時間:2023-05-30 09:04:47
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能電網技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1物聯網介紹
1.1.1物聯網概念物聯網是指利用射頻識別技術(RFID)、全球定位系統(GPS)、傳感器等技術將物體與互聯網連接在一起的技術,物聯網可以實現信息交流與通信,是互聯網技術的深入應用[2]。物聯網被視為互聯網未來發展趨勢之一,其中物聯網中的每個物體都是有標識、屬性的個體,利用智能接口,按照一定的通信協議連接到互聯網中。
1.1.2物聯網主要特征1)標識與感知。物聯網可通過RFID、傳感器等技術標識物體,并能通過上述技術感知或捕獲研究目標,采集該物體的相關信息。2)信息處理。物聯網獲取的信息可以利用計算機進行大數據計算與分析,從而獲取極具價值的信息,以供決策與控制。3)信息交流。物聯網與互聯網技術一樣,可以實現數據的實時共享,及時將系統信息數據通過網絡傳輸到系統中心。
1.1.3物聯網關鍵技術物聯網技術一般可分為感知層、網絡層以及應用層三大環節,每一個環節都對應有關鍵技術。感知層關鍵技術包含RFID技術、二維碼、傳感器技術等,利用上述技術能夠實現對物體的標識與感知[4]。網絡層關鍵技術包含計算機技術、互聯網技術、云計算技術、大數據處理技術等,是信息處理、數據管理的核心。應用層關鍵技術包含智能芯片等,是信息處理的應用執行層面。近年來,隨著物聯網技術的不斷發展,出現了許多新型技術或多種技術融合的綜合性技術,如PML開發技術、嵌入式技術、傳感器網絡技術、信息安全技術等,這些技術的應用顯著提升了物聯網的性能。
1.2智能電網介紹
1.2.1智能電網概念所謂智能電網,其本質是電網的智能化發展,以物理電網為基本框架,充分結合測量技術、傳感技術、信息化處理技術、決策系統技術、計算機技術、互聯網技術等智能化技術而形成的綜合性智能電網。智能電網的應用,將資源開發、電能應用、電網管理等各個環節實現了智能化集成,不僅實現各個環節的無縫連接,而且提升了電網的工作效率及可靠性,因此,具有極大的經濟效益。
1.2.2智能電網主要特征1)自愈性。智能電網具備自我修復能力,當電網中出現故障,可以容錯重組,實現系統自愈。2)激勵性。智能電網可以激發用戶參與到電網的運作過程中,從而提高電網的工作效率。3)安全性。智能電網相比普通電網具備更高的安全性,尤其是在利用智能化技術下,電網的抵御能力更強,電網安全性更高。4)兼容性。智能電網可以兼容各種形式的發電、供電、蓄電,因此電網的兼容性更好。5)優化性。智能電網能夠優化各種電網設備的運行,降低電網的運行成本,優化性能優越。
1.2.3智能電網關鍵技術智能電網未來發展趨勢,是集合了多種技術于一體的綜合性智能化系統工程。智能電網所包含的關鍵技術主要有可處理大量數據的信息處理技術;高效、實時的通信技術;電網能源分布式接入技術;系統容錯技術;傳感器網絡技術;智能規劃技術等。
2物聯網技術與智能電網技術融合
物聯網技術與智能電網技術的融合是信息化技術發展的必然,也是電網發展的趨勢。采用物聯網技術的智能電網,能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發展提供重要的支撐。此外,物聯網技術的應用,能夠提高智能電網的自動化、智能化,對提高智能電網的管理,提高電網的工作效率,降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯網技術與智能電網技術的融合,筆者分別從感知層、網絡層、應用層三方面進行介紹。
2.1感知層感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設備,從而實現對物體屬性、行為的監測,并能夠獲取物體的基本信息數據,通過網絡技術、通信技術將數據傳輸到數據處理中心。在智能電網中,采用物聯網技術可以對輸電線路、電氣設備等電網目標進行識別與監控,并通過光纖通信技術或無線通信技術將獲取的數據傳輸到數據處理中心。
2.2網絡層網絡層是利用互聯網技術實現數據傳輸與共享的關鍵環節。在智能電網中,主要以光纖網絡為主要的網絡層,并以無線通信網絡、無線寬帶網絡為輔助,將感知層獲取的數據進行實時傳輸。在智能電網的應用過程中,為了保證系統的安全性,因此對數據的傳輸提出了更高的要求,智能電網的信息傳輸主要通過電網系統的內部網絡,只有在特殊環境下,才可以部分依靠公共網絡。此外,為了保證智能電網的應用,電力系統的通信網絡應該以骨干光纖網絡為主,這樣不僅能夠保證數據傳輸的實時性,而且能夠提高數據的容量。以光纖網絡為主,輔助以無線寬帶網絡、電力線載波網絡、無線數字通信網絡等通信技術,實現雙向寬帶通信的智能電網與物聯網的融合。
2.3應用層應用層是物聯網對相關信息或處理結果進行應用的層面,在智能電網中,應用層主要是各種電力基礎設施、電力資源的應用等方面。電力基礎設備將為物聯網技術提供重要的信息數據,同時也為物聯網技術提供數據處理與計算的基礎設施,保證各種數據、設備的接口資源,為物聯網提供各種適應性極強的應用。此外,應用物聯網技術后,智能電網的在智能計算、大數據處理、模式識別等技術方面有了更有效的解決方案,能夠應用物聯網技術實現智能化決策,對提升電網的管理水平具有重要意義。
3物聯網在智能電網中應用展望
物聯網技術在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力,能夠對智能電網的發展提供極大的推動作用。以目前的發展趨勢來看,物聯網技術與智能電網技術的結合與應用將不斷的深入與完善,尤其是在以下幾方面的應用,將成為物聯網技術、智能電網技術融合的重要方向。1)輸電線路可視化。利用物聯網技術的遠程識別與感知技術,能夠對輸電線路進行可視化監控,結合無線通信技術、全球定位技術等,對輸電線路冰凍、震動、故障等問題進行實時在線遠程監控,提高智能電網輸電線路的感知能力,縮減解決故障的反應時間。2)電力生產智能化。利用物聯網技術,能夠實現電力生產的智能化管理,尤其是將RFID技術、傳感器網絡技術應用到電力現場作業,能夠對誤操作、非法進入等安全事件進行遠程監管,可以對電力生產設備進行智能化管理,減少電力生產的安全隱患,結合用電信息情況,智能規劃生產計劃。3)用電信息智能采集。傳統用電信息通過電表人工采集,實時性、準確性均難以保證。應用物聯網技術,可以建立遠程用電信息采集系統,并將采集的數據通過通信網絡實時反饋到管理中心,可實現用電信息的實時管理,提高智能電網的智能化,適時進行調峰調頻,提升用電效率。除此之外,物聯網技術還能在電力設備管理、電力設施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應用技術保障,能夠有效提高電網的可靠性,提升客戶服務滿意度。
4結語
關鍵詞:智能電網電力技術電力系統
中圖分類號:F407.61文獻標識碼:A 文章編號:
從理論上來說,電力系統是指將發電、變電、輸電以及用電等電能在運行過程中的循環性工作環節所構成的電能生產、傳輸、分配以及消費工作有機結合在一起的系統統稱。在全球經濟一體化進程加劇與城市化建設規模不斷擴大的推動作用下,不僅電網運行管理體制發生著深刻的變革,現代經濟社會電網系統的可靠性需求也在不斷提升,這使得相關工作人員需要認識到發展新時期的電網技術已成為電力電網系統不斷向前發展的必然選擇與趨勢。而智能電網技術作為這種新時期電網技術的核心與重點,在電力技術與電力系統規劃中發揮著極為重要的作用,需要引起相關工作人員足夠的關注。
一、電力技術下智能電網技術的發展分析
在當前能源緊缺問題日益嚴重的被禁下,現代經濟社會對電力技術的需求使得一種高效、清潔、可操作、便儲存的電力新技術——智能電網成為了當前最具發展空間與潛力的新型電力技術之一。坎貝爾于2005年研發的一種能夠在建筑物集群內的各種在電網電器之間形成協調與共享機制,從而對建筑物在用電高峰時期的電網的驟升性需求有效控制在一定范圍之內的控制中心——無線控制器正意味著智能電網時代的全面來臨。筆者接下來從智能電網的基本概念、關鍵特征、智能表現以及當中應用到的先進技術四個方面對電力技術下的智能電網發展情況進行簡要分析與說明。
(一)智能電網的基本概念分析。何謂智能電網呢?顧名思義它是電網系統以及相關技術智能化的體現。一般而言,智能電網是一種以集成、雙向、高效的計算機通信技術為載體,以各種先進的測量、傳感、控制、決策技術為依據,以逐步實現整個電網系統的安全、可靠、穩定運行為目的的新型電力技術。
(二)智能電網的關鍵特征分析。第一,堅強性。智能電網能夠確保在整個電網系統發生突發性或是大面積擾動與故障影響時,終端用戶的用電需求仍然能夠得到有效滿足,且在電網系統受到極端自然天氣狀況或是外力破壞的作用影響下還能夠保持在安全穩定的運行狀態,以此實現電力信息的安全保障;第二,自愈性。智能電網不僅具備了持續在線的電網系統安全評估及分析體系,還提供了強大的預防控制及防治體系作為自我輸供電能力的保障;第三,兼容性。智能電網與傳統意義上的電網系統最大的不同在于它支持了各種清潔可再生能源的介入,并能夠通過各種分布式電源與微電網系統的互聯來實現各終端用戶之間的互動需求,進而使整個電網運行系統所支持的增值服務能夠最大限度的契合用戶所需;第四,經濟性。智能電網為電力市場相關經濟活動與交易往來的開展提供諸多的技術支持,它所實現的各種電網運行資源優化配置對于合理降低電網系統運行過程中的傳輸線路損耗,不斷提升電力資源利用效率工作而言有著極為重要的作用與意義。
(三)智能電網的智能表現。針對上述有關智能電網的關鍵特征分析,筆者認為智能電網在實際應用過程中之所以被人們稱之為“智能”,電網,肯定就有著這種電網相對于傳統電力技術網絡系統更為優越的地方。首先是這種智能電網所表現出的可觀測性,電網系統內設置的傳感器與采用的有效傳感測量技術能夠使電網系統任意部分的任意動作及時反映到交互界面上;其次智能電網與觀測對象的關系不再僅僅是觀測與被觀測的關系,同樣還具備了控制與被控制、協調與被協調的關系。與此同時,智能電網在數據信息分析決策與環境自我適應方面的優勢都使得這種新型電力技術有著比傳統電網系統技術更為廣闊的發展空間。
(四)智能電網當中應用到的先進技術。相關工作人員需要認識到智能電網作為新時期電網運行系統的一大分支,是建立在各種先進電力電子技術得以充分應用的基礎之上的。具體而言,當前智能電網中所應用到的先進技術有以下幾種。
1.高速雙向通信技術。高速雙向通信技術從本質上來說是智能電網系統技術自愈特性的最關鍵體現。它不僅能夠實現智能電網自我持續的檢測及校正功能,同時也能夠對各種在電網系統中潛在或存在的系統運行安全事故進行有效監控與防護,在這些電網系統事故發生之后,高速雙向通信技術能夠對各輸電線路的傳輸電能進行有效補償,并及時從新分配潮流,以此杜絕安全事故的隱患進一步擴大,進而使智能電網系統及其相關技術對電力電網的控制能力與服務水平能夠得到極大提升。
2.智能固態表針。智能電網應用技術及其系統最大的資源優勢整合在于它將傳統意義上的電網系統技術中所應用的電磁表技術與讀取系統進行了改進,并以一種能夠在電力企業與終端用戶之間實現雙向通信的智能固態表計數與讀取系統來替代。這種表針除了能夠持續計量電網系統輻射范圍內終端用戶在一天不同時段內對電能的需求,同是它還能將電力企業所指定的高峰、低谷電力價格信號與費率儲存在電力系統計數裝置內部,并將在何時段采取何種電費費率政策的相關信息及時反映到終端用戶操作界面上,據此實現整個電網系統的智能化應用及操作。
二、電力技術下智能電網規劃在電力系統規劃中的意義分析
在當前技術條件支持下,我國的大部分有線電路受電力系統規劃工作不到位、不細致的因素影響,短時間內極容易出現整個電網線路的超負荷運行問題,再加上某些地區輸電線路發展長期滯后,電站建設受到的關注度還遠遠不夠,不僅電網建設工程周期無法得到滿足,建成后的運行電網系統安全性能也無法得到可靠保障。與此同時,我國特殊的能源分布結構使電力資源較為充分的西部、北部電力無法及時且高效的輸送到對電力資源需求價高的東部、南部區域,電力能源緊張問題始終是制約我國電力行業以及電力電網系統發生的最關鍵問題,這也使得智能電網的規劃工作在當前經濟形式發展下顯得格外重要。
(一)首先,對智能電網進行有效的電力系統規劃能夠實現智能電網高速雙線通信技術下雙向互動的職能數據傳輸,進而有利于動態、浮動電價制度的在全國范圍內的順利開展。
(二)智能電網能夠在遵循各電網建設區域不同環境因素的基礎上,有針對性、有側重點的將各種新時期的清潔可再生能源接入到電網系統運行網絡當中,并結合太陽能、地熱能、風能等多種能源的特性,將職能電網與清潔可再生能源的并網研究技術作為電力系統規劃的下一步工作中心,逐步實現智能電網當中分布式能源的管理目標。
三、結束語
關鍵詞 智能電網技術;發展趨勢;探討研究;互動電網
中圖分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)17-0002-02
隨著我國社會經濟的發展,對資源的需求也在日益增加。輸配電、信息化和數字化等現代技術的升級,為我國智能電網技術的發展奠定了堅實基礎。2011年,江蘇省無錫的西涇變電站正式投入運營,成為我國的首座220千伏的智能變電站。西涇變電站的設計和建設對我國智能變電站的建設起到了良好的指導和示范作用。然而,我國智能電網仍然處在初級階段,如何安全、可靠地將其應用到現代工業化生產和居民生活領域中還需要進行一個長期地探討。
1 智能電網的基本內涵
智能電網指的是電網的智能化運作過程。現代電網的發展進程中,各個國家都在結合自身電力工業發展現狀,經過屢次地研究和實踐,從而形成了具有本國特色的發展道路和技術路線。現階段各種信息技術應用范圍在不斷擴大的背景下,智能化已經逐漸成為電網發展的趨勢和潮流。
智能電網,也稱為知識型電網或現代電網,主要是通過先進的傳感量測技術和分析以及其他能源電力技術相結合,同時和電網基礎設備形成高度集成狀態。智能電網以電子終端作為信息模式構建平臺,實現數據和信息資源的共享,達到電網的經濟、高效、安全運行的目標。現代化電網運行系統必須能夠從根本上促進國家能源的可持續發展以及資源的優化配置。因此,我國在電網發展和建設過程中必須投入相關的技術,才能夠促進電網智能化的實現。
2 智能電網的結構特征及優勢
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。
2.1 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。
2.1.1 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。
2.1.2 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。
2.1.3 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。
2.1.4 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。
2.2 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。
3 我國智能電網技術的研究分析
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
4 結束語
綜上所述,電網是我國現代電力工業發展的基礎,對國民經濟各大領域的協調發展具有積極意義。智能電網技術的發展將成為我國發展資源節約型、環境友好型社會的有效途徑。發展智能電網已經成為當今各個國家共同探討和關心的話題。因此,我國在智能電網技術研究方面還有待于提高,從而為增強我國的綜合國力奠定基礎。
參考文獻
關鍵詞:智能微電網(Micro Smart Grid);可再生能源發電;雙向逆變器;光伏發電;多級分層組網;微網能量管理系統(EMS)
前沿:
智能微電網就是將可再生能源發電技術(光伏發電、風力發電、生物質能、潮汐能等)、能量管理系統(EMS)和輸、配電基礎設施高度集成而形成的新型電網,它具有提高能源效率、提高供電的安全性和可靠性、減少電網的電能損耗、減小對環境的影響、實現與用戶間的互動和為用戶提供增值服務等多個優點。
一、智能微電網關鍵技術:
成的新型
微電網能量管理系統
能量管理系統是整個微電網的核心部分,對整個微電網穩定,可靠,經濟運行提供保障。是針對智能微型電網開發的,它有別于傳統的能量管理系統,完全可以使微型電網實現自治運行,無人值守。它的數據處理流程為:
完善的智能電網必須有自學習功能,在微電網建立初期可以輸入當地氣象參數進行初步學習。并在微電網運行的過程中,不斷修正自身運行參數,并記錄可再生能源發電情況,逐步建立自己的專家系統。在微電網運行一段時間后,能正確預測可再生能源的發電情況,做到能量平穩調度。
發電量預測:根據天氣預報和專家系統里的歷史數據預測未來幾小時或者幾天時間內的發電量的情況。
負載預測:根據每天不同時段,不同季節,用戶負載用電量的規律和歷史數據預測下一時段的負載情況。
蓄電池荷電預測:根據蓄電池當前的工作狀態及監控數據以及發電量和負載用電情況的預測來估算蓄電池的荷電情況。
繼電保護系統
分布式發電作為一種新興的、高效環保的發電技術,近年來獲得了迅速發展。然而,大量分布式發電的并網運行將深刻影響配電網絡的結構及配電網中短路電流大小及分布,由此給配電網的運行、控制以及繼電保護工作帶來多方面的影響。
微電網智能繼電保護主要是以遠動技術、信息技術和計算機技術為基礎的微機型繼電保護裝置,能實現不誤動、不拒動、能快速反映故障,在自身整定的范圍內以最短的時限將故障和異常從系統中切除或隔離,保證最大限度地向無故障部分繼續供電。
智能繼電保護具備強大的控制和通訊功能,通過設立主站和多子站的分布式保護方式,通過四遙設備實現遙測、遙信、遙調、遙控功能,大大提高了智能微電網系統的供電可靠性和安全性。
通訊系統
智能電網遵循通訊標準IEC61850和CDT規約 ,根據實際情況采用一種或幾種不同的通信方式,在廣域網絡可以使用Ethernet、GPRS、電力線載波等多種通信方式,局域網絡可以使用CAN、HPI、串口等多種通信方式。
儲能系統
智能微電網包含大量新能源發電單元,新能源發電的特點是能量變化大,光伏發電還是風能發電都具不可控性,容易造成電網的不穩定,因此智能微電網必須有儲能環節。蓄電池組按照就近原則安裝在新能源發電設備附近,抑制新能源發電量變化對微電網正常運行的影響。
蓄電池組全部選用優質的貯能蓄電池,確保蓄電池能長期可靠工作 , 同時配備蓄電池監控系統,實時監測每個蓄電池狀態。蓄電池監控系統能夠根據監測數據自動分析蓄電池狀態,及時發現異常的蓄電池并報警 , 提前采取相應措施 , 保證微電網正常運行。
監控系統
監控系統可采集直流側電壓、電流,交流側各相電壓、電流,光伏并網系統的每日發電量、總發電量等,氣象數據由專門的采集系統采集輻照度、風向、風速、環境溫度、組件溫度等相關數據。
一套完整的光伏智能微電網系統,必須有完善的監控顯示系統,實時對整個系統運行進行監控,同時記錄與顯示光伏系統運行參數與故障記錄。監控顯示系統不僅給光伏系統管理人員隨時監控掌握系統運行情況;同時讓社會公眾了解貴公司在新能源太陽能發電方面的應用情況,提升企業節能環保的檔次;而且對支持新能源光伏事業及環境保護起到積極示范作用,產生良好的社會效益。
二、微電網應用場合
1.海島:遠離大電網,靠柴油發電機提供電力,成本高、污染嚴重、故障率高,微電網可以為海島提供清潔經濟的能源。
2.無電地區:為山區無電地區提供了電力供應的一種解決方案
3.重要負荷:微電網儲能系統的存在具有UPS的功能。可以為重要負荷提供不間斷電力供應,具有高可靠性的特點。
4.智能樓宇系統:智能樓宇能源系統作為負載側能量管理系統,從單純的消費體轉變成能源系統的參與者。能自行管理和控制樓宇電能生成、儲存和使用的智能化樓宇管理系統已經成為了智能電網的一部分。大大提高了能源利用效率。
三、微網發展財政支持及政策
十二五規劃基本思路中第一點明確提到科學發展,其中重點又提到了“資源消耗”和“污染排放”,強調要提高資源利用率,減少污染排放。國家能源局新能源和可再生能源司明確:十二五期間,中國將在太陽能、風能占優勢的地區建設微電網示范區30個,更大比例地運用新能源發電。
金太陽政策支持范圍中也包括:利用智能電網和微電網技術建設的用戶側光伏發電項目。光電建筑政策:示范項目應優先考慮采用用戶側并網方式,實現自發自用。具備條件地區應加快推廣微電網共網技術示范,完善相關技術標準和管理制度,提高光伏發電對現有電網條件的適應能力。
四、微電網發展趨勢和上網電價
【關鍵詞】智能電網 關鍵技術 現狀與發展
智能電網作為一種新興的電力技術,以其強大的經濟性、可靠性和安全性以及可調可控、自愈性、環保節能等特點,在世界電網發展中備受關注。智能電網的應用可以有效地減少輸電網的電能損耗,提高能源利用率和保護環境。事實證明,智能電網建設符合未來電網發展的具體要求,因此要重視智能電網關鍵技術的研究,通過對相關技術運行現狀分析來制定合理的發展規劃。
1 智能電網的概念及特點
將信息技術、通信技術、計算機技術融入到原有的輸配電基礎設施中而形成的高度集成的新型電網即為智能電網。智能電網的特殊性在于其具有完全自動化的電力傳輸網絡和能夠實現對每個用戶和電網節點的監視和控制,從而保證了電廠與用戶之間的信息和電能的雙向流動。計算機及信息技術的應用使其能實現分布式計算和提供實時信息,通過信息的采集分析,能很好的優化負荷分布、實現供需平衡。
當前智能電網的主要特點主要包括以下幾點:
(1)安全性保障。在電網故障狀態下保持電網的安全供電。
(2)自愈性。智能電網可以實現對故障的解析、預測、防御及自我修復功能,并迅速恢復供電。
(3)兼容性。集中式發電、分布式發電、可再生能源等多種發電方式均能在智能電網中得到很好的應用。
(4)交互性。智能電網的信息系統建設可以通過用戶接口方便與用戶的聯系,為系統優化設計提供參考。
(5)高效性。智能電網系統的不斷優化能促進電網生產管理效率的再次提高。智能電網的應用對于提高能源利用率、保證供電安全性和可靠性和減少電能損耗有著重要意義。
2 智能電網技術分析
2.1 發電與儲能技術
電力生產中發電、輸電、配電、用電這四個階段實際上是對能源的轉化、傳輸和使用的過程。由于發電環節中伴隨著大量的能量損失,所以在新型智能電網建設中,開發了多種分布式新能源,如風能、水能等。分布式能源包括分布式發電技術和儲能裝置。其中分布式發電技術主要包括:
(1)風力發電技術。
(2)太陽能光伏發電技術。
(3)潮汐能發電技術。
(4)生物質能發電技術。
(5)地熱發電技術。
分布式儲能裝置包括:
(1)機械蓄能。
(2)電磁蓄能。
(3)蓄電池儲能。
(4)超導儲能。
這種新型的分布式可再生能源的利用,對于減輕溫室效應、降低能耗、促進可持續發展有著重要意義。但目前分布式新能源的開發集中在偏遠地區,不均勻的地理分布導致電能供應具有波動性和間歇性,未來可再生能源電源和分布式能源電源的開發需要解決其中的多種不確定因素,以保證電力的大規模遠距離傳送。
2.2 輸配電技術
當前智能電網的輸配電技術能夠很好地降低傳輸過程中的電能損耗,包括特高壓輸電技術和高溫超導輸電技術。其高壓輸電技術又包括交流特高壓輸電技術和直流特高壓輸電技術,特高壓輸電技術的研究和發展對于進一步提高輸電能力、節省工程投資、保護生態環境、實現大功率遠距離輸電、建立聯合電力系統有重要意義,也是發展智能電網的必然選擇。
高溫超導技術利用導體在特定溫度下零電阻的特性實現低損耗和低污染。新型超導體的研發有著廣闊的發展前景,高溫超導體電纜已經成為當前超導電纜發展的重心。
2.3 智能變電站技術
智能變電站由各種先進、節能、可靠、集成的設備組合而成,融合了先進的網絡通信技術,可以自動完成對信息的采集、測量等一系列處理,在實現不同電壓等級轉換的基礎上有效的降低電能傳輸中的損耗。智能變電站中主要應用的技術主要有:智能一次技術、智能二次技術、高速可靠的光纖網絡技術,是實現變電站高度自動化、提供可靠信息的保障。
當前智能變電站技術還能對電網進行必要的實時控制、通過在線分析決策和協同互動來實現變電站的智能調節,智能變電站技術已然成為智能電網建設的重要基礎支撐。
2.4 通信系統建設
智能電網要求實現對系統狀態的實時監視和分析,以保證對故障的預測和對故障信號的及時響應。開放、標準、集成的通信系統的建設,可以通過對信息的整合分析,為電網的規劃、建設和管理提供系統的信息服務,建立集成企業資產管理和電網生產運行管理平臺,更好更快地實現遠距離、大規模輸電和大范圍資源優化配置。
3 智能電網的發展趨勢
我國經濟的迅猛發展對電力的要求也日益嚴格,雖然我國智能電網在我國的發展起步不早,但智能電網在我國的發展環境已經相當成熟,智能電網的建設代表著電網發展的深刻變化。在智能電網的輸電網發展中,隨著特高壓電網建設的不斷完善,智能電網的安全性和可靠性將得到進一步提高,實現電網發展模式的優化創新。在配電網建設中,要加強對分布電源的接入控制,根據高效環保的思路建設上規模和數量的風電基地,將智能電網建設與綠色能源利用有機的結合起來,全面提高人們的生活水平和生活質量。
此外,我國智能電網建設還應發揮一體化的管理優勢,積極開展我國智能電網架構設計,制定全面的試點方案和實施計劃,統籌考慮電網規劃、建設、改造和技術升級,真正實現發、輸、配、用電的協調安全與經濟運行。
4 結語
電網是關乎國民經濟的重要基礎設施,我國智能電網的發展應當重視理論和技術創新的綜合應用,加快完整智能電網規范和標準體系建設,建設具有中國特色的智能電網。
參考文獻
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[2]于勁松,秦香春.智能電網技術應用與發展[J].科技風,2010.
[3]盧杰.智能電網的現狀和發展前景分析[J].中國科技信息,2013(06).
關鍵詞 物聯網技術;智能電網;電力信息管理系統
中圖分類號TK1 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)65-0187-02
0 引言
近年來,隨著我國特高壓電網的建設和電力體制改革的不斷深化,智能電網成為了我國電力管理發展的一個新方向。
智能電網的主要思想是以信息技術來改造現有的能源利用體系,最大限度地提高電力能源利用效率。因此,通過電力電子技術、通信技術、控制技術來實現對電網各個基本元素的實際控制,以加強對電網的管理,同時構造出一個基于信息網絡的控制系統,通過智能化控制和信息管理等方式來監控和管理能源的使用,以提高電力系統在能源轉換效率、電能利用率、供電質量和可靠性等方面的性能,以達到能源的最合理利用狀態,這就是智能電網的思想[1]。而這一思想的實現,離不開電力電子技術、通迅技術、控制技術、計算機技術、信息技術的支持,而物聯網技術正是這些技術的有效體現。
1智能電網的關鍵技術分析
智能電網有三個重要的特點,一個是智能化、一個是開放性、另一個是信息的共享性。所謂的智能化,就是實現電網的穩定控制智能化、電力調度智能化、交流變輸電自動化、各種配電自動化、各種繼電保護自動化、用戶電力信息采集自動化;所謂開放性就是指各種形式的能源,能夠隨時隨地,順利地接入主干電力網,實現風力發電、太陽能發電、潮汐發電、生物發電、核發電等各種發電形式的有效并網;信息的共享性就是利用先進的通信信息和信息技術,構建以信息化、數字化為特征的電力信息共享系統,以提高電力系統的有效協同性[2]。
綜上所述,智能電網的的關鍵技術包括了先進的參考量測技術、適應于智能電網的先進通信技術、電力信息管理系統、智能電力調度技術、高級電力電子技術、分布式能源接入技術等。這其中,適應于先進的傳感和測量技術是實現電網智能化的前提和保證。
2 物聯網技術的分析
物聯網技術最早是在美國出現的,是1999年由麻省理工學院Auto-ID研究中心提出,當時的目的是能夠通過各種RFID技術、無線傳感器技術以及定位技術實現物流、零售等行業的智能化,以提高工作的可靠性和自動化程度。而后物聯網技術在世界各國開始引起人們的注意,同時,隨著計算機技術的進一步發展,物聯網技術又吸收了數字通信、云計算、模糊識別、數據挖掘以及語義分析等各種智能計算技術,進而形成了一整套對相關信息進行分析融合處理,對物理世界的高度認知和智能化的高級決策控制系統[3]。
物聯網技術作為“智能信息感知末梢”,有助于智能電網實現運行狀態的實時監測,實現用電檢查、電能質量監測、負荷管理、線損管理、需求側管理等環節的高效一體化管理目標。
3 基于物聯網的智能電網MIS的基本構成
物聯網技術主要包括3個層次:感知層、網絡層、應用層;這三個層次同樣應用智能電網MIS系統中,感知層主要由一系列硬件系統構成,主要完成的功能是數據的采集,所使用到的硬件設備有各種傳感器、RFID、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等;網絡層完成的主要功能是通過局域或廣域網將感應層收集來的數據傳送入數據中心;應用層是構建智能電網MIS數據處理中心,接受來自網絡層的數據,根據實際智能電網的處理需要設置相應處理功能,完成對智能電網狀態參數的管理和控制,基本架構如圖1所示。
4 基于物聯網的智能電網MIS的軟件組成
智能電網信息中心主要實現的是原始數據的編碼、認證、鑒定、計算等功能,同時在物聯網信息中心,還設置了相應的算法庫、樣本庫、信息庫,以便進行數據的對比分析,為進一步的決策做準備,主要的軟件功能如圖2所示:
5 結論
作為一種新型的技術,物聯網技術能夠最大限度地實現電網管理的智能化,因引物聯網技術將在電網建設、電網安全生產管理、運行維護、信息采集、安全監控、計量及用戶交互等方面發揮重大的作用,為智能電網的進一步發展提供良好的技術支持。
參考文獻
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關鍵詞:智能電網;電力調度;智能;制動化
一、智能電網的發展歷程
在美國電力科學研究院的發展中,將智能電網廣泛定義為一種實際操作中的優化管理方式,使用傳感器設備在發電,輸電和配電的過程中進行收集整合,經過智能電網的分析,實現電力調度的優化設置和管理。智能電網在發展的過程中,結合了自愈性、互動性、兼容性和優化型等多個方面的特征,使得智能電網的發展具有安全性高,品質優良的特點,在我國的電力行業中得到了廣泛的應用,相信在未來的發展中會得到更廣闊的空間。在智能電網建成之后,可以實現在電網管理方面的精確化和信息化功能,同時形成一種通信網絡體系,覆蓋電網的各個處理環節,在數據管理,信息維護和運營監管,智能電網空間信息服務等方面實現調度集成模式,全面實現電網管理上的精確化服務系統。智能電網發展成功以來,實現了智能實時互動平臺,在用戶和管理者之間,完善了管理方式,為用戶提供透明的實時化電力服務。與此同時,電網在檢測的過程中充分利用了分布式電源和智能電能表,將分時段電價政策落實到實際,有效地平衡了用電高峰期的差額,減少了資源浪費和建設成本。
二、智能電網技術在電力調度自動化中的應用模式
在電網實現的過程中,要想接入新能源,就必須要對電網的結構進行新的改變,在形式上和操作上都費時費力,但是隨著智能電網的投入使用,極大地提升了電網的接納能力,對于優質的新能源,及時進行接納,實現更大范圍的資源優化配置,對于用電客戶的需求進行滿足,多樣化的配電方式也得到了用戶的好評。
(一)對電力調度進行資源整合面對能源的轉型,世界各國都在加快智能電網的建設
隨著電網技術的日益精進,尤其是近年來在電網和信息化方面的深度整合,使得智能電網在能源融合和優化配置等方面的作用日益顯著,作為我國能源發展的重要領域,在智能電網的發展研究中,迎來了新的挑戰和機遇。
(二)結合互聯網發展,進行電力調度配置
隨著經濟多元化的發展,我國在智能電網的研發中,也結合了互聯網方面的應用,智能電網的下一步發展模式就是推進與互聯網的相互融合,智能電網加將和互聯網企業進行合作,對我國的電力資源進行最大化的利用。在電力傳輸方面,互聯網企業將會結合實際情況給予一定的支持,可以結合互聯網設備對終端的用電量進行實時統計和階段分析,避免由于過多輸電導致的電量浪費。智能電網結合互聯網設備可以根據不同時間段的實際用電量進行合理的分配,將電網的運行效率進行有效的提升,從而更加有效地對電力傳輸系統進行配置。
(三)在電力調度過程中實行評估考核
在智能電網的實施過程中,分析和評估部分也是重要的環節,做好電網的評估考核工作,可以更加清晰地進行電力調度的優化,了解電網的實際運行狀況,利用可視化技術,向電力調度工作人員提供實時運行情況,主要包括設備容量以及運行狀況、電力分布狀態、電網穩定性分析等方面。一旦電力調度過程中出現意外狀況,評估考核機制就會及時的進行預警。在電力調度系統發生故障的時候,參數系統的變化速度給調度員帶來了很大的工作難度,結合智能電網的參數分析功能,為調度員減輕了很大的工作壓力。
(四)在電力調度中進行實施調控
在電力調度中,對電網的運行方式進行調度需要結合智能電網的調控功能,其中包含:對分布式能源的調動,對自動發電進行控制,對用電負荷進行控制,對無功電壓的控制和對二次設備的控制等方面。其管理功能的實現需要通過計算機技術結合電力系統的調度方式,將近年來的資料進行整合,統一管理,盡量避免在電力調度上發生孤島狀況,提高相應的管理效率,在進行調度的時候提供全面的信息參考。
三、智能電網在電力調度的發展前景
在我國經濟的不斷發展下,人們對于電力的需求不斷加大,電網規模隨之增加,由此使得我國的電網結構越來越復雜,傳統的電力調度技術在現代的電網面前失去了作用。隨著智能電網技術的應用,我國在智能化運行和管理方面得到了一定的提升,在資源的優化配置上得到了升級,保證了電力調度的可靠性。所以,智能電網在電力調度中有著至關重要的作用,同時,其發展前景也是非常廣闊的。在我國當前的智能調度中,智能電網是其關鍵環節,一些關鍵技術的應用,使得我國的電力調度得到了極大地發展,其發展前景主要表現在以下幾個方面:
(一)智能廣域電力調度機器人
所謂智能廣域機器人,實際上就是智能電網的最高形式,它的理論是基于電力混成控制而提出的,在實現能力上具有多指標的優化運行能力。在電力混成控制論中,強調將一切沒有方法令用戶滿意的狀態,全部歸類為一類事件,進行相應的控制和演化,將電力系統恢復到初始狀態,也就是無事件進行處理的狀態,將系統的各項指標都進行恢復。這種理論實現了將煩瑣的電力系統歸為一臺機器人進行處理的形式。利用智能廣域機器人進行電力調度管理,可以減輕工作人員的工作量,解放人力資源,增加電力調度的精準性,同時可以保護電力調度不受外力的干擾。所以,智能廣域機器人是智能電網的未來發展方向。
(二)智能變電站
在電力調度自動化的基礎上,實現調度的智能化,是電力行業發展的一種趨勢,同時保護了用電安全和資源優化。智能變電站由智能化一次設備和相應的網絡化二次設備組合而成,結合通信規范,實現了信息共享和相互操作,給電力調度帶來了無限的發展前景。
(三)智能化的風險評估
智能電網在運行的過程中,一定會受到不可抗力因素的影響,存在一定的風險,在某些時刻就會影響電力系統的安全性。所以,在合理的范圍內對智能電網進行風險評估,是對電力調度的安全負責,對電網的發展有著重要的意義。要想實現智能化的風險評估,就必須要利用設備故障的概率模型進行分析,結合電網運行過程中的工程和金融兩方面進行評估,對潛在的風險進行規避,保證自動化系統在電力行業中得到穩步的發展。
結語
綜上所述,相對于傳統的電力調度技術,結合智能電網技術對電力調動記性優化,不僅提升了電網的安全性,還可以多方面進行電力節能,實時監控。本文著重分析了智能電網技術在電力調度自動化中的應用模式,并且從3個方面分析了智能電網的未來發展前景。隨著我國科技的不斷進步,在未來的電力調度自動化中,將實現智能廣域機器人調配,從控制管理和安全調配等方面進行提升。在智能變電站和智能風險評估中,實現電力調配的實時信息共享功能和規避風險功能。相信在未來的科技發展中,智能電網技術將會得到更多的應用。
參考文獻
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[2]馬紅飛.智能電網技術在電力調度自動化中的發展研究[J].中國高新技術企業,2014(16):33-34.
【關鍵詞】配網自動化;智能配電網技術
一、引言
智能配電網技術主要是指通過具有自動檢測功能和自動控制功能的設備對電能傳輸和使用的全過程進行自動化管理和自動化調度。配網自動化技術能夠實現對電力系統遠程和就地的自動控制、調節和監視,為實現電力系統穩定、安全、正常的運行提供保障的基礎,另一方面也有利的保障和滿足供電質量的實際需求和經濟效益以及管理效率。
通過智能配電網的自動化系統的有效應用,可有效協調電力系統的不穩定性。在電力系統自動化中應用智能技術不僅能夠發展和完善電力自動化技術等需求。但當前我國電力系統自動化水平還不是很高,各方面發展不太成熟,都不同程度的存在一些問題和不完善的地方。因此,考慮到當前電力系統的發展還不是很成熟,為了盡可能的滿足公眾對廉價和便利的電力網絡需求,將智能技術應用到電力系統當中十分必要。
二、智能配電網的自動化技術在電力系統中的應用
智能配電網的自動化技術可以提高電力系統維護運行的水平,降低檢修工人勞動的強度,提高供電的質量,減少停電的時間;配電的電力系統進行配電的自動化可以增加經濟的效益:它的直接的效益是,很大的程度上對故障進行處理的時間縮短了,停電時間減少了,使配電的電力傳輸順利進行,提高了經濟效益,并且配電網進行自動化的建設可以使電力系統運行方式更加的經濟,線路分段點的布置更加的合理,對線路進行補償和投入更加的合理,對電力系統網絡的損耗進行減少;間接效益是,由于配電網采用了自動化的系統,電力的運行部門對故障的查找以及維護方面不用花費許多時間以及人力,運營的成本降低了。
(1)配電網的自動化技術可以把電力系統監控的范圍進行擴大,起到有效的管理;配電網的運行管理水平也得到提高;對事故和操作造成的停電時間進行縮短,供電的可靠性提高;改善供電的質量,用戶的服務水平質量和勞動的生產率同時提高。
(2)使用環網的供電方式,對線路出現的故障和檢修引起的停電,對于非必要停電區段可通過進行環網供電進行供電。使用配電網的自動化系統,對線路故障出現的具置可以快速地進行監測、進行隔離處理;對線路的供電進行恢復,對故障停電造成的范圍進行縮短,對用戶的停電時間進行縮短,對非故障區段可通過環網轉供進行供電,提高供電的可靠性。
三、智能配電網技術支持系統的研究
3.電力系統中的配電網自動化技術
3.1電網調度自動化
電網調度自動化主要包括核心計算機控制系統以及用于實時分析、計算的軟件系統。電網調度自動化技術能夠在進行電力生產時,利用對電網系統安全性和運行狀態的分析和監控,對電力市場進行自動調度,滿足電力市場實際運營需求。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。在發電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端,調度端則主要用于對遠動端收集來的信息進行調度。
配電網智能調度通過獲取配網全景信息實現一體化的信息支撐、優化的調度計劃,建立智能調度技術支持系統和智能型運行控制體系。配電網智能調度的核心是在線實時決策指揮,包括系統快速仿真與模擬、智能預警技術、優化調度技術、預防控制技術和事故處理與恢復技術。配電網調度智能化是對現有配網調度控制功能的擴展。
以下是配電網調度工作存在的主要問題:
(1)對配電網的監視、控制手段不足。目前配網運行數據的完備性和準確性存在差距,控制手段不足。配電自動化系統的建設應著重提高系統的覆蓋面,保證較高的故障遙信覆蓋率;利用與計量自動化等相關系統的接口,擴展系統信息監視功能;選擇對故障隔離和網絡重構效果最好的設備進行遙控,提高網絡重構和設備控制能力。
(2)配網故障快速處理能力不足。配網故障信息完備性和處理能力不足,無法快速發現、隔離和恢復故障,影響供電可靠性。具有自愈功能的智能配電網可以利用自愈控制技術提高故障快速處理能力,減少電網故障對用戶的影響,保證供電可靠性和電能質量。
(3)配網調度管理粗放,輔助決策手段不足。配網操作量大,合、解環操作頻繁,誤操作風險巨大,防誤操作技術手段不完善。利用配網自動化的風險預警預控、智能報警、智能防誤和程序化操作等技術,可以有效提高配網調度管理水平,減少人工操作,提高工作效率和安全運行水平。
3.2配電網自動化
配電網自動化技術通過將配電線路和配電站結合,共同合成配電網,具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術能夠對配電網運行狀態進行實時監控,從而對配電網運行模式進行改進和優化,當配電網發生故障,出現運行異常現象時,配電網自動化技術能夠將故障及時找出,并予以有效的處理措施。
配電自動化技術是智能配電網技術支持系統的重要組成部分。建立和完善配電自動化系統,可以提高對配電網的運行監控能力,實現對配電網的實時監控和運行分析,提高用戶供電可靠性和配網運行管理水平(如圖1)。
目前部分地區供電企業已開展了配電自動化系統的試點和建設工作,存在的主要問題包括:
(1)配電自動化系統涉及專業多,覆蓋面大,系統接入設備型號繁多,通道形式多樣,相關技術標準尚未統一。配電自動化系統的建設應保證系統的兼容性、開放性、安全性、先進性與實用性,避免因系統發展和技術進步引起大規模改造甚至推倒重來。
(2)配網結構調整和設備改造頻繁,圖形參數維護工作量巨大,配網自動化系統的難點在于運行維護。在配電自動化系統涉及和建設中,應充分考慮運行維護的業務流程設計,評估配電自動化系統投運后的管理成本,提高系統的投入產出效益;堅持建設和管理并重。
四、智能技術與自動化的發展趨勢
4.智能配電網技術支持系統的發展趨勢
4.1智能配電網
智能配電網通過廣泛應用的分布式智能設備、通信系統和自動控制系統,對配網設備的運行狀況進行實時監控,進行數據收集、整合和分析挖掘,實現電網各成員之間的無縫連接及實時互動,達到對整個電網運行的優化管理。
智能配電網可以提高對電網信息的獲取能力,實現精細、準確、及時、績優的電網運行和管理,提高能源綜合投資及利用效益。智能配電網具有自愈和自適應功能,實時掌控電網運行狀態和負荷分配,及時預測、診斷和處置系統故障和隱患,保證電網安全和供電可靠性。
智能配電網可以優化系統資源配置,提高需求側管理水平,滿足用戶端個性化的電能需求。智能配電網具有良好的兼容性,支持分布式能源及可再生能源的友好接入,以最佳的電能質量和供電可靠性滿足客戶需求,滿足電力與自然環境、社會經濟和諧發展的要求。
4.2配電網運行管理現狀
配電系統處在電力系統的最末端,直接面向用戶,是保證用戶可靠供電和電能質量的關鍵環節。配電網的可靠性指標是整個電力系統結構及運行特性的集中反映。長期以來,配電網建設滯后于地區經濟和輸電網的發展,制約了配電網管理效率和供電可靠性的提高。目前用戶停電80%以上是由配電系統原因引起的,電網有一半的損耗發生在配電網。目前配電網的自動化程度遠低于輸電網,而分布式電源接入主要影響配電網的運行與控制。
4.3智能配電網研究的開展
智能配電網建設涵蓋電源、電網、用戶的全流程和貫穿電網規劃、設計、建設、運行維護、技術改造、退役的全過程,最終形成電力流、信息流、業務流的高度融合和一體化。
(1)開展智能配電網研究,需要優化配電網各環節的協調配合,實現對配電網運行狀態、資產設備狀態和供電可靠性的實時、全面監視,提高配網整體資產利用率與管理水平,建設結構合理、安全可靠、經濟環保、技術先進、信息暢通的現代化配電網。
(2)開展智能配電網研究,應積極推進配電自動化建設,采用經濟、可靠、先進的傳感、通信和控制技術,提升配網在網絡重構、潮流優化和自愈控制方面的智能化水平,確保配電網的可觀測性和可控性,提高供電可靠性和電能質量。
(3)開展智能配電網研究,需要深入探索配網智能化的內涵和技術特征,構建促進配網智能化的整體技術構架,制定和實施相關技術標準和規范。確保對廣大用戶的安全可靠供電是地區電網企業的核心工作。智能配電網研究對提高配電網運行管理水平和供電可靠性具有重要意義。
五、結語
綜上所述:為實現電力系統電網各個成員之間的完美鏈接和互動來達到整個配電網生產運行的優化管理。在策略上制定和實施相關技術標準和規范尤為重要。這樣有利于開展和構建促進對智能配電網的廣泛應用的電網智能設備、通信系統、自動控制系統來進行一系列運行狀況來實施開展數據收集、整合分析等各項研究工作來達到最優化的配網運行管理。
參考文獻
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關鍵詞:智能電網;智能城市;電動汽車
0 引言
隨著城市化進程加快,人們對未來生活質量提出了更高要求,為體現出現代化特色,城市正朝著數字化、信息化、智能化的方向邁進。智能城市是對知識經濟和信息技術的結合,是指城市的管理、建筑、電網、交通等各方面都實現智能化。智能電網是其中一部分,電力在當前社會不可或缺,但電網系統還有很多不足,智能電網則是利用先進的設備技術和控制方法建立起的既經濟又安全且污染較少的一種形式,在智能城市建設中起著關鍵性作用。
1 智能城市和智能電網
1.1智能城市
智能城市是對現代化城市的進一步升級,除了有形設施的智能化,還包括城市社會形態和經濟結構的改變。相關研究最早開始于上世紀80年代的智能建筑,今后還要實現商業、醫療、教育、交通、能源等行業的智能化,提高城市整體的智能水平。同生態城市相似,智能城市是指的未來的一個發展方向,它是在計算機網絡、電子信息、通訊技術、數據庫等技術的基礎上建立起來的。目前,已有北京、西安、杭州等城市被選為試點城市。
1.2智能電網
如今,用電需求驟增,加上其他能源短缺形勢的影響,電力事業必須進一步改革,生產、安全、服務等方面都要滿足新形勢下需求。智能電網就是主要趨勢,以集成的高速雙向通信網為基礎,實現優質設備、科學控制方法、先進的決策支持系統和傳感測量技術的綜合運用,從而提高生產效率和安全可靠性,包括智能調度、智能變電站、智能配電網幾部分。與目前的電網相比,其優勢更多,如自愈功能、抵御攻擊、激勵用戶、容納多種發電形式、資產高效運行等。為人們的生活提供了更多便利,在降低成本的同時,還有利于促進清潔能源開發,很好地協調了經濟、社會、環境三方面的關系。此外,還有利于能源資源的優化配置,提高資源利用率。
2 智能電網技術在智能城市建設中的應用
2.1總述
智能電網是智能城市建設的重要組成部分,對其有著巨大貢獻。首先體現在能源上,石油和煤炭是當前使用的兩大能源,但總量不斷減少,能源短缺形勢日益明顯。智能電網通過先進的技術可實現“以電代煤,以電代油”,從而緩解能源緊張局勢,也有利于提升能源消費比重;其次體現在經濟上,節能降耗是當前時代的主題,但也是一項長期工程,需要投入大量的資金。而智能電網則能夠提高節能轉型速度,推動電力產業的飛躍發展,進而取得較好的經濟效果;同時還體現在信息方面,信息技術是智能城市的基礎,而信息化網絡要想正常運行,必須借助電力,且要有相適應的電網。智能電網則能滿足這一要求,支撐起信息網絡,提高智能城市的信息化水平;此外,在服務上也有體現。城市建設要以智能電網為基礎,在保證電網穩定可靠的同時,還要提供精細化服務,加強智能電網綜合項目建設,如智能小區、智能樓宇、電動汽車充換電設施、可視化平臺等。進而更好地推進“三個服務”,即為經濟發展服務,為民生服務,為節能減排服務。
2.2智能家居的應用
住宅人們主要的生活區,在滿足了基本的需求后,人們對現代住宅的要求提出了更多要求,如舒適性、便利性、是否安全、是否環保等。生活家居是指生活中的各項設施形成的系統,智能家居則是利用網絡通訊技術實現該系統的智能化,并與外部網絡相連,既能實現內部信息共享,又可以完成與外界信息的交換,進而提供服務水平。給排水、網絡、燃氣等是當前建筑不可缺少的服務,這些功能智能家居全部具備,不但能夠遠程抄表付費,還能保證光纖入戶,并及時與運營商相聯系。同時還具備遠程教育、遠程醫療等功能,促進這些行業有新的進步。
智能家居的特征可從以下幾點考慮:①可利用手機實現遠程監控,順利地解決一些事務;②為了繳納電費方便,也減少上門收費的麻煩,通過智能家居系統可直接完成水電費的繳納工作;③通過智能家居系統,用戶還能夠與供電公司交流互動,實時了解公司狀況和電價等有關信息,從而可提高用電的科學性,強化用戶的環保意識;④正因為提供了如此多的新功能,智能家居改善了生活方式,提供智能化服務,則使人們的生活變得更加舒適。
為方便規劃和管理,城市在以后將加大小區的建設力度,并對小區進一步升級,構建智能小區。光纖入戶是“三網融合”的體現,電信網和廣播電視的結合,可避免小區內網絡通信重復的情況發生。智能電網小區在目前還沒有正式進行建設,是今后的一個努力方向。
2.3電動汽車的應用
電網除了發電供城市使用,還能接收可再生資源,從而達到節約能源的目的。以汽車為例,隨著汽車行業的進步和人民生活水平的提升,私家車數量越來越多,而且多是以油為燃料,不但造成交通擁堵,還對環境形成極大的危害。開發清潔能源、減輕污染程度是目前研究的重點,電動汽車也屬于智能電網的一部分,在用電低谷期,內部系統可自動存儲電能,從而減少浪費、減少污染。在今后的智能電網時代,電動汽車將成為新的代步工具,不得不引起重視。
3 智能電網建設中存在的問題及解決對策
智能電網對智能城市的作用不言而喻,但任重道遠,非一朝一夕能完成,而且在建設過程中也會出現一些問題。如全面建設困難很大、存在一些遺留問題、電網建設與城市建設速度不相配等。所以在今后的智能電網發展中,要采取一些有效措施:
3.1
健全的組織結構和工作體系要求國家政府在行政和政策方面作出貢獻,建立隸屬于國務院的只能電網工作小組,協調相關機構工作。落實相關機理政策和資金安排,通過項目明確、方案設計,分步、分批、有序的合理的注冊資金,同時推動私有資金的投入,健全的組織結構體系必不可少,同時城府也應該重視智能電網投資回報,比如采用“臨時電價政策冶”,通過提高電價水平回收智能電網方面的投資,形成一種投資的良性循環。
3.2
標準體系的建立對于只能電網的發展和推廣具有極其重要的現實意義,所以制定工作組織體系和標準制定線路圖不可或缺,明 確只能電網參考模型,制定有限行動措施,準備必要的有效指導工作文件,提供人力資源保障,輔助措施落到實處,激勵措施也落到實處。從細微處入手,將城市智能電網的體系 “由點到 線、由線到面 、由面到體”,保證電網投資和建設的高效管理。加強電網規劃投入,同時掃清相關體制障礙,簡化智能電網 選址、審批和建設的過程,消除體制壁壘。
3.3
加快推進戰略研究與規劃,國家牽頭 ,匯聚淡忘公司、發電集團和各行業協會,制定出符合我國
國情的政策和計劃,做好基層設計,有效指導電網發展。人才是智能電網發展的根本保證,所以國家應該注重只能電網相關人員的培養工作,能夠形成人才體系,為可持續發展提供保證。
4 結束語
智能城市和智能電網都是未來的發展趨勢,應受到高度重視,并明確二者的關系,清楚地認識到智能電網在智能城市建設中的作用。智能電網的諸多優勢不一一而言,隨著建設難度的增加,還需不斷完善。
參考文獻:
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關鍵詞:物聯網技術;智能電網;輸變電設備;在線檢測;應用
中圖分類號:TM76;TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)32-0031-02
物聯網,是順應時展潮流的重要產物,積極應用了現代網絡技術,將物品和互聯網進行有效的連接和交流。智能電網輸變電設備對于整體的電力運行工作具有十分重要的影響。智能電網輸變電設備在線監測中積極運用物聯網技術,能充分發揮現代科學技術的優勢,促進輸變電設備的正常運行。
1 物聯網技術的關鍵性技術
物聯網技術在實際運用過程中,最為關鍵的技術主要有4個方面。
1.1 信息感知技術
這個技術主要是用來感知相關事物的具體情況的,物聯網在實際使用的時候,主要應用的識別技術是射頻識別和條形碼、二維碼的識別方式。信息感知技術重要的組成部分之一是無線傳感網絡。
1.2 信息傳輸和組網技術
這項技術在應用過程中主要是用來進行數據的傳輸的,當前通常使用的網絡形式有3G/LTE/WPAN等無線通信協議、光纖傳感網以及電力線載波通信等。
1.3 信息安全技術
網絡技術在實際的應用時,都會面臨著如何更好維護信息安全方面的問題,積極采用有效的信息安全技術,才能夠全面有效的促進網絡技術的應用。物聯網技術在實際應用時也會面臨這方面的困擾,對信息安全技術進行全面的開發和應用,才能夠保證物聯網技術相關作用的充分發揮。
1.4 嵌入式技術
嵌入式技術在物聯網技術的運用中能夠發揮較大的作用[1]。
2 智能電網輸變電設備在線監測的相關情況
智能電網中輸變電設備在實際運用的過程中,需要進行相應的監測,才能夠有效保證電網供電和配電工作的順利進行。對智能電網輸變電設備的在線監測情況進行全面細致的分析和說明,能夠促進智能電網輸變電設備的運行保持更加良好的狀態。
2.1 智能電網輸變電設備在線進行監測的應用目標
智能電網的輸變電設備在實際進行監測的時候,有著較為細致的監測目標。配電網絡在進行監測的時候,主要是針對實時監測和遠方遙控兩方面。智能電網輸變電設備的監測,主要是為了對該項設備的實時運行狀況進行全面的掌控,及時發現設備運行過程中出現的一些問題和故障,從而通知相關人員采用有效措施予以解決。通過對智能電網輸變電設備進行在線監測,還能夠發現配電網絡實際運行的問題和故障,針對故障出現的相關信息和數據進行收集、分析和整理,從而為設備的維護提供良好的前提條件[2]。
2.2 智能電網輸變電設備在線監測中的常用技術
智能電網輸變電設備在進行在線監測的過程中,常用的技術主要有配電線載波通信技術和無限專網技術以及太網無源光網絡技術等方面,這些技術在智能電網輸變電設備的實際運用過程中能夠發揮有效作用。同時,配電線載波通信技術,能夠對信息進行全面有效的收集和感知,從而對配電終端和配電主站之間的通信情況起到良好的促進作用,從而實現高效率的遠程監測目標[3]。
2.3 智能電網輸變電設備在線監測的解決方案
智能電網輸配電設備在線監測,能夠對輸配電設備中存在的一些問題進行有效的解決。智能電網在線監測技術人員,在進行解決方案的設計過程中,需要對智能電網輸變電設備在線監測中的優點和不足進行全面分析和評估,從而提高數據插入的安全性和便利性。技術人員需要對智能電網輸變電監測過程中光纜鋪設問題和配電線載波通信不穩定的情況進行充分考慮[4]。
3 物聯網技術在智能電網輸變電設備在線監測中的 應用
3.1 物聯網技術在智能電網輸電設備狀態下進行在線 監測
智能電網的輸電設備使用物聯網技術進行在線監測,是物聯網技術眾多作用中的一個重要表現。物聯網技術能夠對輸電線路運行過程中的相關情況進行全面有效的感知,同時還能夠不斷提高監測的能力,在眾多的環境條件下都能夠被積極應用,比如說導線在出現垂弧、舞動以及風偏的狀態下進行監測。
通過對互聯網技術進行充分有效的應用,能夠對輸電設備的全過程進行觀測,同時還能夠針對其中出現的風險進行及時有效的預警。物聯網技術在對輸電設備進行在線監測的時候,還能夠積極利用無源光波導傳感器對導線受到污染的情況進行監測,同時還能夠使用視頻傳感技術對線路的桿塔傾斜問題進行監控和管理。當輸電設備相關線路出現故障的時候,還能夠及時使用物聯網技術對故障的具置進行確定,并提供出良好的自動診斷策略[5]。物聯網技術中通用的EPC編碼結構情況,見表1。
3.2 物聯網技術在智能電網變電設備狀態下進行在線 監測
物聯網技術不僅能夠對智能電網輸電情況進行在線監測,同時還能夠對其變電情況進行監測,并且物聯網技術在智能電網變電狀態下在線監測的應用情況更加廣泛。智能變電站能夠對物聯網技術進行有效的應用,主要對變電站的安全性進行全方位的監測,并且對變電站的調度指揮情況進行有效的優化,從而有效促進變電站朝著智能化的方向發展。積極應用了物聯網技術的在線監測,能夠使用具有高靈敏度的無線傳感器,這樣能對運行設備的相關信息進行全面采集,并通過相應的網絡信息處理系統進行整理和分析。無線網絡在智能電網變電設備在線監測中應用物聯網技術方面具有十分重要的意義和作用,通過網絡,能夠真實反映出變電設備運行狀態中的特征量,為做好變電設備運行狀態綜合診斷和評估工作提供良好的前提條件[6]。變電設備在線監測物聯網的結構示意情況,如圖1所示。
4 結 語
物聯網技術在當前社會發展中占據十分重要的地位,廣泛存在于人們的生產生活中,促進社會經濟發展,便利人們生活。物聯網技術的關鍵性技術主要包括信息感知技術、信息傳輸和組網技術、信息安全技術以及嵌入式技術4個方面。在對智能電網輸變電設備在線監測的相關情況進行分析的時候,需要從應用目標、常用技術和解決方案入手,物聯網技術在智能電網輸變電設備在線監測中的應用主要體現在輸電狀態下的在線監測和變電狀態下的在線監測。
參考文獻:
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[4] 李晶.物聯網技術在智能電網配電線路在線監測中的應用[J].山東工 業技術,2015(12):127
【關鍵詞】智能電網;電力調度;自動化應用
0.引言
電網是國民經濟社會發展的重大基礎設備,近年來,電網的安全運行環境已經發生了巨變。電網的負荷在高速增加,所以電網安全穩定工作面臨了嚴峻的挑戰。隨著智能電網技術的出現,有了更可靠安全的電力供應,以客戶為中心的靈活、高級自動化和分布式智能電網技術應用非常廣泛。電力調度自動化系統中的智能電網技術,進一步提高了電力系統的自動化運行程度,保證了系統安全、穩定、有效地運行。
1.智能電網的分析
1.1智能電網的理念
所謂的智能電網,國際上(如美國電力科學研究所)是這樣定義的:利用傳感器對發電、輸電、配電等關鍵設備的運行進行全面的監控,然后把監控獲得的數據通過網絡系統進行收集整理,最后通過對數據信息的分析、探討,實現對整個電力系統的優化管理。而智能電網技術作為智能電網的基礎就是通過對數據信息的分析,將發電、輸電、配電以及供電設備與能源用戶的各種電器通過網絡連接在一起,通過智能終端控制對電能的供應進行精準的控制及實時的全面監控。
1.2智能電網電力調度數據網結構特性分析
智能電網電力調度數據網是通過VPN(虛擬專用網絡)實現各級調度中心之間以及調度中心與相關發電廠、變電站之間的互聯,在專用通道上利用IP路由交 換設備組網,實現在SDH或PDH層面上與系統內公用的電力信息包括SCADA/EMS調度自動化系統(綜合自動化)、電能量計費系統(電能量采集裝置)、繼電保護管理信息系統、動態預警監測系統(功角測量裝置)和安全自動裝置信息等數據傳輸業務。從而滿足電力生產、電力調度、繼電保護等信息傳輸的需要,協調電力系統發、送、配、用電等組成部分的聯合運轉,保證電網安全、經濟、穩定、可靠運行。
智能電網電力調度數據網絡架構范圍主要包括以下幾個層次:
1.2.1核心層
核心層是電力調度數據網的主干部分,由位于省調和地調的核心路由器組成,利用可靠的網絡拓撲結構和高性能的網絡設備實現網絡報文的高速轉發,并提供220kV變電站和統調發電廠的網絡接入功能。
1.2.2骨干層
骨干層由位于地調和部分縣調、監控中心(集控站)的路由器組成,負責匯接管轄范圍內的所有接入層節點的信息。接入層主要承擔各調度點的業務接入及數據匯入骨干層的作用。智能電網電力調度數據網絡承載的調度系統數據通信業務大致可分為以下幾類:一是實時監控業務。包括EMS(能量管理系統)與 RTU(遠程終端控制系統)或變電所自動化系統的實時數據及地/縣級調度、縣級市/縣級調度EMS之間交換的實時數據。二是運行管理業務。如發電、用電及聯絡線交換計劃、聯絡線考核、操作票、檢修票等;調度生產運行報表(日報、月報、季報);電能量計量計費信息;故障錄波、保護和安全自動裝置有關的管理數據。
1.3智能電網技術的特點能力分析
1.3.1很強的自動愈合能力
電網的自動愈合能力就是指在對電力系統進行檢測時,出現的各種事故,電網都能在短時間內依靠對自身系統的檢測、分析等措施進行解決,預防電網出現大規模的故障,保障電力系統的穩定運行。電網的自愈,要時刻監控電網的運行情況,對存在的安全隱患及時發現并快速診斷與解決,進行良好的自我恢復。電網的自愈能力是保障電力系統安全運行的關鍵,是智能電網技術研究的主要方向。使得智能電網系統的能力很強,可以對電力系統的運行情況進行安全、穩定、全面的監控,并對監控結果進行綜合的評估與判斷,并進行自動操作。
1.3.2互動性強
電網的管理對用戶設備和行為進行互動,能夠促進管理的提升。現在的電力用戶獲取信息量有限,與電網管理部門的互動較少,這樣不利于電力系統的穩定運行。而智能電網的運行,可以借助現代通訊技術及網絡技術實現資源的優化配置,使電力用戶與電力管理部門有效的互動,這樣有利于電力部門得到用電反饋信息,以提出相應的改進措施,為用戶提供更多的增值服務與選擇,大力提升電力系統的安全運行水平。
1.3.3資源管理的優化
龐大的電網系統的特點就是高科技和資源密集,所以電網的安全穩定運行需要大量的設備作為保障。傳統的電網管理效率非常低,資源嚴重浪費,而現在的智能電網通過運用數字處理技術對設備進行信息化管理,提高資源的規劃和建設力度,優化設備的運行維護以及壽命周期環節,充分提高了電力設備的利用率,延長了設備的工作使用壽命,使電網的運行更加智能化且經濟高效。
1.3.4強大的兼容性
電網的兼容性反應了電力能源的利用率,現在小型的發電設備發展迅速,但是不能與大型電網進行很好的兼容,造成了資源的嚴重浪費。智能電網具有雙向測量及能量管理系統,能夠充分的利用資源,可以容納多種不同類型的電源或者是儲能裝置。同時可以與小型的發電設備在用電高峰期同時向電網輸送電能。
1.3.5電網的集成性
電網的集成性是反應電力企業管理效率的重要指標,傳統的電網集成性較差,企業的管理效率也較低,而智能電網通過對電力管理流程的優化與電力市場以及調度自動化的集成,形成全面的電力支持體系,促進了企業電力管理的規范化和精細化。
2.智能電網的關鍵技術
智能的關鍵技術是基于智能電網技術的核心,是智能電網技術的根本。
2.1網絡結構的堅強與靈活
智能電網的基礎就是堅強、靈活的網絡結構。隨著電網規模的擴大,互聯大電網的形成,電網的安全穩定性與脆弱性問題也越來越嚴重,優化特高壓和各級電網規劃是解決問題的關鍵,只有提高電網結構的堅強性與靈活性,合理地規劃電網,才能應對各種自然災害對電網造成的安全影響。
2.2通信系統的開放、標準和集成
智能電網的發展對網絡安全提出了更高的要求,智能電網需要有監控和分析電力系統目前狀況的能力,這些能力具體包括:故障早期識別能力,對發生故障的響應能力。通信系統檢測范圍將大范圍擴大,全方位覆蓋,為電網的運行以及綜合管理提供強大的支持。
2.3電表管理體系
智能電網在建立具備智能判斷與自身調節能力的多種能源統一入網和分布管理的智能化網絡系統時,可以對用戶用電情況進行實時監控管理,實現對電能的優化配置。所以電網的智能化首先得熟知用戶的用電規律,對電能的供求做出分析,建立高級的電能測量體系。
電表管理體系由安裝在用戶端的電表和位于電力公司的計量系統連接它們的通信系統組成。這些智能電表可以根據需要設定計量間隔,并具有雙向通信功能,定時地對用戶電表進行數據的讀取。電表管理體系構建了智能化的用戶管理體系與服務體系,實現了電力企業與用戶之間的雙向互動。
3.智能電網技術在電力調度自動化化系統中的應用優勢
電力調度是為了保證電網的安全運行、對用戶安全供電,確保各類電力生產工作有序地進行。電力調度是電網的核心樞紐,是電網安全運行的基礎。隨著電力事業的迅速發展,傳統電網存在的問題也日漸明顯,隨著自動化系統、信息系統、控制系統的發展,利用智能電網技術的調度自動化也在不斷發展應用,大大提升了電網的智能化運行。具體的應用優勢表現在以下幾方面:一是實現了國家電網的一體化運行的整體控制;二是實現了對智能電網運行情況的掌握,提高了電網的運行安全性與穩定性,加強了電網的防御能力;三是資源的優化管理可以豐富電網的上下協調計劃建立手段;四是能夠橫向集成、縱向貫通,信息共享,提升了高效管理的能力;五是能夠實現資源端維護、全網共享。
4.智能電網技術在電力調度自動化系統中的應用
4.1調度自動化綜合監控系統
針對電力自動化調度系統的變化,我們采用智能電網技術實現了電網調度自動化綜合監控系統的應用。可以對網絡不同安全設備實施情況的信息進行收集整理,采用報警系統,在設備出現異常時報告給系統值班人員,然后對這些警告做出分析判斷,進而實現在電力調度自動化系統中電網運行狀態的監控以及監控系統在整體安全狀態上的全面反饋。
4.2對集控站系統進行設計
集控站系統利用智能電網技術在各應用設計上針對以往的難點進行了技術攻關,避免內部標準不同而導致的系統接口上的信息轉換工作不能順利進行。集控站系統在應用功能、軟件性能、操作方法等方面均有了明顯的提高。標準化的電網集控裝置設計了一個符合標準要求的實時信息系統平臺,所提供的管理系統是一個可以單獨或同時支持集控系統與公共信息的應用系統。
4.3電力調度自動化系統的未來設想
未來的電力調度自動化系統將在測量體系的基礎上,充分利用智能電網技術,建立一個龐大的智能電網系統。新時期的電力調度自動化系統將發電、輸電、配電、供電以及用戶用電情況統一到一個完整的系統中去,實現電網雙向供電,構建信息交互與信息共享的管理平臺,形成全局性的電網結構,為電力系統提供完整的電力服務,及時掌控電能供求需要,合理分配電量,提高投資效益。
5.結束語
隨著電力事業的發展,電力調度面臨著新的挑戰。采用智能電網技術實現智能化的電力調度系統,加強對電網的有效管理,在電力調度自動化系統不斷發展的將來,打造智能的電網服務,加速智能電網的建設,以便提高用戶用電的安全性與可靠性,加大電力公司的投資效益。
【參考文獻】
[1]胡毅.智能電網技術在電力調度自動化中的發展研究[J].北京電力高等專科學校學報,2012,(10).
1、引言
改革開放以來,我國發電裝機容量和發電量保持快速增長,年均增速超過能源生產增速。截至2010年底,我國總裝機容量達到9.66億千瓦,全年發電量4.22萬億千瓦?時,是世界第二大電力生產國。即便如此,能源產量還是不能滿足經濟社會發展的需要。再者,由于我國能源與呈需求逆向分布,大容量遠距離的輸電是滿足東南地區資源匱乏而又高速發展的唯一途徑。因此,建設堅強智能電網不僅是必須而且是必然的。所謂堅強智能電網[1]就是以特高壓電網為骨干網架,各級電網協調發展的堅強智能電網為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化和互動化的特征,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。通過建設堅強智能電網,一方面可以降低輸電線路上的各種損耗而且還能節約有色金屬,另一方面不僅提高輸電容量而且還可以實現能源資源的優化配置。建設堅強智能電網可以允許風力,太陽能等清潔能源發電的電能并網從而降低煤炭在發電環節中的比重,這樣不僅節約了煤炭資源而且降低了環境污染。據調查顯示[2]目前在世界范圍內煤電、油電、氣電、核電、水電和非水可再生能源發電所占比重分別為40.5%、5.1%、21.5%、13.5%、16.2%、和3.2%;而美國的煤電、油電、氣電、核電、水電和非水可再生能源發電所占比重分別為45.5%、1.2%、22.9%、19.9%、6.6%、和3.9%;而日本的煤電、油電、氣電、核電、水電和非水可再生能源發電所占比重分別為26.8%、8.8%、27.4%、26.9%、7.2%和2.9%;而德國的煤電、油電、氣電、核電、水電和非水可再生能源發電所占比重分別為43.9%、1.6%、13.4%、23.0%、3.2%和14.9%;而中國的煤電、油電、氣電、核電、水電和非水可再生能源發電所占比重分別為78.7%、0.5%、1.6%、1.9%、16.5%和0.8%。我國目前還是主要以煤電為電力發展的主要支柱,這種粗放型的資源利用方式明顯不利于經濟的可持續性發展。
為實現能源資源的優化配置,堅強智能電網必須以特高壓電網為骨干網架,所謂特高壓就是交流電壓等級在1000kv及以上直流電壓等級在800kv及以上的電壓。與以往的超高壓相比特高壓輸電具有輸電容量大輸送距離遠輸電效率高的特點,以滿足大容量遠距離的跨區輸電要求。
般也較低,因此輸電能力大幅度提高,自然功率約為500kv線路的5倍,接近500萬千瓦。在遠距離輸電輸電中,無功補償功率一直是一個重要的技術問題。沿線路電壓分布與輸送功率的關系 當線路輸送的功率小于自然功率時,則線路電壓自始端向末端遞增;線路輸送的功率大于自然功率時,則線路電壓自始端向末端遞減。這會造成嚴重的電壓偏移,為了緩解這種情況需要在線路的適當地點增加無功功率補償器。
電網中兩節點之間的電氣距離可以歸算到某一電壓的等效串聯阻抗值來表示,與線路電壓的平方成反比,與線路長度及單位長度阻抗成正比。電氣距離越短,說明電氣聯系越緊密穩定水平越高。采用1000kv特高壓輸電,其電氣距離不到同等長度500kv線路的四分之一,可以提高系統穩定水平。換句話說,在輸送相同功率的情況下,1000kv線路的最遠輸送距離可以達到500kv線路的四倍。
3.柔性輸電在堅強智能電網中的應用
柔性輸電技術是通過用大功率電力電子裝置實現對電壓、有功潮流、無功潮流等的平滑控制技術。以達到大幅提高電路輸送能力,阻止系統震蕩,提高系統穩定水平的目的。柔性輸電技術主要是依靠FACTS系列的一些電力電子裝置來使電網更加的靈活,更好的與用戶互動。主要的技術有SVC技術、TCSC技術等。SVC技術具有無功補償和潮流優化功能,能夠提高電網的輸電能力和輸電效率、改善電網的安全穩定性和電能質量,SVC使我國電網朝著安全、穩定、智能的方向發展發揮了重要作用。截至2010年我國電網投入SVC裝置近30套,單套最大容量達到180Mvar,發揮了巨大的社會經濟效益。柔性輸電是我國以往粗放型輸電方式向精確、靈活、低損耗輸電方式轉換的一個重要樞紐。
三、結論
通過構建堅強智能電網,一方面不僅可以降低電力輸送過程中的線路損耗,節省金屬材料,降低輸電成本,有效提高輸電走廊利用率,達到大容量遠距離輸送電能的目的,提高供電可靠性及系統能源的清潔性,另一方面它為能源可持續性發展指明了方向而去為新一輪的能源革命作出了充分準備。