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中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A
1.智能配電網簡介
智能配電網系統充分利用現代電子技術,結合通信技術、計算機及網絡技術的綜合應用,實現了對配電網在線數據、用戶數據等等進行了全面的集成,以配電網為中心來對電網進行實施建設,能夠在配網系統正常運行或者事故狀態下對配網進行監測、保護和控制,讓用電和配電之間實現智能化管理,方便后期的運行維護和排除故障,從而使電網更加可靠,運行安全。如圖1所示的智能電網的結構圖。
2.智能配電網運行方式優化的重要性意義
智能配電網是智能電網的重要組成部分,科學合理地規劃可以使智能電網的價值和效益得到綜合提高。對配電網運行方式進行合理優化,提高配網自動化程度,可以顯著改善配電網的可靠性,基本上可以實現消除電網停電,并且可以抵抗自然災害和外部破壞,受到的干擾得到降低。另外對智能配電網運行方式的優化可以提高對電網的電力運行能力,提高電網系統的運行效率,對電力供應的安全性和可靠性也是一種保障,更好地實現電力資源的綜合利用,不僅節約了資源,降低了資金投入,又可以促進智能電網又快又好地發展。
3.智能配電網運行方式涉及的基礎設施的優化提升
通過分析智能配電網的實際運行狀態,智能配電網運行方式優化的前提是對涉及的基礎設施,分別從以下幾個方面列舉需要提升的措施。
3.1 提升數字化變電站的智能化水平
數字化變電站是智能配電網的一個重要中轉環節,要想充分利用好智能配電網,必須保證數字化變電站的供電可靠性和穩定性,目前我國的智能化水平需要進一步提高,要能夠實現自動補償電壓,具備無功補償的能力,合理分配電壓,使數字化變電站的綜合利用水平可以得到充分展現,另外還需要對數字化變電站的自動化控制進行提高,進而滿足智能配電網的要求。
3.2 保護和控制智能配電網技術
智能配電網在運行時要能夠實現自動保護和控制,而保護和控制智能配電網技術分為廣域保護、自適應保護兩種。廣域保護又分為繼電保護和安全自動保護,繼電保護在其中起著關鍵的作用,主要實現對輔助系統進行主保護,能夠實現對電網安全定值進行自動變化。智能配電網是一個結構細密的工程,其系統規模較大,單一進行集中保護幾乎沒有可能實現。配電系統要能夠具備快速模擬仿真,網絡重構等技術功能優勢,便于根據具體的實際情況,在實施時可以迅速確定繼電保護區域,對出現的問題可以及時進行檢修。
3.3 提高智能配電網監視系統和風險預警系統的應用深度
智能配電網要推廣配電網監視系統的應用,該系統要能夠根據當前信息網絡提供的歷史與實時現狀的信息,通過在線分析,根據這些信息和數據要推斷目前電網的狀態與可靠性,有利于及時對電網的實施數據進行了解,一旦電網出現問題,智能電網的風險預警系統要能夠迅速啟動,根據電網的實時數據,對電網運行中出現的問題能夠自動加以修正,兩個系統的綜合應用可以顯著提高電網的防災變的能力,從而能夠最大限度地減少和避免電網出現停電的可能性。
3.4 提高智能配電網的自動化技術應用
法國、新加坡等國家的供電企業在智能配電網自動化方面進行了深度應用,也積極推進了此方面的工作。配電運行自動化可以靈活地根據季節、用電量變化來分配電壓,進行無功補償,自動調壓的作用。在設備的運行維護上,后臺監控人員可以通過數據監測,判斷出故障位置,方便運行維護人員迅速趕到指定現場,進行故障的排除,避免出現大面積停電。我國目前的配網供電可靠性不穩定,網架結構不合理,需要通過推廣智能配電網來達到優化配電網運行的缺陷問題,提高系統的運行管理穩定性。通過自動化配網技術實施,逐步消除供電缺陷問題,能夠直觀地反應用戶的用電信息。
3.5 建設信息保障體系
信息保障體系是智能配電網運行方式優化的一個重要基礎保障體系,通過對數據信息平臺、通信網絡和信息管理3個平臺構建智能電網的平臺,這樣就可以進一步保障了配電網的數字化、信息化和自動化,實現了網絡資源共享,管理更加現代化。方便了各個主變電站與配電子站能夠相互連接,更好地進行聯絡,對管理層結構進一步優化提供了基礎。
4.智能配電網運行方式的優化方式的研究
從傳統配電網的基礎上衍生出了智能配電網,智能配電網運行方式的優化要對智能電網系統進行分析,優化的目的是為了保障配電網的安全可靠性,通過對運行方式的理論進行研究,更加迅速快捷地將電力系統和終端用戶連接,協助電力系統運行工作。以下從兩個方面來介紹配電網運行方式的優化。
4.1 配電網運行方式的優化
構建智能電網的核心工程師建設及改造配電網網架,改變配電網網架分布亂的現狀,對電力信息采用用戶信息采集系統,做好對用戶的用電信息進行采集,方便分配電壓,滿足用戶的需求,通過對配電網運行方式優化,可以實現對電源的接入和控制進行監控。正常、故障和檢修是智能配電網常見的3種運行狀態,當智能配電網正常運行時,可以通過選用分布式電源等無干擾接入方式來提高電網運行的可靠性,選用此方式可以將電流質量穩定在正常范圍內,當智能配電網要進行檢修時,此時的工作主要是優化非檢修區域,保障此區域的電力能夠正常運行,當處于故障狀態時,進行優化之前,必須要對電力狀況進行數據監測歷史查詢,評價電力故障狀態,找出故障問題根源,然后再進行運行方式的優化,使電力系統能夠安全平穩供電。
4.2 基于遺傳算法的優化
使用遺傳算法對數據進行研究的前提是智能配電網的各項數據指標必須是正常運行狀態,遺傳算法的計算過程是對智能配電網的實際運行狀況的模擬,通過在模擬試驗中,得到的試驗結果,反推配電網運行方式的優化計算模型,建立以智能配電網的綜合評分標準作為其目標函數,然后對模擬記錄的數據進行提前預判,在應用此算法后,篩選出最終結果,得到最終的一個穩定的函數。利用層次分析法對智能配電網運行方式進行整合優化,最終完成全部的配電網優化,綜合評定出一個指標。
結語
智能配電網目前已經在全球領域中得到了很快的推廣和應用,我們要立足于我國國情,進行對智能配電網運行方式的優化,吸收和借鑒國外智能配電網改造及運行方式優化的先進經驗,創新地探索出智能配電網運行方式優化的策略,實現全國范圍內的大規模應用。
參考文獻
關鍵詞:節能調度表 智能電網 互動式
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)05-0000-00
隨著我國經濟的不斷發展,智能電網的應用也進入了大力發展的時期,在發展智能電網的過程中,節能調度發揮著重要的作用,它是智能電網運行控制的核心,在我國的電網建設中,節能調度對節能減排和建立環境友好型、資源節約型社會發揮著積極的促進作用。本文結合智能電網的發展,對互動式節能調度進行了分析和研究。
1智能電網互動式節能調度的相關內容分析
1.1互動式節能調度的基本內容
互動式節能調度是在不影響電網安全的基礎上,對發電企業和用戶予以一定的自利,允許用戶發電計劃的存在以及用電計劃向節能方向的調整,從中獲取一定的經濟利益。互動式節能調度的內容具體由下面的關系如圖1表示。
1.2發電企業參與互動
我國正處于社會主義的發展時期,市場在資源配置中起基礎性作用,在電力企業,要想在市場經濟中得到自己的發展就要針對目前的市場情況對電力企業進行全面的改革。電力企業的改革主要面向的是資源的節約利用和環境的改善。對發電權交易是促進節能減排的額重要方法之一,在我國的電力企業中已經得到了廣泛的應用。發電權交易是指在保護用戶基本利益的基礎上,利用雙邊交易或者集中交易的方法完成電量指標的買賣行為。這種買賣行為是在政府的指導下進行的,將高耗能的發電指標專項低耗能的發電指標,從而達到節能減排的目的。在這種情況下,調度中心對發電企業的發電計劃給予一定的自,在這種自的支配下,充分的實施廠內,發電集團內和不同發電企業之間的節能調度。建立交易平臺,和交易模型,從而實現能耗和污染物的低指標排放。
1.3用戶參與互動
我國以火力機組發電為主的時期,用戶的負荷性具有不同的特點,用戶參與互動是通過改變用戶用電的負荷,對尖峰負荷進行處理,從而降低尖峰負荷帶來的邊際能耗水平,用戶的積極主動參與互動能夠對用電負荷實施調度,實現削峰。用戶參與互動的過程如圖2所示。
結合上圖可以看出,在技術上給用戶互動提供相應的技術平臺和信息渠道。發電企業的內部設置測量系統,而調度中心的工作則是對發電企業的一些信息數據進行采集,例如,企業的成本、機組能耗、機組容量和污染物的排放以及檢修計劃和交易數據等等。在調度中心和用戶之間建立起智能電網的互動通信平臺,使智能電表能夠落實到每一個用戶的家中,再把用電負荷的大小、種類等等用電的基本信息傳送給調度中心。調度中心的工作是對企業采集到的數據進行整理,對系統的能耗量、電網的運行狀態和用戶的用電狀態再傳達給用戶。調度中心還需要對用戶的用電數據進行及時的檢測,預測用電的負荷高峰期,提供負荷調整的相關經驗和意見建議,使用戶自身的負荷資源進行主動的響應,對不符合用電需求的政策進行及時的調整,實現用戶的互動。
2互動式節能調度的模型和算法分析
2.1互動式節能模型
互動式節能調度的主要作用是節能減排,但是除了節能減排以外還有其他方面的作用考慮,主要表現為有時候成本過高,電網的運行不夠穩定等等。基于此,互動式節能調度的目標不僅僅在于節能減排方面,還在于經濟成本的節約、溫室氣體的排放、污染物的排放、運行的可靠性分析等等。為了提高調度計劃的可行性,要對不同的目標及調節方式進行考慮分析。以下幾個模型主要涵蓋了我們談到的問題
第一,多目標一致性評估模型。這種模型對傳統與現代互動式節能調度的目標進行評估,如果一致性的程度較高就可以運用簡單的加權平均方式形成單一化的目標函數。如果結果不統一,那么就要對不同情況下的不同目標進行重要性的分析。對低碳發電調度與節能發電調度還需要展開評估,從一致性和目標函數的一致性分析低碳電力調度與節能發電調度的多目標進行一致性的評估。
第二,多目標協調優化模型。多目標一致性評估會出現不一致的情況,那么針對這種情況就要進行多目標的協調優化。互動式節能調度中會出現很多種函數關系,這樣就提高了調度優化的復雜程度。解決這一問題就要對影響每一個單元目標的基本要素進行研究,建立起多個目標協調的優化模型,采取決策樹的方法在不同的條件下采用的一種優化手段。調度計劃可以按照時間點進行細分,不同時間點的調度計劃對研究形成不同的影響。
第三,調度計劃的時間顆粒度優化模型。在互動式節能調度中,調度計劃的時間顆粒度是一個固定的值,一般情況下是十五分鐘。我們舉例說明在優化調度計劃時間顆粒中的調度能否的到優化。例如,在比較短的負荷期如果產生比較大的波動,并且能夠自動發電控制、旋轉備用等能耗和成本相對普通發電機組的情況下就可以通過細化時間長度來把握負荷波動的情況。
第四,智能多模型。互動式節能調度的另一個作用就是能夠協調發電企業、電網和用戶三者之間的協調問題,對互動過程的種種行為進行控制和處理。在行為的處理方面可以采用智能多理論建立智能多的模型。在互動節能調度中嵌入智能性、中介性、機動性的模型。
2.2互動節能調度的算法優化
互動式節能調度是一個超大規模非線性的理算時變的優化問題。在算法上我國通過學者的研究已經出現了許多種。其中動態規劃法,啟發式方法和混合整數規劃法等等已經得到了廣泛的應用。在算法的優化過程中,在節能優化調度引入多種互動以后,算法比較復雜,為了優化以往的算法,主要從以下幾個方面進行討論
首先,基于貪婪算法的可伸縮機組組合算法。互動式節能算法應該以《節能發電調度辦法》為基準,保證安全穩定的基礎上去分析機組煤的消耗水平,分析機組開停的影響要素。在電量的轉移比較多的時候,對電網安全審核的處理、能耗校核的處理都會有相應的影響,這就需要采用遍歷算法保證節能效果其他的情況基本可以運用貪婪算法
其次,對綜合煤耗微增率的出現進行優化處理。我國目前大規模的互聯電網在較遠距離情況下的輸電有可能發生線損的問題。發電廠的能耗降低但是線損可能提高,在這種情況下要以煤耗微增率為基礎,減少線損的情況,降低發電煤耗實現優化。
最后,云計算的電網優化調度計算。在引入互動后可能存在深度不足的一些問題。這樣可以結合遍歷法對開停狀態模糊的邊際機組進行開停狀態的遍歷。不僅提高計算量的伸縮還要保證優化的深度。云計算是利用計算資源的方法,具有虛擬化、該可靠性和通用性的特點。云計算的電力調度是未來智能電網的主要研究方向,可以利用閑置的資源降低電力企業的相關投資提高電網調度的優化結果。
3結語
綜上所述,本文對智能電網的互動式節能調度進行了分析,從模型、算法及互動關系進行分析的深入。基于尖峰負荷的能耗的用戶側互動優化進行了探討。包括集中調度和發電企業自主調度的協調運作等等。智能電網的互動式節能調度為我國建設環境友好型,能源節約型社會做出了貢獻。這種調度方式將被廣泛的進行運用。實現電力企業,發電方及用戶三方的利益,達到降低能耗、節能減排的目的。
參考文獻
[1]李童志.靈活互動智能用電的技術內涵和發展方向[J].電力系統自動化,2012,10(2):125.
【關鍵詞】 智能電網 廣域繼電保護 分區結構 跳閘節點 維護策略
電網建設工作逐漸復雜,根據后備機理整定原則分析,有關工況運行機制與預設條件處于接連變化趨勢之中,而面對最近階段安全管控策略的融入局勢,有關清潔電源的開發實效開始深厚,同時要求架構吸納的多樣性條件,這便深刻體現了智能化電網建設工作的迫切性特征。因為此類歸控工作存在交互式交流現象,有關信息平臺的搭建工作要聯合后備系統保護性能進行可行條件布施,相信整體工作前景大有可觀。
1 分區保護結構與集中決策流程的關聯特征論述
在全面創建變電站廣域繼電保護平臺環節中,對于有限信息與電力系統協調性能的搭配工作顯得異常重要,這是決定系統長遠延展的必要趨勢。因為分區集中決策系統能夠滿足電網協調搭建的動機需求,而面對分布式終端的匹配工序便更加需要技術人員秉承謹慎態度,進而為穩定現場安全管制職責貢獻力量。
實現分區集中決策活動,對于電網分散元素產生整合訴求,而有限區域單元按照變電站中心管控標準進行子站歸控,主要聯合各類IED設備進行工作狀態記錄,并利用遠程操作技術進行疏導程序的傳輸。單位中心站會聯合集中決策,模塊進行區域整編,同時細化職務要領,具體模式如下:經過既定區域故障部件的精準定位與科學研究,有關子節點區域會按照總體指令進行自身接線模式的完善。透過廣域視角分析,有關信息采集任務會根據故障部件進行反應信號匹配,并引起操作終端的警覺,這樣細化的調整流程便能夠及時延展,避免階段損失問題的影響。
實現廣域信息匹配中最主要的動機要領就是維持后備節點保護潛能,將細節整定難題克服完畢。因為疏導空間過于膨脹,有關單元決策活動需要更加快速,為后期存在針對性的后備程序提供適應基礎,進而綜合提升現場接線的技術條件。
2 分區保護要領解析
2.1 管制區域的選取
整個電力系統的應用工作,主要聯合廣域規范系統進行數學機理描述。因為電網實際拓撲流程與節點優化選取工作產生必要聯系。技術人員配合電網圖紙以及臨近矩陣推算流程,使得多元路徑的開辟工作驟然緊湊。為了維持拓撲環節的簡便能效,就要確保中心站定位思路的清晰特征。首先,選取電壓等級較高的位置作為試驗站,因為整個電網聯絡集合效應在此反應較為強烈,因此有限廣域半徑便可沿著輻射條件進行子站拆解。
2.2 有限廣域半徑的確定
在進行子站邏輯路徑挖掘環節中,單位通信接口與故障識別技術要確保匹配完全,保證系統機理延展的穩定條件。因為單元容錯效應對于信息冗余控制存在必要界定標準,為了穩定劃分維度的技術交接條件,需要聯合節點跨越渠道進行信息質量完善,保證智能電力規范系統的有效運行。這是維持變電站集中管制區域格局,避免過程復雜混亂的必要途徑。
3 有限廣域繼電保護分區與跳閘策略
結合中心站與區域半徑協調關系分析,涉及系統邊界以及網絡改造工作相對復雜一些,因此技術人員需要進行信號敷設半徑的科學改造,保證單位部件與所屬系統的交接條件。結合地理空間形態與平均分配要求分析,在落實節點智能搜索職務中,因為重疊效應影響,使得子站邏輯路徑窺探視野產生模糊狀況,為了有力完善邊界子站的篩選進程,有關相同邏輯路徑的規整工作顯得相當緊要。
主站中心聯合各類電壓等級以及網絡模型進行故障問題判斷,其主張將變壓器配合效應祛除,并在統一電壓環境中實現科學決策,保證操作舉止的現實存在價值。電網建設活動需要將系統調度與通信技術進行科學協調,以拓展技術人員的調試進度,包括分區驗證結果與工程應用價值的挖掘活動等。
經過校驗結果分析,中心站開始聯合廣域集中式決策手段進行內部部件故障問題的探討,使得相關識別工作屢試不爽。因為故障分析工作需要配合先進形態的感知工具進行協調搭配,因此在布置識別區域環節中要聯合智能管控媒介進行交互式效應補充,避免瓶頸限制問題的滋生與擴散結果。決策模塊能夠根據子站故障狀況進行后備保護功能的開啟,為后期遠程技術開展提供疏導線索。因為單元子站與整體保護系統存在聯系,如若交接條件達標,總站接線運行方式便能夠依據后備保護機理實施自行搭配。另外,有效監控故障元件主保護與斷路器反應的靈敏程度。其規范要點表現為:動作交接條件一旦得到全面滿足,涉及反饋機制與中心站的綜合運作規模便得到順利啟動,將電站綜合管制信息進行科學提取,杜絕不良跳閘事件的產生,進而貫徹電力事業長時期可持續發展要求。
4 結語
目前國家電網建設活動不斷優化,有關復雜節點以及智能技術應用實效價值逐漸得到認同,這就要求技術人員在落實單元保護工作中,針對結構適應條件進行全面應對。根據相關工程應用標準以及網絡同步適應效用分析,涉及分區域集中決策的有限廣域繼電保護系統架構已然成型,進而穩固后期分區保護與跳閘策略等相關技術的挖掘進度。
參考文獻:
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關鍵詞 智能;智能電網;發展
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674—6708(2012)76—0083—02
在今天,“智能”這個詞似乎充斥著我們生活的每一角落,比如智能手機、智能電視、智能空調也許有一天還會有智能菜板也說不定呢,但是我們今天要說的智能電網可是和我們的生活密不可分的,自從電這個能源被開發以來,人們就已經離不開它了,如今電力系統的科研人員已經不僅僅滿足只是單純的給大家提供電能,更希望能夠通過智能電網來開啟電網運行的新形式,給每一個人提供更多的實實在在的方便。下面首先就讓我們來認識一下智能電網是什么。
1 智能電網
1.1 智能電網的定義
所謂智能電網就是電網的智能化,同時也叫做“電網2.0”,英文名稱smart power grids,將目前科技很先進的通信工程、信息,以及自動控制工程與能源電力技術融合在一起,而且同電網的一些最基本的設施組建成具有很多可以滿足現代人的需求的新形式電網。我們來看一下,其實簡單的說智能電網是通過各種我們現在使用的通信技術比如測量技術、傳感技術等技術的實踐,最后實現我們智能電網的一些具有實際意義的目標。
1.2 智能電網的優勢
1)首先我們看下智能電網的結構,在智能電網中有著非常多的智能元件被安裝在它的獨特的網絡構造當中。這個特點就決定了智能電網有著很好的對抗一些無論是來自自然界還是外在的一些破壞和危險。并且,即使是有不可抗拒的因素所帶來的一些故障的時候,智能電網也可以將損失降到最低,同時實現自我恢復,也就是說智能電網具有堅韌的特點;2)智能電網的本身是有一個網絡系統的,這樣就可以通過信息的隨時采集,執行一些特定的命令,比如傳輸,交換等等。其實這就是我們要說的智能電網的另外一個優勢——網絡資源共享。這一特點也應了現代化人對資源共享的需求,對于網絡共享在電網歷史數據的應用,網絡資源共享提供的數據非常準確,還可以將歷史數據很好的記錄下來,以供以后參考,節省了很多資源;3)相信在今天,每家每戶都有不同種類的電器,一般都不下十種,這也就決定了對于電能有了各種各樣的要求,智能電網恰恰就可以滿足各種用電產品的不同需要,這個優點很明顯的顯示智能電網在現代電力市場中無法替代的地位,既能滿足我國經濟的迅速發展對電能的高要求,還能自如的將各式的前所未有的負荷所帶來的沖擊降到最小的影響,可以保護電能產品的同時使電能產品可以安全高效的被利用;4)運行效率高,成本低是智能電網的另一個特點,信息、通信和先進的管理技術等結合在一起的應用方式,必然會將電力設備的使用效率大幅度提高,從而將電能的損耗降到最低,所以電網運行的成本就被降低了,體現了智能電網運行效率高但是成本相對卻低很多,充分體現出了智能電網的優勢;5)智能電網可以協調統一電力系統。智能電網可以參照其它先使用智能系統的單位促進電力系統管理規范化、標準化、精細化最后逐漸走進市場化的進程。智能電力系統可以實現利用與共享還可以將實時和非實時的信息集成在一起,最后將所有的數據集中在一起形成詳細的、全面的整個電網的運營模式流程,同時將可以提供一些緊急問題處理方案,以備不時之需。
2 智能電網的建設條件
2.1 先進智能化的測量裝置及元件
這里提到的測量裝置和原件都是智能電網所必需的基礎東西,只有這些基礎硬件設施齊全智能電網的想法才能順利實現,智能電網對這些裝置以及元件的基本要求一定要有抗擊多種干擾的能力,只有具備這些應有的能力,才能夠在遇到問題時第一時間作出反應,進而可以將相應的命令信息快速的以第一時間傳輸給控制中心,這一必要條件也就是智能電網的一個優勢,可以將信息技術的精髓運用到智能電網當中去,這不過是第一步,只是對于硬件的要求。
2.2 智能電網必須要選擇一個合適的通信方式
利用網絡做到資源共享是智能電網的又一個具有明顯優勢的特點,那就要求整個智能電網用合理的通信方式來實現網絡化資源共享,大家都知道由于電能的傳輸速度是非常快的,那么如果有事故發生,在很短的時間之內整個電力系統都會因為網絡化的原因受到極大的影響,甚至癱瘓,后果會非常嚴重,甚至是災難性的。所以我們說智能電網通過網絡雖然實現了很多現實意義,可是一些人為的因素和不可抗拒的自然災害對它的影響太大了。所以智能電網的通信方式在這里就顯得尤為重要了,將智能電網在運行當中的實時特征與網絡通信協議中實行分級方式相結合的方式,這樣對于網絡的要求就會高一些,以便可以使傳輸的準確度、速度、容量等要求可以得到滿足。
2.3 智能電網的運行規律
目前來看,智能電網被越來越多的人所接受,這就需要我們將智能電網的運行規律認知加深,它的本質還是原來電網的本質規律,就是將原來的電網進行了升級。其實就是把計算機這個智能的工具融入到電網中,使整個電網系統更加適應當今高速發展的經濟社會。
3 我國發展智能電網的前景
智能電網在我們國家的發展主要是將實現在發展大規模長距離輸電的同時,也會重視開發新型能源發電比如風力發電、水力發電等等這些我國之前用的發電方式比較少的資源逐步改變以前一直以煤作為能源發電的方式;我們國家在國際上,特高壓輸電的經驗及技術處于領先的地位,而且美國也即將于我們共同來制定智能電網的標準。
4 結論
人們的工作、學習、生活都離不開電網行業,智能電網離我們越來越近,甚至主導了我們的全部生活,這就需要以后的發展中,一直的改進、改善一些新的技術使智能電網更好的為人民服務。同時智能電網要提高自身的可靠性、安全性,以適應社會的發展。
參考文獻
[1]鄧貴金.智能電網變電運行管理模式探討[J].城市建設理論研究,2011,8.
相比于傳統的電網技術,智能電網的發展具有獨特的結構和優勢。
1.1智能電網的結構特征
從我國現有的智能電網發展情況來看,智能電網的建設具有以下特點。
1.1.1高效運行和管理
目前,電網在運行中往往會出現一些問題。例如電網需要被動地適應負荷,很多設備和輸電網的利用效率還有待提高。同時,由于許多配電網的使用年限較久,很多設備和運行還有待進一步優化。智能電網在運行中能夠有效地解決這些問題。其在科學合理規劃基礎上,充分地發揮了信息技術管理系統和監控技術的優勢,提高了電網投資的效率,從而極大地增加了企業的經濟效益。
1.1.2電力交易的便捷性
電力交易的便捷性要求電網能夠在每一個交易機制精確地進行處理。智能電網能夠有效地實現這一目標。首先,智能電網能夠營造一個公正、合理、有序的電力市場,并且能夠快速、及時地處理各種電力交易。其次,智能電網還能夠對各種業務進行快速、簡單地結算,提高電力系統的工作效率。然后,智能電網可以根據市場和用戶的要求,建立科學的響應機制和服務平臺。最后,智能電網還可以適時地實現系統的自動化更新升級,以適應現代市場經濟的發展。
1.1.3電網極強的兼容性
傳統的電力網絡主要是以遠端集中式發電方式為主,智能電網則能夠對各種不同類型的電源及其裝置具有極強的包容性。由于電網涉及的行業領域非常廣泛,尤其是發電、環保以及制造等領域,對電網的要求更高。因此,智能電網以一個開放、兼容的網絡,促進電網結構的健康發展。
1.1.4經濟清潔
智能電網在電力市場和電力交易的有效執行下,能夠極大地提高資源的利用效率。通過引進先進技術和設備,改善各種輸電設備和變電站的運行狀況。同時,智能電網還能夠積極地適應大型且集中式的多種電源設備共同介入。尤其是大型風力發電和太陽光等可再生能源。智能電網在電力生產過程中還能夠有效地減少對環境的破壞和污染以及抑制溫室氣體的排放,從而滿足能源可持續發展的要求。
1.2智能電網的結構優勢
目前,智能電網的結構能夠實現傳統配電結構所不能支持的幾個基本功能。1)智能電網能夠綜合地考慮各種電力調節設備和分布式電源以及用戶電量管理系統的特點,從而有效地優化電網系統的整體性能。因此,智能電網不僅能夠保障電網運行的穩定性,而且還能夠極大地提高電力能源的質量。2)智能電網還能夠支持一些比重較高的分布式電源,進而提高電網運行結構的整體性和靈活性。通過集中發點和分散發電模式的結合,以及各種可再生能源的介入,使得整個電網與自然環境和諧發展。尤其是當電力系統發生故障時,智能電網能夠準確地對其進行定位,利用分布式電源進行局域性供電。3)智能電網技術還能夠建立一個可靠的數據信息平臺。智能電網在采集數據信息時能夠對電源管理各個單元、故障錄波數據進行有效地整合。同時,智能電網還能夠通過在線決策系統實現主網的自治和自愈。
二、我國智能電網技術的研究分析
2.1基于MAS的分布協調技術
MAS系統主要是包括MAS終端、MAS服務器和MAS管理平臺三個方面。其中MAS終端主要是通過網絡為用戶提供多種多樣的服務。因此,在實際的智能電網建設中可以根據需要,自定義安裝客戶端。MAS服務器主要是用于用戶或者企業內部。通過廣域網絡以及MAS服務管理平臺實現資訊的共享。MAS管理平臺則是指內部網絡與各大子網絡進行交流,從而對信息數據有效地整合。隨著各種智能電子設備的不斷發明與應用,智能電網也開始積極地探索。面向服務的體系結構的應用顯示了無可比擬的優越性。服務體系結構通過充分地發揮業務、技術和管理三者的優勢,對電力企業的應用建立三維模型,從而大大地增強了業務的高效性、技術的靈活性以及管理的有效性。MAS系統在智能電網中具有很強的伸縮性,并且為電力系統實現相互操作留有足夠的空間,進而從根本上對用戶資源進行有效保護。因此,相對于傳統的電網控制系統,MAS的分布協調能夠廣泛地應用于智能電網的各個層級之間的分布協調控制。
2.2電力設備相關技術
電力設備是電網運行的有效運作的基礎。電網系統運行中的電力設備主要包括輸電配電技術、高效能源材料技術以及電子電力技術等。輸電配電技術主要是在電網的建設中不僅需要利用容量較大、距離遠、損耗低等輸電技術,而且還需要探討相關的分布功能技術以提高電網整體運行效率。因此,輸電配電技術側重于對微型電網、特高壓絕緣等方面。高效能源材料技術主要是指在智能電網中發揮可再生能源的優勢以及新型技術和工藝的特點,實現清潔、高效、可持續生產。智能電網的發展需要借助先進材料技術作為支撐,提高能源材料的利用效率。電子電力技術是優化智能電網結構的關鍵組成部分,因此需要引起高度重視。目前,電網建設中的電子電力技術主要包括具有耐高壓性的電流電力電子器件、動態電壓恢復器以及統一潮流控制器等。此外,智能電網作為一個信息化高度集中的系統,做好網絡安全和信息安全工作顯得尤為重要。因此,智能電網技術還包括地網絡安全和信息安全維護方面的技術。例如對安全數據和信息的存儲和備份功能;網絡病毒的維護和查殺功能;網絡系統生存性的及時防護等。
2.3分布式能源的系統集成技術
智能電網中分布式能源主要是指分布式發電和分布式儲電以及需求響應資源。智能電網和傳統的電網發電具有很大的區別。智能配電網不需要親自參與發電。智能電網由許多的分布式電機組成,因此在運行中不僅可以和主網相互連接,而且還可以獨自運行。在實際電網運行中往往會由于技術因素和自然因素,小型的分布式發電機難以長期地穩定運行。所以需要針對不同的問題,對微電網進行智能控制。眾所周知,可再生能源具有不穩定性。因此,分布式儲能能夠有效地克服這一缺陷。未來的智能電網發展需要在儲能技術方面進行積極地研究。例如化學電池盒超大容量的電容器以及燃料電池等,都具有高效和高密度的優勢。分布式發電和蓄電池是組成分布式儲能的主要部分,因此需要電網從主網和本地微電源上獲取功率。因此,隨著電網的用戶數量不斷地增多,智能電網需要安裝相關的電能質量調整器。智能電網的主要任務是實現需求響應資源的系統集成,從而實現系統的協調運行。因此,智能電網需要對各種輔助設備和供電合同以及現貨市場等進行研發和調查。
三、結束語