎng)速度快、成本低、可靠性好。數(shù)量最多的配電終端采用成本低廉的 PLC方式,雖然傳輸速率較低,但足夠完成遠(yuǎn)程抄表的任務(wù);控制終端層采用 WiMAX 終端接入,其通信通道獨(dú)立于電力線,具有高可靠、易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn),而且較高的傳輸速率足以支持配電變壓器監(jiān)控;由于WiMAX 終端架設(shè)于小區(qū)配電變壓器處,通信環(huán)境優(yōu)良且可以安裝大功率天線,通過(guò)數(shù)量不多的基站就能夠提供全覆蓋,從而降低成本。這個(gè)方案的主要缺點(diǎn)是寬帶受到PLC 的限制,不能提供互聯(lián)網(wǎng)接入、視頻語(yǔ)音傳輸?shù)仍鲋捣?wù)。
(二)用電負(fù)荷管理系統(tǒng)
用戶電量采集業(yè)務(wù)朝著全自動(dòng)化、全預(yù)付費(fèi)、全覆蓋的方向發(fā)展。目前電能采集方式較為典型的是采用通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)(general packet radioservice,GPRS)網(wǎng)絡(luò)。這種方式采用帶有GPRS 模塊的集中器匯集局部區(qū)域的用電信息,經(jīng)電信專網(wǎng)接入電力公司主站。集中器下行采用采集器讀取電表數(shù)據(jù),通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單;問(wèn)題是GPRS 設(shè)備在線率低、不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電價(jià)和及時(shí)響應(yīng)用戶側(cè)需求,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)租賃費(fèi)用高。
解決用電負(fù)荷管理業(yè)務(wù)的有效方式是建立基于TCP/IP 的以太網(wǎng)通信專網(wǎng),連接用電信息管理主站與各個(gè)電力用戶終端(如專變采集終端、公變采集終端、廠站采集終端、小區(qū)集中器、分布式電源和充電站計(jì)量終端);本地通信采用RS-485總線、載波、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensornetwork,WSN)等連接到各種電力用戶終端表計(jì)。
(三)用能服務(wù)網(wǎng)絡(luò)
用能服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)用戶用電需求定制、多種用能策略、多樣化服務(wù)等的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),帶寬需求很大,需要寬帶的通信技術(shù)和基于TCP/IP 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)方式。
用電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)可以利用電力通信網(wǎng)和公共互聯(lián)網(wǎng),用戶需求經(jīng)公共互聯(lián)網(wǎng)上傳至電力服務(wù)網(wǎng)站,定制的服務(wù)經(jīng)由電力通信網(wǎng)傳輸至用戶的表計(jì)和用戶終端。
(四)視頻/環(huán)境輔助監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)在配電網(wǎng)中有廣泛的應(yīng)用,例如無(wú)人值守變電站的監(jiān)視、重要開關(guān)設(shè)備的監(jiān)視、現(xiàn)場(chǎng)維修安全監(jiān)視、事故搶修現(xiàn)場(chǎng)分析等。電力公司監(jiān)控中心可以對(duì)所有的變電站視頻信息統(tǒng)一管理,進(jìn)行圖像的顯示、錄像、回放、管理等。
參考文獻(xiàn)
[1]黃盛.智能配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求分析及技術(shù)方案[J].電力系統(tǒng)通信,2010(06)
【關(guān)鍵字】智能電網(wǎng);配網(wǎng)自動(dòng)化;主要構(gòu)成
1.引言
目前,國(guó)內(nèi)的電力發(fā)展正逐步由工業(yè)化向信息化轉(zhuǎn)變,面對(duì)這樣的發(fā)展趨勢(shì),為提高整體的能源利用率,同時(shí)也為了應(yīng)對(duì)全球化的能源危機(jī),智能電網(wǎng)將成為可持續(xù)發(fā)展的主推產(chǎn)業(yè)之一。智能電網(wǎng)技術(shù)結(jié)合了新的控制、信息和管理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了輸配電到用戶全過(guò)程的智能交流,科學(xué)地優(yōu)化了電力的有效分配和利用。目前,大量的數(shù)據(jù)說(shuō)明了電力的利用率較低,如美國(guó)的統(tǒng)計(jì)資料顯示2007年電網(wǎng)的利用率僅有55%。面對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)的諸多問(wèn)題,智能電網(wǎng)配網(wǎng)的自動(dòng)化不是一個(gè)局部的解決方案,而將成為一種現(xiàn)代化、智能化電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。
2.智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)現(xiàn)狀
在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展是顯著的。從20世紀(jì)70-80年代開始,英國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家已將電子自動(dòng)控制技術(shù)引入電力配網(wǎng)系統(tǒng),此階段由于經(jīng)濟(jì)條件和計(jì)算機(jī)技術(shù)的制約,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用非常有限,但已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障自動(dòng)隔離和恢復(fù)供電、電壓調(diào)控等功能的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。直至20世紀(jì)90年代初,依靠各方面成熟技術(shù)的支持,配網(wǎng)監(jiān)控與管理得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,甚至有些國(guó)家已出現(xiàn)了各種各具特色的配網(wǎng)自動(dòng)化商品,所涉及的著名電力系統(tǒng)設(shè)備制造商也層出不窮,如德國(guó)的西門子公司、美國(guó)的COOPER公司、英國(guó)的ABB公司、日本的東芝公司等等。
智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化在國(guó)內(nèi)的發(fā)展主要是從20世紀(jì)90年代開始的。國(guó)內(nèi)的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)并不落后于國(guó)外的發(fā)展,尤其在饋線終端裝置和通信技術(shù)方面具有更為先進(jìn)的平臺(tái)。但是,由于推廣時(shí)間的限制,相比于國(guó)外配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展,國(guó)內(nèi)的發(fā)展還比較年輕,需要更多的資金的和技術(shù)支持。隨著用戶對(duì)供電需求的不斷提高,完善配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)將成為智能電網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢(shì)。
3.智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)的配網(wǎng)方式缺乏對(duì)實(shí)時(shí)電網(wǎng)情況的相應(yīng),缺乏彈性,反應(yīng)遲鈍,無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)、可配置、可重組的的操作,且自愈能力差、依賴性強(qiáng),對(duì)客戶的服務(wù)單一,缺乏信息的共享。雖然目前傳統(tǒng)的配網(wǎng)方式在一些方面已得到改善,但因其信息的不全面和共享能力差的根本問(wèn)題無(wú)法得到解決,故不能形成一個(gè)有機(jī)的整體,智能化程度較低。
與傳統(tǒng)配網(wǎng)方式相比,智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化具有以下幾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì):
(1)良好的安全保障。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)依靠了電子、通訊、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的支持,能夠更為有效的抵御外在的不穩(wěn)定因素,保證了使用的安全性;
(2)自愈的能力。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),及時(shí)排除故障,糾正操作,同時(shí)保證用戶的正常用電;
(3)較高的資源利用率。配網(wǎng)自動(dòng)化通過(guò)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)施監(jiān)控,能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中電力的配給進(jìn)行及時(shí)調(diào)控,提高資源的利用率,優(yōu)化了電流的分布,提高產(chǎn)業(yè)效益。另外,配網(wǎng)自動(dòng)化能夠?qū)⑴c配電的設(shè)備情況進(jìn)行反饋,調(diào)控設(shè)備的使用情況,提高設(shè)備的運(yùn)行效率,同時(shí)也可對(duì)存在故障的設(shè)備及時(shí)檢修,達(dá)到延長(zhǎng)配網(wǎng)設(shè)備壽命的目的;
(4)完善的信息流通。智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化能夠?qū)⑴潆娋W(wǎng)的運(yùn)行和管理數(shù)據(jù)進(jìn)行高度綜合、深度集成,完善電力信息的通路,加強(qiáng)與用戶間使用信息的交流,實(shí)現(xiàn)設(shè)備、檢修、控電的管理信息化。
4.智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要構(gòu)成
目前,智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用分層分布式結(jié)構(gòu),即配電主站層和配電終端層,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。各個(gè)層結(jié)構(gòu)通過(guò)通訊介質(zhì)進(jìn)行信息交流,實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的管理。
4.1 配網(wǎng)自動(dòng)化主站層
配網(wǎng)主站層主要是從整體上對(duì)各配電子站進(jìn)行監(jiān)控,分析系統(tǒng)的運(yùn)行情況、協(xié)調(diào)各層站間的關(guān)系,有效的監(jiān)控配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)狀態(tài)。一般情況下,配網(wǎng)自動(dòng)化主站層內(nèi)部都是采用以太網(wǎng)進(jìn)行高速傳輸,及時(shí)對(duì)各實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的更新和共享。配網(wǎng)自動(dòng)化主站層由三個(gè)部分組成,分別為配電SCADA主站系統(tǒng)、配電故障診斷恢復(fù)和配網(wǎng)應(yīng)用子系統(tǒng)DAS、配電AM/FM/GIS應(yīng)用子系統(tǒng)DMS。配電SCADA主站系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)信息數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ);而配電故障診斷恢復(fù)和配網(wǎng)應(yīng)用子系統(tǒng)DAS則是為了保證配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中,對(duì)配電故障和恢復(fù)進(jìn)行聯(lián)調(diào)測(cè)試,其中主要依據(jù)配網(wǎng)自動(dòng)化裝置的技術(shù)特點(diǎn)和整體方案進(jìn)行控制;配電AM/FM/GIS應(yīng)用子系統(tǒng)DMS主要用于應(yīng)對(duì)更為復(fù)雜、分散的配電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)綜合管理水平的配電管理系統(tǒng)(DMS)??偠灾?,配網(wǎng)自動(dòng)化主站層就是以SCADA系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái),配合各種應(yīng)用軟件完成DA/DMS功能的系統(tǒng)管理與控制中心。
4.2 配網(wǎng)自動(dòng)化終端層
配網(wǎng)自動(dòng)化終端層主要負(fù)責(zé)對(duì)各種信息的采集、監(jiān)控并執(zhí)行控制命令,且在特殊情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)重組功能。配網(wǎng)自動(dòng)化終端層主要包括安裝在柱上的FTU、配變上的TTU、以及開閉所、配電站、環(huán)網(wǎng)單元的FTU等。配網(wǎng)自動(dòng)化終端層可以在進(jìn)行不同層面執(zhí)行不同的功能,也可用于協(xié)調(diào)不同層面的工作,更能夠依據(jù)原有配電網(wǎng)的具體情況和自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn),優(yōu)化系統(tǒng),達(dá)到各集散子系統(tǒng)的有效分配。
4.3 配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的注意事項(xiàng)
作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化存在部門多、投資大等具體問(wèn)題,可見,對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有效規(guī)劃顯得極為重要。因此,在配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,應(yīng)注重制定詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃,整體規(guī)劃,分批分項(xiàng)實(shí)施,與供電方進(jìn)行內(nèi)部信息的協(xié)調(diào),且有效的調(diào)度原有的配網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)整體的、統(tǒng)一的配網(wǎng)自動(dòng)化。
除此之外,智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備對(duì)操作環(huán)境提出了較高的要求。在自動(dòng)化實(shí)施的過(guò)程中必須考慮雷擊、低溫、高溫、暴曬、雨淋、風(fēng)沙、大雪等涉外環(huán)境的影響。另外,在配網(wǎng)自動(dòng)化元件的開發(fā)過(guò)程中可以考慮采用高性價(jià)比的材料,既控制了資金的投入,又能夠有效的應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境,從而提高了配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可行性。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 數(shù)字化 臺(tái)區(qū)建設(shè)
在科學(xué)信息技術(shù)快速發(fā)展的今天,全球的電力企業(yè)蒸蒸日上。人們生活水平的提高對(duì)電力電網(wǎng)的需要在一定程度上要求電力體系更加完善與效益最大。電網(wǎng)的單元是臺(tái)區(qū),臺(tái)區(qū)又有高低之分。低壓臺(tái)區(qū)的建設(shè)是進(jìn)行數(shù)字化和智能化電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)。智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)應(yīng)用層和數(shù)據(jù)源來(lái)自于低壓臺(tái)區(qū)。目前的電網(wǎng)建設(shè)尚處于不完善的階段。
1 智能電網(wǎng)的基本情況
在數(shù)字化臺(tái)區(qū)建設(shè)之前,有必要對(duì)建設(shè)的背景做些解釋,以便讀者更清楚地理解。建設(shè)具有智能化效果的電網(wǎng)和臺(tái)區(qū),是根據(jù)現(xiàn)代化的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、科技等諸多因素的情況下得出的決策。從當(dāng)前的情況看,處于起步階段的箱式變電站以及臺(tái)區(qū)電子設(shè)備的運(yùn)用的局限性,使得在設(shè)計(jì)、運(yùn)行和監(jiān)控方面缺乏一定的數(shù)據(jù)支撐,沒(méi)有足夠的說(shuō)服力。更為重要的是,在故障估計(jì)、供電數(shù)據(jù)以及規(guī)劃上無(wú)法做到精細(xì)以及可靠有效,不能保證信度和效度是當(dāng)前面臨的重要問(wèn)題。所以進(jìn)行數(shù)字化的臺(tái)區(qū)建設(shè)不僅是精細(xì)用電管理的要求,同時(shí)也是對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)的更高一級(jí)目標(biāo)。[1]
1.1 智能電網(wǎng)的內(nèi)容及其特點(diǎn)
所謂的智能電網(wǎng),就是指把多種現(xiàn)代技術(shù)手段融合在一起的一種電網(wǎng),其中包括傳感測(cè)量的技術(shù)、信息通信技術(shù)、分析決策技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)。技術(shù)只有與基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合才能體現(xiàn)出其價(jià)值,所以在智能電網(wǎng)中強(qiáng)調(diào)的是集成二字。對(duì)于智能電網(wǎng),它具有一定的優(yōu)越性,譬如可以做到提高資源的利用率,節(jié)約資源,符合現(xiàn)代的黨和國(guó)家的方針、政策,又如它可以對(duì)負(fù)荷的分布和利用進(jìn)行優(yōu)化,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的良好持續(xù)發(fā)展。
對(duì)于智能電網(wǎng)的特點(diǎn),首先提到的是它的安全性。由上述可知,智能電網(wǎng)是多方面知識(shí)的綜合,所以它在惡劣的環(huán)境中具有一定的韌性。在較大片區(qū)的故障或者是嚴(yán)重的自然災(zāi)害又或者是極端的氣候都能夠相對(duì)穩(wěn)定的供應(yīng)電,確保電力系統(tǒng)的安全和控制停電的面積;其次是靈活性。智能電網(wǎng)能夠適應(yīng)各種發(fā)電方式,不管是集中式的還是分布式的;再次是恢復(fù)能力強(qiáng),智能電網(wǎng)具有一定的分析能力、預(yù)警能力以及自我防御、診斷能力,能夠?qū)ζ渲谐霈F(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行綜合分析。此外還有集成的特點(diǎn),它是人和機(jī)器的橋梁,優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng),又能整合電網(wǎng)信息,具備較為完善的考核評(píng)估指標(biāo)體系。
1.2 智能電網(wǎng)的重點(diǎn)技術(shù)分析
智能電網(wǎng)指引著未來(lái)電力系統(tǒng)的發(fā)展,它是一項(xiàng)復(fù)雜且艱巨的工程。而對(duì)于智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō),抓住了其核心技術(shù)或者說(shuō)是重點(diǎn)技術(shù),就能對(duì)其全面的理解提供更大的幫助。毋庸置疑,通信和信息技術(shù)是智能電網(wǎng)的重中之重?,F(xiàn)在的用戶需求隨著技術(shù)的發(fā)展而發(fā)生了翻天覆地的變化,在通信上更加強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)便捷。因此如果能夠?qū)﹄娏Πl(fā)電、輸送以及使用提供技術(shù)上的支持和理論上的研究,就能夠促進(jìn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。例如分布式發(fā)電,它是適應(yīng)特定用戶的需求而提出來(lái)的。分布式發(fā)電的特點(diǎn)之一是其具有波動(dòng)性,這是符合用戶的現(xiàn)實(shí)情況。通信技術(shù)主要負(fù)責(zé)電網(wǎng)的智能化管理,信息間傳遞的橋梁,通信技術(shù)是建立通信系統(tǒng)的技術(shù)支持,它具有快速性和高度集成性,能夠滿足大范圍的電能輸送以及快速的信息處理。
2 智能電網(wǎng)數(shù)字化過(guò)程中存在的問(wèn)題與對(duì)策
智能電網(wǎng)在運(yùn)用過(guò)程中獲得了一些成就,但是也存在一定的問(wèn)題。西方發(fā)展國(guó)家對(duì)于智能電網(wǎng)的研究和應(yīng)用比我國(guó)成熟。例如美國(guó)已經(jīng)建立了智能電網(wǎng)信息的共享交流平臺(tái)和信息庫(kù),它有助于技術(shù)研發(fā),有利于形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良性循環(huán)。除了美國(guó)的成就外,我國(guó)上海也在早期開始了智能電網(wǎng)的建設(shè)和研究工作,并且取得了一定的成果,比較有代表性的是上海的世博園電網(wǎng)系統(tǒng)。然而,正確認(rèn)識(shí)我國(guó)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn),還是存在著許許多多不能忽視的問(wèn)題。
2.1 低壓臺(tái)區(qū)存在的問(wèn)題
低壓臺(tái)區(qū)目前存在著一些問(wèn)題,例如負(fù)荷的頻繁更替、全而不精、供電不穩(wěn)定等問(wèn)題,具體表現(xiàn)在:第一,無(wú)法全程監(jiān)控低壓配電圖的實(shí)際運(yùn)行情況,同時(shí)在數(shù)據(jù)收集方面比較原始,需要工作人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)采集,所以難免會(huì)出現(xiàn)信息失真以及滯后等問(wèn)題;[2]第二,低壓配電網(wǎng)的大部分設(shè)備體積龐大但是使用時(shí)間很長(zhǎng),較為陳舊的裝備使得電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性較低;第三,用戶在對(duì)低壓配電網(wǎng)需要負(fù)荷的各種標(biāo)準(zhǔn)中具有很大的決定性意義,例如其類別、性質(zhì)、容量以及時(shí)間等等。但是用戶的隨意性很大,無(wú)法捕捉未來(lái)的用戶需求,造成許多的智能電網(wǎng)負(fù)荷分布不夠均勻,功率因數(shù)較低。
2.2 智能電網(wǎng)數(shù)字化臺(tái)區(qū)建設(shè)的建議
由于低壓臺(tái)區(qū)存在著諸多方面的問(wèn)題,如何把問(wèn)題化解,就能對(duì)數(shù)字化臺(tái)區(qū)的建設(shè)提供有效的幫助?!皵?shù)字化”就是實(shí)現(xiàn)電子化、具體化和全面化。改造低壓臺(tái)區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng),可以建設(shè)更多功能的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng),兼容能量管理系統(tǒng)和電力營(yíng)銷管理系統(tǒng),對(duì)于各級(jí)監(jiān)控中心,對(duì)于經(jīng)濟(jì)安全的配電網(wǎng)建設(shè)具有非常重要的作用。
數(shù)字化臺(tái)區(qū)建設(shè)可以形象地分為兩類,一類是智能化的一次設(shè)備,一類是網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備,或者把它分成三層,即執(zhí)行層、中繼層以及主站層。執(zhí)行層是電氣設(shè)備的智能化部分,它連接著一次設(shè)備和二次設(shè)備,主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電力運(yùn)行的電氣量,包括其電壓、電流和諧波分量以及有功功率和無(wú)功功率等;在線檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài),例如其壓力大小、溫度多少以及工作狀態(tài)如何;執(zhí)行操作控制,包括電容投切控制、變壓器油溫控制以及隔離開關(guān)合分的控制等等。中繼層的主要設(shè)備不僅包括采集器此類的物資,還包括監(jiān)控設(shè)備。它負(fù)責(zé)的是對(duì)一次設(shè)備功能的保護(hù),匯總執(zhí)行層的數(shù)據(jù),控制數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算,并對(duì)控制命令的優(yōu)先次序進(jìn)行管理。而主站層是數(shù)字化臺(tái)區(qū)的遠(yuǎn)程主站系統(tǒng)。它根據(jù)數(shù)字電纜分支箱、數(shù)字箱式變電站以及數(shù)字式分相無(wú)共補(bǔ)償柜等設(shè)備來(lái)采集和分析控制臺(tái)區(qū)的電壓、電壓、諧波、溫濕度等,對(duì)低壓臺(tái)區(qū)進(jìn)行精細(xì)化管理,降低損失,建立起簡(jiǎn)陋的模型。
數(shù)字化臺(tái)區(qū)建設(shè)是為了更大的使命而進(jìn)行的。它在理論上具有以下幾個(gè)方面的作用。首先表現(xiàn)在及時(shí)有效性上。因?yàn)閿?shù)字化的臺(tái)區(qū)的主要設(shè)備是配電變壓器。這個(gè)設(shè)備具有監(jiān)控終端設(shè)備的功能,它能夠?qū)崟r(shí)地采集到執(zhí)行層和中繼層的數(shù)據(jù),及時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)異常事件進(jìn)行警告,是記錄數(shù)據(jù)變化的有力證據(jù)。配電變壓器的終端監(jiān)測(cè)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線專網(wǎng)通信、有線通信等的通信功能;其次表現(xiàn)在數(shù)據(jù)共享性上。[3]例如數(shù)字化臺(tái)區(qū)建設(shè)中必然會(huì)涉及到數(shù)字箱式變電站,這個(gè)變電站里面含有新型的斷路器,它能夠?qū)λ械碾娏?shù)進(jìn)行精確檢測(cè),顯示和控制本地的和遠(yuǎn)程情況;最后,數(shù)字化臺(tái)區(qū)的主站能夠通過(guò)有線網(wǎng)或者GPRS通道來(lái)控制執(zhí)行層的相關(guān)設(shè)備,并根據(jù)配電網(wǎng)的規(guī)模代銷來(lái)選擇配電子站與終端的規(guī)模,合理地配置信息系統(tǒng)。
3 結(jié)語(yǔ)
總之,我國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的數(shù)字化臺(tái)區(qū)建設(shè)研究仍然處于初始階段,比起發(fā)達(dá)的西方國(guó)家來(lái)說(shuō)還有一定的差距,需要正確認(rèn)識(shí)其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),正視成就和缺陷,揚(yáng)長(zhǎng)避短,結(jié)合我國(guó)的特殊實(shí)際,重點(diǎn)發(fā)展配電網(wǎng),加強(qiáng)控制系統(tǒng)和反饋系統(tǒng),以便把損失和問(wèn)題控制在最小的范圍內(nèi)。在可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)環(huán)境中,電氣工程的智能化發(fā)展是形勢(shì)所趨,而智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)有效、安全可靠以及兼容并包的優(yōu)勢(shì)將對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的越來(lái)越廣泛使用提供了便利和幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]柳志軍,張鵬飛,申威.智能電網(wǎng)的數(shù)字化臺(tái)區(qū)建設(shè)研究[J].供用電,2012(10):232.
【關(guān)鍵詞】電力工程技術(shù);智能電網(wǎng);應(yīng)用分析
1引言
當(dāng)前人們的生活水平較以前有了較大提升,用電需求不斷擴(kuò)大,這也對(duì)我國(guó)電網(wǎng)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn),電力工程和電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量的高低直接決定著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平和發(fā)展速度,但我國(guó)當(dāng)前電網(wǎng)難以滿足需求,因此電力工程技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并在我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著重大的作用,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的建設(shè)性作用。
2智能電網(wǎng)的概念及目的
我們所說(shuō)的智能電網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)電力系統(tǒng),是由多種自動(dòng)化配電和書店系統(tǒng)構(gòu)成,這種電網(wǎng)的運(yùn)作是高效的,且協(xié)調(diào)性高,可有效解決電力供應(yīng)中資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題,可以對(duì)市場(chǎng)中的電力需求單位的用電要求作出迅速的回應(yīng),快速靈活且安全的為用戶提供經(jīng)濟(jì)可靠的電力供應(yīng)。智能電網(wǎng)的建設(shè)目的主要是為了解決能源分布時(shí)空不均及能源匱乏的問(wèn)題。我國(guó)疆域遼闊,自然決定了我國(guó)能源分布不均的問(wèn)題,建立智能電網(wǎng),將我國(guó)的電力資源進(jìn)行合理分配使用,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速持續(xù)發(fā)展提供了動(dòng)力。
3智能電網(wǎng)的特點(diǎn)
我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家,因此也是能源消耗大國(guó)之一,電網(wǎng)建設(shè)可以有效緩解我國(guó)目前能源資源短缺的狀況,但我國(guó)地域遼闊,經(jīng)濟(jì)發(fā)展地區(qū)不平衡的特點(diǎn)又決定了我國(guó)用電需求有很大差別,不同地區(qū)用電規(guī)模和用電高峰期各不相同,我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)在這樣的大背景下形成,必須充分考慮不同地區(qū)的實(shí)際用電情況,進(jìn)行智能化建設(shè),也就決定了它具有自己獨(dú)特的特點(diǎn):
3.1綠色環(huán)保
智能電網(wǎng)應(yīng)該最小程度的對(duì)周圍自然環(huán)境造成傷害,滿足綠色環(huán)保的要求,較多使用新型環(huán)保可降解的材料進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)。
3.2堅(jiān)固耐用
智能電網(wǎng)的建設(shè)不是一朝一夕,其使用壽命也必須很長(zhǎng),在常年的使用中,智能電網(wǎng)必須能夠承受長(zhǎng)期風(fēng)吹日曬的惡劣自然環(huán)境的影響。由于采用建設(shè)智能電網(wǎng)方式,我國(guó)網(wǎng)架的請(qǐng)硬度高,決定了我國(guó)的電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的安全性。
3.3性價(jià)比高
我國(guó)的智能電網(wǎng)采用先進(jìn)的電力工程技術(shù),最大程度上做到了資源使用效率的最大化,綜合降低智能電網(wǎng)的建設(shè)成本和后期維護(hù)成本,提高了智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)智能運(yùn)行的方式節(jié)省了大量的人力物力,降低了成本,成為我國(guó)低投入高產(chǎn)出的典型代表。
3.4自動(dòng)化程度高
智能電網(wǎng)采用全面自動(dòng)化的技術(shù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電網(wǎng)下自動(dòng)化程度低,人工效率低下的短板。建設(shè)智能電網(wǎng),由于采用了自動(dòng)化的管理,在電路發(fā)生故障時(shí),可以迅速找到相關(guān)故障數(shù)據(jù),對(duì)故障點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一時(shí)間的分析解讀,從而快速修復(fù)電路,并為以后的電路故障分析提供了重要的信息數(shù)據(jù),促進(jìn)了我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全快速的運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.5良好的交互性
智能電網(wǎng)打破了傳統(tǒng)的單向傳輸模式,改為交互式的傳輸模式,能夠根據(jù)客戶的不同需求,有針對(duì)性的提出解決方案,提高了自身的服務(wù)質(zhì)量和客戶滿意度。
4電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用
4.1電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的總體應(yīng)用
4.1.1發(fā)電過(guò)程的應(yīng)用作為一種新興技術(shù),電力工程技術(shù)可以通過(guò)對(duì)電能的轉(zhuǎn)換和利用電子設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn),可以在很大程度上減少能源的損耗,提高我國(guó)智能電網(wǎng)整體工作效率。我國(guó)的電力工程技術(shù)涌現(xiàn)出一大批高精尖技術(shù),比如風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等,使得電力工程技術(shù)可以提供多樣的電力來(lái)源,利用電子電力設(shè)備將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能,大大提高了能源轉(zhuǎn)換效率,同時(shí)減少了相關(guān)輔助設(shè)備的物理?yè)p耗。隨著我國(guó)電容技術(shù)的突破性進(jìn)展,使得市場(chǎng)上的半導(dǎo)體功率元件的容量也有了很大的提高,并且有向高壓方向發(fā)展的趨勢(shì)。4.1.2電源過(guò)程的運(yùn)用對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程來(lái)說(shuō),電源的建設(shè)是及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié),是各種電力設(shè)備得以運(yùn)行的基礎(chǔ)。使用電力工程技術(shù)可以為個(gè)別用戶提供有特殊要求的個(gè)性化供電方案,有多種電源可供用戶選擇,比如直流電源,交流電源,恒定幀交流電源等。4.1.3輸電過(guò)程的應(yīng)用輸電過(guò)程就是將發(fā)出的電運(yùn)送出去的過(guò)程,智能電網(wǎng)的建設(shè)需求要求輸電過(guò)程必須滿足安全、穩(wěn)定等的特點(diǎn),對(duì)電能質(zhì)量也有較高的要求,而運(yùn)用電力工程技術(shù)的諧波抑制技術(shù)和無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以滿足這些要求,為運(yùn)輸電力提供了不可或缺的技術(shù)支持。我國(guó)的智能電網(wǎng)不斷成熟完善呢,一大批適應(yīng)當(dāng)下智能電網(wǎng)需求的新型裝置也大量涌現(xiàn),譬如薄型交流變換器和超導(dǎo)無(wú)功補(bǔ)償裝置等。這些高技術(shù)裝置在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,能有效解決運(yùn)輸電力過(guò)程中的電壓工作不穩(wěn)和電網(wǎng)突然斷電的問(wèn)題,很大程度上提高了電網(wǎng)的運(yùn)輸效率和電力運(yùn)輸質(zhì)量,因此在我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中,這些高科技裝置被和高效率的電力工程技術(shù)被廣泛應(yīng)用于實(shí)際智能電網(wǎng)建設(shè)中。
4.2電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用
4.2.1能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的應(yīng)用傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)主要依靠煤炭等不可再生能源發(fā)電,一來(lái)產(chǎn)生大量廢棄物,污染空氣和周圍環(huán)境,對(duì)土壤污染等的后續(xù)危害也比較大,而來(lái)煤炭是不可再生能源,我國(guó)能源短缺,每年更是需要大量進(jìn)口國(guó)外煤炭資源,與我國(guó)節(jié)約資源的理念相悖。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,很清楚未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是低污染、低耗能、高經(jīng)濟(jì)發(fā)展,目的就是未來(lái)提高能源的使用效率,減少無(wú)用污染廢棄物的排放。所以,電力工程技術(shù)更加注重綠色可再生資源在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),將風(fēng)力、太陽(yáng)能、潮汐能、水能等可再生資源轉(zhuǎn)化為電力,不僅能夠節(jié)約資源,而且保護(hù)了自然環(huán)境。4.2.2電能的質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)電能的質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)在智能電網(wǎng)的建設(shè)中主要是在智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量等級(jí)劃分和評(píng)估上,通過(guò)對(duì)接口部分的性能分析,獨(dú)處玄關(guān)質(zhì)量等級(jí)結(jié)果,從而可以建立用戶經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)等級(jí)劃分兩個(gè)質(zhì)量評(píng)估體系,同時(shí)在不斷滿足用戶的需求時(shí),促進(jìn)我國(guó)用電市場(chǎng)的不斷規(guī)范和電能電網(wǎng)建設(shè)朝著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和質(zhì)量水平提高兩個(gè)方面不斷發(fā)展。我國(guó)當(dāng)前的質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)主要有直流有源濾波技術(shù)、自適應(yīng)靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和連續(xù)調(diào)諧濾波器關(guān)鍵技術(shù)等,這些技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用能夠有效提高電能運(yùn)輸?shù)男屎瓦\(yùn)輸質(zhì)量,并且降低了電網(wǎng)的維護(hù)成本,較傳統(tǒng)電網(wǎng)有較強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì),同時(shí)在環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約等方面也有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),因此,目前在我國(guó)的發(fā)展前景和應(yīng)用市場(chǎng)很廣泛,受到了各地電網(wǎng)部門的喜愛(ài)。4.2.3柔流電技術(shù)的應(yīng)用這種“柔性”,是與傳統(tǒng)的利用機(jī)電或是機(jī)械的“剛性”輸電技術(shù)相比較而言的。所謂柔流電技術(shù)主要功能是向電網(wǎng)中運(yùn)輸具有高清潔度的能源,但需要一定的技術(shù)做支撐,目前我國(guó)智能電網(wǎng)的技術(shù)支持主要是電力技術(shù)、微電子技術(shù)、微處理技術(shù)和控制技術(shù)、電子技術(shù),因?yàn)樵谶\(yùn)輸電力的過(guò)程中必須可以柔性的控制電力。在智能電網(wǎng)中,電力運(yùn)輸必須滿足能夠?qū)⒏咔鍧崱⑿滦偷碾娏δ茉醋⑷腚娋W(wǎng)中的需求,而柔流技術(shù)可以滿足這一需要,能夠采用必要的電力技術(shù)和控制技術(shù)對(duì)交流電視線靈活的控制,因此在我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。4.2.4直流高壓輸電技術(shù)在普通情況下,許多直流輸電的系統(tǒng)環(huán)節(jié)采用交流電的方式輸電,但是,與此相對(duì)的輸電過(guò)程卻常常采用直流電的方式運(yùn)輸。直流電運(yùn)輸通過(guò)控制換流器的方式對(duì)不同閥的電力進(jìn)行控制,使得電力的運(yùn)輸更加平穩(wěn),提高了電力運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益,甚至在一些與外界毫無(wú)聯(lián)系的、孤立的、環(huán)境惡劣的島嶼上面也可以實(shí)現(xiàn)供電,解決了供電困難的問(wèn)題。
4.3新型的電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
新型的電力工程技術(shù)發(fā)展在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:①調(diào)度及廣域防護(hù)網(wǎng)絡(luò)的建立,促進(jìn)我國(guó)電力資源在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)電力資源的合理配置;②新型硬件設(shè)備的建立,在電力運(yùn)輸網(wǎng)中使用新型硬件設(shè)備,避免了運(yùn)輸過(guò)程中輸電設(shè)備老化的問(wèn)題,提高了運(yùn)輸效率,與我國(guó)的智能電網(wǎng)的建立目標(biāo)相一致;③拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的建立,運(yùn)用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的相連接的需求,從而建立一個(gè)完善的供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。
5結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)當(dāng)前用電需求不斷增加,電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的優(yōu)秀表現(xiàn)很大程度上推動(dòng)了我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展,在我國(guó)具有良好的發(fā)展前景,未來(lái)我國(guó)的智能電網(wǎng)力求與國(guó)際接軌,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)持續(xù)的動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)
[1]董雪源.基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力系統(tǒng)廣域保護(hù)通信系統(tǒng)研究[D].西安交通大學(xué),2012.
[2]陳達(dá).電力工程實(shí)施項(xiàng)目的質(zhì)量控制與管理[J].中華民居,2013,3.