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當前提出的智能電網的含義主要是在傳統電網的含義基礎上提出來的。相比來看,傳統電網主要是指電網內部存在很多的信息孤島,缺乏一定的信息共享性,整個電網的智能化比較低。而智能電網則是指能夠通過一定的技術手段及時地獲得比較完整的信息,優化資源胚子,提高能源的綜合利用。所謂的“智能”指的是什么呢?主要是指智能電網的可觀測――量測、傳感技術;分布智能――嵌入式處理技術;自適應;可控制――對觀測狀態進行控制;高級分析――數據到信息的轉換;自愈功能。
1.2 智能電網的功能特點
智能電網的功能特點主要包括以下幾點:可觀性、可控性、靈活性、開放性、安全性、自愈性、預測性、快速性、互動性、全局性、協調性、經濟性等。
2 智能電網的國外及國內研究現狀
2.1 智能電網的國外研究現狀
智能電網的發展已經引起了世界范圍內的廣泛關注,特別歐美發達國家科學技術發展的速度比較快,對智能電網的研究比較早,直到今天,不僅形成了一整套基本完善的發展體系,并且在實踐中得到了很大程度的應用。不過因為各個國家所處的地理位置以及經濟發展程度是不同的,所以對智能電網有著不同的側重點,我們應該有選擇的學習。例如,歐洲國家更側重對可再生能源的研究,希望在將來的時候可以彌補電力不足的問題;而美國則是側重對智能電網的升級和發展,利用有限的資源獲得更多的好處。未來電網的發展主要是向著智能化、高度集成的方向發展。
2.2 智能電網的國內研究現狀
我國對智能電網的研究比較晚,到目前為止還沒有形成國際層面的智能發展戰略,不過在某些方面的研究成果還是對智能電網的發展提供了借鑒作用。華東公司建設智能電網呈現的特點為:規劃以自愈為目標的智能電網;實現智能化調度;新型材料和智能設備的全面使用;可再生能源的友好接入;實現與用戶的智能互動。而華北公司則在可再生能源發電方面進行了相應的研究,國家也啟動了多項高新技術研究項目,在“十一五”期間,在三大先進能源技術領域設立重大項目和重點項目,包括以煤氣化為基礎的多聯產示范工程,MW級并網光伏電站系統,太陽能熱發電技術及系統示范等項目。
3 智能電網的未來發展前景
我們通過眾多的實踐經驗并結合相關的智能電網的技術資料,總結出智能電網在未來發展中的前進方向,我們將會針對具體的幾個方面進行闡述,希望能夠幫助電力系統人員更加了解智能電網的相關內容,進一步提高電力系統的工作性能,盡早地實現智能電網系統。
3.1 基于MAS的分布協調與自適應智能電網控制
近年來,MAS系統使用越來越頻繁,所謂MAS就是我們通常所說的多A gent系統。該系統伸縮性非常強,可以有效的互聯和互操作遺留系統,因此,該MAS系統可以最大限度的保護用戶資源。該系統是人工智能領域研究比較多的方向,其在智能電網上的應用前景也將越來越大。
3.2 分布式能源的系統集成智能電網構架
分布式儲能,分布式發電以及具有潛在功率產品價值的需求側負荷響應資源是分布式能源的三個重要組成部分。這三者同屬于用電范疇,并具有非常大的聯系。例如:分布式發電與分布式儲能組成功能互補的微網,并可參與需求響應資源的負荷響應程序等。
3.3 快速仿真決策智能電網技術
基于事件響應的快速仿真決策,既不同于傳統預防性控制的靜態安全分析和安全對策,也較基于PMU的廣域測量系統所組成的動態安全評估有所發展,主要增加故障發展快速仿真的實時預測功能,為調度員提供緊急狀態下的決策支持。從目前的發展趨勢來看,基于A gent的快速仿真決策是未來發展的重要方向。
3.4 基于知識的綜合決策支持的智能電網系統
伴隨著計算機技術的快速發展,智能電網實現了信息化,而發展所需要的信息和數據數量在不斷增多,我們需要通過某種技術手段把這些數據和信息聯系起來。這個問題已經成為了當前電力系統部門需要考慮的基本問題,實現相關聯的信息的有效調度也是未來智能電網發展的重要方向。通過實踐證明,智能電網能夠很好地獲得大量的信息和數據,并對這些信息和數據有很好的控制作用,這也是實現智能電網的一個原因。
4 結束語
實現智能電網能夠促進我國節約能源,提高環保力度,帶動相關產業的發展,提高企業的經濟效益,實現我國經濟的快速發展。所以我們應該加強對智能電網的研究,提高我國電力系統的創新發展,實現資源的優化配置。
智能電網的實現是一項十分復雜的工作,在具體的工作中經常會遇見很多的難題,這其中包括硬件問題和軟件問題。所以,我們為了能夠實現電力企業的發展,電力系統的革新,智能電網的應用,就必須采取下列的建議。要想實現智能電網的進一步發展,就必須發揮出一體化管理的優勢,形成適應電網發展的管理模式;不斷加強電力系統結構設計的科學建構,發揮出智能電網的優勢;關于智能電網系統的設計必須是科學的、實用的,能夠真正指導建設實踐;在建設智能電網的過程中,應該兼顧設計、改進和控制,才能夠真正地滿足智能電網的需要;不僅要重視實踐的創新還要重視理論知識的進步,這樣才能夠保證智能電網的順利進行;學習和引進國外先進成果,對我國智能電網的發展情況有深入了解,去其糟粕,取其精華。此外,國家還應該建立智能電網示范工程,在促進我國電力發展的同時也能夠深入探究智能電力的發展。
綜上所述,為了盡快實現智能電網,我們必須在研究和建設智能電網的同時學會運用自主創新精神,實現我國電力事業的快速發展。
參考文獻
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科學技術、信息技術發展的今天,智能化技術已成為新時代的“寵兒”,被廣泛的應用到各個領域,當然,電力系統也不例外。智能變電站的成功構建,標志著我國的電力系統進入了一個嶄新的階段,運用現代更為先進、集成、可靠、環保的智能化設備來參與工作,實現對信息的采集、分析與處理,更能達到測量、保護、檢測與計量等高難度的任務,能實現對變電站功能的高效發揮,使得變電站變得更為高級、智能,應用效果更佳。
1 智能變電站的基本概述
1.1 智能變電站的概念
智能變電站是現代智能化技術與電力行業不斷發展的重要結晶,對于電力行業來說是一項偉大的進步。智能變電站聚集了信息技術、計算機技術、輸配電技術以及通信技術,形成了一個新的智能化控制體系[ 1 ],相較于傳統的變電站有了突飛猛進的發展。智能變電站是借助具有集成、環保、先進的智能化設備來實現信息共享,并能實現對信息的自動化收集、分析與整合,還具備保護、測量、控制、計量與檢測等功能,能實現對電網系統的全面監控與智能化調節,使得整個變電站系統變得更加高級與完善。智能化變電站的運行,其主要特征表現為基于IEC61850自動化系統與一次設備智能化系統。
1.2 智能變電站的主要特征
其一,可靠性。相較于傳統的變電站,智能變電站在工作效率、數據處理、集成性以及環保等方面更具優勢,且更具先進性,能節省大量的人力、物力與財力,其中可靠性是智能變電站被廣泛應用的基本要求。可靠性標志著變電站與站內設備系統相對穩定,能合理對抗外部的干擾,且保證變電站滋生具備足夠的診斷效果與自治性[ 2 ],可實現對設備故障的有效預警和預防,一旦發生故障,智能變電站可在最短的時間內做出反應,降低故障所造成的損失,將對設備的損害程度降至最低。
其二,交互性。在變電站運行的智能化背景下,智能變電站應及時為智能化電網提供準確、可靠、實時的信息,以滿足電力系統的運行需求。為充分結合智能電網的需求,智能變電站在運行的過程中要采集足夠的信息,并強調信息的全面共享,且要與其他部分高級對象間形成良好的互動,旨在增強整個電網系統的安全性與穩定性。
其三,集成性。智能變電站是一個技術的融合體,其實現了計算機技術、通信技術、傳感技術等的高度融合,使得智能變電站系統變得更為先進性[3]。智能變電站的成功構建,其中還應用到虛擬電廠技術與微網技術,使得在數據采集上更具實效性,使得數據采集工作變得更為簡單、便捷。通過多種技術的共同融合與集成,打造了更為完善的電網信息化平臺,通過該平臺能實現對電網系統的合理控制、實時監控、智能化調節與制定決策等,為變電站的運行奠定了信息數據基礎。
其四,環保性。在智能變電站系統中,是將傳統的電纜進行轉換,將電纜更換為光纖,選擇耗能低的電子元件,并將傳統變電站中的充油式互感器轉變為電子式互感器。在此過程中可看出,資源消耗問題得以解決,節省大量的能源消耗,能有效減少變電站工程建設所耗費的成本。與此同時,智能變電站的構建,能適度減少噪音污染、輻射以及電磁污染和干擾,使得整個變電站的電磁環境得到不斷的優化與凈化,大大增強了變電站的運行性能,進而達到環保的效果。
2 智能變電站的關鍵技術
2.1 硬件集成技術
以往的變電站在信息采集與整理上存在問題,主要是借助的芯片與中央處理器共同配合而完成的任務,其中中央處理器包含著大量的數據,數據的核算與邏輯處理很是關鍵,中央處理器性能變化會對功能的凸顯很是關鍵,會對質量與速度產生很大的影響。在此方面,在中央處理器上主要以CPU或DSP為主[4]。但是,傳統的變電站在信息處理上存在問題,無法實現對信息的實時性處理,是現代智能化技術應用過程中所存在的突出性問題。且CPU在運行的過程中,其中含有大量的硬件資源,無法滿足智能變電站的需求,致使很多資源被閑置,資源利用率不高,極易導致資源的嚴重浪費。操作系統是一個復雜的工程,其中涉及到大量復雜的信息,對嵌入式系統進行刪減時會耗費大量的時間,會無形之中增加失誤概率與系統的測試難度。
2.2 軟件構件技術
在智能變電站運行過程中,軟件構件是必備的,這些軟件可實現獨立工作,也可與其他構件進行搭配與組合,進而形成一個完成的程序系統。軟件構件技術主要是在粒度不同的條件下,對代碼開展封裝或組合,要執行多個功能操作,及時為用戶提供重要的接口服務。對于軟件構件來說,該項技術應用的宗旨在于分而治之,實現了軟件構件系統的不斷完善。在軟件構件技術應用的過程中,復用技術是重要的技術類型,選擇合適的構件類型與構件系統成為當前亟待解決的關鍵問題。
2.3 信息管理存儲技術
信息管理存儲技術的應用,主要是根據粒度細節、參數等進行設計,強調信息處理的分層分布調用,旨在提升信息傳輸的規范性與可靠性。新時期,我國的電力系統在逐漸完善,國家電網得到了不斷的發展與進步,智能電網成為現代電網系統建設的重要目標,強調對電力系統的防護與安全管理變得異常重要。開展信息分層管理時,必須對信息進行全面的評估與分析,根據信息等級來實現對信息的安全性管理,旨在提升電網信息化系統的穩定性與安全性,以求達到最大程度上的信息安全管理與存儲。
3 智能變電站未來的發展前景
近些年來,我國的電力網絡建設進入了嶄新階段,數字化技術、通信技術等的應用,實現了變電站的智能化。隨著智能化技術的不斷普及,諸多城市都紛紛實現了電網建設的智能化。為了促進電力行業的全面發展,應立足于長遠角度,對未來智能變電站的建設提出合理化的意見。
其一,應制定嚴格的智能變電站建設標準,遵循IEC61850標準進行設計,將該標準與智能變電站技術的重要理論知識點相結合;其二,將以太網技術作為重要前提,開展深度的研究與設計,借助以太網來實現對變電站通信平臺的架構;其三,對電子互感器技術進行不斷的升級與優化,制定科學的技術方案,為后續智能變電站的運行提供條件;其四,優化智能調度技術,以更高等級的應用為重要目標,以提升技術的實用價值。
4 結論
綜上所述,智能變電站的成功構建,對于我國電力系統中的變電站來說是一項重大的突破,借助智能化技術平臺實現對電力系統的合理支配,相較于傳統的變電站優勢明顯,且運行效率高。智能變電站是采用光纖通信的方式,用其來代替傳統的電纜,同時應用智能化系統來控制電能消耗,根據溫度、光照程度來設定照明的亮度,能大大減少電能的損耗,進而達到環保的效果。
參考文獻
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1我國智能電網的現狀
目前,我國輸電線路骨干網架是由220kV、330kV、500kV交流輸電線路與數條500kV直流輸電線路組成的。在全國范圍形成5個區域電網和南方電網。其中,華東、華北、華中、東北4個區域電網和南方電網的主網架是500kV直流輸電線路,西北電網以330kV網架為基礎,在2005年9月26日成功的建成了第一條750kV的官亭-蘭州東輸變電示范工程并投入運行。與此同時,北、中、南三大電網之間
可以局部地區相互連接。但是,由于我國地域縱深較大,各地區發達程度不一,市場經濟體制不完善,地方保護主義,相關管理機制不合理,用電價格過高或過低等原因的制約,都會波及以上聯網的發揮。
2國外智能電網的發展狀況
2.1美國
2006年,美國IBM公司以及全球電力專業研究機構、電力企業合作提出了“智能電網”解決方案。2008年4月,美國科羅拉多州波爾得市成為全美第一個建成智能電網的城市。2009年1月,美國政府了《經濟復興計劃進度報告》,指出將陸續鋪設或更新約4800km輸電線路,并將為4萬多個美國家庭更換智能電表。坐落在科羅拉多州首府丹佛西北40km的小城波爾得(Boulder),已經成為美國第一個智能電網城市。
2.2日本
日本結合自身國情,由美國開發的智能電網解決方案,并主要圍繞大范圍利用太陽能等新能源,保證電網工作穩定,形成智能電網。日本政府與其電力公司合作,著手在孤島試驗構建大范圍的智能電網,主要驗證在電網中大范圍使用太陽能提供電力的條件下,怎樣統一控制剩余電力以及頻率波動、蓄電池等問題,其中,比較受關注的是關于可再生能源與電力系統相怎樣融合的“智能電網項目”。
2.3歐洲
歐洲的可再生能源有限,這要求建立跨區的能源交易和輸送體系來解決其戰略生存。目前,英、法、意等國均在快速促進智能電網的使用和革新,歐盟有關圓桌會議還進一步明確將依靠智能電網技術把北海和大西洋的海上風電、歐洲南部和北非的太陽能并入歐洲電網,來完成可再生能源大范圍集成的跨越式發展。
3我國智能電網建設的基本原則
根據我國經濟社會發展對以后電網的需求,中國智能電網必須包括相面五個方面的基本內涵:堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動。
堅強可靠的實體電網系統是我國堅強智能電網構建的物理基礎,是完成國家宏觀能源戰略、實現優化配置大范圍資源、確保國家能源安全的基石,并且也是防止多重故障、外力破壞、信息攻擊、防災抗災的基礎。
經濟高效是對中國堅強智能電網發展的基本要求。清潔環保是經濟社會對中國堅強智能電網的基本訴求。
透明開放是中國堅強智能電網的發展理念。這種理念即智能電網可以為市場化電力的搭建提供透明、開放的操作空間,以公開、透明的市場原則來為電源與用戶實施管理、提供服務。同時,還能夠滿足用戶多元化、個性化的需求,充分利用電網資源,以開放的形態為社會提供其他附加增值服務,并充分利用社會公共資源提升綜合資源利用率,從而大大提高電力行業和其它產業的核心競爭力。
友好互動是中國堅強智能電網的主要運行特征。
4目前我國智能電網的建設情況
2007年10月,華東電網有限公司正式進行智能電網可行性研究項目,在緊密跟蹤國外先進電力企業及研究機構智能電網的研究成果,同時考慮華東電網的目前的條件以及將來發展的要求之下,提出了三個階段的發展目標和行動計劃。在2008年底,華北電網有限公司、山東電力集團公司、遼寧省電力公司、中國電力科學研究院等電力企業和研究機構也開始相繼進行智能電網的研究工作。
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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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所謂智能電網的堅強性是從電網的安全性著眼的。智能電網系統正常運行的一個首要目標就是要保證其安全性,安全性一直是電網維護人員著重關注的問題。當信息受到人為破壞或受到其它攻擊時,智能電網能夠自動有效地修復,對于災害的發生,智能電網能夠有效預警,保證應急方案的順利進行。智能電網的堅強性還能滿足電力用戶的不間斷用電需求。
1.2智能電網的自愈性
對于電網運行過程中發生的功能障礙,智能電網能夠進行有效修復;對于電網的運行狀態,能夠得到實時監控與監測,且對于自我安全能夠進行有效的評估。障礙一旦發生,智能電網能夠在第一時間進行自我評估,并在評估的基礎上進行修復,并監測修復過程,保證電網的有效恢復。
1.3智能電網的兼容性
智能電網的兼容性是指智能電網對于電廠與能源能夠有效兼容,對于可再生資源能夠科學、合理的利用,與用戶設備之間能夠進行很好的互動,從而能夠最大限度的滿足用戶的需求。
1.4智能電網的互動性
智能電網的互動性是指智能電網能夠與電力市場進行有效鏈接,從而能夠源源不斷地向客戶提供電力,滿足客戶的用電需求。
1.5優化資源配置
對資源的優化具體包括對數據、運行以及
配電的有效配置。對資源進行優化能夠提高資源的可利用率,減少資源浪費。在不斷整合與優化的過程中,形成自動化應用模式,提高電力企業的生產效益。
1.6對信息的綜合集成
智能電網的運用將信息的利用率提高到新的層次,信息的收集得到了全方位的保護與支持,維護、控制、監視、市場營銷以及配電管理等被緊緊聯系在一起,業務信息得到全方面的管理。
二、智能電網的優勢及發展前景
與傳統電網相比,智能電網具有巨大的優勢。對于傳統電網,不管是電源與電源之間的銜接,還是電能量的輸入輸出等,都缺乏流暢性;系統一旦受到大的擾動,便很難得到恢復;而且系統對于人工控制反應的應變能力減弱,反應速度極其緩慢;在為大眾服務方面,服務比較單一;由于技術原因,整個系統處于真空狀態,對信息接收不完全,且不能將信息有效輸出,信息共享能力也比較弱,不能滿足廣大客戶的要求。而智能電網與其相比,其在技術上具有極大的前瞻性,智能電網對信息的汲取比較迅速、完整、準確,且能很好的加以保存,對于人為或其它方面的破壞,能在第一時間做出反應,從而保證整個系統的有效運行。智能電網的堅強后盾是實體電網信息交互平臺,它最大限度的滿足客戶的需求,保證系統的有序化運行。針對以上智能電網的發展優勢,其發展前景不可估量。智能電網的形成,是電力系統技術革新的有效表現,其中包含的問題是多方面的,比如投資問題、技術問題、可持續發展問題以及電力行業的監管問題等等。綜合以上,我們應將智能電網問題提升到國家戰略層面來考慮,并以自身為中心,向周圍企業進行有效擴散。發展的第一步是要進行基礎性研究,并在此基礎上有所拓展,從而得到全面研究,全面發展。我國智能電網還處于發展階段,其中還有頗多問題值得我們去探討與思索,我們應力求在不斷探索的過程中提高技術的應用率,并盡早趕上國際先進水平,實現與國際的接軌。
三、智能電網技術
智能電網技術主要是指智能電網應用與維護過程中使用的相關技術,主要包括通信技術、電力設備技術、控制技術、量測技術以及可再生能源與分布式能源技術等。
3.1通信技術
若要實現電網的智能化,通信技術必不可少,對智能電網的監測與控制必須建立在通信技術的完善的基礎上。若發生通信障礙,將對電力系統產生影響,損失不可估量。摘要:智能電網我國電網技術發展的發展方向,目前已經進入了建設階段。總結了智能電網技術的發展現狀,闡述了智能電網技術與傳統電網相比所具有的一些特點和優勢,分析了智能電網在發展過程中涉及的關鍵技術,并對我國智能電網技術的發展前景進行了展望。
3.2電力設備技術
無庸置疑,電子設備技術在電網中具有舉足輕重的作用。不管是發電、輸電還是用電的過程,都需要電力設備技術的協同構造。電網中的各種智能設備,都需要電力設備的參與,從而保證其有效整合,最終保證電網的強大適應性。與國外發達國家相比,我國電力設備技術還存在局限性,技術上還趨于落后,也正因為此,我國的電力技術還存在很大的發展空間,還需要我們廣大技術人員的不斷深入探討。
3.3控制技術
在電力系統運行過程中,控制技術的有效運用將能保證供電的可靠性,排除運行過程中有可能出現的電能質量問題。對控制技術的有效運用主要分五個方面:①對于數據的有效收集;②對于數據進行合理分析;③對于運行過程中出現的問題進行及時診斷;④面對障礙能夠有效設防;⑤為運行提供有利信息。
3.4量測技術
量測技術涉及電力系統各個方面,一般是將獲得的數據轉換為數據信息,從而對電網的運行狀況進行評估。這一技術的有效應用能夠提高電力公司與客戶之間的互動能力,從而提高設備的可利用率。
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當今社會,可用能源面臨短缺,可持續發展成為社會發展的主流,對電力技術有更高更好的要求:電力潔凈、電力高效、零排量。這樣的情況下,智能電網作為一種新的電力技術,能夠使用當今市場發展的需求,極具市場前景。智能電網更為可靠、安全、高效、經濟,正逐步成為現代電網的主流。本文就通過對智能電網概念、特征、先進技術和智能化所在這些方面的基本闡述,來探討智能電網在電力技術及電力系統規劃中的作用。
1.智能電網的概念
2005年,坎貝爾發明了一種技術,利用的是(Swarm)群體行為原理使大樓里
的電器互相協調,減少大樓在用電高峰期的用電量。智能電網由此出現。坎貝爾還發明了一種無線控制器,使大樓的各個電器相連并實現有效控制,自此揭開了智能電網時代的序幕。智能電網又名“未來電網”,是指將先進的傳感量測技術、信息通信技術、分析決策技術和自動控制技術與能源電力技術等這些先進的技術和電網基礎設施集成的一種新型現代化電網。
2.智能電網的特征
智能電網具有自愈、互動、兼容、經濟、協調、高效、集成、綠色、優質的特征。其具體表現如下:自愈是指現代化的電網在電力供應方面能不斷發現自身的故障或問題,做到及時糾正和控制,快速解決,減少停電時間,降低經濟損失,最終保證供電質量。互動是指為了達到雙方相互適應,在現代化的電網中,智能電網可以實現“雙向交流、雙向通信”,各電力用戶可以明確看到電費的價格,用戶根據實際情況選擇符合自身實際情況的供電方案及價格。兼容是指現代化電網允許即插即用的和電能儲存設備及可再生能源等任何電源相連接,具有很強的兼容性。高效是指智能電網采用了很多先進技術和監控技術,降低成本、增加效益、實現高效。綠色是智能電網的突出特征,指智能電網通過利用綠色能源、潔凈能源、再生能源來降低環境污染,緩解巨大的能源消耗問題。除此之外,在電網的建設初期就徹底將安全性考慮進去。現代化的電網更適應計算機、數據庫和自動化生產的要求,且智能電網支持地方性革新和持續的全國易。
3.智能電網的先進技術
3.1高速雙向通信技術
智能電網通過采用高速雙向通信技術堅持不斷地自我監測和校正,用先進的信息技術實現自愈。這種高速雙向通信技術設計不同的電子設備,如智能表針、控制中心、電力電子控制器及用戶間網絡化的通信等,利用這些智能電子設備實現網絡化通信,同時還可以堅持監測各種干擾,避免擴大事故,提高對電網的駕馭能力以及服務水平。
3.2發電和儲能技術
發電環節是可以減少排量的,所以智能電網使用風電水電等多種新型能源來進行分布式發電和儲能,對改善環境有很大的幫助,尤其是溫室效應問題。分布式發電技術有風力發電技術、地熱發電技術、生物質發電技術等。分布式儲能有電磁儲能和超導儲能等。由于可以緩解能源供給不平衡,提高供電安全,所以被廣泛應用。
3.3智能固態表針
取消傳統的電磁表計,智能電網采用智能固態表針,智能表針有很多功能,不僅能夠使電力公司與用戶進行雙向通信,而且除計量每天多時段的電力使用情況和電費價格外,還能儲存高峰電力價格信號。還能讓用戶自行根據費率政策編制時刻表,自動控制內部電力使用情況。
3.4智能調度技術
智能調度技術是智能電網中最關鍵最重要的技術,可以全面進行資源優質化配置,高效調度,科學決策管理,預防大面積的連鎖故障,真正實現調度的智能化。
3.5 FACTS 裝置應用
智能電網通過采用新技術,如電子電力技術、大容量儲能技術、超導技術,與負荷特性尋求平衡點來提高電能質量。通過改造和應用各種先進設備來提高電網輸送容量。另外要利用新的網絡結構在配電系統中引進新的電源及儲能設備。
3.6輸配電技術
高溫超導輸電技術和特高壓輸電技術都屬于輸配電技術。高溫超導輸電技術利用高溫超導體材料的特性,和常規技術比有污染小、損耗小的特點。特高壓輸電技術可以實現大功率、遠距離輸電,大大提升輸電能力,實現遠距離電力系統的相互連接。
4.智能化
智能電網正是由于應用了以上所提到的先進技術,才使其充分表現出智能化。可控制、可實時分析和決策、自愈、制動優化調整等等,其中實時分析和決策就是指通過分析信息及數據進行智能化決策。
5.智能化電網在電力技術及電力規劃中的作用
5.1智能化電網在電力規劃中的意義
由于我國有線線路規劃不到位、不細致、不全面,有的新建線路在較短時間內出現超負荷。導致電網建設工程質量無法保證,留下了很大的安全隱患。除此之外,我國電網與電源不協調發展的矛盾在當今社會資源銳減的情況下愈演愈烈,同時,我國互聯網電力輸送能力嚴重不足,資源供給不平衡,大電網的優越性得不到發揮。再次就是電網難以滿足大容量、遠距離輸電的需要,所以電網規劃在電力系統中很重要。
5.2智能化電網的優點
智能電網能夠實現雙向通信,數據整合的智能互動;遇到電力供應高峰之時,及時調度,平衡電力供應缺口;能夠將新型可替代能源接入,實現分布式能源管理;還可以提高供電效率、供電質量得到改善,供電效率提高;智能電表作為互聯網路由器推動電力部門,進行通信、寬帶業務或傳播電視信號。
5.3智能化電網的作用
智能電網利用新型的、潔凈的、可再生的資源間歇性發電,符合當今社會的可持續發展,與當今時代倡導的低碳生活相輔,用最低的成本創作最大的功能。在未來社會的發展中,有望實現智能電網與電信、電視等的統一,具有很大的發展前景。
6.總結
智能電網的發展是全球工業和信息業的新產業革命、技術革命和管理革命,是電網發展的新前景。以此為基礎建設中國特色的智能電網,制定高起點的電網現代化發展戰略,是發展前景也是目前的奮斗目標。
參考文獻
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電力是我國經濟發展中最基礎的能源產業,對促進國民經濟的發展和社會進步有著非常重要的影響。在近幾年,隨著電力行業的大勢發展,電力通信系統作為電力行業的通信網絡,也隨之形成,進而逐步邁向成熟的階段,還有企業施工水平也在日益增長著。所以對于保證未來電力系統的穩定、安全來說,不斷地提高和發展電力通信企業的施工水平是非常必要的。
1、通信系統在電力系統中的應用
1.1電力通信信息的組成
電力通信系統簡言之就是在電力系統中能及時、準確地進行的信息傳送和交換。信源就是消息信號,在電力系統一般比較重要的有調度電話和管理電話的信息;傳真信息;遠程數據信息;運行狀態圖像信息等,可以根據實際需要傳送想知道的信息數據。信道就是傳輸信息的通道。信宿就是接收信號的最終地方。
1.2電力通信信息的應用
電力通信對電力系統實施信息化管理的一種模式。針對于不同的計算應用系統能夠提供與之相配套的服務系統,主要是在智能電網方面的應用。所謂智能電網就是一種電力通信網絡技術結合先進的電力設備形成電網結構。電力通信不僅是專供智能網絡的通信平臺,還支持了智能網絡建設、生產、經營和管理,主要有以下幾個作用:①實現實時在線管理通信監控;②實行網絡規劃、資費管理;③客戶網絡服務等作用。也可以說電力通信在建設智能電網起著基礎性支撐的作用,電力通信實現不了,就根本不可能做到智能電網,也就阻礙了電力事業的發展腳步,對經濟造成不可估量的的損失。目前,電力線通信PLC是一個有發展前景的項目,這項技術可充分利用電力設備帶來電力通信的大力發展,是一種寬帶對接技術,它提供了更全面更直接的對接方式,更方便使用,融合語音、數據、視頻、電力四大功能。而在智能電網的系統結構中要實現信息傳輸需要與最終用戶端的結構部分進行連接,主要有三種方式:①就是利用電力線通信PLC技術作為電力通信接入網來實現智能電網與用戶端的連接;②部署設置。針對于電力通信專用網絡或者是有線數據通信網絡;③租借應用。針對電信運營商的3G移動通信網絡或無線數據高速鏈路。
2、電力系統通信信息企業施工水平的發展
2.1發展歷程
電力通信信息施工企業是由于電力通信信息行業的技術不斷成熟和對技術人員需求逐步擴大的前提下而存在的。電力通信信息企業主要從事的是建設電力系統通信信息網絡化,為各個計算機系統提供網絡服務平臺,同時進行通信網絡信息的開發和維護的工作。在20世紀70年代,隨著電力的出現引起了了第二次工業化,從此電力進入千家萬戶,改變了人類的生活。通信信息這種新型技術在科技發展的進步下也慢慢地滲入了電力系統,而此時的電力系統通訊信息施工企業也開始出現,到現在的普遍存在,技術也開始逐漸穩定。它的存在對電力企業商業化運營、自動化控制及現代化管理起著重要的作用。
2.2發展現狀
在這20年的時間里,電力企業在發展,電力系統通信信息施工企業也在多年的發展中已經取得了重大的進步,從無到有,技術上也不斷地提高,管理水平上也較之前更加的規范。在經濟飛速發展的時代,在電力行業的發展壯大基礎上,對電力系統的要求也越來越嚴格。企業施工管理水平也不僅僅是滿足于符合國家的標準規定,更需要有超越基本水平的意識,這樣才能保證電力企業的發展與進步。雖然現如今的很多企業施工水平已滿足電力系統通訊信息的基本需求,但我國這樣一個經濟發展不平衡的國家還是存在很大的問題。經濟發展水平的不平衡導致了企業施工水平技術高低各不同。對于已經實現電網數字化的區域要求的企業施工水平的標準更高、更嚴格。所以在我國其他區域甚至全國性,還是有電力系統通信信息這方面的技術性人才的短缺現象的出現。
2.3發展趨勢
在我國與國際接軌,走進國際化,踏上創新科技的新旅程后,未來我國電力企業將實現全面化地向智能電網方向發展趨勢,為緊跟腳步,需要儲備大量的電力系統通信信息方面的人力資源和設備設施。電力系統通信信息具有網絡復雜性、波動穩定性、通信實時性、覆w廣泛性、技術可靠和靈活性等特點。正是這么多電力系統通信信息的特點誕生了數字化、高效能的智能電網。對于電力系統通信信息的施工企業的發展帶來以下幾點要求:①技術方面,取代了傳統的技術,轉向數字通訊、信息互聯的新型技術領域使之更加全面化、專業化,逐步達到登峰造極的水平,實現與電力系統并駕齊驅的發展;②人員素質方面,做事態度力求做到精益求精,更加精良化,素質高,責任心強,鼓勵開展人員技術培訓課程,積極學習國內外的優秀技術,結合實際情況靈活運用所學的知識,實施獎勵體制,調動員工積極性;③企業管理方面,更加嚴格化、規范化,逐步實現網絡化管理模式,擴展服務范圍,加強各單位之間合作化地研發技術,提升企業整體形象,提高企業競爭力,保障企業不斷健康壯大。
結語
總而言之,電力企業如果要不斷的向前發展必須依靠的是在專業企業施工人員的努力下使得電力通信系統逐步完善化、現代化、穩定化、安全化,對推進國家電網智能化有著重要和積極的意義,也對促進國家電力經濟化、安全化、穩定化發展具有重要的作用,所以企業需要提高電力系統通信信息的施工水平而邁出這一小步才能為實現電力行業向前邁進的一大。
【參考文獻】:
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1 電子式智能電表的概述
1.1 電子式智能電表的優越性及應用
電子式智能電表,是在電子式電表的基礎上,研制開發出的一種高科技產品。
它主要采用了電子集成電路的設計,不論在使用性能上還是操作功能上電子式智能電表都具有極大的優勢它不僅體積小的特點、還可以進行遠程操控、有效防止竊電、及時預付用電費用等功能,而且可以通過修改智能電表的控制軟件中參數,來實現對智能電表各種使用功能的控制。除此之外,由于智能電表采用電子元件設計方式,電子式智能電表還具有功耗低、精度高、過載和工頻范圍廣等優越性。
由于電子式智能電表各方面的特點及優越性,它在很多方面有著相當廣泛的應用。主要包括:
(1)電能的計量。
(2)用戶用電極限需求量的預測。
(3)用電數據的管理。
(4)電能表運行異常的監控。
(5)智能化需求側管理。
(6)提高配電網負荷預測的準確性的應用。
(7)費用控制功能的應用。
(8)服務電力客戶等。
1.2 電子式智能電表的分類及功能
目前,從全國范圍來看,按照智能電表的結構不同,上大致可分為機電一體式和智能電表全電子式智能電表兩大類;根據抄表方式的不同,電子式智能表可劃分為總線制集中抄表和電力載波抄表兩種類型。從20世紀90年代開始,電了式多功能電能表大面積推廣,其功能表現為:電能計量和復費率功能;最大電能需求量記錄功能;電能量凍結與存儲功能;負荷曲線記錄功能;獨立的RS485通信接日和紅外通信接日功能;電壓和電流的測量功能;失壓記錄功能等。
2 電子式智能電表的發展前景
隨著科技的進步和能源開發領域的日新月異,電子式智能電表在新能源用電利用、優化資源配置、提高負荷預測系統的準確性、用電系統故障分析、智能化用等諸多領域都顯示了它廣闊的市場前景和發展空間。
2.1 將有助于優先使用新能源和優化能源配置
利用電子式電表的智能系統,可以幫助人們優先使用風電、太陽能等新能源。準確地進行用電負荷預測,從而指導新能源的優化調度。這樣可以根據用戶的不同需求作出即時的反應,將很好地實現住宅節能自動化和優化新能源使用管理等功能,為配電系統與主電網中新能源系統的協調控制奠定堅實的基礎,有利于用電企業更好地解決和處理分布式能源與配電網并網運行時還存在諸多問題,將最大限度地提高電網運營的安全性和能源配置的有效性。
2.2 將有利于提高負荷預測的準確度和用電安全指數
隨著智能電表的日益推廣應用,用電大戶可以根據自身用電量的需要向供電公司上傳用電計劃,供電企業將根據用戶計劃用電量、用電時間和各用戶用電計劃的順序作為負荷預測的基本參數,通過電子式智能電表的智能程序對負荷預測系統實施自動干預,這將大大提高負荷預測的精準度,從而減少電網備用容量,提高電網經濟效益。與此同時,供電企業可以根據智能電表對用戶用電情況實時監測的反饋信息,對異常狀態進行即時在線分析、動態跟蹤和自動控制,可以提高負荷預測的準確度和用電安全指數。
2.3 將促進智能用電技術的新發展
智能電表可以通過高科技手段可以對電網運行數據(電壓、電流和功率等)進行即時采集,實現了供電企業由人工抄表向自動抄表轉型,是智能用電發展的顯著標志。以智能電表為網關通過雙向實時通信,會帶動自動編制、優化有序的用電方案以及自動檢測和效果評估等新技術的開發與研制,其結果必將促進智能用電新技術的發展。
3 電子式智能電表給用戶帶來的好處
與傳統的機械電表先比,電子式智能電表具有體積小、精度高、耗能低等優越性。它給用戶帶來的好處是多方面的。對于普通用電用戶而言,它能夠根據用戶預先設置的用電計劃分配用電量,為用戶節約用電開支;對于電力企業而言,減少了人工成本,提高了用戶用電量的準確性,提高了企業的經濟效益;對于整個國家而言,電子式智能電表的廣泛應用,不僅是國家科技發展的需要,也有助于節能減排目標的實現。
4 結束語
電子式智能電能是當代微機技術、數字通訊技術與計量技術的完美結合,它的推廣和應用,是緩解當前電力供需矛盾、實現電力資源智能化管理、提高供電管理部門工作效率、滿足現代用電用戶繳費需求、解決當前電力企業發展過程中各種問題的新辦法,也是促進電力企業和諧、健康發展的新途徑。
參考文獻
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隨著可持續發展理念的提出,加強資源的優化配置和可持續開發成了當前各個行業發展的新趨勢,對于電力事業的發展來說,也面臨著資源緊缺的現象,因此做好電力的優化管理和配置就需要革新電力技術,對電力系統進行科學化、專業化的管理。在現代社會中,人們對于電力技術也有了新的要求,其中高效、潔凈和智能化的電力技術具有很好的發展前景,而實現智能化的電網規劃就很好的適應了這一發展的趨勢,并成為今后電網技術發展的主流。智能電網作為一種新的電網管理,他在電力輸送和配置上有了一系列新的變化,對于提高電力資源的效益具有重要意義,對此就需要根據其相應的特點進行分析,從而實現在電網規劃中的有效應用。
1智能電網概念
對于智能電網來說,它是一種智能化、系統化的電力系統管理技術,它通過群體行為對用電設備等進行相互協調和無線的控制。伴隨著智能電網的出現,它極大的改善和優化了以往的電力供應和管理系統,在很大的限度內節約了電力資源。它通過對一些先進的電力技術和電網進行管理和集成,進而組成了一種新型的現代化、智能化電網,從而具備了安全可靠、高效節能的新特點,其主要運用了傳感量測技術、分析決策技術以及制動控制技術和計算機技術等。
智能電網是在市場變化的基礎上形成的新型電力管理理念,在電力系統的管理中,它具有一定的協調性和兼容性,可以實現電力的高效和優化集成,同時可以對電力系統中存在的問題進行分析,進而予以糾正,更好的保證供電的質量。智能電網融合了一系列電力供電和監控管理技術,它可以對用戶的用電特點和情況進行跟蹤分析,更加有針對性的進行供電和電力配置,緩解了電力資源供應緊張的局面,而且通過計算機進行信息化的管理,可以實現更廣地域內的電力交易和管理。
2.智能電網在電力系統規劃中的應用
2.1 智能電網信息模型的建立
在智能電網管理系統中,不但要對電力系統固有的生產屬性進行信息化管理,而且將各個數據之間的層次分布關系整理清楚。所以說,智能電網管理系統模型既包含了生產屬性信息,同時也包括了空間圖形信息。空間圖形信息可以準確描述電力系統的各個空間位置,這一系列工作在GIS技術通過坐標(X,Y)可以得到很好的表示;而電力技術及電力系統屬性信息數據量非常龐大,它采集了大量的地物特征,以及各種各類的電力設備,不僅能夠對生產設備實施信息化操控,還能對電力系統中固定設施進行全程監控,反映在幾何數據模型中,這些生產工作都是由幾何圖形表示,他們都是點、線、面的對象集合,而且通過這些地物可以組合成為電力系統環境下的所有地物,并分別具有各自的屬性特征與幾何特征。因為在網絡處理中電力技術及電力系統生產條件與過程數據的狀態分不開關系, 所以對于過程數據模型,我們也可以通過位置來建模;用托肯建模的方式可以對過程實例狀態進行建模;在確保遵循模型演進規則后,智能信息工作流網模型的完整性才能得以保障。
2.2 數據庫的分成自動化連續更新
基于當前計算機軟件技術環境下,所有的電網數據庫的信息系統都應該實行統一模式管理,其數據庫內容可以下述方法進行分層自動化連續更新:首先,不斷地通過電網元件處的數據自動采集系統對本地數據庫的實時記錄進行自動更新。該數據更新模式,通常可以同時運用于發電廠、變電站、煤礦等單位控制中心的數據庫,并且直接對上一個控制中心的據庫進行相關的修改更新。這樣就能有效的克服了。系統操作顯示速度太慢的弊端。及時建立緩沖區于服務器端,大量存儲常用數據,提升服務器操作效率,進而提升工作流網絡的性能。如此一來,隨著底下數據庫信息資源的改變,“級聯式”自動化連續更新工作也就展開了,區域控制中心、中央控制中心的數據庫自然而然地就自動地實現了更新的目的。
2.3 電力系統的智能化規劃和管理
智能電網實現智能化、優化調度,進行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能電網的最大優點是能夠利用新型的、潔凈的、可再生的資源進行間歇性發電,實現保護環境、減少資源損耗,對于當今時代所提倡的“發展低碳經濟、生活”是有積極的作用,符合可持續發展,在未來的發展中,有望實現智能電網與電信、電視等的統一,具有很大的發展前景。由上述內容可知,在統一模式下的信息系統中,智能電網對電力子系統的控制管理內容,可以通過四個步驟來得以實現,即自動檢查、自動尋的、自動求解和自動執行。這當中的“被控制管理的電網子系統”既能夠是一個系統層子系統,也可以是電網元件或廠/站層子系統。對于一個系統層子系統而言,其功能就是通過利用各級調度控制中心的管理權限,對智能電網在電力系統規劃的安全性、合理性、經濟性進行盡可能全面的分析,并對系統的所有目的狀態實施檢查和監視,實現對智能電網子系統所有狀態的智能化監控。
2.4 系統交互組件
所謂業務交互組件具備維護與信息更新查詢功能,該組件可以根據煤電力系統規劃工作中機器設備和管理設施的起止運行時間、種類等屬性及時預警消息,電力設備信息變化時它可以及時更新維護數據。業務交互組件還擁有設置煤礦管理系統的相關參數、維護系統數據庫、權限管理等維護功能。用來查詢系統屬性、顯示系統的組件是由子系統渲染、交互及屬性查詢組件三方面構成的。渲染組件包含兩個組成部分,這兩部分即為矢量和柵格,這是它運用了矢柵混合技術產生的結果。交互組件可以實現電力系統的漫游、縮小、放大等眾多功能,且能夠以用戶初始位置為依據制定捷徑。操作人員還可以應用屬性查詢組件點選查詢各種設施屬性信息或者利用SQL語言實現更為復雜的查詢功能。
3智能電網新技術在電力系統規劃中作用
3.1電網規劃在電力系統中的意義
由于現在我國電網規劃工作規劃不到位、不全面等原因,甚至有些新電網建設投運在較短的時間內就出現超負荷、長期負荷等,還有些施工難度大。總之,因為各種原因造成無法保證電網建設工程質量或存在較大的安全隱患等等。
除此之外,我國存在著電源與電網這兩種發展不協調、不平衡的問題。這一矛盾在資源銳減的當今社會中越來越激烈,同時由于我國的電力輸送能力較差,我國資源供給不平衡問題仍然嚴峻,還造成交通緊張等,例如我國北部、西部的電力往我國負荷較為密集的地區輸送較為困難。
另外,我國互聯電輸電能力較差,區域之間的電網互濟與跨流域補償等能力也較差,由于上述各種原因,想要大容量、遠距離傳輸電是較難滿足需求的。所以電力系統中的電網規劃很重要。
3.2智能電網具有的優點
智能電網具有實現雙向通信、實時監控與數據整合、及時調度、智能化資源配置、接入新能源實現分布式能源管理等優點,從整體上看,智能電網使供電效率得到提高,供電的質量得到改善,實現電網商業化,同時對環境保護、減少資源消耗有積極作用。
3.3智能電網規化在電力系統規劃中的作用
智能電網實現智能化、優化調度,進行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能電網的最大優點是能夠利用新型的、潔凈的、可再生的資源進行間歇性發電,實現保護環境、減少資源損耗,對于當今時代所提倡的“發展低碳經濟、生活”是有積極的作用,符合可持續發展,在未來的發展中,有望實現智能電網與電信、電視等的統一,具有很大的發展前景。
除此之外,由于智能電網具有“自愈”的特點,該功能能提高電網的安全性,對于企業的發展是有利的,同時,企業的發展促進了智能電網的發展。
總結智能電網對電力系統的規劃的作用,共有三點:電網規劃需要更加注重資源戰略計劃的發展,電網規劃需要注重用戶側的特性,電網規劃需要更加注重電網的動態運行特點。
4結語
綜上所述,通過將智能電網應用到電力系統中來,不但可以大幅降低電力企業管理難度,還能很好地控制技術成本,最終求得電力規劃管理的最優化解。 為此,我們務須不斷探索新型智能電網技術在電力系統的應用策略,做到事前規劃,提前排除,預先處理,未雨而綢繆,防患于未然。 全面加強煤電力技術與電力系統規劃水平,使電力系統的規劃作業更加安全穩定地進行,確保實現電力系統規劃零故障目標,以便更好地為社會主義現代化服務。
參考文獻:
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篇10
1.3風力發電技術當前在風力發電的市場上,主要采用的主流發電機組都是雙向感應發電機與永磁同步發電機等設備。也就是說風力發電的過程中,可以根據風力轉子勵磁電流的頻率、速度,有效地實現控制發電機組有功功率和無功功率額目的,利用讓風力渦輪機的多級智能電網變速的特點,提高風能利用率,但是永磁同步發電機只能借助于全功率變頻器才可以。因此我們說,在智能電網中運用風力發電技術,可以更好的利用自然資源與能力,節省更多的人力物力與財力,節能環保。
1.4太陽能發電技術太陽能發電也叫光伏發電,因為在智能電網中,太陽能經常使用一個光伏陣列或一個數字光伏模塊和逆變器,蓄電池互連線,其是借助光伏陣列形成的。在光伏發電系統中,是基于一定的互連的當前值,因此在當前的調整中,在電池的幫助下,控制器對蓄電池組進行雙向的充電和放電控制,實現智能電網的安全可靠運行穩定的電力供應。
1.5高壓直流輸電技術所謂的高壓直流輸電,是使用的穩定直流沒有感抗,容抗也不工作,不同步問題,實現的。高壓直流輸電技術運用的遠距離大公路的直流輸電方式,這種方式在輸電的過程中,電容量非常大,而且比較文星。尤其是在架空線路和電纜遠距離輸送傳統電力,這種技術也同樣適用于通信系統要求獨立場合的連接。在智能電網中使用高壓直流輸電技術提高了電網的安全穩定性能。
2電力技術在智能電網建設活動中發揮作用
綜上所述,電力技術在智能電網的建設中發揮了重要作用,在這一點上,總的來說是很容易的。電力技術在智能電網建設中的影響具體的來說不外乎一下幾點:第一改善和提高電網運行水平和控制能力;第二滿足用戶對電能質量的需求,和改善電網服務質量;第三優化了電網資源配置能力;第四確保和提高電網互聯的風能和太陽能系統容量;第五對大中型城市電網容量和電流的提高,有效促了信息社會的發展。
篇11
中國風力資源極為豐富,風能發電很可能作為可再生能源的主力軍在今后能源產業中起到領軍作用。中國氣象科學院研究員朱瑞兆提供的數據顯示,中國風能資源僅次于美國和俄羅斯,居世界第三。已探明的中國風能理論儲量為32.26億千瓦,可利用開發為2.53億千瓦。風能如果能夠全部利用起來,將滿足當前能源需求的近1/4。
陸上風電市場化競爭效果顯著,規模經濟引領風能成本大大下降。中國風能市場從2003年開始推進市場化運營,經過7年的高速發展,陸上風能已經全面開發。風能資源最豐富的內蒙古、新疆及東北地區的一級城市風力發電的招投標及建設工作已經完成。目前風能開發工作已經開始向風力資源較為豐富的二三級城市發展。
海上風能尚處于起步階段,有著巨大的發展空間,將成為未來5年的投資熱點。中國擁有十分豐富的近海風資源,我國近海10米水深的風能資源約1億千瓦,近海20米水深的風能資源約3億千瓦,近海30米水深的風能資源約4.9億千瓦。另一方面,東部沿海地區經濟發達,能源緊缺,開發豐富的海上風能資源將有效改善能源供應情況。
風能電力的并網問題將成為今后幾年風力發電的瓶頸。風能由于風速、風量的不可控因素導致其電力為低質量電力。風能資源豐富的地區多處于中國西北等偏遠地區,當地對于電力的需求較小,已有的電網建設較為薄弱。不穩定的風力發電的電能上網時對電網的沖擊很可能導致整體電網的癱瘓。智能電網的發展可能解決風力發電上網的難題,但智能電網的建設在中國尚處于起步階段。
已投入運營的風機質量問題將在今后5年凸顯出來,對未來風力發電的發展帶來困擾。風力發電在最近幾年發展過快,國外成熟市場中一臺風機從研發、實驗到實際進入市場開始發電需要5~10年的時間。而中國市場最近5年風力發電市場的急速發展導致眾多風機從研發到實際運行的時間大大縮短為1~3年。風機在運行中的不穩定和研發時期的準備不足導致的一系列問題將在今后幾年中暴露出來,成為風力發展的主要障礙。
其他新能:有瓶頸 待發展
太陽能光伏發電最近幾年受到專家質疑,其發電成本難以在短時間降低,發展前景不容樂觀。光伏發電的主要材料多晶硅本身對環境的污染和破壞將難以抵消用其發電帶來的節約,這將成為制約太陽能發電的最關鍵的問題。太陽能光熱發電可以規避多晶硅的制造環節而成為太陽能發電的新寵。然而光熱發電的目前技術瓶頸尚未解決,其發展前景并不明朗。太陽能發電目前的成本比水電和火電發電成本高出四倍,基本靠國家補貼進行發展。如果太陽能發電未能在早期形成規模性發展,其成本很難得到實質性的降低,不可能和風能一樣形成有效競爭,將很難替代傳統能源。
小水電受水利資源及地理位置的限制,具有不可擴張性,這限制了它在新能源發展中的地位。小水電是指容量5萬千瓦以下的水電站,小水利發電由于其對生態環境的基本沒有破壞,因而,被列為新能源的發展之列。中國的小水電資源分布廣泛,特別是廣大農村地區和偏遠山區,適合因地制宜開發利用,解決當地人民用電困難的問題。小水電的技術已經相當成熟,小水電站投資小、風險低、效益穩、運營成本比較低,在國家各種優惠政策的鼓勵下,全國掀起了一股投資建設小水電站的熱潮。水利資源具有不可擴張性,因此,今后,小水電資源很難像風能、太陽能資源等成規模并不斷擴張。
生物質能有待成熟的、真正能夠運用到市場的技術研發,才能形成規模化發展。生物發電可以利用垃圾、廢物進行發電,對環境的凈化有很大的幫助,因而最為符合低碳經濟發展的主旨。中國現有條件下,生物質能面臨能量轉化效率低、中間成本高、外部性顯著、原料“稀缺”等難題。這些技術難題難以逾越,突破性技術尚未形成,嚴重制約其發展前景。
篇12
引言
在當今時代,正面臨著能源短缺的局面,可持續發展是當今社會發展的主流,所以在電力技術方面,現代社會對電力技術有著更高的要求:電力高效、潔凈、零排量。新的電力技術極具市場前景,而智能電網正能夠適應當今市場發展的需求,因為智能電網是“可靠、安全、經濟、高效、環境友好”的,智能電網逐漸成為現代電網的主流。
1.智能電網的概念與特點
在2005年,埃貝爾發明了一種利用群體行為原理使大樓電器相互協調的技術和一種無線控制器,智能電網由此時開始出現。智能電網又稱“未來電網”,它不是一件事或物,而是將先進的一些技術以及電網基礎設施集成的一種新型現代化電網,具有“更可靠、安全經濟、高效、更環境友好”的特點,其關鍵技術領域涉及較廣,具體有傳感量測技術、分析決策技術、制動控制技術、計算機技術等等。要想清晰認識智能電網,需要從其概念、內涵特征、關鍵技術、智能化等各方面進行分析。
2.智能電網規劃的作用
2.1 電網規劃在電力系統中的意義
由于現在我國電網規劃工作規劃不到位、不全面等原因,甚至有些新電網建設投運后在較短的時間內就出現重載、長期超負荷等現象,還有些項目施工難度大。總之,因為各種原因無法保證電網建設的工程質量,造成后期存在較大的安全隱患。除此之外,我國存在著電源與電網這兩種發展不協調、不平衡的問題。這一矛盾在資源銳減的當今社會中越來越激烈,同時由于我國的電力輸送能力較弱,我國資源供給不平衡問題仍然嚴峻。上述各種原因,想要大容量、遠距離傳輸電能是較難滿足需求的。所以智能電網的規劃在電力系統中的重要性尤其突出。
2.2 智能電網具有的優點
智能電網具有實現雙向通信、實時監控與數據整合、及時調度、智能化資源配置、接入新能源實現分布式能源管理等優點,從整體上看,智能電網使供電效率得到提高,供電的質量得到改善,實現電網商業化,同時對環境保護、減少資源消耗有積極作用。
2.3 智能電網在電力系統規劃中的作用
智能電網實現智能化、優化調度,進行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能電網的最大優點是能夠利用新型的、潔凈的、可再生的資源進行間歇性發電,實現保護環境、減少資源損耗,對于當今時代所提倡的“發展低碳經濟”是有積極的作用,符合可持續發展,在未來的發展中,有望實現智能電網與電信、電視等的統一,具有很大的發展前景。除此之外,由于智能電網具有“自愈”的特點,該功能可以提高電網的安全性,對于企業的發展是有利的,同時,企業的發展也促進了智能電網的發展。總結智能電網對電力系統的規劃的作用,共有三點:電網規劃需要更加注重資源戰略計劃的發展,電網規劃需要注重用戶側的特性,電網規劃需要更加注重電網的動態運行特點。
3.智能電網建設中電力工程技術的總體應用
3.1 電源領域的應用。電力工程技術能夠為智能電網的各種設備提供不同的電源。具體包括直流、變頻以及恒頻的交流電源等。例如,在蓄電池充電中,一般是采用直流電源,在變電所的操作中,既可以采用直流電源,也能用交流電源,而在大型或者小型的計算機中,可以采用高頻的開關電源。
3.2 輸電中的應用。由于智能電網要求具有較高質量的電能以及較為穩定的電網工作狀態,而實現這些要求需要電力工程技術中的諧波抑制技術以及無功補償技術的支持和配合。另外,電力工程中也不斷出現新的裝置,例如,超導無功補償裝置以及薄型交流變換器等。有一些國家在一些輸電工程中由于線路比較長,或者是輸電的容量比較大時,一般都是通過直流電的輸電方式來進行的。在我國輸電線路的建設工作中,尤其是一些高壓直流電的輸電線路,通常都利用晶閘管變流裝置作為送電與受電兩端的整流閥和逆變閥裝置。這些設備的應用,大大提高了電網輸送的穩定性以及容量。這些裝置用在配電網中,能夠防止電網突然間停電,或者電壓的突然降低和閃變,從而提高了供電的質量。這些功能和智能電網的建設要求相符合,因此,能夠在智能電網建設中加以應用。
3.3 發電中的應用。電力工程技術是一種現代的新技術,它通過電力和電子設備,實現電能的轉化以及控制,大大降低了能量的消耗量,同時還能減少機電設備的使用,工作效率也因而提高。目前,很多半導體的功率元器件的容量都大大提高了,并且向著高壓化的方向發展,在電力工程技術中出現了各種各樣的新技術,例如以高壓變頻為代表的電氣傳動技術,以SVC為代表的柔流輸電技術,以智能開關為代表的同步開斷技術,以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術,以動態電壓恢復器為代表的用戶電力技術以及靜止無功發生器等。
4.電力工程技術在智能電網建設中的具體應用
4.1 電能的質量優化技術。該技術在智能電網建設中的應用,需要建立在電能的質量等級劃分以及評估方法體系的完善的基礎上,對供用電的接口所具備的經濟性能進行分析,從而建立起用戶經濟性以及技術等級這兩個評估體系,并借助法律法規的不斷完善,來促使智能電網的建設往經濟且優質的方向發展。電能的質量優化技術的應用,具體涵蓋了直流有源濾波器相關技術、自適應靜止無功補償技術、電氣化鐵道平衡供電技術、統一電能質量控制器以及連續調諧濾波器關鍵技術等。這些技術能夠使得電能的質量大大提高,并且降低了其使用的成本,從而具有較大的應用市場。
4.2 柔流輸電技術。該技術是將清潔度高的新能源等輸入電網中的主要技術,它是在微處理以及微電子技術,電力技術、電子技術以及相關的通信和控制技術的基礎上形成的能夠對交流輸電實現靈活控制的技術。因為我國的智能電網建設主要基礎是電壓很高的輸變電,在整個建設過程中需要將一些新的清潔能源輸進去,并實現能源的隔離等,而柔流輸電則適應了這種要求,在智能電網建設中的需求不斷增長。將電力工程技術和先進的控制技術結合起來,能夠實現對電網中各種參數的控制和調節,從而促進了電網的穩定運行,輸電過程中的損耗也大大降低,并且輸電線路的輸送能力也提高了。
4.3 高壓直流輸電技術。當前的直流輸電系統中,很多環節都采用交流電,但是輸電過程是用直流電的。采用該技術能夠利用控制換流器,實現整流或者逆變的工作狀態。一些重量比較輕的直流輸電系統中,換流器一般是由一些可以關斷的元件組成的,它有利于提高輸送的穩定性,且具有較高的經濟性能。能夠應用在遠距離或者近距離直流輸電工程中,還能為一些孤立的地域例如海島供電。高壓直流輸電技術在我國的遠距離輸電中應用很廣泛,其應用趨勢將不斷地向更遠距離以及更大容量的輸電工程中發展。
4.4 能源轉換技術。未來社會中的能源發展方向應該是實現低碳經濟能源。也就是將能源的消耗量以及對環境的排放和污染控制在最低水平上,低碳經濟能源的核心是在能量的轉換上采用先進技術對其進行創新,實現能源的高效利用。目前,太陽能與風能等自然能源已經成了世界上利用最多的用于能量轉換的能源。在智能電網建設中采用能量轉換技術,其發展的方向是促進對可再生能源的利用,并提高對各種并網技術的利用。
5.結束語
智能電網是電網發展中一種新前景,成為“全球工業與信息業的一次新產業革命、技術革命、管理革命”。建設中國特色的智能電網,并以智能電網為基礎制定出中國較好的電網現代化發展戰略,是我國目前的奮斗目標,也是發展前景。
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在新世紀社會的快速發展下,不但經濟發展得到了促進,科學技術也得到了快速的提升。在上世紀40年代末期,我國開始接觸電氣工程自動化技術,到現在這項技術在我國已經趨于成熟并且不斷的在突破,已經完全達到了現代化水平。電氣工程自動化技術不但能夠節省時間和人力,還能夠提高工作效率。因此,隨著我國的綜合國力的不斷增強,在未來的發展中,它一定會擁有非常廣闊的發展前景,推動我國各領域的發展。
一、電氣工程自動化技術的應用
(一)應用在電網調度
傳統的電網檢測工作是基于繼電器實現的,其工作繁瑣又枯燥,這樣的方式不但在人力和時間上造成了極大的壓力,同時還存在著極大的不確定性。但是隨著自動化技術的不斷發展,應用在電網調度中,不但提高了靈敏度,還大大提高了工作的效率,節省了很多時間和人力。在電網調度中,能應用電氣工程自動化技術的地方有很多,調度中心的顯示屏、打印機、計算機網絡以及工作站都可以應用,它能夠及時的發現電網中出現的異常狀況,分析電力的運行情況,同時啟用解決程序來避免出現安全隱患,形成了一個非常完善的信息系統,對電網進行有效的監督和控制。
(二)應用在電氣工程管理
傳統的方式中,在對電氣工程進行管理時,需要利用壓力儀表,或者是對溫度的觀察來開展管理工作的。但隨著電氣工程自動化的發展,高科技的自動化設備已經完全取代了這種傳統方式,可以在短時間內對流量、溫度、壓力等數據進行準確的采集,還能夠對其進行統計分析,大大縮短了工作時間,減少了人力物力,從而節省了成本投入,推動了電氣工程管理的進一步發展。
(三)應用在發電廠分散控制系統
在發電廠分散控制系統中應用自動化技術實現了遠程控制,能夠將信號的傳輸、數據的處理、任務的執行等通過自動化設備來實現,然后快速的進行數據的整理和分析,對整個生產過程進行監督和維護,在解放了人力的同時推進了發電廠現代化進程的發展。
(四)應用在日常生活
除了在電力控制方面,自動化技術在日常生活中也被廣泛使用,例如我們日常交通中所乘坐的地鐵、輕軌以及磁懸浮列車,都應用了自動化技術。除此之外,在工業的生產中,自動化技術控制著很多大型工業設備的運行,還有供電供暖系統、自動報警系統、銀行自動取款機等。可以看出,電氣自動化技術與我們的日常生活息息相關,而且日后會被應用的越來越廣泛。
二、電氣工程自動化技術的發展前景
(一)與計算機技術充分結合
在這個信息化時代,無論任何設備和產品,都要盡量達到智能化,才能夠符合社會發展的需求。電氣自動化設備是一種集智能化和集成化于一體的設備,與互聯網之間有著密不可分的關系,將電氣工程自踴技術與計算機技術充分的融合起來,不但能夠對數據進行實時的監控、處理和分析,還為企業節省了相當一部分人力和物力,從而提高了企業的經濟效益,與計算機技術的充分結合也會使這項技術獲得更大的發展空間。
(二)從低頻向高頻發展
隨著社會的不斷發展和科技的不斷進步,出現了越來越多的先進設備,在現代工業的發展過程中,我國的工業技術也處于世界較為領先的水平,原有的設備難以滿足現代工業的需求,而且人們所追求的也不僅僅是先進那么簡單,更加具有環保觀念。因此,從傳統的低頻率發展為高頻率,可以使我國的工業不受負荷過重的影響,無論在什么程度的負荷情況下,都能夠順暢的運轉。
(三)設備更加智能化
在工業發展中,實施設備智能化能夠更方便的作業,這種技術使高低壓設備和其他輔助裝置能夠與計算機網絡進行連接,然后實現對設備的控制。現如今這種智能化技術已經在發展當中,也已經出現了一些智能化的設備,因此,在今后電氣工程自動化技術的發展中,一定要重視設備智能化的發展,加大力度輔助推行,使我國電氣工程自動化技術在未來實現全部的智能化。
(四)人員更加專業化
在電氣工程自動化技術的不斷發展下,對于工作人員的專業程度要求也就越來越高,雖然傳統的工業中對工作人員并沒有很高要求,但是隨著自動化技術的不斷發展,對工作人員的信息化、技術化都提出了很高的要求。不但要對工作人員的自身素質有要求,還要對其不斷的進行培訓,使其對電氣自動化設備從本質上有所了解,而且有必要讓技術人員親臨現場熟悉設備,能夠對設備有更深入的了解。電氣自動化不但是一門專業性較強的技術,也是一門綜合性較強的技術,因此,對工作人員的培養,提高其專業程度是十分必要的。
在科學技術的不斷創新和發展背景下,信息化的管理和控制系統已經應用在很多的電氣自動化工程中,實現了對電氣自動化的實時控制和管理,更大的發揮出了工業化設備的價值。現代工程技術已經漸漸進入了全控制的信息化時代,對我國的工業發展意義重大。
三、結束語
現如今,電力工程自動化技術雖然已經是一門先進的技術,改變了原來的工業化生產和人們的生活,大大提升了工作效率和人們的生活質量。但是此技術依然有待發展的空間。在當前社會發展中,創新科技才是第一生產力,所以在未來的發展中,電氣工程自動化技術勢必有著更加廣闊的發展前景,能夠為工業提供更大的生產力,更加方便人們的生活,保證科技的發展與進步,在不斷探索中進行改進和完善,從而推動社會和人類的發展。
參考文獻: