智能电网概述范文
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中图分类号:TM714 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)01-0141-02
2013年6月16日至18日,第三届中国国际智能电网建设、中国国际分布式能源及储能技术设备展览会暨高峰论坛在北京举行。大会以“加快智能电网建设,服务经济社会发展”、“加快发展分布式能源,推动储能技术新变革”为主题,邀请了19个单位的领导、专家学者共计五百余人共同出席,就智能电网相关产业政策与国家能源战略、智能电网的网络安全、相关技术标准、现阶段面临的问题挑战与应对措施、分布式能源冷热供、燃气发电、页岩气、分布式光伏、余热利用、储能技术等方面展开讨论及演讲。
1 国内外智能电网发展现状
1.1 国外智能电网情况
智能电网代表当今电网发展变革方向。欧美各国对智能电网的研究开展较早,且已形成强大的研究群体。美国主要关注电力网络基础架构的升级更新,同时最大限度地利用信息技术,实现系统智能化。目前欧美许多国家均在积极规划推动智能电网建设。2006~2007年欧盟就了《欧洲智能电网技术平台:欧洲未来电网的远景和策略》、《欧洲未来电网的战略研究议程》和《欧洲未来电网发展策略》等重要文件,描绘了欧洲智能电网发展的路线图。
日本早稻田大学教授横山隆一介绍了日本电力改革与智能电网建设相关情况,日本智能电网建设与电力改革进行了有效的结合,日本的电力改革将分为三个阶段:第一阶段:2015年设立广域系统调度机构。第二阶段:2016年实现零售市场自由化。第三阶段:2020年实现输配电中立化,取消电价限制。
1.2 关于智能电网国际标准
IEC和IEEE国际标准组织已经就智能电网标准的规划和制定进行了大量的工作,中国电科院有关专家参与了相关工作。IEC的标准化管理委员会(SMB)组织成立了“智能电网国际战略工作组(SG3)”,由该工作组牵头开展智能电网技术标准体系的研究工作。IEEE2011年了《IEEEP2030能源技术和信息技术与电力系统(EPS)、最终应用及负荷的智能电网互操作性指南》,IEEE2030为智能电网互操作提供了实用工具和基础知识指南,
1.3 关于智能变电站
智能变电站是智能电网的重要环节,北京交通大学和敬涵教授从时间和空间维度讲述了智能变电站的层次化保护功能,论述了基于冗余信息和分布计算的站域协同保护算法,站域保护将在实现保护冗余化、优化后备保护以及安全自动控制方面发挥重要作用。广域保护将在精确故障定位、广域后备保护以及安全稳定控制等方面保证电网安全稳定。
2 国外分布式能源发展现状
分布式能源包括分布式发电和分布式储能,在许多国家都得到了迅速发展。
2.1 美国分布式能源
美国分布式发电方式包括天然气多联供、中小水能、太阳能、风能、生物质能、垃圾发电等等。2010年这一类的分布式总装机容量约为9200万千瓦,占全国发电量14%。根据美国能源部规划,2010~2020年将再新增9500万千瓦装机容量,占全国发电装机容量29%。美国的分布式发电以天然气热电联供为主,年发电量1600亿千瓦时,占总发电量的4.1%。美国能源部积极促进天然气为燃料的分布式能源系统,利用这些系统先基础发展微电网,再将微电网连接发展成为智能电网。
2.2 日本分布式能源
日本的分布式发电以热电联产和太阳能光伏发电为主,总装机容量约3600万千瓦,占全国发电总装机容量13.4%。其中商业分布式发电项目6319个,主要用于医院、饭店、公共休闲娱乐设施等;工业分布式发电项目7473个,主要用于化工、制造业、电力、钢铁等行业。
2.3 丹麦分布式能源
丹麦是世界上能源利用效率最高的国家,在过去20年中,GDP翻了一番,能源消耗却没有增加,污染排放反而大幅度下降。其主要的措施就是大力发展分布式能源,丹麦80%以上的区域供热能源采用热电联产方式产生。丹麦分布式发电量超过全部发电量的50%,分散接入低电压配电网的风电总装机容量有300万千瓦。
2.4 德国分布式能源
2010年德国分布式发电装机容量约20.84吉瓦,占总装机容量的19.8%。2012年新增光伏发电装机容量7.6吉瓦,占欧盟新增光伏发电装机容量的44%,新增风力发装机容量2.4吉瓦,占欧盟新增风力发电装机容量的20%。此外,德国还有300多个1万千瓦以下的沼气和其他生物质能发
电站。
3 分布式电源国内应用现状
我国分布式能源应用虽然取得了一定进展,但还处于刚刚起步阶段。以分布式光伏和天然气热电联产分布式为例,目前的装机容量分别仅为0.5吉瓦和1.5吉瓦左右,但政规划目标是到2020年分别要达到27吉瓦和50吉瓦,因此,分布式能源具有很大的发展空间。
3.1 分布式能源的示范项目
国网公司先后建立了世界上第一个集“风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电”于一体的张北风光储输示范工程,工程一期建设规模为风电98.5兆瓦、光伏发电40兆瓦、储能20兆瓦,并配套建设220千伏智能变电站一座,总投资约33亿元;建立以风电研发、测试为中心的张北风电试验基地,是世界上规模最大的风电试验基地,是世界上唯一具备开展低电压穿越试验,可对风电机组进行电网适应性检测的风电试验基地;10兆瓦阿里光伏储能电站于2012年年底投入运行,本工程是世界海拨最高、容量最大的高渗透率孤网供电系统。系统采用监视网与控制网双网分离的结构,控制网通过定制非冗余的微源信息进行快速信息交互及控制,保证了微电网的稳定运行。
我国以天然气分布式能源建设已进入实质性开发实施阶段,在北京、上海、广州等大城市的居民小区、商城楼宇、大学城都有一批热、电、冷联产示范工程投运。如:上海浦东国际机场能源中心4000千瓦燃气轮机热电联供项目;上海黄埔区中心医院1000千瓦燃气轮机热电联供项目;广州大学城能源站热电冷三联产项目;成都会展中心热电冷联产项目等。
3.2 光伏并网发电
国家电网去年10月出台了《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,简化了分布式光伏并网流程,促进了光伏行业发展。另外,今年3月发改委下发对光伏发电价格的征求意见稿,虽然具体的补贴数额仍不见定论,但政府对于完善光伏补贴的意愿和尝试,对于迟疑不决的光伏行业而言是个不小的鼓舞。在这些利好因素的激励下,已有多家包括英利、晶科、中电电气在内的光伏生产商推出了一站式的分布式光伏安装服务。
目前光伏组件价格已从2010年的7.5元/瓦降到3.7元/瓦左右,光伏系统成本由2010年的20元/瓦降至当前的9元/瓦左右,而成本下降趋势还将继续。照此估算,即使按照发改委征求意见稿中的0.35元/瓦的补贴计算,在工商业电业相对较高的珠三角地区,有望在未来一两年内实现上网平价。一旦实现,市场积极性将被充分调动起来,珠三角光伏发电将会快速发展。
3.3 分布式天然气发电
中国开展天然气热电联产项目已有十余年的历史,但是一直不温不火,进展缓慢。很多项目或是半途而废或是功亏一篑再或是完全没有体现梯级联供的优势,仅仅用于发电或供热。“十二五”规划提出的1000个天然气分布式能源项目目标似乎也像随风而逝的口号,鲜有听到实质性的项目进展消息。原因主要在于影响天然气热电联产项目的关键因子多且复杂,加之政策层面缺少全盘考虑综合规划的顶层设计,因此,尽管天然气热电联产项目可以带来巨大的节能减排收益,但真正的项目开发落地始终是“前途光明、道路漫长”。
3.4 可再生能源发电预测
风能、太阳能等可再生能源发电出力易受天气影响,而且调节能力较弱,需要改进天气预报的准确性,更加准确地预测分布式发电的变化情况,以减少出力波动对电网的影响。中国电力科学研究院研究建立了数值天气预报系统。该系统的天气预报比气象台的天气预报区域更小、时间密度更大,能提供5×5千米范围内、每15分钟的天气预报,预报时间跨度为72小时。准确的天气预报,为大力发展风能、太阳能发电提供技术术支持。
4 结语
近年来,面对日趋强化的资源环境约束,倡导绿色发展,建设资源节约型、环境友好型社会已成为我国经济社会发展的方向。借鉴国外智能电网发展的先进经验,积极探究适合我国智能电网环境下的分布式能源具体发展模式,为我国实现分布式能源的大规模开发应用,进而彻底解决我国能源紧缺、环境污染等问题,实现节能减排的具体目标具有重要的意义。
参考文献
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兼论中国天然气分布式能源的发展[J].国际石油经
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关键字:智能电网 太阳能 发电政策
中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:
Abstract: with the development of science and technology, the development of renewable energy in China is more demanding, the development of solar energy has become the international competition strategic field, so in our country for the development of solar energy requires a lot of policy to promote, to a very important role in promoting application of solar energy as a clean energy development country's. The development of new energy sources cannot do without China's policy support, in order to adapt to China's market demand, and actively promote the development of new energy sources, China's policy has played a very important influence. This paper studies the policy of solar power under the relevant functions of grid is discussed.
Keywords: solar power policy of smart grid
中图分类号:TM2文献标识码:A文章编号:
随着我国市场经济的快速发展,我国工业化的不断深入,人们生活水准在不断的提高,对太阳能的要求也是进一步的提高,尤其是电力系统的智能化。在我国,相比较于传统的电网设备,存在着陈旧老化的问题,其自动化的水平很低,所以为了适应社会的发展,在各个国家引进智能电网的研究的时候,我国也对智能电网的研究概念重视起来,智能电网的主要内容包含六个方面,他们分别是发电,输电,变电,配电,用电以及电网的调度等。与此同时,太阳能在发电过程中的各个环节都存在着密切的联系,本文针对智能电网中的太阳能发电政策以及发展的相关动态的研究做出分析。
一、智能电网的定义概述
由于世界各国对智能电网的研究存在着很大的差异,其相关的定义也是很模糊。但是他们却有着相同的研究内容,可以从可再生能源的接入、需求管理以及输电网建设的升级。智能太阳能电网有着其独特的特征,即可靠性、互动性、兼容性、集成性等重要特征,根据这些特点以及研究我们可以暂时的对其进行定义归纳,通过以物理电网为基础,建立集成、高速的双向通信网络,使用高级的传感器以及电力电子装置,以先进的监控技术、控制手段、参数的测量以及决策支持系统的技术,在实际的建设过程中实现电网的优化以及高效的管理。
二、智能电网的标准探究
为了达到智能电网的规范发展,我们需要制定比较完善的电网标准,包括美国为首的智能电网的应用都制定了相应的标准。在2010年IEC的网站上推出了智能电网标准的相关映射解决方案,此方案已经得到了多个国家的认可,它为解决方案的时候创造出了多个智能电网映射图,为工程人员进行快速的检索提供一个标准,同时它还指出在这些标准之间存在着相互的影响和交叉。由于智能电网的不断发展,在IEC提供给的标准数据在不断的发生着变化。
三、智能电网发展动态分析相关概述
(一)世界区域的智能电网目标概述
随着世界智能电网的不断发展,政府部门都在采取着措施大力进行扶持,都制定了相应的智能电网的目标。下面对主要几个国家的智能电网的目标进行分析的图表如下:
表1 主要国家区域智能电表的实现目标
(二)智能电网的具体研究问题探究
1、智能电表的造价问题
由于电源设备以及智能电表的造价比较高,这使得在进行智能电网的实现过程中要采用更加优越的方案来减小成本的开支,根据用户的实际负荷的需求来不断优化资源的配置,在现实的改进过程中不断开发智能电网的技术研究,通过降低系统的成本来达成提升设备性能的目标,以此来缓解电网建设过程中消耗的成本与用户消费的矛盾。
2、各国的智能电网的政策不稳定
虽然国际上对清洁能源的理念达成了共识,但是由于昂贵的经济开支、自然灾害、政治导向等各方面的因素,使得各国在实行智能电网的目标的时候,不能够满足既定的目标。因此,虽然制定了相应的发展目标,到那时仍然面临着不确定的因素。
3、电力市场的竞争能力不足
在太阳能的开发上有很多的都是靠政府的财政扶持,其成本比较的高,但是现在太阳能发展却出现了爆炸性的增长,如果政府的财政补贴上慢慢削弱,其成本还是不能够得到明显的下降。然而太阳能的电价与常规的能源不具备竞争力,那么政府的资助不能够成为太阳能的发展长久之计。
4、区域对智能电网的探究
在智能电网的发展中由于区域的限制性,智能电网的发展存在着很大的局限性,根据不同地域的不同政策,对待智能电网的发展存在着不同的限制性,因此区域性的障碍对智能电网存在着阻碍。
四、总结语
太阳能作为一种绿色的再生能源,是我国发电领域的重要组成部分,世界上各国在发展政策的规划和鼓励上都制定的相应的扶持措施,尤其是以日本、美国、欧洲等地的智能电网的发展最为明显。根据我国当前社会的经济国情判断,发展智能电网仍然面临着诸多的挑战,所以只有清楚的认识到智能电网的发展趋势,及时的做出相应的政策调整,才能够跟上时代的步伐,为我国的智能电网太阳能的发展做出贡献。
参考文献:
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[2]钱伯章.国际可再生能源新闻[J].太阳能,2011,16:59-60.
篇3
关键词:无线通信专网;智能电网;综合应用;概述
在最近几年,智能电网得到了很好的发展,以往的电力通信网络已经无法满足主网之外的业务了,而且光纤网络在遇到一些事故的时候,经常会造成损坏。光纤网络通信是有线通信的技术,而在通信技术当中还有无线通信技术,这项技术在很多领域都得到了普遍的运用,因为这项技术比较先进,所以应用起来也很简单。现阶段在智能电网当中也已经开始应用无线通信技术,可以把无线通信技术作为光纤通信技术的一种补充,所以在智能电网中应用无线通信专网是很有成效的。
1智能电网的概述
智能电网属于现代电力供应系统,以往的电网无法准确的对电网系统进行实时监控,使用智能电网就可以准确的进行监控,并且保护电网内部的全部元件,使其正常运行,在智能电网当中,主要的元件有发电机、输电配电系统、温控以及终端用户等等。而且在智能电网中还有着可以双向流动的电流和数字信息,所以,这样的电力供应网络使用自动化的效果也很好。从电网的角度而言,智能电网的原动力主要包含了四个方面,第一方面是可以保证系统安全稳定的进行工作,这样可以有效地对一些事故进行防御,这样才能防止出现停电的问题,提升设备的使用率,而且还可以提升电力网的稳定性。第二方面是针对分布式电源的应用,现阶段我国需要稳定的发展,所以要将环保的观念深入每个人的心中,在电力网中,对于一些再生能源的运用也变得越来越多,如风能、太阳能等,这些能源可以直接接入到配电系统当中。第三方面是市场的需求主要偏向于管理,因为现阶段我国很重视对生态环境的保护,所以电力企业也要寻找一种合理的方法,除了分布式发电以外,智能电网的另一个重要的原动力就是侧响应。第四个方面是数字化技术的普遍,数字化技术也针对智能电网提出了一些新的要求,以往的电力网无法满足数字化技术的需求,所以一定要运用智能电网来满足这些需求。一般来说,智能电网需要有6个方面的技术来全方面的展现出智能电网的功能。第一方面是要有灵活的网络,智能电网属于一个智能化的系统,一定要有一个灵活的网络才可以达到输电送电的需求。第二方面是智能电网属于一个高度集成的通信系统,这才能让智能电网有效地对系统中每一个用户进行控制和信息的互换,这才可以让系统中的每部分都可以实现双向通信。第三方面智能电网还需要有传感和测量的技术,智能电网只要具备了这两项技术才可以进行远程监控和控制管理的工作,而且可以提升系统响应的速度,而且也确保系统可以准确的进行响应。第四方面智能电网还需要具备电子电力设备、超导技术以及储能技术。第五方面智能电网还需要有对系统进行监控的方式,这才可以对智能电网中出现的问题及时的进行排查并且维修。第六方面智能电网还能经过工作人员的帮助来进行决策。智能电网其中一种重要的基础就是要有灵活的电网结构。
2无线通信专网在智能电网中的综合应用
因为无线通信网络有着非常好的图像传输技术,所以可以根据高清视频监控来对变电站和传输线路等很多相关的设备进行监控,这才可以对所有设备的运行情况进行了解。而且针对部分地理位置比较远的输电线路和电力设备来说,经过对无线通信技术的综合应用,可以实时的对这些较远地区的设施运用监控设备来将实时的视频画面传输回来,这样不但可以提升电力设施的自动化控制,还可以确保电力设施运行时的安全,因为经过视频监控可以清楚的看到所有设施中所出现的安全问题,然后及时的使用有效地方法来对这些问题进行解决,以免出现更加危险的情况。而且无线通信技术在智能电网中的应用可以使许多方面的成本都得到控制,提升电力管理的水平和效率。无线网络满足了系统设备的需求,还能对一些绝缘状况进行实时的监督,控制好绝缘温度的差别。总的来说,在智能电网中应用无线网络通信技术可以有效地对一些有关的数据进行传输,同时还能经过无线通信专网来实时检测高压并联电阻器。此外,在进行检测的时候,还能对高压断路器和组合电器进行实时的监测,让工作人员可以快速准确的找出问题并且及时的对问题进行解决。此外,还可以把无线通信技术运用到避雷器中,来对避雷器进行检测,并且监测避雷器是否有漏电的状况。最后,无线通信专网在智能电网中的应用还可以表现在电缆设备的监测当中,它可以对电缆的运行温度、电缆随到和护套进行实施的监控。而且无线通信专网在智能电网中还应用在了很多的地方,应用范围非常的广。
篇4
【关键词】智能微电网;可再生能源;关键技术;应用展望
1、引言
近年来,世界范围内发生了数次大面积停电事故,电网脆弱性更加充分地暴露出来,难以满足用户多样化的供电需求。与传统集中供电模式相比较,分布式发电以其接近用户侧、运行方式灵活、就地消纳清洁新能源等优点受到广泛关注。然而,分布式发电技术自身存在诸多潜在弊端,如电源接入成本高、功率输出波动等,其规模化接入电网后会给电网运行控制带来一系列影响。为了协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式电源给电网和用户带来的潜在效益,智能微电网作为一种新型分布式能源组织形式应运而生,迅速得到国内外学者的广泛关注。
2、智能微电网概述
智能微电网是集成先进电力技术的分散独立供能系统,靠近用户侧,容量相对较小,将分布式电源、负荷、储能元件及监控保护装置等有机融合,形成了一个单一可控单元;通过静态开关在公共连接点与上级电网相连,可实现孤岛与并网模式间的平滑转换;就近向用户供电,减少了输电线路损耗,增强了抵御来自上级电网故障影响的能力。当上级电网发生故障或电能质量不能满足要求时,微电网切换到孤岛模式下运行,保证自身安全稳定运行。
综上所述,智能微电网主要具有以下特点:
(1)自治性:微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统,运行方式灵活,可以独立自治运行,实现自我控制、保护与管理。
(2)互动性:微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上,实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。
(3)多元性:微电源构成多元化,有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。负荷类型多元化,有敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等。
3、国内外微电网研究现状及关键技术
微电网的接入对大电网运行带来诸多影响,如电网安全稳定、电能质量等问题。微电网承受扰动的能力相对较弱,尤其是孤岛模式下,考虑到风能、太阳能资源的随机性,系统安全面临着更高的风险,因此需要从技术内涵角度对智能微电网的关键技术,如系统设计、运行控制、能量管理、经济评估等进行深入研究。
美国电气可靠性技术协会(CERTS)最早提出了微电网的概念,允许微电网并网运行和电量销售,旨在解决分布式发电接入大电网安全可靠性问题,得到了美国能源部的高度重视。当上级电网发生故障时,微电网无缝解列或孤岛运行,故障恢复后可与上级电网重新连接,保证重要用户不间断的电力供应,对当地电压起到支持与校正作用。美国北部曼德瑞沃建立了第一个微电网示范性工程,微电网基础理论与关键技术已在测试基地得到了成功验证。
日本针对能源日益紧缺、负荷逐年增长的现实背景,注重新能源的开发利用,展开了微电网关键技术研究,提出了灵活可靠的智能供能系统,在配电网中加入灵活交流输电装置,利用快速、灵活的控制器,实现对配电网能源结构的多元优化,满足用户需求。日本新能源与工业技术发展组织(NEDO)积极支持一系列微电网示范工程,鼓励可再生能源发电技术在微电网中的集成应用,在网架结构、系统集成、热电综合利用等方面做了精细化的研究,分别在青森、爱知和京都建立了示范工程,其中青森县八户市示范工程全部采用可再生能源供给用户电能和热能。
从电力市场、电能可靠供给及环境保护等方面考虑,欧洲各国积极致力于微电网关键技术的应用研究,利用智能控制技术、先进电力电子技术实现了集中发电与分布式供能的高效紧密结合,积极鼓励社会各界参与电力市场,共同推进微电网发展。微电网运行控制、继电保护及互动通信等关键技术在实验室平台上得到了验证。希腊、德国、西班牙已建立不同规模的微电网示范工程,其中德国太阳能研究所(ISET)建成的微电网试验基地规模最大。此外,丹麦OESTKRAFT公司、意大利CESI公司、葡萄牙EDP公司和西班牙LABEIN公司都建立了微电网试验基地进行相关技术研究。
我国微电网研究处于起步阶段,含风力、光伏发电、储能元件的多能源微电网系统的运行控制技术成为研究热点。近年来,“973计划”、“863计划”等国家高科技项目大力资助微电网关键技术的研究。国家“863计划”项目浙江南麂岛微电网示范工程致力于打破海岛电力供给瓶颈,改善海岛能源结构,保障居民可靠用电。天津中新生态城、江西共青城等智能电网综合示范工程中均采用集成多种分布式电源、储能系统的微电网结构。吐鲁番新能源城市微电网项目是全国首个城市级别的微电网示范工程,也是目前国内装机容量最大、涉及用户范围最广的微电网工程。项目采用屋顶光伏发电系统,装机容量达到13.4MW,为7千余户家庭、2万多居民提供电能,实行“自发自用、余量上网、电网调剂”的机制。
4、我国微电网应用展望
微电网作为大电网的有效补充,实现新能源发电并网的协调控制与优化运行,避免极端恶劣天气状况对大电网的不利影响,保障电力安全可靠供应,符合我国智能电网的发展趋势。目前我国微电网发展处于起步阶段,还需要进行技术、政策、管理等方面的研究与实践。
1)微电网运营模式方面:目前我国微电网范围界定尚不明确,运营模式尚未理顺,需要在提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制电能质量要求、降低运行成本等方面积极开展适合我国国情的微电网运营模式的研究,为规范和引导微电网投资建设提供有力依据。
2)微电网规划建设方面:需要对国内外微电网建设的优秀经验进行系统性提炼,研究并提出实用化的微电网典型供电模式,为我国微电网规划建设提供规范性的引导。
3)微电网关键技术方面:微电网运行协调控制技术是微电网技术的核心。虽然国内已开发出微电网运行监控系统,但难以满足实时性更强、灵活性更高的要求。需要开展微电网协调运行控制的技术攻关,实现微电网内部及与配电网间的协调运行。
篇5
【关键词】城市智能电网 故障定位 在线监控 实时监控 故障预警
城市电网的正常运转保障着城市供电的稳定性,然而,由于城市电网是一项复杂的大工程,在城市电网的运行过程中存在着太多的不确定因素,甚至气候和天气条件、设备的老化和一些难以预料和控制的自然环境因素都会导致城市电网系统出现故障和引起故障扩大化,最终产生严重的后果。而城市智能电网故障在线监控的出现无疑针对性的解决了这一问题,强调监控的实时性,一旦出现问题及时预警,将电网故障控制在可控范围内。
1 城市智能电网故障在线监控研究概述
城市电网一旦出现问题故障,不仅会给人们的日常生活带来不方便,还会影响企业经营和工业生产等,带来巨大的经济损失,甚至会造成安全事故。因此,强调城市电网的安全稳定是城市电网工程的重点,大力发展城市智能电网故障在线监控研究已经成为工程的必要项目。对城市电网故障进行实时在线监控就能第一时间发现电网故障,及时处理并降低危害。通过在线监控设备对城市电网系统进行数据采集传输并实时监测,经过GPRS等可行的通讯方式返回数据到主控系统进行数据交换和信息交流,综合反馈数据进行电网线路故障警报,也可以使用短信提醒,方便迅速,最终目的实现城市电网系统的安全、可靠、有序、正常运行。
2 城市智能电网故障在线监控研究目标
电网故障监控系统应该是一项工程量大、综合各个方面信息,使用多种技术,对整个电网实施实时的监控和故障预警。这要求着数字调频技术、网络通讯技术、计算机网络技术、数据库、单片机程序、传感器数据采集、故障报警、GPRS技术、GIS信息整合处理等,也只有经过科学的、合理的电网故障在线监控控制,才能实现电网安全、稳定运行的最终目标。研究目标也是研究的最终目的,也是研究的实际意义。通过电网智能故障在线监控能够保证人们、企业、工厂用电安全,将重大用电安全事故发生的概率降到最低。又能对电路负荷实时监控,包括线路负荷电流、瞬时接地尖峰电流、线路对地电场,能够有效减少过载、过流、过温、异常放电等问题。这些问题的解决不仅能够极大的降低经济和社会损失,更能快速发现故障、迅速定位故障、快速排出故障。
3 城市智能电网故障在线监控研究内容
3.1 系统组成和原理
城市智能电网故障在线监控系统主要包括主站系统和众多的故障检测点装置,其中,主站系统是整个系统的核心,担任着接收信息、处理信息、对比数据、判断故障、及时预警等的重要任务。对整个城市电网进行分段设置故障检测器,既保证覆盖率,又要尽可能降低成本和复杂度,适合的故障检测器密度能够提高数据传输效率,提高主站的稻莘治鏊俣龋从而及时的进行故障预警。在城市电网的关键部位和易故障部位设置故障检测器,进行数据采集,并通过特定的通讯模式进行数据传输,实现数据实时共享,这也是在线监控的基础。故障检测器需要具备低功率、低功耗、长时间使用的特点,需要通过高压导线感应取电。故障检测器能够实时的检测到故障和故障类型,进行故障判断和故障预警,从而达到预防故障和将故障造成的影响降低到最小。
3.2 故障检测
城市电网故障主要可以分为短路故障和接地故障两类。短路故障可以通过数字故障指示器,即故障检测装置进行故障的判定,包括电流突变法和过流速断定值法。针对不同类型的故障,使用不同判据方法,如表1所示。
3.3 系统软件
软件系统是采用的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition),以计算机和互联网为基础,结合电子自动化监控系统。SCADA应用范围非常广泛,包括电力、石油、冶金和化工等大型自动控制领域。软件系统应该能够适应硬件系统,并将功能最大化实现,同时兼顾稳定性和高效性。系统软件应该具备相应的功能,主要包括过程报警、历史存储、数据采集分析处理、故障信息在线监测和故障定位、短信通知、权限管理和运行状况Web浏览等功能。
其中,过程报警是最为基础的功能之一。在对电网数据进行实时监控的同时,发现数据值变化范围、变化速度等异常就需要进行系统报警,提示工作人员进行及时维修和保养。报警需要综合各方数据,并加以数据分析、计算得出能够有效代表系统运行的特征数据,比如极限值、变化率、变化偏差等,一旦这些使用值出现异常状况,就需要进行报警通知工作人员。软件系统还需要实现历史存储,以实现对电网的长期监控和对比分析等。
4 小结
城市电网的重要性不言而喻,关系着居民的日常生活和工业生产、企业经营,城市电网故障就会造成非常严重的后果,不仅人们生活不便,企业工厂遭受经济损失,更会出现安全事故。城市智能电网故障在线监控研究能够从根本上解决电网系统不确定因素造成的运行故障,实现故障报警和故障定位,及时、迅速、高效处理故障事故,将故障危害降至最低,实现电网技术的高速发展和智能电网故障在线监控技术的深入、广泛应用。
参考文献
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作者简介
李波(1979-),男,河南省济源市人。大学本科学历。现国网济源供电公司工程师,从事电网监控专业。
篇6
关键词:智能电网 无线接入技术 运用分析
随着社会经济的不断发展和进步,电网的覆盖面积不断增加,改善了人们的生活水平,提高了人们的生活质量。电力企业的持续供电能力和供电稳定性,是影响电力企业市场竞争力的主要原因,为此,电力企业结合电网的基本情况,展开智能电网的建设,实现对电网内部的各个组分的监控、管理和控制,进而推动电网的稳定运行。
一、无线接人技术概述
无线接入技术是实现无线通信的关键,主要是通过无线介质将终端和网络节点进行连接,进而实现网络间的信息传递功能,通常情况下,无线接入技术的应用,需要遵循相关协议。借由无线接入技术的应用,可以转变传统的信息传递方式,提高信息传递的质量与效率,尤其是智能电网中无线接入技术的应用。可以进一步提高智能电网的运行安全,其中3.5GHz固定宽带无线接入技术、LMDS技术、WLAN技术等不断得到完善和应用,进一步推动了无线接人技术的发展和进步,为智能电网的发展提供基础。
二、智能电网中的IsDN无线接人技术研究
1.ISDN简述
ISDN是综合业务数据网的简称.ISDN无线接入方式.实现数字交换和数字传输。为智能电网的通信网络提供经济、有效和准确的数据接人方式,使得智能电网的运行质量和运行效率得到提升。而且,ISDN无线接人方式,可以完成对语音、文字、数据甚至视频的传输,主要是通过将这些影像资料进行数字化。由于ISDN主要是采用数字化的形式。使得ISDN成为一个具有全数字化的接人方式。将其应用到配电网中。可以将其与相关工作人员的智能终端进行数字连接,进而完成数据传输,通过ISDN无线接人方式,可以有效改善数据传输量、简述数据失真情况,实现智能电网的发展和进步。
2.ISDN的优势与特性
ISDN具有高速的数据传输质量。而且具有多种复用通道,可以实现多种数据的传输,借由ISDN无线接入,使得数据传输的质量得到全面的提升,大大改善了数据传输过程中出现失真的情况,保障智能电网的安全。而且,智能电网中的ISDN终端具有可移动性。使得智能电网中的信息传递不受时间、地点和空间的限制,推动智能电网的稳定运行。最为重要的是,ISDN接入方式的应用,可以有效降低智能电网通信网络的构建成本。此外,ISDN的特性主要有:
(1)通信W络中的所有信号都是建立在数字化的基础上,也就可以理解为,信号是数字化的形式,并借由这种形式完成数据的交换。
(2)具有综合能力,支持各类音频、文字、图像等综合业务,并完成这部分信号的交换和传输。
(3)ISDN主要采用标准的入网接口,使得智能电网的运行质量和运行效果得到提升。
此外,ISDN网络包括多个交换和信令功能、本地连接功能,为此需要分析ISDN网络的结构模型。ISDN无线接人方式的应用,转变了传统的数据传输情况,使得智能电网中数据传输的比特误码特性比传统线路传输的改善10倍以上。有效保障了智能电网的无线通信质量。使得智能电网的应变能力和控制水平得到进一步的完善。
篇7
[关键词]电力工程技术 智能电网 建设 应用
中图分类号:TU334 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0273-01
引言
当前,全球气候变化特别显著,人口也保持增长态势,能源问题正在逐渐凸显。这时有必要建设智能电网,将其作为本国的重要发展产业。中国地区发展不平衡,能源在我国的分布也不均衡。在建设智能电力网络时,应当结合本国的基本国情,之后以此为基础加以建设。外部条件的变化对电网的运行和养护提出了较高的要求,人们开始重视智能电力网络此种发展模式。构建智能电力网络时,有计划地引进电力工程技术可以增快电网的建设速度。在智能电力网络构建时应用电力工程技术,可以节省能源、保障电力平稳运送、检查系统产生的事故、解决能源消耗问题,因此应该明确电力工程技术在智能电网建设过程所起到的作用。
1 我国智能电网建设概述
随着现代社会的不断发展,电力在我国国民经济的发展和人民群众生活水平的提高中扮演着越来越重要的角色。从一定程度上说,电力工程和电网建设质量的高低直接决定我国国民经济发展的速度和质量,决定者我国人民群众生产和生活的质量和水平。但是,随着人口的激增和大量化石能源的燃烧和使用,全球变暖导致的各类环境问题也成为摆在人类面前的一项重大课题。因此,加强智能电网建设对于解目前的能源危机,转变能源发展模式,促进一系列相关产业的健康发展有着十分重要的建设性作用。作为世界上人口最多、能源消耗量较大的我国,加强智能电网建设不仅可以缓解目前紧张的能源现状,更能为我国新型工业化建设提供重要的技术支持。我国国土面积广大,地区发展十分不均衡,用电规模和用电高峰期分布不均衡。所以,我国智能电网建设必须要充分考虑我国经济发展的实际和各地区经济发展的特点,综合考量、循序渐进,有重点的推进我国智能电网的建设。因此,我国智能电网建设应该具有以下的特点:①绿色环保。智能电网应该在最大程度上利用电网资源,最大程度上减少对环境造成的污染。②坚固耐用。坚固的网架结构能够保证电网在恶劣的条件中能够正常运行,具有较强的恶劣天气容忍度。③高度自动化。作为智能电网重要标志的高度自动化可以在自动解决电网运行中出现的各种故障,使之能够正常运转。④性价比高。智能电网采用先进的电力工程技术,综合降低电网的建造成本和运营成本,在有效供应电能的基拙上切实提高经济效益。⑤良好的交互性。智能电网能够打破以往电网使用中的单向传输模式,能够根据用户的具体要求提出有针对性的解决方案,切实提高服务质量和用户使用的满意度。
2 电力工程技术在智能电网发展中的总体应用
2.1 在电源部分中的应用
探究得知,电力工程技术的首个功能是把接连不断的电能提供给智能电力网络,包含两种电能类型:一种是直流电,另一种是交流电。其中,交流又包括两种:一种是变频交流,另一种是恒频交流。在变电所的操作中,一方面能够应用直流电源,另一方面能够应用交流电源,而且能够把高频开关电源应用到所有类型的电脑中。
2.2 在供电过程中的应用
由于智能电网对电网工作状态与电能的品质有很高要求,所以在电网发展过程中,应高度关注电能品质与电网运行的平稳性,此就要求有机融合电力工程技术中的谐波管控技术与无功补偿技术。其中有两种是具有代表性的设置:一种是薄型交流变换器,另一种是超导无功补偿设施。
2.3 在智能发电过程中的应用
经过调研剖析可以知道,这几年,电力工程技术逐步被应用到智能电网体系中,主要是通过电力、电子器件完成对电能的转化与管控。应用电力工程技术,有利于降低电量耗费,另外,减少机电设施的应用,提升工作效率。
3 电力工程技术在智能电网建设中的具体应用
3.1 高压直流输电技术
研究发现,在智能电网的直流输送电力系统中,交流电仍然被应用于诸多环节中。然而,在供配电运行过程中,需要采用直流形式来传输电流。为了实现逆变或换流工序,需要充分发挥控制换流器的作用,应用高压直流输电技术。换流器通常是应用一些具有管段功能的原件,实现电力输送的稳定性和经济性。同时,还可以将本项技术应用在远距离的直流传输中,将电力输送到一些偏远的地区。通过调查发现,我国已经将高压直流输电技术广泛应用在远距离输电中,并随着时代的发展,还会在更大容量、更远距离的输电工程中应用本项技术。
3.2 质量优化技术
从智能电网建设电能的角度来讲,质量优化是非常重要的东西。在智能电网建设过程中,对电能等级进行合理划分,并且应用一系列的评估判定方法,促使其形成一个比较完善的体系;将经济性充分纳入考虑范围,对供用电的接口方式进行合理确定。只有这样才能够合理构建电能质量评估体系和客户评估体系。同时,在智能电网建设的过程中,要不断改进电力工程技术的法律、法规,促使智能网电网建设经济化、智能化的程度能得到发幅度的提升。
3.3 能源转换技术
未来的能源发展方向影响着低碳性经济能源,就是把能源排放、污染、消耗量控制在最低。其核心就是进行能量转换。同时应用先进的技术加以创新,从而高效利用能源。目前,太阳能和风能被世界各国广泛采用。我国电力部门也对此展开了大量研究,并制定了发展方向,以便在智能电网中的、更好地应用电力工程技术。
4 关键电力工程技术在智能电网建设中的应用
4.1 串联补偿中的工程应用
伊冯500k V TCSC项目是国家发改委批准的国家级科学研究项目。该项目是由C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd建立,将伊冯500k V TCSC项目的限定功率由1460000k W提高至2500000k W,用于该项目的TCSC设备,都是由中国独立设计、发展、组装和调试的。这个设备的成功运营表明中国已经精通了适应高寒地区的全套大容量可控串补的技术,并实现了HV TCSC的工业化应用。
4.2 并联补偿的工程应用
C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd完成了无功补偿设备的关键技术的研究,这一设备是中国装机容量最大的无功补偿设备,而且成功将无功补偿技术用于运营之中。联众不锈钢公司将无功补偿设备应用在实际中。这些设备有效解决了由设备中的脉动负载(像熔炉的特高压电动)引起的电力质量问题(问题包括无功功率影响,电压波动和闪烁,将大量的逆序列和谐波注入电网中)。因此设备可确保工程安全运营,联众不锈钢公司每年有2千万的经济利益。
4.3 常规电力技术的工程应用
北京大型航空公司的电力负载对电压骤降和短期的电源中断造成的短暂电力质量问题很敏感。根据这家公司的实际情况,C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd.安置两个常规的电力设备,通过常规的电力技术解决电力质量问题。在成功运营后,这些设备有效地消除了电力质量问题。
结语
综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文提出了电力工程在智能电网建设中的重要应用。通过实例表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。
参考文献:
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篇8
关键词:智能电网 通信技术 关键技术
以信息技术改造现有能源利用体系,最大限度地开发电网体系的能源效率是智能电网建设的目的。因此,期望通过一个数字化信息网络体系将发电、输电、变电、配电、用电、调度连接在一起,通过智能化控制实现将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平,将污染和温室气体排放降低到环境可接受的程度。智能电网涉及从电力生产到消费的多个环节,要实现双向互动电网的目标,对信息技术提出了很大的挑战。
一、智能电网的概述
智能电网,顾名思义,就是将电网智能化,利用先进的技术和控制方法使电网更加安全可靠,更加经济实用。智能电网是传统电网迈向现代化的标志,它可以实现自动实时监控,满足用户需求,进一步提高供电质量。近年来,各国对于智能电网的研究和建设都是结合自身实际情况,由此可见,智能电网的发展已经成为国际化趋势。智能电网主要是基于市场、安全、电能质量和环境因素的考虑,尽管世界各国的智能电网发展路线有所不同,但归根结底都是将先进的信息通信技术、传感测量技术等其他先进技术与电力技术紧密结合,从而形成智能化、自动化的供电网络。
智能电网结合了通信、计算机、自动化等各种先进技术,将其智能化体现得淋漓尽致。尤其是传感技术和信息技术让电网自愈变成一种可能实现的功能。随着现代化建设的发展,节省能源、环保等倡议成为一种必然的趋势,建立绿色电网,有效抵御外界干扰,增强电网灵活性,这就必须要依靠智能化手段进行控制。
二、智能电网的关键技术
1.坚强、灵活的电网结构
电网的可靠性和安全性一直是电网建设的重要课题,智能电网的建设亦需要细致、周全的规划,这样才能进一步保证供电网络的安全性。我国的电网建设首先需要解决的就是能源分布不均衡的问题,因此我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程建设,这些建设确实在一定程度上环节了能源不均衡的情况,但近年来随着电网在城市建设规模的不断扩大,接二连三的停电事故给电力行业造成了很大的损失,电网的安全性和可靠性受到了很大的影响,接踵而至的问题迫切要求电网建设的规划要更加科学合理。因此建立灵活的智能电网结构才能够有效应对突发事件或自然灾害的影响,提高电网的安全性和稳定性。
2.实现开放、标准、集成的通信系统
由于智能电网的先进性,因此对于网络安全的要求较高。智能电网具备信息化、自动化、互动化等优势,而智能则是核心,电网的智能突出体现在能够实现完全自动化,具备实时监测的能力,并对目前的状态加以分析,还可以可能发生的故障做出准确的预测。这种实时监测需要全面的覆盖,从电网内部到外部,实行全面监控,从而实现开放、标准、集成的通信系统。
3.配备高级的电力电子设备
随着社会的发展和经济水平的提高,用户对供电质量的要求越来越高,电力企业要在满足能量供应的基础上提高电能质量。利用电力电子技术充分与电网建设相结合,进一步改善和提高电能质量。利用各种性能高的电平大功率变流器和全控型大功率电力电子器件等电力电子装置充分展现电力系统的现代化。
4.智能调度技术和广域防护系统
智能电网建设中,智能调度技术是非常重要的环节,利用此技术可以全面提升电网调度控制功能,可以更好的控制电网的运行。广域防护系统是指广域同步信息的网络保护,这种防护系统是只能调度技术的进一步延伸,从而更好的控制、保护系统。建立综合防御体系,增加多个防线,除了实时监控之外,要更好的预测事故,并对事故及时作出反应和防御,利用智能调度进行有条不紊的处理和预防,从而有效提高电网的安全性和稳定性,避免连锁故障的发生。
5.高级读表体系和需求的侧管理
智能电网的重点就是智能化,让电力系统具备人的思维:判断、调节、适应。利用智能化网路进行实时监控,同时要充分体现智能电网的经济实用性和安全性,确保供电质量,提升用户满意度。在输电、供电过程中,要减少能源消耗,提高电能质量,优化资源配置,提高能源利用率。利用智能化网络系统用户实时监测的用电情况,从而有效提高电能质量。
高级读表体系是智能电网建设的重要切入点,它可以对远程监测、分时电价和用户侧管理等功能上做出更加迅速的响应。高级读表体系充分考虑到用户需求,体现了智能电网的互动化。
6.高级配电自动化
在智能电网的建设中,高级配电自动化只有通过更加复杂的控制系统才能充分体现出电网智能化。智能化网络是一个完全自动化的网络,因此其监视、控制等功能必须要具备智能化的特征,还要体现出智能电网的互动化。高级配电自动化系统的所有元件要在开放式的通信体系结构中进行协同工作,同时要实现局部分布式控制。
三、结束语
随着科学技术的发展和我国经济水平的不断提高,人民的生活更加幸福,对于生活质量就有了更高的要求。电是生活中不可或缺的一部分,用户对于供电的要求越发严格,如果供电的可靠性得不到充分保障,电力企业的发展将会举步维艰。因此,电网建设中,要充分保证电网质量,这样才能有效保证供电质量。智能电网是电网技术的必然发展趋势,它结合了多种先进技术,尤其是信息及通信技术作为智能电网的技术支撑核心,为其发展奠定了坚实的基础,也是最为关键的因素。智能电网已经成为国内外重点研究对象,要让电网建设更加智能、高效、可靠,并能有效解决能源不均衡问题,这才是电力企业可持续发展方向。
参考文献:
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篇9
在当今的社会,我国电气自动化控制技术更加趋近于智能化,在电网的建设中也存在着一部分技术问题,需要通过设备的自动处理手段来防止电网故障,这对于电网的稳定运行有着举足轻重的作用。通过相关开发部门和技术人员的共同努力,智能化电网的可靠性将会有着长足的发展,我国的电网建设安全性将会得到更加切实的保障。在电力产业高速发展的这几年,我国的智能化电网将凭借更加高效的自动化管理,成为世界上体量最大、安全性最高的智能电网。
关键词:
智能控制;自动化;电气工程
1智能化技术概述
智能化技术是指现代通信和信息技术,计算机网络技术、工业技术、智能控制技术等集中应用的一个特定方面。随着现代通信技术、计算机网络技术和现场总线控制技术的快速发展,数字、网络和信息越来越融入人们的生活。在人们的生活水平、生活条件不断提高的基础上对生活质量提出了更高的要求,智能电网在这种背景下产生,其对智能化不断增长的需求也在不断地有新的概念融入。智能技术在其应用主要体现在计算机技术,精密传感技术,GPS定位技术的集成应用上。随着产品市场竞争日益激烈,智能产品优势在实际操作和应用上有很好的利用价值,主要体现在了大大提高操作人员的操作环境质量,降低工作强度;提高工作质量和效率;一些危险情况或关键施工问题得到解决;环保,节能;提高自动化程度;提高设备可靠性,降低维修成本;故障诊断实现智能化等。
2电网自动化控制行业现状
智能电网凭借着现代的自动控制理论与管理手段,在电网故障处理、设备使用寿命延长、电网建设成本降低等方面都有着较为客观的发展,这其中综合运用了计算机网络技术和自动控制技术。智能电网的传输可靠性置是其顺利建设和正常运作的一项极为关键的组成部分,在确保且提升总体智能电网的运作效果与工作效能方面,具备极为重要的推动作用。智能电网通过配电网的架设与优化,在全面总结与评估中,展开大规模电网建设,使得电网具有自我维护与高度兼容的特性。但由于该性质,在其显示进步阶段引进了对应的智能化关键措施,以实行智能电网的可靠性传输的保护技术。对计算机网络智能可靠性来说,从名称就能想到其意义,即是利用装置安全性和先进性及集成环保能力的智能化装置,添加先进的信息化的生产工具思维和保护能力。通过开展配电网的自动化建设,同步加强储能技术、分布式电源技术,分析用户的需求与先进技术的应用成果,将智能配电网水平提升,最后满足总体平台的智能化与自动控制等效果。集成型的大电网已经发展了许多年,最初的传统电网到现在的智能电网变化较大,当前主要进行传统电网的智能化改造工作,而数字化电网并没有过实际的工程建设和技术改造。很难把数字电网和智能电网界限分明地分开,因为本身两者都没有特别清晰的定义,本质上都是使用网络、信息技术对电网的技术改造,而自动化技术在电网中的应用是一个渐进的、逐步完善的过程。之前对数字化电网有个描述,由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建,并遵循IEC61850标准实现了电网内各种信息采集、传输、处理、共享,全称数字化的现代化电网。智能化一次设备包括电子式互感器和智能开关,网络化二次设备包括三层体系和其中的GOOSE、SMV报文。对于智能电网,现在IEC61850出了2.0版,架构也基本定型,并有相当多的基建和技改工程。然而在智能电网的工程实践中,发现了一系列的问题,比如动作时间问题、合并单元与智能终端的可靠性问题等,所以有了一些改动,比如考虑在330kV以上智能电网中逐步取消合并单元等。所以其实智能电网的核心在于设备建模以方便接入和信息共享,这是从数字化电网走到智能电网的关键一步。
3智能化技术与自动化控制实践
3.1输电线路故障处理
智能电网可以集中调试故障线路,作为一次设备集中保护了大量电网节点,继电保护装置应该加强其容错性。对于主干线路的开关控制以及线路自身的使用方面有着重要的意义。独立性的开关可以将主线与支线在较短时间内进行分割,便于解除故障。在母线的保护电路中可以采用多个电路来防止偶然性错误造成的系统自动判断失误。一个电路如果有问题,另一个可以正常工作,保证整个电网的正常运行,同时也要保证其同步性。
3.2变压器智能保护
变压器操纵着线路电压的高效运行,将线路电压的暂稳态运行与变压器的保护结合起来,这个贯穿于智能电网的维护处理过程中。对于中高低压线路的调整需要特别留意,电压限额与具体线路相关。在突然发生故障的情况下,可以在较短的时间内调整好电压,紧急状态下可以通过自动控制系统调节,保障其稳定运行。
3.3数据处理能力提升
通过光缆,智能电网自动化系统对于电网进行了操控,在完整的运行流程中,数据的产生与同步有着极为重要的作用。加强电网继电保护设备的数据分析预处理是极为重要的,新技术在信息方面的应用已经大大改变了信号产生与传输的方法,通过网络共享,电站内部系统的建造越来越适宜于智能电网,继电保护这一技术的可靠性对于数据的操作还是必要的。
4总结
智能技术的高速发展为电力系统的管理工作的经济效益有着极为积极的现实意义,该技术在国家电网的运行中越来越普及。自动控制装置是整个网络的平稳运作的保证,为电网的高效生产、安全生产起着重要的支撑作用。自动控制技术与智能电网自动化同步发展也是供电网络长久安定的基础,同时也对智能电网的灵敏度与可靠性提出了更加严苛的条件。因此,对智能化技术的探究在智能电网的经济性、技术性、资源利用率等方面有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]林宇峰,钟金,吴复立.智能电网技术体系探讨[J].电网技术,2009.
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[3]李峰,谢俊,兰金波.智能电网自动化的展望和探讨[J].电力自动化配置,2012.
篇10
关键词:智能化模式 电网调度 关键技术 控制管理
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0001-02
1 智能调度概述
随着科学技术的迅速发展,智能电网的应用逐渐普及开来。电网的发展更是朝着快速化、智能化的方向发展,对电网调度的能力提出了更高的挑战和要求,而传统的依靠经验进行电网调度的模式,已难以适应当前的发展需求。国家电网公司在坚持自主创新的基础上,加快了电网网架的建设速度,以促进各级电网的信息化、自动化发展,努力形成统一完善的智能电网。而在智能电网的建设中,智能调度是一项极为关键的内容,其功能相对于智能输电网的神经中枢。
不仅能够维系电力的生产,还能够保障智能电网的运行与发展。新的电网网架是以特高压电网为骨干的,强调的是各级电网之间的协调发展,以满足其安全运行的需求,为其提供可靠的技术支持。智能调度技术的应用,能够提高电网监控的质量和效率,对电网的状态能够做到预先感知,从而将风险降至最低程度。同时,还有着实时自愈的功能,能源接入的方式更加灵活,提高电网的经济运行效率、以及节能减排的水平,更好的为和谐社会建设服务[1]。
2 智能调度的架构
在输电网中采用智能调度,需要借助于各种先进的技术方法与智能化的手段,以达到对输电网的自动化、智能化的监控、分析、预警与处理控制,提供更为安全可靠、经济环保的技术支持。整体而言,智能调度具有感知能力强、自动化与精细化程度高、抗风险能力强、运行经济性好等特征。从应用的效果来看,智能调度应用于电网监控,不仅更为敏锐和具有前瞻性,且其自愈调整效果更佳,极大的提高了电网的运行经济效益。
对于调度中心内部来说,智能调度借助于智能化的手段,以可视化为主要特征。从测量分析、到建模计算、再到管理控制,服务于调度的各个环节,为其各个专业提供了更加精益化的服务。对于输电网来说,智能调度相当于输电网的大脑神经中枢。不仅能够对能源资源起到优化配置的作用,更提高了其他能源接入的技术支撑。无论是电网运行的监控能力,还是信息的自由交换与随需访问的能力,以及对特大电网的驾驭能力,都有了显著的提高。整个电网的输电能力得到了很好的挖掘,能够达到主动性、前瞻性、多周期、多防线的安全防御效果。
3 关键技术的控制管理
3.1 广域分布式网络架构
实现区域内广域网络的互联,是区域电网一体化建设的要求和基础,也是传统调度方式向自动化、智能化转变的体现。通过若干个级联交换机,将每个区域的后台主干网相连接,以实现双网冗余。双环形、双星形网是较为典型的系统网络架构,其中以环形网的投资更省。采用高效的网络拓扑分析方法,对一体化系统网络进行抽象,能够将大多数的平台模块与应用模块之间的差异进行屏蔽,有助于路径解析与解析效率问题的解决[2]。
从物理角度来看,在不同子系统的交换机之间,能够通过网络链接成环。充分考虑了网络本身所存在的冗余及其自身的可靠性,将部分通路设置为阻塞的状态,能够防止网络风暴的影响。当出现3点故障时,对于一体化系统来说,能够保证其网络的畅通,提高复杂条件下电网运行的稳定可靠。对于部分地区出现的网络带宽窄等情况,系统能够全过程的对数据传送进行分析,以便提供多种策略解决通信资源的占用率问题。将数据压缩技术应用于传输环节,可以实现大块数据的传输,大幅度提高了传输数据的压缩比。本地化数据在数据接收端的应用,进行数据的长期保存和区域内访问,使得数据流量大大减少。
3.2 一体化智能应用的技术支撑
智能调度的建设,离不开一体化智能应用的技术支撑。首先是模型与数据的管理技术,通过提供及时、准确、完整、可靠、一致的一体化模型与数据基础,以满足智能调度中所开展的新型业务的技术需求。其次是海量信息的存储管理,电网实现互联后,在空间和时间域中会出现海量信息。其处理、存储与读取的速度,关系到能否提供精确有效的海量基础数据。同时,可视化展示技术的应用,是以人机展示方式进行的,是智能化调度的重要体现。其对象不仅仅包括电网运行的信息,而是以调度中心为范围,包含了各个专业的人机界面。此外,地理信息的接入,不仅提高了智能电网的抗风险能力,更便于分布式能源的接入。
3.3 特大电网的智能运行控制
智能电网的一个关键性特征,就是特大电网的智能运行控制。通过构建智能电网的安全防御系统,以实现更为广域便捷、精确同步的量测感知,提高自适应智能决策的能力。一方面受到决策指令的控制,另一方面要与动态响应相协调,形成智能化的安全控制执行能力。当电网处于正常的运行状态时,如何通过优化调度以提高经济运行的效率。可以通过输电容量的提高,实现电网运行成本的降低,进而达到节能增效的目的。当电网处于警戒状态时,需要及时发现故障隐患,并采取有效的诊断和消除措施。以减小事故发生的概率和造成的损失,避免发生大规模停电的事故,达到控制和降低电网运行风险的目的。
3.4 一体化调度计划运作平台
智能电网的经济特征,主要体现在一体化调度计划运作平台上。该平台以节能减排为目标,通过优化模型和算法,使得一体化调度计划更加安全经济。一方面要对多时段能量计划进行研究,同时还应综合考虑到辅助服务计划,通过多层次的安全校核,对调度计划进行充分的评估分析。运作平台不仅先进实用,且可扩展、易维护。采用信息化的手段实施电力生产管理,能够提高电网的安全、稳定、节能、经济运行水平,更有助于资源的优化配置[3]。
3.5 一体化调度管理
在智能化的模式下,实施电网调度的一体化管理,不仅需要规范化、专业化的管理制度,更需要精益化、指标化管理措施。以调度中心为基础,纵向互联各类功能和数据,提高服务的窗口水平。调度管理类的功能涉及的方面较多,从调度门户的使用、报表的统计分析,到各个专业与生产控制的管理,再到业务流程的处理,以及运行值班的管理等,需要保证各个环节的紧密衔接。
参考文献
[1]李莹雯,周云峰.输配分离后电网调度管理模式研究[J].四川电力技术,2011(5):46-49.