智能电网发展方向范例(12篇)
智能电网发展方向范文
【关键词】智能电网;智能电表;功能;应用;特点
随着社会经济的不断发展,电网技术得到了飞速的进步,智能电网概念得到了提出和发展。在对电网的规划和发展中,由于各国经济发展模式以及实际发展情况的差异性,对于电网的需求也存在着较大的不同,但是自愈性、兼容性、交互性、安全性、经济性等特点,是未来电网发展必不可少的,智能电网可以说是电网发展的必然趋势。
1、智能电网概述
1.1概念
智能电网是21世纪电力系统的重大科技创新,其实质在于电网的智能化,是一种建立在集成化、高速化的双向通信网络基础上,利用先进的测量技术、传感技术、设备技术等,对电网运行进行管理和控制,从而实现电网运行安全性、可靠性、经济性、高效性以及环保性的目标的电力网络。智能电网的主要特征在于其自身的自愈性、自适应性、自主抵御攻击以及智能配电等。
1.2优势
(1)可以实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用,为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图,同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。(2)其自身具备坚强的电网基础体系和技术支撑,可以有效抵御各类外部干扰和攻击,可以适应大规模清洁能源以及可再生能源的接入,保证电网运行的稳定性。(3)通过信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施的有机融合,可以对电网的运行信息进行实时监测,及时发现可能发生的故障。故障发生时,电网可以快速隔离故障,实现自我恢复,从而避免大面积停电的发生。(4)通过建立双向互动的服务模式,使用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息,合理安排电器使用;电力企业可以获取用户的详细用电信息,为其提供更多的增值服务。
2、智能电表的发展
智能电表是智能电网的终端设备,具备传统电能表的计量功能,但是却并不只是电能表那么简单。在智能电网下,智能电表同时具备了双向多种费率计量功能、用户端控制功能、数据通信功能等,代表了智能电网用户终端的发展方向。智能电表的发展规划提出于2009年,主要是为了对经济发展进行刺激。在2009-2011年,是对智能电表的规划试点阶段,工作的重点在于对智能电网的整体规划以及相关技术的研究;2012-2015年是全面建设阶段,需要加快城乡配电网和特高压电网的建设,形成初步的智能电网运行控制和服务体系;2016-2022年,拟全面建成智能电网,对智能电表进行普及和应用,实现电力网络的全面智能化,切实提高电网运行的安全性和可靠性。
3、智能电网环境下的新型智能电表
随着科学技术的进步,智能电表的规格和类型也在不断更新,其功能越来越完善。在智能电网的环境下,新型的智能电表主要包括IC卡电表和IC卡智能电度表两种,其功能和作用都是十分巨大的。
3.1功能
与传统的电表相比,智能电表具有计量精准、电量记忆、自动抄表、预付电费、远程信息传输等优点,其功能是传统电表所难以比拟的。通过智能电表,用户可以对自己的用电情况、电费信息、账户余额等进行查询,从而及时发现电力异常,避免经济损失。同时,也可以结合实际用电需求,编制科学合理的用电计划,减少电力的浪费。而智能电表与远程自动抄表系统的结合,可以实行自动化抄表,减少人工抄表产生的误差,提高抄表的准确性。同时,电力管理人员可以通过对电表数据的在线分析,及时发现电力网络中的异常信息,从而在第一时间进行处理,避免长时间停电对于居民生产生活造成的影响。
通过相应的总结,智能电网环境下智能电表的功能主要包括以下几种:
(1)电能计量功能。电能计量功能可以说是电能表的通用功能,也是最基本的功能。但是,与传统电能表相比,智能代表的电能计量功能更加强大,也更加全面,可以进行分时计量,也可以对用电时段进行测量,同时还可以对电量信息进行储存,方便用户进行查询。
(2)智能控制功能。首先,可以根据用户的用电信息,对电价进行自动调整,实行阶梯计费,从而保障用户和供电企业双方的利益。例如,如果智能电表检测到用户当月的用电量超出预定的标准,可以根据实际情况,对后续的电价进行适当调整,使得用户可以对自己的用电量进行调整,从而避免不规范用电的行为,减少电力的浪费。其次,可以与远程抄表系统配合,实现自动抄表,从而改变传统人工抄表的形式,一方面可以有效节约人力资源,另一方面也可以减少人为错误,避免徇私行为。
(3)双向互动功能。首先,电力网络的管理人员可以通过相应的通信网络,利用智能电表终端向用户传达电价信息,使得用户可以及时了解自身的用电情况,合理编制用电计划;同时,也可以通过智能电表,向用户停电信息等,对用户的不规范用电行为进行提醒,从而使用户可以及时改变用电方式,保证电力系统的安全和稳定。
然后,可以通过智能电表,对用户的用电信息和变化趋势进行分析,从而了解区域电力的整体使用情况,合理安排供电计划,提高配电效率和质量,获得更大的经济效益。
3.2应用
智能电表在智能电网中的应用,主要体现在电量的采集、远程费控以及阶梯电价三个方面。下面以实际事例对其进行说明:
实例一:某大型机械加工厂为了保证生产效率,自备有三台发电机组,可以对工程整体的机械设备进行供电。通过智能电表的电量收集和计量功能,技术人员对自发电和购电之间的经济关系进行了分析,最终决定每月购买一定的电量,同时自行发电填补空缺,最终使得电力方面的费用支出得到减少。
实例二:某家电城为了减少电量消耗,利用智能电表的通信控制功能,对智能家电进行启停控制,根据营业时间的变化控制家电的开启和关闭,从而大大减少了电力的消耗。
实例三:某钢铁冶炼企业常年耗电量巨大,成为影响企业经济发展的重要因素。通过与电力管理企业的沟通,在企业实行了分时电价政策,通过智能电表的自动调节功能,对电力调度进行合理分配,从而降低了企业的用电成本,促进了企业经济效益的提高。
3.3特点
智能电网下的智能电表,其特点包括以下四个方面:(1)可靠性高,使用寿命长,一般情况下智能电表的寿命都在10年以上;(2)规格统一,便于维护和更换;(3)尺寸小,功能齐全;(4)可以实现电费的预存和管理,并及时向用户提供余额信息,方便及时缴费。
智能电网发展方向范文篇2
【关键词】智能电网继电保护系统探讨研究
所谓智能电网其实就是使用先进的信息化技术使电网能够更安全稳定的运行,智能电网将电网的电力系统、信息系统以及业务系统全都包含在内,因此目前我国大部分电力企业都开始使用智能电网,研究继电保护系统对于智能电网的安全运行有着重要作用,电网出现故障时继电保护系统能否及时预警,会直接影响整个电网的使用,会对社会的正常用电造成影响。现本文主要对智能电网中的继电保护系统进行研究。
1智能电网中继电保护系统
1.1智能电网中继电保护系统构成
目前我国智能电网大多分为分布式发电和交互式供电,随着电网朝向智能化的方向发展,继电保护系统也开始使用先进的信息化技术和数字化技术,能够更好地对智能电网起到保护作用。智能电网中的继电保护系统在运行中发电和配电过程使用的都是传感器进行的,这样能够对电网中的发电和配电设备进行实时的监控,以便出现时能够及时维修,并且使用智能手段将监控过程中收集到的数据进行一定的整理,以便人们能通过数据了解电网具体的运行过程。智能电网的继电保护和传统电网中最大的差异就是即使电网处于无人操作的情形,继电保护系统仍能就电网出现的故障进行及时的识别,并且及时将故障进行隔离,对电网进行修复。除此之外,智能电网中的继电保护系统还具有和别的电力设备有效联系的功能,能够做好将整个电网的信息和数据的共享,便于智能电网能够有效控制电网的不同设备,出现故障可以同时发出连跳指令与设备之间断开关联的指令,不会使电网出现大面积的电力障碍
1.2智能电网继电保护的在线重构需求
目前我国的继电保护系统大多还处于需要不断进步的阶段,使用的都是数学和信息化处理技术,通过双重化配置带通道的电流差动和方向比较原理来对主要电网进行保护,虽然具备一定的可靠性与稳定性,但是随着更高科技的技术手段不断出现,和社会中对电力的需求越来越大,还需对智能电网的继电保护系统进行重构。现阶段使用的继续保护系统系统都是建立在提前将可能出现的故障做好分析,并且将需要保护的电力设备通过网络连接好,有刚性结构作为支撑,这种做法虽然能够良好保护电力设备,但是对于一些无预料突发性的故障不能良好应变,无法自动找寻新的信息通道,不能自动对出现故障的线路进行恢复和纵联保护,不具备较强的适应能力,这表示我国智能电网中的继电保护系统具备的自行诊断和恢复功能仍处于初级阶段,还无法自行对风险进行自动转移、对故障进行自动恢复。除此之外,智能电网中的继电保护系统仍然存在一些小方面的故障,还没有一个从根本上解决大面积电力故障的有效方法。因此,可以对我国智能电网中的继电保护系统进行重构,使其具备更加完善和全面的功能,更好的对电网进行保护。
1.3继电保护系统硬件现状
只做好继电保护系统,还无法实现电网的长远稳定运行,要想使电网更加可靠发展的更好,还必须从整体上改变电网的现状。目前我国经济较为落后的地区还没有全面普及智能电网,硬件系统不统一,使继电系统对各个供电站的标准无法衡量,无法做好统一规划,不利于电网的稳定发展。
2智能电网继电保护系统应加强的方面
2.1继电保护技术的升级
智能电网改变了传统的输电网络的结构,更多的使用信息化和数字化的手段进行电力传输。因此,继电保护系统也要随之发生变化,更多的朝向智能化的方面发展,对现有的技术进行升级,对于落后的继电保护技术要及时淘汰。
2.2智能电网继电保护系统的网络化
要想使目前智能电网下的变电站都实现数字化发展,就必须对传统的继电保护系统的数据传输方式、发送媒介、信息收据方式进行改变,使其更加网络化。首先将智能电网和互联网进行有效结合,能够使用户通过互联网便可了解自己的电力使用信息;其次还可以从互联网中了解其他电器的元件信息,形成一个以独立用于为单元的机电保护系统,这样可以有效实现继电保护装置的保护电器目的。换个角度理解,继电保护装置等同于通过互联网建立一个小的电力系统智能终端,其主要目的是将智能终端中的元件信息传输到网络控制中心,以便网络控制中心能够了解发生故障的原因,从而解决故障。
2.3智能电网继电保护系统自动整定技术
继电保护系统自动整定技术主要是通过分析电力的运行方式以及发生电力故障的原因,根据分析出来的数据和原因,对继电系统的保护功能和修复能力做出一定的调整,使其能够具备更好的适应性,对各种电力故障都能够有效分析,从而在出现问题时,继电保护系统能够做好及时的应对,更好的适用电力保护性能。自动整定技术最大的作用是能够有效对电力系统中的变化频率进行收集,对于出现的短路以及电阻过大等因素能够及时调整使其恢复正常,在解决问题的基础上更好的对发挥继电保护的功能。
2.4智能电网继电保护系统数字化
继电保护系统数字化是智能电网未来的发展方向。其主要是通过提升互感器的传输性能以及感应性能,使继电保护系统在进行故障维护时无需再次考虑互感器的干扰,互感器能够自行恢复。从而得到更加准确的电气量数据信息,也使继电保护更加安全。
2.5员工检修技术的提升
除了完善继电保护系统之外,还应该加强电力企业中技术性员工的维修技术,才能使电力系统更加安全。提升电气企业检修员工的检修技术是一项长期且非常必要的工作,企业中定期开展专业技术培训工作,并不定期对检修员工进行技术考核,使每个员工都能够不断提升自身技术,为维护继电保护系统正常运行打好基础。
3总结
现代社会中智能化信息技术发展迅速,智能电网仍需不断随之进步,使用更先进的技术手段,使我国的智能电网更稳定和安全的长远发展。同时也需对智能电网的继电保护系统不断进行改革,使其具备灵活和可再生的功能,使我国智能电网能够更有效的为广大用户传送电能。
参考文献
[1]王志强.面向智能电网的继电保护系统重构[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014,11:173-174.
[2]胡妙芳.继电保护技术在智能电网中的应用价值分析[J].科技与创新,2015,14:144+146.
作者简介
王明亮(1989-),男,河南省人。大学本科学历。现供职于新疆维吾尔自治区乌鲁瓦提水利枢纽管理局。研究方向为自动化监控系统。
智能电网发展方向范文1篇3
【关键词】电力通信技术智能电网作用
科学技术的进步带动网络信息技术的发展,改变了传统的通讯方式,以计算机为载体的新型通讯方式正不断走入人们生活。无线技术、光纤技术等电力通信技术的使用能够有效地提升电力通信的技术水平和质量,是时展的趋势。电力通信是智能电网的关键部分,是电网建设的前提,二者的有机结合能推动智能电网的持续发展,代表着电网建设未来的发展方向。
1智能电网和电力通信的关系
智能电网即电网的智能化,是采用先进的传感技术、测量技术、设备技术、自动控制技术和决策系统技术在集成化的高速双向通信的基础上建立的综合应用。是电力系统由发电到用电的智能化、自动化的保证,能够充分满足用户的需要,确保电力生产、运输的安全性、经济性,优化电力资源,实现社会对电网的高水平要求。智能化电网以系统中的用电、变电、发电、送电等信息为研究对象,要求系统的软硬件和各相关因素能够迅速、及时的做出反应,促使电网系统的平衡,对国家和个人都有重要的意义。
电力通信是电网运行的基础条件,贯穿于系统的送电、发电、用电、配电和变电的全部过程,具有保障电网安全、可靠、稳定的重要作用,也是电网能够实现自动化、商业化、市场化的前提。电力系统必须要依靠电力通信的调动和管理,对各环节进行综合调度和集中管理,因此,电力通信能够收集系统各环节的运行情况,也能够下达调度管理指令,是电网控制过程的重要措施,与电网有密切的联系。电力通信与配电网路有相互依托的物理结构和服务对象,存在着许多相同点,在科技不断发展的今天,二者的关系应得到足够的认识和重视。
2电力通信技术在电网智能化中的作用
2.1电力通信技术在电网运行中的优势
和传统的电网运行系统相比,电力通信技术有明显的优势,主要表现在:
2.1.1用户使用方面
采用电力通信技术能够提高电能的输送质量,供应更加便利,节电设备的应用有助于提高用户的爱惜能源的意识。
2.1.2电力输送方面
电力通信技术使得智能电网可以采用不同形式的电能发送,有效地缓解了发电形式不同引发的输送矛盾。
2.1.3电力运营方面
传统的电力市场形式偏于单一,缺乏市场竞争意识,运作效率也难以提高。融入电力通信技术以后改变了市场形式单一引起的经济矛盾,很大程度上提升了电力市场的运行效率。
最后,采用先进的电力通信技术可以对电能输送的各个环节实行实时监控,保证了电能的稳定高效配送,有效地优化了电能资源的配置,提高了电能的使用效率。
2.2电力通信技术在智能电网的具体运用
电力通信技术贯穿于电网运行中的发电、输电、变电、用电的所有环节,需要电力通信技术实现全部覆盖,广泛支持,才能实现智能电网的高效运行。电力通信技术的网络系统包含广域测量技术、自动抄表技术、自动测量技术和能量管理技术等,采用这些技术手段才能有效地实现智能化网络的建设。自动测量技术和自动抄表技术与广大用户有直接的联系,是电网建设中的重要因素,二者都采用了先进的无线通信技术,是智能化电网的基础。电力通信技术的应用实现了信息的采集和传输,有效地促进了智能化电网中对信息的全局监控、采集控制和分析处理。
2.3电力通信技术的网络支撑作用
电力通信系统是智能电网的核心,需要通过电力通信技术对电网的应用环节进行监控、管理、维护进一步实现电能的高速输送。电力通信系统将电网中的相应信息数据反馈到网络中心,实现网络的信息交互管理。电网的建设和运行都与电力通信有密切的联系,通过它的作用实现对电能的管理和配送。电力网络的现代化、自动化、商业化都离不开电力通信技术的支持,是智能化电网中的核心力量所在,占据关键地位。因此,电力通信系统是电网高效稳定运行的基本保障。
3电力通信在智能电网中的应用
3.1发电领域
电网智能化主要体现在发电领域,这是因为智能电网拓展了发电能源的范围,除了常见的火力发电还可以采用风力、水电、太阳能和生物能来发电,构成智能电网的重要能源来源。新能源类型的发电系统其共同特点是容易受自然环境影响,有很高的不可控性,容易造成电网运行的可靠性下降。应用电力通信技术就可以制定出相应的电网对接接口标准,可以根据情况的变化来科学调整各类新能源发电,协调传统能源和新能源发电之间的配合,极大地提高智能电网的运行稳定性。
3.2输电领域
电力企业中的智能电网在实现超大容量、远距离电力输送的过程中,需要确保整个输电网络的电力消耗也较低,同时,智能电网的建设和运行中采用可再生的清洁能源,需要实现对输电网络跨区域工作的优化配置,这些都需要有效利用电力通信技术,提高输电线路的安全性,确保实现对整个输电网络的运行、线路状态、基础终端的严格监控,在自动收集的信息基础上进行集中统一的分析处理,使电力企业能够对跨区域的未来的用电需要有一个基本准确的判断,因此,电力通信技术对智能输电网络有着重要的意义。
3.3变电领域
变电站的应用是电网智能化发展的重要标志。在智能化变电站里除了能够完成基本的变动功能,还应该实现站间资源的共享和变电操作的自动化控制。所有这些扩展的功能都离不开电力通信技术。只有在应用电力通信技术的基础上,智能变电站才可以实现收集和处理一次设备、二次设备的运行信息,能够依照规定的具体步骤实现智能调节和自动化控制,确保智能变电站的安全可靠运行。
4结语
总之,智能化电网的建设和应用离不开电力通信的重要支持,电力通信技术是推进智能化电网发展的重要保障,影响着智能电网建设的发展,二者有效的结合才是电力通信应用的最佳途径。然而,在当前的初步形成阶段,电力通信在智能化电网中的应用还存在着一些未能解决的问题,需要电力工作人员端正认识,不断创新电力通信技术,展开深入的探讨研究,培养专业的科技人才,促进智能电网的安全、稳定、快速运行。
参考文献
[1]李政均.浅谈电力通信在电网智能化中的支撑作用[J].中国高新技术企业,2014,15:145-146.
[2]曾晖.浅谈电力通信技术在智能电网中的应用[J].通讯世界,2015,21:86-87.
作者简介
侯建峰(1987-),甘肃省平凉市人。大学本科学历。现为新疆维吾尔自治区乌鲁瓦提水利枢纽管理局工程师。研究方向为设备运行管理。
智能电网发展方向范文篇4
[关键词]电力通信智能电网
中图分类号:TM76;F426.61文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)18-0310-01
电力通信是构成现代电力系统的极其重要的部分。电力系统中的发电、送电、变电、配电和用电通常广泛分布在范围较广大的地方。电力系统要求提供特殊保障的通信系统,以此来保证经济、安全地发供电并且合理地分配电能。要做到集中管理和统一调度。再有,通信手段的优质可靠也是电保证网安全稳定发电和供电的重要基础,电力通信的物理结构和服务对象使得电力通信与电网的关系变得密不可分。智能电网(smartpowergrids),就是电网的智能化。智能电网是以现有的的、能够实现高速、双向的网络为基础,再以传感技术、测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术的应用来实现可靠、经济、安全、高效、环境友好和使用安全的电网的目标,它的主要特征有激励、自愈、包括用户、抵御攻击来提供满足用户需求的电能质量、允许不同发电形式的接入、启动电力市场和资产的优化高效运行。
1、智能电网与电力通信
电力通信网的目的是保证电力系统的安全和稳定运行。通常,我们将电力通信网与电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统称之为电力系统安全稳定运行的“三大支柱“。电力通信网是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段;是电力系统的重要基础设施;更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础。电网与电力通信网之间的关系是密不可分的,随着电网的迅速发展和市场化运作的要求,充分考虑社会发展和通信技术发展对电力通信网的推动作用,有必要进行体系完整、功能齐全的电力通信网络规划,形成规模效益,更好的服务于电网和社会。
2、电力通信在智能电网中的应用
电力通信在智能电网中具有极其重要的作用,由于智能电网建设关系到国计民生,关系到国家能源战略,作为支撑智能电网的电力通信专网将实现所有电力系统环节的全覆盖,实现与用户的双向互动。同时,智能电网中电力通信专网建设也是一项关系到国家安全及能源战略的一项重大的基础设施工程。电力通信是智能电网在电力企业生产、经营和管理的核心支柱,是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础,是确保电网稳定、安全、经济运行的重要手段。电力通信专网平台是用于支撑坚强智能电网建设的极其重要方式,它是由六大环节所组成――发电、输电、变电、配电、用电和调度。要深刻理解建立健全综合配套的通汛、电力网络的重要意义,认真理清建立健全综合配套的通讯、电力网络的思路和重点。电力通信网络平台在智能电网中的建设可从以下几个方面开展:
(1)拓宽融资渠道涉及面,加大对综合配套的通讯、电力网络建设的资金投入。
(2)正确处理通讯、电力通道建设和环境保护之间的关系,这是电力系统发展的重中之重,特别是在现在气候变化的情况下,要确保实现可持续发展。
(3)通过共同协调,大力发展推进国外相应的通讯、电力网络体系的建设,并同相关国家建立相关交流机制,逐步推进我国交通、通讯、电力网络等综合配套设施的建设与发展。
智能电网的核心――信息和通信技术决定了智能电网的未来发展。此外,电网管理部门可以根据回传的用户电能使用数据合理调配全网电能以实现从电量采集及传输、线损分析、统计查询、异常报警、报表生成等远程监控管理工作的全面自动化,进而达到智能控制的目的。
实现智能电网的基础是建立高速、双向、实时、集成的通信系统,任何智能电网的特征都离不开通信系统。智能电网的数据获取、保护和控制都需要通信系统的支持。建立通信系统是智能电网的第一步。高速、双向、实时、集成的通信系统能够将智能电网变成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。系统建成后,能够提高电网的供电可靠性和资产的利用率,以此繁荣电力市场、抵御电网受到的攻击,最终提高电网的价值。在应用中,电力系统的本质是能量的传递,它由发电、输电、配电及用电4个环节组成。电力专用通信网络(如调度数据专网)覆盖了发电、输电、配电等环节,用户侧利用载波方式进行小数据量的传输(如抄表)已得到广泛使用。电能量计费(TMR)、能量管理
(EMS)、水调自动化(AWT)、配电网管理系统(DMS)、广域向量测量(WAMS)等信息系统为电力系统的正常运行提供了可靠的技术保障。
智能电网的特征是能够与用户良好的交互。例如,自动抄表(AMR)、自动测量(AMI)等智能表计及用户侧信息网关已经成为了智能电网的重要领域之一。大多数AMR及AMI的解决方案均采用无线通信技术。网络传输保护、控制、测量数据等综合信息,智能电网的电力通信网络将发展综合信息网络。从信息的利用角度看,智能电网监控正从传统电网基于局部信息向基于全局信息转话,分散在各类信息系统的数据等将通过综合数据平台的方式进行集成,方便不同业务关注人员对各类数据进行应用,实现智能电网的高级分析应用功能。
3、电力通信存在的问题及其在智能电网中所面临的挑战
智能电网中通信平台不仅是通信通道,也是智能电网中的极其重要一部分,因此需要与智能电网业务配合,进行统一的规划;电力通信平台是开放的网络架构,通用的通信标准。设备与设备之间的信息可互通、可互操作;电力通信网不仅能够延伸到相关发电、送变电和终端用电设备等电网末端,而且要对智能电网数据获取、保护和控制业务提供有效通信网络加以支撑;现今所存在的问题便是缺乏大容量、双向、实时的通信接入网支持。智能电网条件下电力通信面临的挑战在于:
(1)抓住根本、自主创新抓住根本,不要舍本逐末。智能电网的根本:节能减排。电力通信的根本:保证生产。自主创新是国家的基本国策。历史上任何一次经济的飞速发展都离不开创新技术;以智能电网为代表的能源产业将是下一代技术创新与经济发展的主体。具体措施:先抓配电网和大用户,缓抓居民用户及智能电表;中国的电价对居民用户不敏感;中国电力市场改革还不深入;中国电力通信还没有运营权。
(2)人力资源的严重不足。通信人员及相关专业人士资源不足:近五年通信资源及设备数量至少翻了两番;而通信专业人员数量增加得很少;智能电网的通信接入网建设无人可用。
参考文献
[1]马世英,孙华东,孙斌,周川梅等“.十一五”贵州电网安全稳定性能分析及网架评估研究.技术报告,2007.
智能电网发展方向范文篇5
【关键词】配电网络;智能化;发展
智能电网是现代化输电和配电系统的总称,目标是为了实现更多的利用分布式能源、建立电网自动化监测系统、提高供电可靠性。而电网的智能化建设,更可以增强电网的供电能力,降低电网运行维护成本,优化电网监测模式,提高电网运行水平。
智能电网,顾名思义就是指电网的智能化,是由众多的自动化的输电和配电体系构成的电力系统,它是建立在先进的设备、先进的控制技术以及先进的决策支持系统上,将现代的计算机技术、传感测量技术、通讯技术、控制调度技术与电力网络高度集成而形成的电网。
配电网络是与我们生活最为密切的电网部分,配电网络的发展趋势一定包含智能化。10kV配电网络的特点是杂,根据实际情况,有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百米,有的线路长到几十千米;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kVA,有的线路上却有几千kVA的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。配电线路的建设要求安全可靠,保持供电连续性,减少线路损失,提高输电效率,保证电能质量良好。智能电网恰好都能满足这些要求。
智能化表现为数据的收集、分析和处理。首先需要收集数据。在配电网络中,加装数据采集终端是智能化的第一步。可以根据网络的复杂程度,安装合理数量的数据采集终端,这就相当于智能电网的眼睛。数据采集终端可以收集线路运行情况,比如导线温度、电压数值、电流数值等,连同自身位置信息通过远程通讯技术传送到智能电网的“大脑”――配网智能分析系统。智能分析系统实时监测终端回传的数据,根据预设的定值进行分析,出现异常数据时,可以立刻分析出故障种类,显示故障地点范围,并且可以根据实际情况,通过远程通讯技术通过智能断路器切断问题段线路,从而保障电网其他部分正常供电。同时发出抢险通知给相关人员,告知故障地点范围,异常分析结果等信息,帮助抢修人员尽早发现问题解决问题。
当然,这还只是配网智能化建设的一个方面。智能化的配网还应该能够适应负荷的变化。配线线路所带负荷如果是工业性质较多,那么用电高峰应该是白天,如果配电线路所带负荷是居民性质较多,那么用电高峰应该是晚上。如果相邻的两条线路负荷高峰不是同一时段,那么就可以利用智能断路器只能转移部分负荷,来达到错峰的目的。智能分析系统根据回传的负荷数据,分析各条线路负荷分布情况,达到预设定值时,可以通过远程通讯技术控制“手拉手”线路的智能断路器的闭合和断开,已达到转移负荷高峰的目的。同样的方法还可以用在电网中间部分出现故障时,可以通过智能分析系统只切除故障部分的电力,而故障线路下端的线路可以切入相邻线路,从而减少停电面积。
安装在线路上的一些智能控件同样是电网智能化建设的一部分。比如智能断路器,可以远程操作断路器的断开与闭合,故障跳闸时可以向相关人员发送短信通知,将故障类型回传至智能分析系统等。自动调压器是应对线路末端电压不稳定的情况的,有些配电线路由于供电半径过长,导致线路末端电压有时偏低,而自动调压器可以根据安装点的实时电压情况,由智能控制器控制调压器的工作情况,电压正常时,调压器休息,当电压过低时,则根据实际情况分级投运调压器,从而保证线路电压保持在正常值范围内。同理,自动投切功能的电容器,也可以根据实际情况,由智能控制器控制电容器的运行与停止,从而确保线路功率因数处在正常值范围内。
智能分析系统还能收集电网运行情况信息,显示负荷分布,故障高发地,分段统计导线负载情况,对高负荷导线段提出警示等,这些信息都是电网升级改造的方向,也就是说,智能电网能够引导电网升级改造的方向。比如,对于长期高负载运行的配电线路,电网升级改造的方向就是更换大截面导线,提高载流量;对于线路损耗长期过大的配电线路,电网升级改造的方向就是减少迂回,优化电网结构;对于经常跳闸的配电线路,电网升级改造的方向就是更换绝缘导线,提高供电可靠性……
未来的智能电网,是由多个自动化的输电和配电系统构成,以协调、有效和可靠的方式运作。快速响应电力市场和企业需求;利用现代通信技术,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务;具有快速诊断、消除故障的自愈等功能,能为社会经济发展、社会进步和节能环保提供保障。
智能电网发展方向范文篇6
关键词:智能电网;调度管理;建议
中图分类号:TM73文献标识码:A
我国在21世纪迅猛发展的同时也造成了许多资源匮乏和环境污染问题,在这种压力和形势下,我国电网的制度化改革和智能化的推进也迫在眉睫。不断的引入先进技术和智能化设备,大大增强了我国电网的智能化推进和制度化改革。然而,由于我国电网智能化发展起步较晚,经验缺乏以及相应的制度法律法规不完善,导致我国电网智能化的推进受到极大的阻碍。因此,不能在稍微取得一些成果之后就自满而停滞不前,必须采取相应针对性措施提高电网智能化的调度管理的水平。
1智能电网的概述
最早提出智能化电网的是欧美等国家,由于发展时间较短,智能化电网的发展仍处在初级水平。另外,由于我国对智能化电网的接触时间较短、起步较晚以及发展速度较为缓慢,导致我国智能化电网的发展水平落后于发达国家水平。然而,我国对智能化电网的研究一直没有松懈,这也是因为其巨大作用和重要意义所决定的。高质量的智能化电网能够有效的节约资源、保护环境、符合我国可持续发展的战略目标,而且对电网的一体化和智能化发展有着重要的推动作用。在当前的形势下,智能化电网的发展是社会和科技发展的必然趋势,其主要体现就是在高速双向网络传输条件、先进传感设备以及传输技术等基础上实现电网运行的智能化,从而实现建立高效率化、经济化、安全性高、兼容性强以及与环境友好相处的电网模式的目标。这种高效率、智能化的电网模式意味着电网双向输电运行过程中能够对每一个输送节点和电能用户进行有效的监控,从而保证电网输送电能和信息的双向安全性。这种智能化电网模式在组成上主要有传感系统、宽带信息输送、智能化控制系统以及电缆网等,这些部分构成了整个电网电能和信息的双向输送系统,保证了电网运行的安全和高效。在这些组成部分中,传感器是使用最多、占整个电网比例最高的设备,是整个电网模式进行数据收集和分析工作的保障。
2智能电网环境下的电网调度管理中存在的问题
要想提高建筑智能化电网的质量、加快其工作开展进度,提升智能化电网的调度管理的效果,一些专业能力过硬、责任意识极强、个人素养很高的技术和管理人才时必不可少的,而且,智能化电网与传统电网运行差别较大,必须要有一支高能力、高水平、高素质的智能化电网技术和调度管理队伍。然而,一般来说,我国当前电网技术员工和调度管理人员自身素质相对低下,专业水平也不够高,对智能化和现代化的电网运行设备缺乏足够的了解,这些都加大了智能化电网运行调度管理的难度。因此,在当前我国智能化电网转型期,必须要尽早的进行电网调度管理问题的总结,并积极采取针对性的措施进行问题解决,这对当前我国智能化电网的发展和电网环境的优化来说,具有极为重要的意义和作用。
首先,我国在智能化电网信息管理上有着明显的管理缺陷。这一问题的出现在很大程度上是由于电力信息管理单位中个部门和负责人之间出现权力交叉、职责不明、在其位不谋其职,这些因素使得信息管理方面存在巨大漏洞。而且,各部门之间的计算机系统软件不同造成信息管理时的沟通不便,导致信息管理效果直线下降。另一方面,信息管理制度不完善,缺乏统一规划,而且管理者管理意识和责任意识淡薄,执行力度不够大,最终导致信息管理工作质量低下,阻碍智能化电网的推进。
另外,信息孤岛现象在我国的电力行业中较为普遍。目前我国在电网调度工作中,还有很多部门之间由于种种原因信息的交流传递并没有通过计算机网络技术来进行,甚至还存在“信息孤岛”的现象,这样严重影响了电网调度工作的效率与协调性,不利于智能电网的推行。
3智能电网环境下的电网调度管理工作的转变
上述问题是智能化电网调度管理中普遍存在的较为突出的问题,针对上述问题,必须要采取相应的措施来进行应对和解决。必须要做好智能化电网的管理工作,要健全相应的管理制度,为管理人员和技术人员提供正确的引导,从而保证电网运行各个工序的质量。而且要做好相应的安全工作,把电网安全性放在首要位置,培养管理人员的安全意识,规范技术人员的电网操作步骤,做到安全第一。只有这样才能做到精益求精的智能化电网调度管理要求。
首先,要加强电力行业上下级之间的协调性。只有具有高度协调性和配合意识的上下级,才能保证精益求精的调度管理工作,才能保证整个电力系统的高效和安全运行。而且,协调的上下级能够在电网的调度运行、信息输送以及电力维护业务中发挥更大的作用,能够有效避免劳动资源和时间的浪费,提高电网运行的效率和质量,从而提高电网调度管理的质量水平。在上下级的协调性提高中,必须要有高效率且准确的信息沟通,因此,统一的办公设备和计算机软件是不可或缺的。
其次,实现业务流程之间的协调优化。在智能电网环境下,电网调度管理工作是在不同业务流程之间开高效开展的,所以,精益化的调度管理必须建立在业务流程之间的协调优化上。主要可以从以下方面来进行:(1)在电网不同业务运行方式上要形成一个全局性、前瞻性的观念,能够对电网有可能出现的风险进行超前分析,并作出预防措施;(2)电网在运行中应该重视继电保护的风险,提供继电保护的专业技术支撑;(3)在业务流程之间的调度运行方面应该实时的再现预测、计划、监控以及应急处理,进行有效的数据风险分析,并且有一定的控制手段进行电网稳定运行的安全保护。
结语
总而言之,在时代和社会发展的大背景下,智能化电网是我国电网未来发展的大趋势,它在先进技术和设备的支持下,能够在提高双向输电能力的同时,提高整个电力系统的效率和质量,但是它对电网的调度管理也有着更高、更精准的要求。因此,我们必须针对上述问题,采取相应的针对性措施,实现调度管理的上下级、业务环节以及电力行业和社会、政府以及每一个用户之间的协调,从而实现智能化电网模式调度管理质量的优化,达到最终的电网智能化目标。
参考文献
智能电网发展方向范文1篇7
[关键词]通信技术;智能电网;信息网络;光纤通信
中图分类号:TM73文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)23-0347-01
引言
随着全球经济的快速发展,生产生活对电能的需求不断增多,电网规模逐步扩大,影响电力系统安全运行的因素和潜在风险也随之增多。因此智能电网受到了全世界的高度关注,在我们国家,国家电网公司提出以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的的构建目标,利用先进的通信、信息和控制技术,构建信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能化电网。力求在安全可靠、优质高效、绿色环保等方面开辟新的发展空间。
在智能电网的构建过程中信息和通信技术(ICT)是核心技术之一,是实现“智能”的基础,贯穿智能电网发电、线路、变电、配电、用户服务、调度六大应用环节的始终。其智能性主要体现在“可观测、可控制、分布式智能、高级分析、自适应、自愈”等方面,各方面的实现都依赖ICT技术。
1.现有通信技术分析
1.1组网对比
建立安全、高速、实时、双向、集成的电力通信传输系统是实现智能电网的基础。按照我国目前的电网公司相关导则要求,电力通信传输系统可采用多种通信方式相结合的原则组建,这其中包含:配电载波、光纤专网、无线公网和无线专网等。
工业以太网交换机应用最成熟,EPON和无线宽带专网的应用在兴起和试用阶段。载波容量小,其应用主要作为光纤方式,适用于电网结构调整不太频繁的区域。无妒么线宽带专网经多个试点工程验证,可靠性、带宽、延迟及安全性等指标均满足专网通道要求,鉴于施工及维护简单可适合下阶段的大规模应用于配电通信网接入网专网通道。目前在专网较难建设且安全性要求不{的二遥和一遥点,可采用无线公网方式。但在无线专网覆盖的情况下,建议逐步转换成无线专网通信。
2.电力信息通信技术基本原理
2.1通信基本理论
通信系统主要包括信息源、发送端、信道和接收端。通信系统的首尾段分别是信息源和受信者。送里可W宽泛的认为信息源和受信者既可W是人,也可W是其他设备(如:计算机、显示器、传真机等)。发送设备完成的主要任务是把信源的信息加工处理成适合该通信系统信道传输的模式,并经由信道发送。
2.2电力系统通信技术
电力通信网常用的传输方式有光纤通信、电力线通信和无线通信等。各种通信方式并存,相互补充图1-2为电力信息通信主要传输方式示意图。
从以上基层理论可以看出只有建起实时、高速、双向等高性能的的信息通信系统,才能支撑起智能电网的构建。建立高性能的信息通信系统是实现智能电网的高效、互动、自动远控等多种特征的基础。智能电网实现"智能"的要求,就需要从电网的各个环节获取信息数据,从而根据这些采集到的信息数据进行远程控制和电力保护。信息迅信技术种类繁多,常见的信息通信传输技术有光纤通信、电力线通信(BPL)、无线通信等。
3.智能电网通信系统网络结构设计
3.1通信系统网络结构设计
智能电网的通信网络应用于电力系统发、输、变、配、用等电力生产运行的各个环节,按适用范围可分为电力生产过程监控的通信网络(电力调度网)和面向智能电网用户服务的通信网络(配电网)两个部分。智能电网生产过程的监控通信网络架构,如图3-1所示。利用先进的通信技术,能够解决的主要问题有:各级电力调度、电力设备在线实时监测、现场作业视频管理、户外设施防盗等,主要的电力通信方式有:电力线载波、无线扩频、微波通信、光纤通信、GPRS移动通信、新一代3G/4G移动通信等。
3.2智能电网先进通信技术
目前存在的各种通信技术大部分都能用于支撑智能电网。具体可以分为有线和无线通信术。有线通信可以是光纤通信、电力线通信PLC(包括工频通信、窄带和宽带电力载波通信)、电缆通信等。无线通信可以是无线扩频通信、无线个局域WPAN(IEEE802.15)、无线局域网WLAN(IEEE802.11)、无线城域网WMAN(IEEE802.16)、无线广域网WWAN(IEEE802.20)、GPRS/CDMA通信、3G/4G通信、卫星通信、微波通信、短波/超短波通信、空间光通信等。
3.3智能电网通信设计关键问题分析
为满足智能电网发展各阶段对电力信息通信网络的需求,需全面建设高速、宽带、自愈的坚强电力信息通信网络,支持多业务的灵活接入,即支持任何时间、任何地点、任何设备、任何业务、无所不在的信息通信接入方式,为电力智能化系统或设备提供“即插即用”的电力信息通信保障。建立先进的智能电网通信系统需要解决的几个关键问题:
(1)统一规划建设智能电网的通信系统不仅仅是通信通道,而且是智能电网的一部分,需要与智能电网业务配合进行统一的规划,电力通信系统需要开放的网络架构,通用的通信标准。
(2)充分考虑未来资源及数据量的增加随着接入站点的增加,以及快速增加的采集数据量的不断汇聚,对传输网络带宽和网络传输可靠性都会提出更高的要求。因此,通信平台在建设初期,就应充分考虑到这个因素,为未来的网络扩展和维护更新做好冗余配置。
(3)数据通信要具有开放性当前电力系统不同的企业、部门之间信息共享受到限制、不同应用软件无法相互兼容,然而智能电网要求其通信系统必须是开放式的,不同企业、部门之间的数据可以完全实现共享。
(4)数据通信网络与智能设备要高度集成智能电网中的信息网络能够与各种物理设备,如智能仪表系统、智能控制系统等集成为一体化的通信系统。
4.结论
目前,电力信息通信技术在智能电网中的研究与应用正处在发展阶段。基于每个国家的国情政策、能源类型、电网实际状况以及用户需求的不同,各国对电力信息通信技术的认识和重点研究方向也有差别。但不变的共识是,信息通信技术必然是智能电网长期发展的基础,是智能电网发展的必备技术。如何制定符合我国能源特点需要的电力通信网发展建设规划,并确定详实的建设步骤和具体的技术创新突破点,才是建设智能电网的真正意义。
参考文献
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智能电网发展方向范文篇8
智能电网建设是电网未来发展的主要方向,能够确保人们日常生活中用所需的电能质量,电力工程技术在智能电网中的应用,更是提高了电网运行的安全和可靠性。智能电网应用电力工程技术的形式具有多种,例如:在电力能源转换、电源、输电、发电过程中的有效应用。因此,为有效提高智能电网运行的稳定性,确保人们能够获得高质量电能,本文针对智能电网特点进行评价,并对智能电网中电力工程技术进行研究,试图为之提供行之有效的可行性建议。
关键词:
智能电网;特点;电力技术;运用
引言
当前全球一体化进程不断加快,随之而来的能源问题层出不穷,全球人口的急剧增长更是加重了能源问题。研究得知,我国地域辽阔,能源丰富,但是人均资源占有量却比较低,电能作为人们生活中必不可少的能源,在人们生活中发挥着重要作用,因此,需要供应足够的电能,智能电网建设就实现了这一要求,尤其是电力工程技术的使用更是加快了智能电网的建设速度,提高了智能电网运行的可靠性,保证了高质量电能的供应。
1.智能电网概念及特点的评价分析
1.1概念
智能电网概念是2006年始于美国IBM公司提出的智能电网”解决方案。目前,已经得到了广泛应用。智能电网本质是一种电力体系,特别之处是该体系的组成是多个配电和输电系统,智能电网架构示意图,如图-1所示。随着科学技术的发展,智能电网的建设能够很好地适应电力市场的发展需求,不仅提高了电力工程的建设质量,还实现了在节能环保的同时提供可靠的电能,智能电网建设是电网建设未来的主要方向。智能电网的快速发展,还得益于电力工程技术在智能电网中的应用,例如:电力能源转换方面的应用、电源部分的应用、输电过程中的应用、发电过程中的应用等。
1.2特点
智能电网的特点是节约、智能和耐久性。节约可以有效解决我国能源紧张问题;智能特点可以提高电网运行的安全稳定性;耐久性则可以使得电网能够有效应对各种气候环境。
2.电力工程技术在智能电网的应用研究
2.1在电力能源转换的应用形式
调查得知,我国电力能源紧缺,随着科学技术的发展,我国电力行业开始尝试使用低碳新能源,在智能电网建设过程中,电力企业担负着全面转换能源的重任,只有确保智能电网安全稳定运行,才能够有效实现电能的远距离传输。从能源角度来讲,电力企业在智能电网建设过程中要有效利用新能源,践行低碳、环保理念,目前,智能电网建设主要使用两种能源:分布式能源和可再生能源。可再生能源是首选能源,智能电网建设过程中要有效利用电力工程技术,将可再生能源作为核心能源使用,比如:对太阳能、风能等可再生能源,促使电力工程技术在智能电网建设电力能源转换方面发挥重要作用。
2.2在电源部分的应用形式
从电源角度来讲,电力工程技术在智能电网建设方面发挥着重要作用。电力企业输电形式有交流和直流两种,交流电源又可分为变频和恒频两种形式。智能电网建设过程中变频和恒频电流都可使用,这可以大大提高智能电网运行的安全可靠性,也能够为智能电网下一环节的安全运行垫定基础。
2.3在输电过程中的应用形式
智能电网建设应用电力工程技术,必须要保持良好的运行状态和运行环境,才能够确保电力工程技术发挥应有的作用,有效发挥电力工程技术的功能和作用。在输电过程中应用电力工程技术,主要有两种形式:无功补偿技术和谐波抑制技术,这两项技术应用较为广泛。电力企业智能电网建设输电过程中应用这两种技术,可以有效减少了输电过程中的电能损耗,提高了供电质量。其中无功补偿技术更是在低压输配电线路中广泛应用,尤其是在农业领域具有重要影响。
2.4在智能电网发电过程中的应用形式
电力工程技术应用于智能电网的发电过程中,主要是借助于电力电子元器件全面控制电网的运行状态。比如:使用节能装置降低发电过程中的能源消耗,,从而有效提高智能电网发电效率,减少电网运行成本,降低电费,最终提高电力企业的经济效益。
3.总结
综上所述,电力工程技术在智能电网建设方面发挥着重要作用,不仅能够提高电网运行的稳定性,还能够为人们提供高质量电能。智能电网中应用的电力工程技术具有多样性、多元性,目的都是为了确保电网安全稳定运行。随着科学技术的发展,电力工程技术在智能电网建设方面应用力度会越来越大,智能电网建设会向着更好的方向发展。
参考文献
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智能电网发展方向范文篇9
摘要智能电网是经济和技术发展的必然结果,是保证电网安全、经济和优质运行的重要手段。本文主要针对国内外智能电网的发展过程,给出具有我国特色的智能电网概念,同时提出了未来智能电网所具有的特征和功能以及实现这些功能的关键技术。
关键词智能电网关键技术
随着市场化改革的推进、数字经济的发展、气候变化的加剧,开发清洁能源,发展低碳经济成为世界能源发展的新趋势。各类大型能源基地特别是风能、太阳能发电基地的加快建设,同时,电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密、电能质量水平要求逐步提高,对电网的安全性、适应性、资源配置能力等提出了新的要求,然而由于我国乃至世界上电网发展严重滞后,传统网络已不能支撑新的发展要求,为此人们开始提出、探讨一种新的具备交互、自愈合、优化运行、主动防御、灵活接入新能源等特征的现代化电网,这种电网必须更加适应多种能源类型发电方式的需要,将太阳能、风能、地热能、石油、天然气、核能、煤炭、氢能和生物质能等多种发电方式协调运行;更加适应高度市场化的电力交易的需要;减少电网损耗,提高电网利用率;更加适应用户的自主选择需要;构建高可靠性的优质电网,减少自然灾害、战争、人为误操作、设备老化等导致的大规模停电事故。
一、国内外智能电网的发展
美国发展情况。在美国,2001年美国电力科学研究院(EPRI)开始对智能电网进行研究;2003年美国能源部(DOE)致力于电网现代化,“电网2030计划”;2004年DOE启动电网智能化项目;2007年美国颁布《新能源法案》,在美国新能源政策中明确了智能电网工作;同时美国工业界,IBM、CISCO等巨头纷纷依托自身优势推出了各自的智能电网解决方案,美国电力企业也积极展开试点研究。2009年奥巴马上任后提出了智能电网计划重点,在于对现行网损巨大和设备老化的电网系统进行升级换代;建立美国横跨四个时区的统一电网,同时逐步实现美国太阳能、风能、地热、分布式能源等的统一入网管理,提高能源利用效率。
二、我国未来智能电网所具有的特征
到目前为止,智能电网并没有统一的定义,各国均根据本国国情逐渐确定了针对本国国情的智能电网概念、侧重点和发展方向。与其他国家智能电网发展的侧重点不同,我国未来的智能电网是以特高压电网为基础,通过统一、畅通、高效、双向的通信网络连通、控制,实现发电、输电、变电、配电、用电和调度的高度智能化,从而保障特大规模、特高电压等级、特大输电能力互联电网的“清洁、安全、自愈、经济、互动”运行,为我国经济、社会发展服务。
三、实现我国智能电网关键技术基础
1.发电侧的关键技术研究
为了降低火力发电对环境的影响,倡导洁净新能源发电、分布式发电已经成为当今世界上研究的热点。我国未来的智能电网要实现清洁环保,必须充分发展、优化新的发电技术,主要解决新型发电接入电网对电网造成的污染和冲击的问题,发电侧的关键技术研究是很重要的。
2.输电侧的关键技术研究
我国智能电网输电侧在特高压输电系统基础上,在电网建设中引入信息、控制等技术过程,统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级,实现整个电网在运行控制和管理维护上的智能化,达到电网更安全可靠、经济环保的目的。
3.变电侧的关键技术研究
变电侧的关键技术主要集中在数字化变电站技术的发展和应用上,随着我国智能电网建设的发展,变电站必将掀起综合自动化改造后的又一波数字化变电站改造风波。数字化变电站是智能电网的物理基础,也是智能电网建设中变电站发展必然趋势。
4.配电侧的关键技术研究
国际上对于配电侧的研究较多,主要是建立高度智能的高级配电运行管理(ADO)上,ADO主要的功能是使系统可自愈。为了实现自愈,电网应具有灵活的可重构的配电网络拓扑和实时监视、分析目前状态的能力。后者既包括识别故障早期征兆的预测能力,也包括对已经发生的扰动做出响应的能力。而在系统中安放大量的监视传感器并把它们连接到一个安全的通信网上去,是做出快速预测和响应的关键。
5.用电侧的关键技术研究
用电侧是整个电网管理的末端侧,直接和用户连接,要达到对用电侧的智能控制,首先具有先进的计量基础进行架构,它由安装在用户侧的智能电表、前端采集装置、对采集的海量数据进行储存和处理的表计数据管理系统、双向通信的体系架构和相关的后台应用系统组成。其中智能电表需要具有双向通讯和双向计量,提供给用户实时电价和用电信息,需要具有接通或开断功能,实现对用户室内用电装置的负荷控制,并通过该体系实现用户用电数据的实时采集展示和用电量的多维度监测分析,通过实时展示的电价信号帮助用户合理规划用电行为,完成能源使用的统一管理。
总之,随着信息技术水平的不断提高,通信网向“下一代网络”演进,国内外通信网络向速度更高、层次更少、业务融合的方向发展。电力通信逐步从面向线路和电路的管理转移到面向流量和业务的管理,成为电力系统可靠和必不可少的支撑系统。
参考文献:
智能电网发展方向范文篇10
【关键词】智能电网新能源原动力智能电网技术
1背景
随着传统能源的枯竭和环境的恶化,全世界逐步达成共识,要大力开发新技术,使用清洁能源。各种能源最终以电能的形式被人们使用,电力行业对于节能减排至关重要。同时人们开始思考如何提高大电网的安全性稳定性并使电网具有坚强和自愈的特性。智能电网是21世纪重大科技创新和发展趋势,相比于传统电网,智能电网可以提高电网效率,提高能源安全,改善电能质量,提高电网的稳定性与安全性,完善电力市场,促进社会经济发展,实现低碳环保可持续发展。与此同时,现代通信、信息、计算机、微电子和电力电子技术的迅速发展并引入电网应用,为电网自动化提供了有力工具。
2智能电网的概念和特点
2.1智能电网的概念
智能电网不是一个单独的设备、应用、系统或网络,甚至不是一个单独的理念。对于什么是智能电网这个问题,学术上没有一个统一的定义。美国能源部和电力公司普遍遵循一个主题:智能电网利用通信技术和信息技术来优化从供应者到消费者的电力传输和配电。图1所示为智能电网的基本概念。
天津大学余贻鑫认为:智能电网是自动的和广泛分布的能量交换网络,它具有电力和信息双向流动的特点,同时它能够监测从发电厂到用户电器之间的所有元件,它将分布式计算和提供实时信息的通信的优越性用于电网,并使之能够维持设备层面上即时的供需平衡。
2.2智能电网的特点
目前国际上对智能电网的特点基本达成共识,即自愈、安全、兼容、交互、协调、高效、优质集成等。
2.2.1坚强和智能是现代智能电网发展的本质
坚强意味着电网具有很强的安全性,稳定性,有极强的抵御风险的能力。智能意味着高度自动化和自愈能力。
2.2.2自愈
对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,并采取预防性的控制手段,消除故障隐患;故障发生时,在没有或少量人工干预下,能够快速隔离故障、自我恢复。
2.2.3互动
使电力供应商与消费者建立实时信息联系,及时向用户通知电价、停电消息以及其他一些服务信息,而用户也可以将自己的用电计划及时反馈给供应商,平衡供需关系,有力于电网稳定性。同时通过市场交易激励电力市场主体参与电网安全管理,提升电力系统的安全运行水平。
2.2.4优质电能供应
用户对电能质量越来越重视。智能电网可以根据不同的电力价格提供不同等级的电能。随着电力电子技术、测控技术和通信技术的发展,智能电网可以实现电能质量问题的快速诊断和解决方案,对于线路故障等故障引起的质量波动,它的高级组件可以使用最新的超导、储能、电力电子等方面的研究成果提高电能质量。
2.2.5兼容各种发电和储能系统
智能电网不仅可以兼容大规模集中式的电厂,还将兼容不断增多的分布式能源(DER)。分布式能源包括分布式电源和储能。表1显示了分布式发电与传统发电单元的关键差异。
2.2.6活跃市场
智能电网对电力市场有推进作用。智能电网实现了用户与供电商“双向通信”和“双向电力传输”,使普通用户参与进电力市场,甚至有部分用户可实现自给自足。智能电网为实时电力市场提供完善的技术,发电侧与用户的互动性增强,电网的运行效率更高。可以吸引更多的电力市场参与者,分散市场风险,使电力生产、输送、销售等环节更高效,更公平。同时消费者通过与生产商的“双向通信”可以获得实时电价,制定用电计划并反馈给供电商,使电力市场价格更合理。
3智能电网的驱动因素
建设智能电网的价值和效益是综合的,如图2所示,主要包括以下方面:
(1)改善系统可靠性。
(2)改善电网可信赖性。
(3)改善电网运行的经济性。
(4)改善电网运营效率。
3.1能源需求不断增加
全世界正面对着人口不断增加和不可再生能源不断递减的严峻挑战。目前的传统能源只够维持几十年到200年之间,图3所示为不断减少的能源。能源是经济社会发展的保证,从国家层面上讲,必须提高能源利用效率,走能源更安全,环境更友好的道路。新世纪以来电能成为越来越重要的能源,中国电能占终端能源消费的比重每提高1个百分点,单位GDP能耗可下降4%。我们必须处理好可靠的能源供给、环境的可持续发展以及经济的不断发展之间的矛盾。智能电网可以实现安全、高效、清洁的能源目标。
3.2电网复杂度越来越高
随着电力系统的范围和复杂度的不断增加,各个电力系统之间的互连也更加迫切。为了降低大规模电力系统发生故障的可能性,对电网的安全性,稳定性提出了新的更高的要求,要求用更加智能化的电力系统来满足不断发展的电力需求。2003年美国东北地区大停电引起全世界的关注,这场停电给该区域造成了约60亿美元的损失。这场停电充分反映了大规模电网的脆弱性。智能电网通过实时采集数据,经过数据优化分析完成自我诊断,采取预防性控制,极大的保证电力的可靠运行。
3.3电力用户的需要
电力用户对电网的可靠性和电能质量提出越来越高的要求。建设智能电网后,电网可靠性和电能质量将会有很大的提高。智能电网的高可靠性不仅可以减小未来停电事故发生的频率,还能使电网从事故中更快的恢复。
3.4分布式能源(DER)的接入
智能电网将允许不同类型的发电及储能系统接入电网,分布式发电(DER)有利于高效的连接发电侧和用户侧,使双方同时参与电力系统的优化运行,同时可以摆脱对单一能源的依赖,提高电网可靠性。风能和太阳能是目前大力发展的清洁能源,它们具有间歇性,无法预测。大规模风电和太阳发电的接入给电网安全稳定运行带来极大的挑战,也极大的制约了它们的并网。智能电网技术可提高电网管理大规模间接性可再生能源发电的能力,对间歇性能源发电的峰和谷作出即刻的反应,从而吸纳更多的可再生能源。
4构建智能电网的技术体系
智能电网主要由4部分构成:高级量测体系(AMI);高级配电体系(ADO);高级输电体系(ATO);高级资产管理(AAM)。智能电网4个部分之间是密切相关的,表现在以下方面:
(1)AMI同用户建立通信联系提供带时标的系统信息。
(2)ADO使用AMI的通信收集配电信息改善配电运行。
(3)ATO使用ADO信息改善输电系统运行和管理输电阻塞,使用AMI让用户能够访问市场。
(4)AAM使用AMI,ADO和ATO的信息与控制改善运行效率和资产使用。综合文献,图4表示了智能电网技术组成。
4.1高级量测体系(AMI)
智能电网按一定顺序建设可以降低成本,减小难度。一般把AMI视为实现智能电网的第一步。AMI不是一个独立的技术体系,它包括家庭网络系统,智能表计,本地通信网络,连接电力公司数据中心的通信网络,表计数据管理系统和数据集成平台。智能表计可将耗能情况和电网实时信息传给本地用户,电力公司利用AMI的历史数据和实时数据来帮助优化电网运行。AMI通过网络将电网、用户、电商联成一个整体,是用户直接参与到电力市场的同时,也将大力提高电力企业的运行机制。
4.2高级配电体系(ADO)
通常110kV及以下电力网络属于配电网络,配电网络直接面向用电用户,是保证电网运行稳定,电能质量和提高运行效率的关键环节。我国要实现智能电网的要求,智能配电要重点研究。ADO的技术组成主要包括:高级配电自动化、智能通用变压器、DER运行、微网运行和需求响应。ATO具有自愈和不间断供电功能;将设备进行可视化管理,为运行人员调度决策提供技术支持;实现与用户的双向互动;实施状态检修与在线监测,延长设备寿命。
4.3高级输电体系(ATO)
ATO强调阻塞管理和降低大规模停运的风险,通过新型电力电子装置和超导研发装置研发实现优化电力系统的运行参数或网络参数,提高交流电力系统线路的输电能力。其技术组成主要有:(1)变电站自动化;(2)输电的地理信息系统;(3)广域量测系统;(4)高速信息处理;(5)高级保护与控制;(6)模拟、仿真和可视化工具;(7)高级的输电网络元件,如电力电子(灵活交流输电,固态开关等)、先进的导体和超导装置;(8)先进的区域电网运行。
4.4高级资产管理(AAM)
AAM是智能电网主要技术之一,功能包括优化资产使用运行、输配电网规、基于条件的维修、工程设计与建造、顾客服务、工作与资产管理及模拟仿真。实现AAM需要在系统中装设大量可以提供系统参数和设备“健康”状况的高级传感器。AAM的应用使电力资产时刻处于最佳工作状态,从而对电力资产的优化和科学管理起到积极作用。
5智能电网的关键技术
实现智能电网,需要研发和应用一系列技术。综合文献,这些技术可以被归纳为以下5个关键技术领域:
(1)集成通信。
(2)传感与测量
(3)高级电力设施
(4)高级控制方法
(5)决策支持。
5.1集成通信
集成通信技术是5个关键技术中的基础,也是整个智能电网所必须的。集成通信技术包括:(1)电力宽频通信。(2)无线通信技术。(3)其它通信技术。
5.2传感与测量
5.2.1智能电表
智能电表既可以收集,检测信息,又可以作为连接供电侧和用电侧的桥梁。在智能电网架构下,要求智能电表具有实时计量的功能,以提供带时标的电量信息,为电网高效节能管理提供了有用的实时信息,同时也要求它具有双向通信的功能
5.2.2广域测量系统(WAMS)
广域测量系统是由基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置PMU群及其通信系统组成。它可以动态地测量和计算电力系统的运行状态相量和发电机功角。
5.2.3电网设备的在线监测
该技术包括电气量以及非电气量的监测。采用先进的传感器通过对以上各状态量的监视,可完成电网设备的在线诊断,为实施电网设备的状态检修和管理提供必要的信息。
5.3高级电力设施
高级电力设施在电网中起着非常重要的作用,可以实现更高输电容量、更优系统稳定性和电能质量、增强电力效率和实时的系统诊断。高级电力设施主要包括:(1)电力电子装置;(2)超导装置;(3)分布式发电及储能装置;(4)电网友好型装置等。
5.4高级控制方法
现代控制理论、优化理论和人工智能技术在控制领域的综合应用形成了先进的控制技术。高级控制方法是用来分析、诊断和预测智能电网状况的装置和算法,并决策和采取合适正确的动作去排除、缓解或者避免电力短缺和电能质量问题。
5.5决策支持
很多情况下,给予管理人员思考的时间是很少的。管理人员需要实时的电力设备信息和工具来快速做出决定。决策支持系统可识别和确定电网中的实时问题及发展趋势,然后运用知识库和科学推理方法进行分析,以提出解决问题和决策支持的方案,并将相应的系统情况、多种选择以及每种选择的可行性等展示给运行人员。
6结语
智能电网在世界范围内尚属于新生事物,不同国家具有不同的现实情况和关注焦点,因而发展的重点也有所不同。但智能电网在世界范围内已成为电网发展的总趋势,同传统电网相比智能电网具有更宽广的安全稳定分析与控制,可以利用的信息更多更准确。它可以保证电力系统高安全、高可靠、高质量、高效率和电力价格合理,提高国家的能源安全和环境保护。
我国智能电网的发展应立足于国情需要,制定一个适合中国国情的目标,以便少走弯路,尽快实现智能电网的目标。欧美国家将重点放在发展智能配电网上,而我国在重视ATO的同时,也应对AMI、ADO和AAM予以足够的重视。考虑到新能源发电的特点及其发展远景,我国也应该把新能源的利用作为我国智能电网发展的重心。
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作者简介
李昂(1994-),男,山东省菏泽市人。现就读于四川大学大学电气信息学院。专业为电气工程及其自动化。
赵彦一(1993-),男,辽宁省鞍山市人。现就读于四川大学大学电气信息学院。专业为电气工程及其自动化。
刘博文(1992-),男,北京市人。现就读于四川大学大学电气信息学院。专业为电气工程及其自动化。
智能电网发展方向范文篇11
关键词智能电网现代通信技术传感测量技术电网信息管理系统
1概述
随着国民经济的快速发展,生产生活、科学研究等等各方面用电需求越来越多,作为国家经济命脉的基础产业和公共事业,现代电网的发展面临着日益严峻的挑战和改革优化的机遇。它不仅要面对大范围用电实现资源优化配置,提高电网全天候运行的能力,以适应电力体制的改革,而且在随着科学技术的发展,要把发电、输配电、供电以及用电服务等整个流程实现信息化、数字化。智能化电网作为“电网2.0”,不仅能够全天候运行,为各个行业提供所需电能,而且逐步向信息化、数字化的主流方向发展,来应对未来千变万化的电网结构,为人们正常生产生活用电提供保障。
2智能电网
智能电网以集成的高速双向通信网络和物理电网为基础,将现代信息通信技术,传感测量技术、自动化控制技术、分析决策技术、能源电力技术与电网基础设施高度结合,实现电网的安全可靠、经济高效、环境友好等目标,从而使现代电网信息化、数字化、智能化。
智能电网具有各种能力来满足现代人们生产生活对电力的需求。由众多自动化的输电和配电组成的智能电网可以在自然灾害和极端气候条件下,亦或是在人为破坏或电网内部发生打扰动和故障的时候,仍然安全稳定地运行;同时智能电网能够实时连续地对电网状态进行安全评估和分析,对电网故障具有预警和预防的控制能力,通过对故障诊断,能够实现隔离故障或者恢复故障的自愈能力;智能电网还适应分布式发电、微电网以及各种能源的接入,并对其提供完善的智能侧管理功能;智能电网有良好的用户接口,便于优化电力系统设计;同时智能电网采用统一平台,通过智能化的通信构架,实时地将电网信息的集成与共享,对电网进行标准规范的管理,为用户提供可靠、经济的电力服务。
不同于现代电网,智能电网将电力流、信息流以及业务流高度融合在一起,将通信技术、传感技术、自动化控制技术与电网基础设施有机结合在一起,在坚强的电网基础体系和技术支撑体系下,能够抵御各种外来干扰和攻击,自动隔离电网故障、自动修复电网问题,并能为各种小型分布式电源提供稳定接口,并为其提供分布式管理功能,同时智能电网实现了双向互动的服务模式,为用户提供了详细的用电信息,让用户放心用电、安全用电。
3智能电网技术应用
智能电网技术涵盖整个电网环境,主要包含了现代通信技术,传感测量技术,调度自动化控制技术,电网信息管理系统以及分布式电源接入技术。
3.1现代通信技术
智能电网通过高度集成的高速双向的通信系统,传递电网基本数据和控制信号。智能电网通过互联网、光纤、3G等通信手段,将通信网络和电网一起安装到户,能够将电网或用户的数据实时、动态地传输给电网控制中心,从而实现电网与用户之间能够实时互相相应,从而提高电网供电的可靠性,满足电网需求,提高电网利用率。
现代通信技术已经广泛应用于智能电网中,一般地可以分为有线通信技术和无线通信技术。有线通信包含了电力线载波通信或者光纤通信,电力线载波通信是电网有的通信方式,它是直接利用输电线为传送媒介来进行信号传输,从而使得电网通信网络投资少,见效快,曾是传统电网中电力通信的主要方式。但是该方式也存在较明显的缺点,由于受电力线强力磁场的影响,干扰信号明显,严重影响了信号的正确读取,加上我国限制其通信频率,使得其通道容量小,音频范围窄,已经逐步淡出现代智能电网。现代光纤技术的发展,使得光纤线路具有传输频带宽、通信容量大,损耗低、中继距离长,绝缘度高、抗电磁干扰性能强等有点,被大量使用在电力系统的通信网络中。
智能电网现代通信系统的无线通信包含了卫星通信、微波/超短波通信,短波通信,3G通信等,电网通信系统搭建过程中,可以根据不同的地理和周边环境,选择不同的通信方式来满足智能电网对通信网络的需求。卫星通信主要是将通信卫星作为地球上无线通信的中继站,适合智能电网大范围通信,微波通信和短波通信是针对不同的通信距离的通信手段。微波通信是直线通信,要求通信两点之间无障碍,可以作为郊外远距离通信的辅助手段。短波通信适合长距离通信,通过云层电离层反射来进行远距离通信。3G通信技术是指第三段移动通信技术,它可靠性高,覆盖面积广,传输速率高,网络带宽高,在智能电网的现代通信网络中能发挥不可替代的作用。
3G技术的安全可靠性,能够使智能电网防御网络攻击,提高信息安全;高速的数据传输速度,满足智能电网传输大数据量的要求,安全可靠的数据交互性能智能电网开放性地兼容各种设备提供了可靠的通信机制,为智能电网智能控制、电网自愈、负荷调度、电力设备抢修以及智能需求侧管理提供准确可靠实时的数据信息。
Zigbee技术是一种距离短,功耗低的无线组网通信技术,它由电池供电设备提供无线通信功能,是一种面向自动化和无线控制的无线网络通信技术。Zigbee通信技术主要应用于电力用户侧的无线传感器网络中的短距无线通信,自身体积小、成本低、可靠性高、适应环境能力强,极大地提高了电力用户侧的安全性和便利性。
将智能电网的设备IP化是智能电网的现代通信网络发展的又一个里程碑。互联网协议IPv6的发展,极大地弥补了IPv4造成的地址空间不足的问题。由于IPv6可以提供一个几乎无限大的地址空间,从而可以为每一个智能电网的设备配备一个IPv6的地址,使得从发电、输电、变电、配电、用电和调度等整个过程参与的设备都变成通信网络的节点,通过网络节点管理系统,对其进行统一管理,进一步实现智能电网控制自动化。
3.2传感测量技术
传感测量技术是智能电网技术在基础部分,它主要是使用各种传感器来获取电网的技术数据并转换成网络传输数据,通过高通通信网络,传输给电网使用。无线通信技术的发展,无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)被大量部署在用户家中,与远端主站设备进行通信,实现电能检测、用户用电信息精确实时显示的功能。
无线传感器网络是基于传感测量技术和无线通信技术的分布式智能化网络,一般由传感器和数模转换模块组成的传感单元、嵌入式系统构成的数据处理单元、通信单元和电源部分组成,每个无线传感节点作为路由通过Zigbee网络进行通信,以多跳方式接至智能交互终端,而后将数据传送至集中器,最后通过宽带接入网络将数据传送至远端主站设备进行相应处理。
电力用户侧的智能电网使用基于微处理器的智能固态表计来完成用户与电力公司之间的双向通信,除了记录用户每日的电量使用以及电费消费外,还能向用户显示电力公司通达的不同时段的用电价格、电费费率以及当前实施的费率政策。用户可以通过智能表计,根据电力公司制定的费率政策来设定不同时段用电消耗,自动控制用户的电力使用策略。
通过传感测量技术,电力公司的系统运行和规划人员还可以实时获取电网的功率因数、电能质量、相位关系等电力数据以及设备健康状态、故障诊断、关键元器件温度等设备数据,进而根据当前电网状态对电网进行相关配置。
3.3自动化控制技术
自动化控制技术是智能电网进行自我调整的相关技术,以计算机为核心,以传感测量技术获取的数据为依据,通过对收集数据的分析和诊断,从确定性和概率性的角度,提供相应的解决方案,然后通过双向高通的通信网络,来对电网主要设备或子网发送控制命令,使其根据控制命令进行自行调整。
自动化控制技术在智能电网中应用主要体现在调度自动化控制方面。智能电网的数字化变电站,使用不同以往的对象模型来实现调度自动化,它使用的模型主要包括服务器模型,逻辑设备模型,逻辑节点模型和数据对象模,并通过统一的XML配置语言来定义模型来描述这些数据模型,从而量化地控制数字化变电站,使得操作更加确定化、透明化。XML配置语言采用面向对象自描述的方法,通过定义多个数据类型为DOTypc,DATypc的数据对象并将其组成逻辑节点模型,而多种类型的逻辑节点组成逻辑设备,从而组成装置模板供调度自动化控制系统调用。调度自动化系统根据装置模板定义多个装置实例,通过通信网络发送至数字化变电站,而数字化变电站根据装置模板实例中设定的各项参数进行相应调整,从而实现了数字化变电站的自动化控制。
自动化控制技术同时可以对分布式能源资源和需求的相应进行自动调度,对配电网和变电站进行自动化调整,对电网运行和规划进行进一步优化。
3.4电网信息管理系统
电网信息管理系统是智能电网的核心,它主要包括了电网的数据采集、数据处理分析、集成显示以及保证信息安全等功能。信息管理系统可以实时对电网数据、分布式电网数据、智能电子设备数据、动态共享的资源数据等进行收集,以动态了解当前电网的运行状态;信息管理系统收集电网数据后,通过对采集数据的处理和分析,可以获取对整个电力纵向产业链的业务状态、从国家到地区的电网信息以及横向电网企业的各方面的信息;信息管理系统通过纵向产业链信息和电网信息集成,以及对各级电网企业内部业务的信息集成,通过个性化可视平台对其进行平面显示、语音介绍、三维动画展示;信息管理系统设定各利益主题的保密程度和权限,防护系统安全、防范网络病毒和恶意攻击,以保障整个信息系统安全稳定运行。
3.5分布式电源接入技术
分布式电源接入技术是智能电网能够自我判断和自我调节,对接入的多种能源提供分布式管理的智能化网络系统。当分布式电源接入到智能电网中,会对电网配网规划带来复杂性和不确定性,增加了区域负荷增长及分布的难度,从而对系统规划带来影响,同时分布式电源频率可能与电网频率不匹配,接入后可能会引起电网电压不稳定,打破系统原有供需平衡,而分布式电源接入技术能够是分布式电源友好地接入智能电网系统中,维持电网原有的供需平衡,提高电网系统运行可靠性。
分布式电源接入技术主要包括储能技术、微网协调控制技术和虚拟发电厂技术。储能技术是将接入智能电网的分布式电源提供的电能进行存储,而后通过将存储的能量转换成和智能电网匹配的电能输入到智能电网中。储能系统的储能装置由储能元件组成,常见的装置有蓄电池储能、超导储能、超级电容储能和飞轮储能等,通过储能装置实现对分布式电源提供电能的存储、释放以及快速功率交换;能量转换装置主要由电力电子器件组成,主要是对储能系统提供充放电控制、交直流电转换、功率调节控制以及运行参数检测监控等功能。
微网协调控制技术主要是解决分布式电源大规模接入智能电网的问题,它将分布式电源、储能系统的储能装置和能量转换装置以及终端用户进行有效整合,形成一个可灵活并网或独立运行的可控微网,并设定和大电网公共连接点(PCC)的唯一标准,从而实现分布式电源接入电网的可靠性,进一步提高了电力系统运行的灵活性、可控性和经济性,满足用户对电能质量和供电稳定性的要求。
为了有效客户风能、太阳能等可再生资源发电的间歇性,可以利用分布式能量管理系统的虚拟发电厂(CPP)技术,把某个地区的分布式电源、储能装置和负荷组合在一起,虚拟成一个可控的独立个体,当可再生资源提供电能变化时,可提前向电网提交发电计划和符合需求,从而使的电网良好地接纳对间歇的可再生能源。
小水电发电、风力发电、燃料电池等分布式电源靠近负荷中心,能够降低用户对原电网的扩展需求,提高了电网的供电可靠性。分布式电源接入技术允许大量的分布式电源接入到智能电网中,通过高级的自动化系统将它们无缝地集成到电网中协调运行,不仅节省了电网传输的投资,还能提高全系统的可靠性和运行效率,为整个电网的运行带来了巨大效益。
智能电网是电力系统发展的必然方向,更是实现“中国梦”的一项复杂而又艰巨的系统工程。智能电网技术利用各种现代科学技术,利用计算机对电力输送和分配进行自动化管理,对各种分布式电源提供良好稳定的接入口,智能电网正改变着我们的用电方式,为我们生产生活的稳定安全用电提供了坚实的保障。
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智能电网发展方向范文
关键词:智能电网电力系统
在当今时代,面临着能源短缺的局面,可持续发展是当今社会发展的主流,所以在电力技术方面,现代社会对电力技术有着更高的要求:电力高效、洁净、零排量。新的电力技术极具市场前景,而智能电网正能够适应当今市场发展的需求,智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的,智能电网逐渐成为现代电网的主流。
一、智能电网的概念
在2005年,埃贝尔发明了一种利用群体行为原理使大楼电器相互协调的技术和一种无线控制器,智能电网由此时开始出现。智能电网又称“未来电网”,它不是一件事或物,而是将先进的一些技术以及电网基础设施集成的一种新型现代化电网,具有“更可靠、安全经济、高效、更环境友好”的特点,其关键技术领域涉及较广,具体有传感量测技术、分析决策技术、制动控制技术、计算机技术等等。要想清晰认识智能电网,需要从其概念、内涵特征、关键技术、智能化等各方面进行分析。
二、智能电网的内涵与特征
基于市场、环境、安全灯各方面的因素,智能电网具有8个特点:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成、绿色。其中自愈是指在电力供应方面,智能电网能够不断发现存在或潜在的问题,然后纠正或控制,最终保证供电质量,可靠、安全、高效,是较为突出的特征。交互是指“交互式”,为了能达到双方相互适应,智能电网能够实现“双向交流、双向通信”,用户根据实际情况于被提供的信息中指定符合自己需求的方案。智能电网应用了许多先进技术与监控技术,能够更好地降低成本和增加效益,实现高效。“绿色”是另一突出的特征,智能电网通过利用绿色能源、洁净能源、再生能源,降低环境污染,缓解能源消耗巨大的问题,同时能缓解地区能源供给不平衡问题。
三、智能电网的关键技术
1、发电与储能技术
在能源转化、传输、使用这几个环节,其中发电环节是整个过程中最有可能减少排量的,所以智能电网采用风电水电多种新能源进行分布式发电和分布式储能,其中分布式发电技术有很多,例如风力发电技术、生物质能发电技术和地热发电技术等等,分布式储能装置有电磁蓄能、超导储能等等。由于使用新能源、洁净能源和再生资源,对环境改善方面具有很大的积极作用,特别是减轻温室效应方面,同时能够提高供电的安全性与可靠性,以及缓解能源供给不平衡问题,所以该技术被广泛应用。但是由于环境影响以及一些不确定因素,例如:风能和太阳能与天气相关,具有不确定性,分布式发电技术与储能技术将面临较大的挑战。
2、输配电技术
输配电技术包括特高压输电技术和高温超导输电技术,特高压输电技术是能够实现大功率、远距离传输电的输电技术,提高了输电能力,并能实现远距离电力系统互相连接;高温超导输电技术是利用高温超导体材料特性的技术,与常规技术相比,它具有污染少、损耗小等特点。
3、高速双向通信技术
智能电网采用了高速双向通信技术,涉及较多电子设备,如智能表计、电力电子控制器等,利用这些智能电子设备进行网络化通信,同时坚持各种干扰与自我监测,充分体现出“自愈”这一特性。
4、智能固态表针
与传统采用的电磁表计相比,智能固态表针能够进行双向通信、计量多时段的电力情况和价格、编制时间表等等。
5、先进的电力电子技术
智能电网采用先进的电力电子技术,使用各种新型的高性能设备与装备,例如全控型大功率电力电子器件等,其中具体有有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)等,符合当今电力系统运作要求,并在现代电力系统中得到广泛的使用。
6、智能调度技术
该技术是智能电网中最关键、重要的技术,能够全面进行资源优化配置,科学决策管理、高效调度等,实现大面积连锁故障的预防,实现调度的智能化。
四、智能化
由于智能电网采用了上面所述的先进技术,使得智能电网可观测、可控制、能实时分析与决策、自愈以及制动优化调整,充分体现出智能化。例如实时分析和决策是指智能电网能够通过分析信息与数据进行智能化决策。
五、智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用
1、电网规划在电力系统中的意义
由于现在我国电网规划工作规划不到位、不全面等原因,甚至有些新电网建设投运在较短的时间内就出现超负荷、长期负荷等,还有些施工难度大。总之,因为各种原因造成无法保证电网建设工程质量或存在较大的安全隐患等等。除此之外,我国存在着电源与电网这两种发展不协调、不平衡的问题。这一矛盾在资源锐减的当今社会中越来越激烈,同时由于我国的电力输送能力较差,我国资源供给不平衡问题仍然严峻,还造成交通紧张等,例如我国北部、西部的电力往我国负荷较为密集的地区输送较为困难。另外,我国互联电输电能力较差,区域之间的电网互济与跨流域补偿等能力也较差,由于上述各种原因,想要大容量、远距离传输电是较难满足需求的。所以电力系统中的电网规划很重要。
2、智能电网具有的优点
智能电网具有实现双向通信、实时监控与数据整合、及时调度、智能化资源配置、接入新能源实现分布式能源管理等优点,从整体上看,智能电网使供电效率得到提高,供电的质量得到改善,实现电网商业化,同时对环境保护、减少资源消耗有积极作用。
3、智能电网规在电力系统规划中的作用
智能电网实现智能化、优化调度,进行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能电网的最大优点是能够利用新型的、洁净的、可再生的资源进行间歇性发电,实现保护环境、减少资源损耗,对于当今时代所提倡的“发展低碳经济、生活”是有积极的作用,符合可持续发展,在未来的发展中,有望实现智能电网与电信、电视等的统一,具有很大的发展前景,由于智能电网具有“自愈”的特点,该功能能提高电网的安全性,对于企业的发展是有利的,同时,企业的发展促进了智能电网的发展。总结智能电网对电力系统的规划的作用,共有三点:电网规划需要更加注重资源战略计划的发展,电网规划需要注重用户侧的特性,电网规划需要更加注重电网的动态运行特点。
智能电网是电网发展中一种新前景,成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以智能电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。
参考文献