智能電網的前景范文

時間:2023-12-25 17:36:29

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智能電網的前景

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關鍵詞:智能電網 電網發展現狀 智能電網的發展方向

一、引言

智能電網即以物理電網為基礎, 將現代先進的傳感測量技術、 通訊技術、 信息技術、 計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。它以滿足用戶對電力的需求和優化資源配置、 確保電力供應的安全性、 可靠性和經濟性、 滿足環保約束、 保證電能質量、 適應電力市場化發展等為目的,實現對用戶可靠、 經濟、 清潔、 互動的電力供應和增值服務。伴隨著世界范圍內的推動智慧城市建設,智慧電網的建設發展,是各國重點研究與投資的領域,綠色、環保、智慧的能源使用是未來發展趨勢!各國政府都針對本國智慧電網建設規劃未來發展綱要。

二、智能電網的特點

1、堅強。在電網發生大擾動和故障時,仍能保持對用戶的供電能力,而不發生大面積停電事故;在自然災害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網的安全運行;具有確保電力信息安全的能力。

2、自愈。具有實時、在線和連續的安全評估和分析能力,強大的預警和預防控制能力,以及自動故障診斷、故障隔離和系統自我恢復的能力。

3、兼容。支持可再生能源的有序、合理接入,適應分布式電源和微電網的接入,能夠實現與用戶的交互和高效互動,滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務。

4、經濟。支持電力市場運營和電力交易的有效開展,實現資源的優化配置,降低電網損耗,提高能源利用效率。

5、集成。實現電網信息的高度集成和共享,采用統一的平臺和模型,實現標準化、規范化和精益化管理。

6、優化。優化資產的利用,降低投資成本和運行維護成本。

7、協調。實現電力系統標準化、規范化、精細化管理,進一步促進電力市場化。

三、國內外的研究發展現狀

1、國外研究發展現狀

歐美各國對智能電網的研究開展較早,且已形成強大的研究群體。美國主要關注電力網絡基礎架構的升級更新,同時最大限度地利用信息技術,實現系統智能對人工的替代。以信息化投入帶動當前緊迫問題的解決,促進經濟復蘇,同時又著眼于長遠國家競爭力的提升。僅就能源利用而言,智能電網和智能建筑是開源節流的兩方面。據估計,現代化的數字電網將使美國能耗降低10%,溫室氣體排放量減少25%,并節省800億美元新建電廠的費用。可以說,“能源效率和能源節約是未來能源發展的關鍵,智能電網技術將更好地管理、節約和監控能源使用。

歐洲:在歐洲,電力發展模式向分布式發電、交互式供電等方向過度,智能電網的應用更加強調環境保護和可再生能源發電的發展,這是引領國際電網發展的另一大趨勢,目前,各大等紛紛搶灘歐洲電網云計算市場。

日本:日本智能電網的重點領域是新能源領域。日本智能電網提倡“能源信息化概念”,除了注重大規模的輸電網智能化外,更加注重家庭與社區的高效率用電問題,重視開發家電對電力與能源消費的“可視化”控制體系和電力信息傳送控制平臺。

2、國內研究發展現狀

我國的智能電網與西方國家有所不同, 是建立在特高壓建設基礎上的堅強 的智能電網。中國式智能電網將以特高壓電網為主干網架,利用先進的通信信息和控制技術, 構建以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的智能 電網。其特征將包括在技 術上實現信息化、數字化、自動化和互動化, 同時在管理上 實現集團化、集約化、精益化、標準化。國家電網公司公布,將分三個階段推動堅強智能電網的建設: 2009年2010 年為規劃試點階段, 重點開展堅強智能電網發展規劃工作, 制定技術和管理 標準, 開展關鍵技術研發和設備研制, 及各環節試點工作; 2011 年至2 015 年為全面建設階段, 加快特高壓電網和城鄉配電網建設, 初步形成智能電網運行控制和互動服務體系, 關鍵技術和裝備實現 重大突破和廣泛應用; 2016年至2020年為引領提升階段, 全面建 成統一的堅強智能電網技術和裝備全面達到國際先進水平。

四、促進智能電網的發展方向措施

1、網絡化

局域網技術的應用, 意味著在家庭用電, 用戶行為方面的重大改變。開發可以傳達用戶實時用電需求的技術, 可以幫助降低高峰用電量。智能電網與家用局域網、互聯網對接后,用戶的各種要求可以通過需求響應得到滿足。電力公司也可以提供各種增值服務, 提高服務質量。

2、智能化

隨著自動化、電壓無功控制、云計算等技術在電網的應用與發展,分散式智能化已經出現, 并將進一步發展。同時, 電網應用等相關技術也將幫助智能電網增強運行能力。

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關鍵詞: 智能電表;智能電網;高級計量體系;功能

中圖分類號:U665.12文獻標識碼:A 文章編號:

一、前言

近年來,在低碳經濟、綠色節能及可持續發展思想的推動下,如何進一步提高電網效率,積極應對環境挑戰,提高供電可靠性和電能質量,完善電力用戶服務,適應更加開放的能源及電力市場化環境需要,對未來電網的發展提出了更高的要求。智能電能表是用電中重要的組成部分,是實現雙向互動智能用電的“末端神經”。我國的智能電網技術與國外先進水平在技術上差距相對較小,加上屬于低碳經濟的重要組成部分,因此具有穩定的高增長前景。與國外相比,我國智能電能表功能完善、規范、階梯電價、負荷控制等功能相對領先,更能滿足我國智能電網發展需要。

智能電表的原理和優勢

(1)智能電表的構成和原理

電子式智能電表,是在電子式電表的基礎上,近年來開發面世的高科技產品,它的構成、工作原理與傳統的感應式電能表有著很大的差別。感應式電表主要是由鋁盤、電流電壓線圈、永磁鐵等元件構成,其工作原理主要是通過電流線圈與可動鉛盤中感應的渦流相互作用進行計量的。而電子式智能電表主要是由電子元器件構成,其工作原理是先通過對用戶供電電壓和電流的實時采樣,再采用專用的電能表集成電路,對采樣電壓和電流信號進行處理,并轉換成與電能成正比的脈沖輸出,最后通過單片機進行處理、控制,把脈沖顯示為用電量并輸出。通常我們把智能電表計量一度電時A/D轉換器所發出的脈沖個數稱之為脈沖常數,對于智能電表來說,這是一個比較重要的常數,因為A/D轉換器在單位時間內所發出脈沖數個的多少,將直接決定著該表計量的準確度。目前智能電表大多都采用一戶一個A/D轉換器的設計原則,但也有些廠家生產的多用戶集中式智能電表采用多戶共用一個A/D轉換器,這樣對電能的計量只能采用分時排隊來進行,勢必造成計量準確度的下降,這點在設計選型時應該注意。

(2)智能電表的優勢

由于采用了電子集成電路的設計,再加上具有遠傳通信功能,可以與電腦聯網并采用軟件進行控制,因此與感應式電表相比,智能電表不管在性能還是操作功能上都具有很大的優勢。

1)功耗:由于智能電表采用電子元件設計方式,因此一般每塊表的功耗僅有0·6w~0·7w左右,對于多用戶集中式的智能電表,其平均到每戶的功率則更小。而一般每只感應式電表的功耗為1·7w左右。

2)精度:就表的誤差范圍而言, 2·0級電子式電能表在5%~400%標定電流范圍內測量的誤差為±2%,而且目前普遍應用的都是精確等級為1·0級,誤差更小。感應式電表的誤差范圍則為+0·86%~-5·7%,而且由于機械磨損這種無法克服的缺陷,導致感應式電能表越走越慢,最終誤差越來越大。國家電網曾對感應式電表進行抽查,結果發現50%以上的感應式電表在用了5年以后,其誤差就超過了允許的范圍。

3)過載、工頻范圍:智能電表的過載倍數一般能達到6~8倍,有較寬的量程。目前8~10倍率的表成正為越來越多用戶的選擇,有的甚至可以達到20倍率的寬量程。工作頻率也較寬,在40HZ~1000HZ范圍。而感應式電表的過載倍數一般僅為4倍,且工作頻率范圍僅為45~55HZ之間。

4)功能:智能電表由于采用了電子表技術,可以通過相關的通信協議與計算機進行聯網,通過編程軟件實現對硬件的控制管理。因此智能電表不僅有體積小的特點,還具有了遠傳控制(遠程抄表、遠程斷送電)、復費率、識別惡性負載、反竊電、預付費用電等功能,而且可以通過對控制軟件中不同參數的修改,來滿足對控制功能的不同要求,而這些功能對于傳統的感應式電表來說都是很難或不可能實現的。

三、智能電表在智能電網中的定位

荷蘭能源服務網絡協會(ESNA)從功能劃分的角度確定了智能電表在智能電網中的定位。總體上,智能電表及高級計量體系的建立是智能電網的基礎,從功能的多少和智能化的程度將智能電網的建設以及智能計量系統的建設分為5個層次。隨著高級數據收集和需求響應能力的提高,智能計量系統能夠與廣大用戶一起在用電高峰時段,實現削峰填谷,以提高電網的安全性和經濟性。智能電網自動運行程度的提高、能源效率和節能降耗能力的提高、運行成本的控制都依賴于自動抄表系統(AMR)和高級電表架構(AMI)的建設和完善。

AMI通過智能電表終端和主站之間建立的強安全網絡架構實現電網公司和用戶的雙向計量和通信,這是實現分布式電源結構和推動電力市場靈活電價機制的前提條件。此外智能家庭的建設也是以智能電表的應用為基礎的。

四、智能電表的功能應用

(1)結算和賬務

通過智能電表能夠實現準確、實時的費用結算信息處理,簡化了過去賬務處理上的復雜流程。在電力市場環境下,調度人員能更及時、便捷地轉換能源零售

商,未來甚至能實現全自動切換。同時用戶也能獲得更加準確、及時的能耗信息和賬務信息。

(2)配網狀態估計

目前,配網側的潮流分布信息通常很不準確,主要是因為該信息是根據網絡模型、負載估計值以及變電站高壓側的測量信息綜合處理得到的。通過在用戶側

增加測量節點,將獲得更加準確的負載和網損信息,從而避免電力設備過負載和電能質量惡化。通過將大量測量數據進行整合,可實現未知狀態的預估和測量數

據準確性的校核。

(3)電能質量和供電可靠性監控

采用智能電表能實時監測電能質量和供電狀況,從而及時、準確地響應用戶投訴,并提前采取措施預防電能質量問題的發生。傳統的電能質量分析方式在實

時性和有效性上都存在差距。

(4)負荷分析、建模和預測

智能電表采集的水、氣、熱能耗數據可以用來進行負荷分析和預測。通過將上述信息與負荷特性、時間變化等進行綜合分析,可估算和預測出總的能耗和峰

值需求。這些信息將為用戶、能源零售商和配網調度人員提供便利,促進合理用電、節能降耗以及優化電網規劃和調度等。

(5)電力需求側響應

需求側響應意味著通過電價來控制用戶的負荷及分布式發電,它包括價格控制和負荷直接控制。價格控制大體上包括分時電價、實時電價和緊急峰值電價,

來分別滿足常規用電、短期用電和高峰時期用電的需求;直接負荷控制則通常由網絡調度員根據網絡狀況通過遠程命令來實現負載的接人和斷開。

(6)能效監控和管理

通過將智能電表提供的能耗信息反饋給用戶,能促使用戶減少能源消耗或者轉換能源利用方式。對于裝有分布式發電設備的家庭,還能為用戶提供合理的

發電和用電方案,實現用戶利益的最大化。

(7)用戶能量管理

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關鍵詞:新形勢 電力工程項目 管理 措施

中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)004-050-02

1 引言

2009年,國家電網公司提出建設堅強智能電網的戰略計劃,并提出按照“四化”(集團化運作、集約化發展、精益化管理、標準化建設)的要求,對人力資源、財務和物資進行集約化管理,以構建“三集五大”(大規劃、大建設、大運行、大檢修、大營銷)的體系。

堅強智能電網提出建設以特高壓電網為骨干網架的、資源優化配置的大電網,在此背景下,我國的電力工程建設進入了一個蓬勃發展的新時期,大型電力工程紛紛上馬,電力工程的數量不斷增加,規模也不斷提升,這也對新形勢下的電力工程項目管理提出了更高的要求。

電力工程項目具有資金投入大、技術要求高、面對風險復雜等特征,傳統的項目管理模式在新形勢下已經表現出一定的局限性,在國家大規模建設智能電網的背景下,如何有效解決工程管理中面對的問題,提高項目管理水平,采取科學的應對措施,無疑是擺在電力工程項目管理者面前的重要課題。

下文中,筆者將結合自身工作經驗,分析當前電力工程管理的現狀和面對的問題,對新形勢下的電力工程項目管理談談自己的見解,展開積極的探討研究。

2 我國電力工程項目管理現狀分析

美國項目管理學會(PMI)把項目管理定義為:“項目管理就是把項目管理的知識、技能、工具和技術應用于項目活動,以實現項目目標。”在我國,電力工程項目的管理模式經歷了兩個階段的變遷。

第一階段為計劃經濟期間粗放型的管理模式。在計劃經濟早期,基于電力的天然壟斷性,電力工程都是由國家投資,各個網(省)局對所在區的電力工程項目實施全面管理,這種管理模式可能帶來政企不分、效率低、粗放式管理等問題。

第二階段為社會主義市場經濟下集約型管理模式。隨著改革開放的不斷推進,市場經濟改革也在逐步深入,電力體制的改革已經勢在必行。國家實行了政企分開和多元化投資的管理模式。1998年4月,國家電網公司提出“規范工程管理,提倡交鑰匙工程” 的要求,在電力基本建設中實行“五制”(項目法人制、資本金制、招投標制、工程監理制、積極合同制),電力工程項目管理開始向工程公司項目管理模式過渡。在此背景下,各種工程咨詢公司、監理公司應運而生,我國電力工程管理正逐漸走向正規化和專業化。

電力工程項目管理以質量管理、安全管理、成本管理、進度管理為重點內容,在我國當前的電力工程項目建設中,由于受長期計劃經濟體制和電力天然壟斷性等因素的影響,還存在一些有待解決的問題,筆者將其總結歸納如下。

2.1 項目成本管理手段單一

成本管理是為企業施工提供客觀的數據分析,充分展示工程中的資金流向,為工程的財務部門和工程的投資者提供工程資金運行的參考。在成本管理中,如果對工程成本估算過高,則會導致可分配利潤下降,如果對工程成本估算過低,則會導致利潤分配有空虛現象,但工程實際上為虧損的現象。

然而,在實際的電力工程項目中,往往存在項目成本管理不佳的情況。一方面,很多電力工程項目經常忽略成本管理的必要性和重要性,導致成本管理的理念滯后,另一方面,雖然有些企業已經認識到成本管理的重要性,但是,在成本管理中使用的管理手段單一,還有一些成本管理放在工程后的控制環節,制約了工程的整體施工。

2.2 項目管理者的素質有待提高

現代工程管理是一門復雜科學,要求項目管理者具有豐富的工程經驗、先進的管理理念以及一定的財務知識。然而,很多電力企業項目管理中,還有不少管理者的效益觀念相對卻飯,對工程造價、施工合同簽訂等的認識還停留在傳統的計劃經濟階段,滿足不了新形勢下工程項目管理的需求。

例如, 在工程訂貨過程中,很多管理者片面注重把價格控制在預算范圍內,在訂貨合同中未詳細規定工程必需的附屬設備采購情況,導致這些附屬設備在訂購合同外,還有另行購買,提高了工程成本。

2.3 工程項目管理的流程不暢

對電力企業來說,企業內部與電力工程項目有關的接口部門有三個:財務部、工程業務部、工程管理部。其中,財務部負責與施工單位的工程結算、與供應商的材料款和設備款結算。工程業務部負責工程項目中的具體業務,而工程管理部則從總體上負責電力工程項目的管理,由于部門職責細分不夠,出現部門之間需要多次交接的情況時,經常出現流程不暢的情況,嚴重的甚至出現違規操作與暗箱操作的情況,給施工進展造成影響。

2.4 工程風險管理環節相對薄弱

電力工程項目的風險來源是多方面的,在工程項目進行的整個過程中,隨時存在設計變更風險、施工技術風險、自然及環境風險、合同風險、組織協調風險等,這些風險沒有一定的規律可循,目前只能依靠項目管理人員分析的經驗與能力來預測,但是,很多工程項目管理人員由于風險意識和施工經驗不足等原因,難以做到統籌兼顧,對工程項目的風險管理相對薄弱, 給電力工程項目施工留下安全隱患,嚴重時甚至造成安全事故或經濟糾紛。

3 提高電力工程項目管理水平的措施

針對上文的現狀分析,電力工程項目管理在成本管理、人員素質管理、工程進度管理、風險管理等方面存在一定的不足,針對這些不足,提出以下措施。

3.1 提高項目成本管理手段

促進工程項目管理人員的成本管理觀念轉變,在項目管理過程中,規范成本管理環節,提高項目成本呢管理手段,規避成本預估不準確帶來的經濟損失。

(1)實行成本管理手段多元化,在工程管理中遵循動態控制原則,項目的成本控制根據環境和工程的變化而變化。(2)注重成本管理手段的多元化,遵循全面性原則,將成本控制意識普及到電力企業的各個部門和管理者中去,達到利益最大相關。

3.2 提升項目管理人員專業素質

對電力工程項目管理來說,項目管理人員起到統籌兼顧、總攬全局的作用。所以,提升項目管理人員的專業素質,對于電力工程的順利推進具有重要作用。

(1)可使用定期培訓的方法,通過拓展訓練、講座、工程實務等形式,致力于提高項目管理者的專業技能,提升專業素養。(2)還可以通過招聘,引進更多的復合型管理人才,精英人才的引進必將助力于電力企業的項目管理。

3.3 建立扁平化的工程進度流程

目前,很多電力工程項目的管理采用直線制的組織結構,項目的推進需要經過若干環節和層層審批,才能獲得實施,直線制的組織結構雖然有利于工程總體把控,但是往往會帶來時間上的延誤,導致流程不暢。

所以,可以考慮從完善項目組織結構,使之趨于扁平化的方法,來完善總體的項目管理流程。扁平化的組織結構可以降低信息傳遞的層級,避免信息失真,規避了直線制組織結構的弊端。另外,組織結構扁平化也加快了層級之間的信息流動,決策層能動態跟蹤項目的進度,基層員工也能及時獲悉和執行項目決策層的決定。

3.4 提高項目風險管理水平

最常見而有效的措施就是實行工程擔保,它是電力建設工程承包合同的從屬合同,有利于整體風險的把控。還可以對工程投保。這樣,當工程項目遭受意外重大損失時,可以從保險公司得到賠償,保證工程不至于因此而停工。

工程擔保和投保只是規避風險的常規手段,電力工程項目施工中面對惡劣天氣、設計變更、工程施工、政治經濟環境等多方面因素的影響,加之電力工程項目規模大、工期緊、對安全運行要求高等特點,增加了電力工程項目管理中的不可控因素,這還需要工程項目管理人員的總體把控。

4 結語

智能電網的發展為電力工業的發展提供了巨大的發展機遇,帶來了電力工程項目的建設高峰,同時也對電力工程的項目管理提出了更高的要求。本文分析和探討了電力工程項目管理中存在的問題和應對措施,希望有助于電力工程項目管理水平的提高,為同行們提供有益經驗。

參考文獻:

[1]宋東升.電力工程項目管理中存在的問題及措施[J].科技與企業,2012(8).

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關鍵詞:智能電網;電力技術;電力系統

中圖分類號:U665.12文獻標識碼: A 文章編號:

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

[1]劉驥,黃圍方,徐石明.智能電網狀態監測的發展 [J].電力建設.2009,30(7):1-3.

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1 智能配電網大數據理論 

隨著信息技術的發展,電力系統也在不斷地走向智能化發展的道路,智能的變電站、智能的電表,以及實時性的電力監測系統都在不斷地涌現,共同組成了一個智能配電網的大數據應用時代。智能配電網融合了大量數據信息,使電力系統能夠自動化、智能化發展,根據數據信息的來源情況的不同,能夠將智能配電網中的大數據分成電力系統發電數據、電力系統運行的數據和電力系統外界的數據,所有數據共同作用,保證了智能配電網的正常運行。 

智能配電網大數據的特點有很多,其中有數據的來源非常廣的特點,而且各數據之間的關系比較復雜,數據間的結構多樣變化,而且數據生產的速度非常快,這些都是智能配電網大數據的特點。根據智能配電網大數據的特點,使得智能配電網大數據的體積十分龐大,信息量十分豐富,不過智能配電網中大數據的處理過程變得十分困難,智能配電網中的數據主要來自各相關配電的設備、智能的電表,或者說是機動汽車內的GPS系統[1]。不同數據之間的生產方式也不盡相同,隨著智能配電網大數據系統的不斷發展與應用,許多的數據還可以由圖像、視頻和語音等不是文本型的數據構成,所以需要尋找適合各種數據管理的大數據應用技術。 

2 智能配電網大數據應用需求分析 

在我國智能配電網大數據的整體應用需求分析中,電力系統的正常運行工作、用電策略的營銷工作,以及社會互聯網信息的數據管理,都可以產生許多的應用需求,從而促進新技術手段的產生,還可以優化電力系統的運行方式,進而降低了電力系統管理的成本,對提升電力企業的經濟效益具有重要意義,與此同時還能夠有效地提高電力系統的綜合服務性水平。智能配電網大數據應用中主要包括了配電網的運營以及整體規劃服務,并且對客戶的用電進行了相應的服務和管理,這些對大數據的應用需求必須要涵蓋各電力系統運營環節中的信息數據,還有客戶的用電數據以及電力營銷數據的信息等,綜合管理智能配電網中供電環節的所有數據,可以在最大程度上發揮大數據的價值[2]。電力系統和用電用戶都是重要的組成部分,電力系統內部要不斷地提高綜合管理水平,加強對用電客戶的服務性水平,通過對用電數據的總結可以讓政府了解到當地的經濟發展情況,從而為電力系統發展提供更多的政策扶持,對電力系統進行合理的規劃發展,加強分布式電源的接入,對充電設備進行合理的布局規劃等[3]。 

3 智能配電網大數據應用場景分析 

3.1 用電行為分析 

智能配電網大數據的應用場景之一是針對客戶的用電行為進行分析,了解客戶的用電模式,深層次地了解到客戶的用電行為產生的具體原因。首先要對收集到的用電數據進行聚合管理,使用數據收集、儲存以及大數據處理技術,整合客戶的用電數據,還要考慮到客戶的服務性數據等,綜合考慮當地的人口、地理、以及天氣環境數據的收集,將所有的數據統一地綜合為一體,思考各數據之間的內在聯系。下一步對客戶用電的行為模式進行分析,總結出客戶的用電規律,對客戶的用電負荷、用電電量、電費情況,以及當地的電價價格數據建立一個綜合性的用電行為系統模型,在不一樣的專業視角上面,整體而又全面性地刻畫出客戶的用電行為模式,綜合利用各數據信息技術論文,將用電行為相類似的客戶綜合起來,加強了對客戶用電行為模式的理解[4]。 

3.2 用電行為理解 

正因為影響客戶用電行為的原因有很多,需要綜合考慮時間上、空間上以及客戶的用電類型上的區別,因此可以深度討論各數據因素與客戶用電行為之間的內在聯系。在深刻地了解客戶的用電行為后,可以科學地掌握客戶的用電規律,進而對客戶的用電需求進行管理,下一步可以對用電負荷進行預測,對智能配電網的運行管理具有重要意義,了解客戶的用電需求,可以為客戶提供更好的配電服務。 

3.3 用電負荷預測 

對用電負荷進行預測在智能配電網大數據的應用管理中具有重要的意義,負荷預測是整個智能配電網用電調度計劃、配電市場交易、智能配電網規劃的重要基礎,與此同時,負荷預測為智能配電網的運行管理和智能配電網的整體規劃等提供了數據依據,可以說,負荷預測直接關系著智能配電網的安全運行,負荷預測可以影響到智能配電網規劃當中所有的配電電源的安全布置點,還可以對配電目標網架的整體結構和規模進行調整。因此,在智能配電網大數據應用的場景分析中,有關專家和學者還可以建立一個新型的負荷預測模型,從而提高負荷預測的精度。用電負荷的變化是具有一定的周期性的,但是這種周期性又受到其他數據的影響制約,而且用電負荷本身也有著不斷變化的特點,從而使得負荷預測的精確性存在一定程度上的誤差,在智能配電網大數據應用的環境背景下,配電電源的形式變得更加多樣化,電力系統和用電客戶之間可以互相控制并且進行互動管理,提高了負荷預測的可能性[5]。

負荷變化規律是提高負荷預測的主要手段,而負荷數據是基礎,負荷數據主要分為實時性的負荷數據和歷史性的負荷數據,而實時性的負荷數據是當時電力系統電量負荷的實際值,而歷史性的負荷數據則是指電力系統負荷中的歷史數據值,通過對歷史性的負荷數據來研究負荷的變化趨勢,對于客戶的負荷數據,可以分別進行研究分析,通過對負荷數據的分析可以更好地掌握負荷的需求量以及負荷的變化特點。 

而天氣變化的數據也可以影響到客戶的用電行為,在負荷預測管理中,還要綜合考慮天氣變化的數據,天氣數據通常包括當地的氣壓、濕度、溫度、風力以及降雨量,將天氣數據與負荷預測結果進行分析,而除了天氣數據外,人口數據以及市場經濟的變化數據都可能會對負荷預測的結果產生數據影響。根據負荷數據預測的對象不同,可以分為系統負荷預測、母線負荷預測以及空間負荷預測等,而按照預測時間長度的不同,還可以分為短期、中期和長期負荷預測。智能配電網大數據應用的場景分析中為負荷數據、氣象數據以及地理信息各數據建立了不同類型的模型,通常采用大數據分析和預測的方法,進而對智能配電網大數據負荷進行預算管理,將負荷預算的結果應用到智能配電網的規劃當中。 

3.4 智能配電網運行情況的評估 

以大數據技術在智能配電網中的應用為基礎,可以對智能配電網進行安全性的評估,對發電的頻率、各環節點的電壓水平以及主要線路的負荷水平進行評估管理,考慮智能配電網供電的容載比,從而提高各線路間負荷的轉移能力,當出現供電不足的情況時,要根據負荷的能力來改變電壓負荷,進行甩負荷管理。在對智能配電網的可靠性管理評估過程中,可以對配電網各方面的綜合因素進行考慮,改進了負荷點的故障率,減少了電力系統停電的頻率,并對電壓的波動以及閃變等情況進行了調整,實現了大數據在智能配電網應用場景中的探索工作。 

4 大數據在智能配電網的應用前景 

大數據在智能配電網的應用中具有非常廣闊的發展前景,用電預測以及協同調度方面都可以影響智能配電網的發展前景,精確的用電負荷預測對智能配電網的發展規劃具有重要意義。要在未來的發展規劃里,進一步完善并規劃智能配電網的數據管理體系,完善數據一體化應用系統,并且要加快提高智能配電網大數據的數據質量以及各數據之間的融合程度,從而擴大各數據之間的融合范圍,在智能配電網的在其他方面共同開展大數據應用[6]。 

綜合智能配電網各方面大數據的應用需求,構建適合智能配電網的大數據應用框架,結合電力系統內部和外部的所有信息數據,建立智能配電網數據系統, 在大數據處理中,整合數據的儲存、整體和分析工作,使得大數據系統中的數據保存具有一定的安全性,使大數據支持智能配電網中的各項應用。 

5 結語 

智能配電網是大數據應用的重要場景,隨著智能配電網的不斷發展,有大量數據需要監測管理,尤其是客戶的用電行為分析和理解以及負荷預測的數據監控,如何處理這些監測到的數據已經成為了智能配電網大數據應用管理的主要內容,科學采用大數據應用技術,可以提高電力系統的發展水平,進而提升整個電力系統的經營效益,針對大數據在智能配電網中的應用需求,設計合理的應用場景,使智能配電網的發展前景變得更加廣闊。 

參考文獻 

[1] 王繼業,季知祥,史夢潔,等.智能配用電大數據需求分析與應用研究[J].中國電機工程學報,2015,35(8):1829-1836. 

篇6

關鍵詞:智能電網;智能調度系統;電力電網

中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A

電力電網調度系統對電力系統而言是至關重要的,在電力系統初具雛形時,由于科技落后,電力電網調度系統不是智能的,是由工作人員通過打電話的方法了解各個電力站的運行狀況,如果發現電力站的運行發生異常狀況,就會憑借工作人員的經驗,對發生的異常狀況進行處理。現如今,科技水平不斷發展,自動化技術也不斷地更新,電力電網的智能調度系統在電力系統中也得到了應用,并取得了一定的成效。與傳統電網系統相比,電力電網的智能調度系統不是孤立存在的,它是一個實時動態的系統,可以有效地進行分析和調控電力系統,當電力站發生故障時,電力電網的智能調度系統可以更加精準和及時地對故障分析和處理,更加快捷方便,可以更全面地了解電力電網的運行狀況。

一、電力電網智能調度系統概述

(一)電網調度系統自動化的現狀和前景

在科學技術不斷發展的今天,電網調度系統已由最初單純獲取電力系統的數據轉換為全面了解電力電網的運行狀況,成為了能量管理系統。雖然我國科學技術水平在不斷的發展,但是技術理論仍然不是很先進,導致電網調度系統的自動化和智能化程度仍然不是很高。因此,如何更好地運用現代科學技術,完善電力電網的智能調度系統,使電力電網的智能調度系統更加高效便捷,實現真正的智能,這將是電力系統的未來趨勢。

(二)電力電網系統智能調度的概念

電力電網系統智能調度就是指調度系統可以對電力系統的電網的每個狀態進行自動獲取,綜合了解其中的變化,協助電力調度員的管理,使電力調度員操作更加便捷精準,便于獲取最好的方案,從而保證電網的安全運作。電力電網系統智能調度系統的功能不單單是基礎的電力系統的穩態分析,在電力系統發生突如其來的故障時還應該具有一定的分析功能,可以及時幫助電力調度員解決故障,并且還應該可以兼容日益發展的運行系統。新型的電力電網系統智能系統比如今使用于電力系統中的調度系統更加復雜,更加龐大。新型的電力電網系統智能系統不單單需要電力系統中各個系統相互獨立,卻有相互統一,各個系統間可以互相幫助,除此之外,還要求新型的電力電網系統智能系統有兼容第三方軟件的能力,該系統的最終構架應該是一種開放式的軟件體系。

二、 人工智能在電網調度系統中的應用

(一)人工智能的概念

人工智能又名機器智能,融合了計算機科學、數理邏輯、控制論、信息論、神經生物學以及語言學等多門學科的知識理論,最終發展而成的一門綜合性學科。人工智能的主要目標就是運用人類的智慧,使計算機系統日益的先進,逐漸使計算機系統表現出人類的一些基本智能行為。科學家進行了大量的科研實驗,實驗結果表明,人工智能技術發展的速度也越來越快,已經廣泛地應用與各行各業,并發揮了顯著的效果。不可否認,人工智能必將是未來的發展趨勢。

(二)人工智能系統方法分類

二十世紀八十年代初,人工智能技術剛剛崛起,不斷地應用于電力系統以及電力系統的相關行業中,主要原因如下:

1電力系統在當時那個年代就已經擁有了很大的規模,數據處理十分的繁瑣,并且系統要求動態實時性,憑借當時的計算機水平根本沒有辦法快速獲取計算結果,嚴重拖累了電力系統的工作效率。

2電力系統的非線性根本沒有辦法憑借當時的計算機水平建立出精確的線性數學模型。

3由于當時科學技術水平不是很發達,大多數人對電力系統不是十分了解最終導致電力系統行業中存在很多模棱兩可的問題。

4由于當時科學技術水平不是很發達,很多電力系統的專家只能根據自己的經驗對電力系統進行分析,根本無法運用精確的數學進行描述。與傳統的計算不同,人工智能算法是以解決知識中所存在的問題的方法為基礎,解決了傳統計算方法的缺點。因此,人工智能應用于實際的電力系統中是十分必要的。

(三)人工智能在電網調度系統中的應用以及方法:

1 專家系統

在二十世紀六十年代,專家系統作為人工智能在電網調度系統中的應用的重要分支開始興起,專家系統顧名思義,這個系統擁有極其接近人類思維模式的智能系統,可以很好地進行分析和推理,就猶如一些擁有豐富經驗和淵博知識的專家,在特定的區域里憑借區域內固有的數據庫對問題進行合理的分析,最終提出適當的問題解決方案。在專家系統應用于電力電網調度系統中,應該包括電網的管理、對電力系統進行綜合的監測作用、對故障進行分析并及時提供解決意見等。

2 人工神經網絡

人工神經網絡顧名思義,就是一種類似于人類大腦的神經網絡,人工神經網絡可以對給與的信息進行適當合理的分析,并且處理,最終演變成數學模型,人工神經網絡的本身就是對自然界某種算法或者函數的逼近,也可能是一種邏輯表達方式。人工智能神經網絡與人類的大腦十分相似,具有一定的自學和聯想能力,可以快速地根據特定的規律推算出大致的結果。人工神經網絡已經廣泛應用于人工電力電網系統的動態控制與診斷、狀態數據估計等很多的相關領域,并取得了一定的成效,而其中的人工神經網絡的預測估計分析技術已經十分的完善。

3 遺傳算法

遺傳算法就是根據達爾文生物種族進化論中遺傳機制和自然選擇學機理的生物進化過程進行模擬最終獲取相應的計算模型,遺傳算法可以通過模擬自然進化過程分析獲取最好的解決方案。具體方法如下:

(1)選取一定數量的候選集。

(2)根據一定的條件,計算出這些候選集的應用范圍。

(3)根據計算所得的應用范圍適來確定符合應用范圍的候選集。

(4)加工處理符合應用范圍的候選集,最終形成新的候選集。

在整個遺傳學算法中,達爾文自然選擇學機理中的“適者生存”一直貫穿始終,遺傳算法憑借自身十分優異的計算和處理功能,已經廣泛地應用于電力電網系統中。

4 Agent技術

Agent技術是一種智能計算實體,在分布式系統中擁有靈活性、主動性、反應性、交互性和自主性。Agent體系結構是一種自主行為實體,單純憑借現今的計算機水平,很難準確對Agent體系結構進行描述,其大略可分為三種類型,是混合式體系結構、反應式體系結構和審慎式體系結構。如今,反應式體系結構是其中主要的研究對象,事件處理系統、方法集合和內部狀態集組成了反應式體系結構。具備良好適應性和開放性的Agent技術作為在新一代調度自動化系統,發展前景不可小視。

對于同類發電機組而言,綜合考量其安全性能、經濟效益和環保指標等要素,可以分別表示出機組的可靠性能R、經濟效益標準E、環境標準D,以及熱電比例H,依次用a表示其權值。那么可以得出:I=a*(R+E+D+H),其中每個權值的和為1。

設定機組工作的經濟程度與出力之間的關系為函數E(P),那么用來指代系統經濟性能的公式可以表示成:E=E(P max)/ P max。

系統的環保性指標可以用單位排放的污染氣體總量來表示;系統的熱電比是將單位出力表示為熱量數值,設定熱電之間轉化的關系函數H(P),那么可以得出:H=H(P max)/ P max。

(四)Agent技術的發展前景

分布式的Agent技術就是將能量管理系統模塊封裝成Agent,使智能電網調度擁有更強的自治性和可移植性,從而在一定程度上解決了智能電網調度的一些問題。現如今,學者對人工智能技術不斷深入地研究,從而使其更加廣泛地應用于電力系統中,并取得了一定的效果。在科學技術不斷發展的背景下,Agent技術一定會擁有更廣闊的前景。

三、 國內外電力電網智能調度系統的研究現狀

在二十世紀九十年代,Dy-Liacco作為“現代能量控制中心”概念的創始人,十分全面地論述建立了電力電網智能調度系統的文獻,在文中提到想要解決電力系統中存在的一些問題,應該用智能機器調度員替代人工調度員,除此之外,文中還提到要綜合仿真培訓和自動學習等功能,從而使電力電網自動運行。在我國,盧強院士最先提出了“數字電力系統”的概念,主要講訴的是正常情況下電力電網智能調度系統對電力系統的監管的分析的功能等;華北電力大學的楊以涵教授則帶領自己的科研組進行電力系統的研究,基于“數字電力系統”的概念,分析電力系統中電網會出現的故障,以及安全方面等進行了探討,最終形成了建立以分析和解決電網故障的“調度機器人”的思維模式。

結語

綜上所述,電力電網調度系統對電力系統而言是至關重要的,電力電網的智能調度系統是一個實時動態的系統,可以有效地進行分析和調控電力系統,當電力站發生故障時,電力電網的智能調度系統可以更加精準和及時地對故障分析和處理,更加快捷方便,可以更全面地了解電力電網的運行狀況。本文對電力電網智能調度系統做了簡單的介紹,對電力電網智能調度系統的具體應用進行了探討,希望本文可以給相關電力電網工作者甚至是研究者帶來一定的參考作用,使電力電網的智能調度系統更加完善,可以更好地應用于電力系統中。

參考文獻

[1]狄以偉.面向未來智能電網的智能調度研究[D].濟南:山東大學,2010.

篇7

[關鍵詞]智能電網技術;定義;特征;運用

中圖分類號:U665.12 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0339-01

引言:電網是一個巨維數的典型動態大系統,它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外,電力網絡地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性,對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強,線路造價,特別是走廊使用權的費用日益昂貴,以及電力網的不斷增大,使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。下面將闡明綜合智能電網規劃中的必要性和可行性。

一、智能電網的概念

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。

二、智能電網的內涵與特征

基于市場、環境、安全燈各方面的因素,智能電網具有8個特點:自愈、兼容、交互、協調、高效、優質、集成、綠色。其中自愈是指在電力供應方面,智能電網能夠不斷發現存在或潛在的問題,然后糾正或控制,最終保證供電質量,可靠、安全、高效,是較為突出的特征。交互是指“交互式”,為了能達到雙方相互適應,智能電網能夠實現“雙向交流、雙向通信”,用戶根據實際情況于被提供的信息中指定符合自己需求的方案。智能電網應用了許多先進技術與監控技術,能夠更好地降低成本和增加效益,實現高效。“綠色”是另一突出的特征,智能電網通過利用綠色能源、潔凈能源、再生能源,降低環境污染,緩解能源消耗巨大的問題,同時能緩解地區能源供給不平衡問題。

三、智能電網的關鍵技術

1、發電與儲能技術

在能源轉化、傳輸、使用這幾個環節,其中發電環節是整個過程中最有可能減少排量的,所以智能電網采用風電水電多種新能源進行分布式發電和分布式儲能,其中分布式發電技術有很多,例如風力發電技術、生物質能發電技術和地熱發電技術等等,分布式儲能裝置有電磁蓄能、超導儲能等等。由于使用新能源、潔凈能源和再生資源,對環境改善方面具有很大的積極作用,特別是減輕溫室效應方面,同時能夠提高供電的安全性與可靠性,以及緩解能源供給不平衡問題,所以該技術被廣泛應用。但是由于環境影響以及一些不確定因素,例如:風能和太陽能與天氣相關,具有不確定性,分布式發電技術與儲能技術將面臨較大的挑戰。

2、輸配電技術

輸配電技術包括特高壓輸電技術和高溫超導輸電技術,特高壓輸電技術是能夠實現大功率、遠距離傳輸電的輸電技術,提高了輸電能力,并能實現遠距離電力系統互相連接;高溫超導輸電技術是利用高溫超導體材料特性的技術,與常規技術相比,它具有污染少、損耗小等特點。

3、高速雙向通信技術

智能電網采用了高速雙向通信技術,涉及較多電子設備,如智能表計、電力電子控制器等,利用這些智能電子設備進行網絡化通信,同時堅持各種干擾與自我監測,充分體現出“自愈”這一特性。

4、智能固態表針

與傳統采用的電磁表計相比,智能固態表針能夠進行雙向通信、計量多時段的電力情況和價格、編制時間表等等。

5、先進的電力電子技術

智能電網采用先進的電力電子技術,使用各種新型的高性能設備與裝備,例如全控型大功率電力電子器件等,其中具體有有源濾波器(APF)、動態電壓恢復器(DVR)等,符合當今電力系統運作要求,并在現代電力系統中得到廣泛的使用。

6、智能調度技術

該技術是智能電網中最關鍵、重要的技術,能夠全面進行資源優化配置,科學決策管理、高效調度等,實現大面積連鎖故障的預防,實現調度的智能化。

四、智能化

由于智能電網采用了上面所述的先進技術,使得智能電網可觀測、可控制、能實時分析與決策、自愈以及制動優化調整,充分體現出智能化。例如實時分析和決策是指智能電網能夠通過分析信息與數據進行智能化決策。

五、智能電網規劃在電力技術及電力系統規劃中的作用

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。

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、智能電網規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。

篇8

[關鍵詞]:智能化;箱變;配電網;措施

【分類號】:TG333.1

0.引言

隨著我國經濟和科學技術的發展,為了滿足我國現代化建設和人們日常生產和生活的需要,現在各行各業對于供電的要求也越來越高,尤其是配電網和供電的設備以及智能化的要求。由于智能開關可以智能通斷,當負荷未超過動作電流時,能夠保持長時間的通電,而且還具有穩定性好、傳輸速度快、抗干擾能力強等優點。這就保證了配電網能夠安全的使用。同時,箱變是指箱式變電站,它安裝方便、投資少。這可以安裝在住宅小區等地方,為人們的生活供電提供了最基本的保障。因此隨著我國經濟現代化的快速發展以及信息化的快速普及,智能開關和箱變在配電網中的應用發展前景非常廣闊。

1.智能箱變和開關在配電網中的優越性

隨著我國信息技術的逐漸普及和我國人們科技水平的逐漸提高,人們對于智能開關和箱變都不在陌生,對于智能開關和箱變在日常生活的使用過程中的便捷也越來越深有感觸。下面介紹智能開關和箱變在配電網中的優越性的主要變現。

1.1 箱變在配電網中的優越性

箱變是指箱式變電站,這種變電站特別適用于城市電網的建設和改造,并且在居民小區、礦區和工廠企業都有廣闊的應用前景。箱變在配電網中的優越性可以從以下幾個方面進行闡述。首先箱式變電站采用的技術非常的先進并且在配電網的使用的過程中可靠性比較高,箱變采用的都是全封閉、全絕緣的結構在配電網的使用中可以完全的避免觸電的發生,提高了使用的安全性,可以實現無人值守。其次是箱式變電站的自動化程度比較高,可以實現對于配電網的圖像的遠程監控。最后箱式變電站組裝比較便利而且占地面積比較小,這都是它在配電網中的優越性的具體體現。

1.2 智能開關在配電網中的優越性

智能開關主要是指利用控制板和電子元器件的組合以及編程,最終實現碎玉電路通斷進行智能化控制的一種器件。它和普通的開關相比不僅功能多,在使用的過程中很安全而且還有美觀點綴的作用。智能開關在配電網中的優越性主要體現在:首先當線路出現故障時,智能開關可以正確的通斷,有效的將故障線路進行了隔離。其次是智能開關在配電網中應用可以有效的減少停電的范圍,提高線路供電的可靠性。再次,智能開關可以將線路中出現的故障及時準確的反饋給電力工作人員,這時他們可以對線路進行及時有目的的維修,減少停電的時間,進而將對人們造成的損失減少到最小。最后通過智能開關的作用可以實現對于配電網絡的監測和控制,并達到“四遙”的功能。

2.智能開關和箱變在配電網中存在的問題

2.1 智能開關在配電網中存在的問題

智能開關在配電網中的使用也有一定的時間了,雖然隨著智能開關的不斷完善智能開關的發展越來越好,但是在配電網的使用中還是存在著很多的問題。首先是電力系統的工作人員對于智能開關的使用不是很熟悉,當電路發生故障時,不能夠根據智能開關準確的判斷出是什么地方出現的問題。其次是智能開關有時候可能會發生誤動作,這也是不可避免的問題。最后對于智能開關的檢測和維修也是配電網中不可忽視的一個問題。

2.2 箱變在配電網中存在的問題

箱式變電站在配電網中存在的問題主要體現在以下幾個方面。首先是箱變的防火問題,箱式變電站是一種全封閉的系統,一般情況下也無需人員進行值守,一旦發生著火就很難進行撲救。其次是箱式變電站容積比較小,它一般也就只是使用于小規模的供電,對于大規模的供電很難做到。最后箱式變電站的檢修問題也是比較大的,由于箱變在制造的過程中考慮成本和箱體的體積比較小,這樣對于箱變的維修檢測的空間也就比較小,這樣就造成在箱變在配電網中出現故障時不利于設備的維修檢測。

3.智能開關和箱變在供電中的解決措施

3.1 定時檢測與及時維修

智能開關和箱變在供電過程中發生的故障進行及時的維修。并且做好記錄工作,并進行定期的總結,這樣對于經常發生故障的原因就會有一個很好的了解,便于為以后的維修工作節省時間,也可以將對人們造成的損失降到最小。

3.2 建立健全的檢修制度

對于智能開關和箱變進行定期的維修檢測,保證智能開關和箱變都是在正常的狀態下進行工作的。并且把檢測過程的結果進行定期的整理,這樣當發生問題的時候可以對其發生故障的區域進行簡單的判斷,減少維修的時間。

3.3 加強人員的綜合素質

對于電力工作人員進行定期的培訓,并提高他們的技術水平和業務能力。因為人才是整個工作的核心。對于工作人員進行定期的關于智能開關和箱變知識的技術培訓不僅可以提高工作人員的自身素質還可以提高他們的工作效率。這樣就可以有效的解決智能開關和箱變在配電網中存在的問題,提高供電的可靠性。

4.結束語

總而言之,智能開關和箱變在配電網的實際使用的過程中,不僅能夠有效的保證配電網供電的安全性還能夠保證配電網供電的效率和可靠性,給企業帶來了良好的經濟效益。智能開關在配電網中的優越性將決定其對于其他配電網開關的替代,同事也相信智能開關會成為以后整個配電網供電系統和管理系統的重要的基礎設施,應用前景非常的廣闊。

參考文獻

[1] 宋丹丹. 配電網中智能開關的管理與應用[J].企業導報,2012(21):25-26

篇9

關鍵詞:智能變電站;城鎮化;建設;應用前景

中圖分類號:TM63文獻標識碼: A

前言:隨著我國城鎮化建設的不斷發展, 我國對電量的需求呈現爆發式的增長,消耗了大量的資源,為了能夠給國家和用戶源源不斷提供電力,同時還需要滿足高效、便捷以及穩定的傳送需求,國家電網建設智能電網及更新、升級現存電網任務迫在眉睫,作為智能電網的重要組成部分。

一、智能變電站的特點

智能變電站是指采用智能設備,利用自動化技術滿足通信平臺網絡化、全站信息數字化、信息共享標準化等需求,具有自動化完成信息的采集、測量、控制以及保護等基本功能,并且可以根據需要對電網實現智能調節、自動控制、協同互動等高級功能。 此外,智能變電站的信息處理和信息采集能力比傳統變電站層次更深、范圍更寬、結構更復雜,可以實現與相鄰變電站、電網調度等互動。 目前,智能變電站一次設備的智能化,比如智能化開關以及光纖傳感器等,二次設備的通信網絡化、設備網絡化、運行管理系統的自動化是變電站的關鍵技術特征。

二、智能變電站的功能概述

1、 緊密聯接全網

智能變電站主要由站控層、間隔層和過程層組成,如圖 1所示。 其中站控層的作用是對全站設備進行監視、控制、告警和交換信息,并即時完成數據的采集監控、操作閉鎖、保護管理;間隔層的作用是對間隔層的所有實時數據信息進行匯總,并對一次設備提供保護和控制; 過程層則用于電氣數據的檢測、設備運行參數的在線檢測與統計以及操作控制的執行等。這三層結構通過以太網、光纜等緊密地聯接在一起,使得信息的采集、處理、執行等更加迅速便捷。由智能化變電站的結構圖可以看出,智能變電站是智能電網的基礎,在智能電網的體系結構中具有重要的作用。

智能變電站的建設需要服從三個有利于, 即要有利于強化在全網的范圍內對網絡中各個節點之間緊密性的加強, 要有利于統一智能電網, 要有利于互聯電網對系統運行事故的有效控制和預防,能夠對不同層次的節點實現統一協調控制,在智能電網控制中起到紐帶的作用。

2、 分布式電源接入

隨著石油、煤炭等不可再生資源的日益耗竭,未來的發電形式趨向于多樣性,太陽能、風能等發電形式必然會得到普及應用。 作為分布式電源并網的入口,智能變電站在硬件以及軟件設計的過程中都需要考慮到未來分布式電源并網的需求。伴隨著大量分布式電源的介入, 配電網由傳統單一的單向大型注入點供電模式向分布式發電設備多源多向模塊化發展,形成配電網與微網并網運行的模式。 與目前常規變電站相比,智能變電站需要對運行管理、繼電保護等方面進行適當調整,以便滿足未來更高標準的需求。

3、 設備標準化設計、模塊化安裝

智能變電站中使用的一、 二次設備都是高度集成與整合的,都采用統一的接口。 在智能變電站正式運行前期,需要對采集的集成裝備的一、二次功能進行模塊化調試,以免在現場安裝的過程中進行大規模的模塊化調試,只需簡單的聯網、接線等操作。 裝備、設施的模塊化設計與模塊化安裝不僅僅大量節省了現場施工和調試的工作量, 而且也保證了設備的可靠性。 同時,它使得同樣等級變電站的建設過程由于標準設計和模塊化而變得不再繁復冗余,實現變電站的“可復制性”,極大的簡化了工程的建設過程,提高了變電站的可靠性與標準性。

變電站的裝備與設施的標準化設計和模塊化安裝對于變電站的設備安裝于建造環節是一次革命性的變革。

三、智能變電站技術的應用分析

1、雙重化網絡結構的應用

雙重化網絡結構為變電站自動化系統提供了處理方案,真正達 到 了 各 廠 商 設 備 能 夠 互 操 作 的 目 標,其 具 有 以 下優點:

1.1全方位完備的通信處理方案。對間隔層和過程層之間的通信方法進行了定義,有力地支持了智能一次設備、電子式互感器的信息傳送。對變電站之間的通信接口進行了定義,為各區域自動化系統間的通信及完成廣域保護做了鋪墊。

1.2對報文與性能進行了詳細的分類。

1.3實現了通信和應用的獨立,能確保通信系統自身的持久穩定性。

1.4統一了各設備間互換信息的標準,實現了各設備間的互操作。

2、電子式互感器

電子式互感器具有暫態性好、體積小、安全性能高等方面的優點,是未來智能變電站需要使用的主要設備。根據原理,可以將電子式電流互感器分成無源型互感器和有源型互感器。下面對其使用策略進行探討。

2、無源型互感器的應用

對于光互感器來說,全光纖電流互感器的溫度、抗震性能都要好于磁光玻璃電流互感器,所以其在試點站中得到了廣泛的運用。全光纖電流互感器的穩定性和誤差與制作工藝、傳感光纖材料、傳感器的繞制方法等有比較大的聯系。從試點的結果來看,電子元件和電氣單元的穩定性是保證互感器正常運行的基礎。

3、有源型互感器的應用

3.1一般情況下,在低電位安裝GIS電子式互感器的遠端模塊,不用進行激光供電,具有良好的穩定性,供電成本也不高。不過由于GIS設備和電氣耦合關系比較緊密,要考慮其電磁兼容問題,尤其是在隔離開關操作過程中引起的瞬態過電壓對模塊造成的影響。

3.2對于羅氏線圈等類型的有源型電子式互感器,其溫度特點和電磁兼容性是需要重點注意的地方,如果不能很好地進行處理,會直接對保護設備運行的穩定性造成影響。另外,對羅氏線圈的積分環節也要給予足夠的重視,如果處理不好,會對ETA的暫態性造成影響,甚至會出現直流偏移和拖尾的情況。

3.3AIS電子式互感器一般安裝在遠端模塊高壓側,需要進行激光供電,成本比較大,運行可靠性不高。而且,遠端模塊的使用壽命會對電子式互感器造成影響,當前大多數電子式互感器故障都出現在遠端模塊,比較常見的原因有進水、高溫等。

4、選取繼電保護的跳閘方法

4.1網絡跳閘。網絡跳閘可以使光纖接線變得簡單,使光口數量得到控制與保護,有利于設備及時散熱。但是因為增設了交換機,所以只要交換機發生故障,就會失去控制保護作用。現階段,大概有25%的試點站采用了網絡跳閘方式,就當前的情況來看,網絡跳閘的可靠性較高,還沒有出現因交換機故障而引發的保護失效狀況。由于網絡跳閘削減了中間環節,所以能減少延時。

4.2點對點跳閘。由于其配置較多,致使發熱量較大,進而嚴重制約安裝設備的使用壽命。

四、智能變電站前景分析

與智能電網系統中的其他環節相比較,我國智能變電站已經達到能夠進行大規模推廣的時候,目前已有許多的二三級城市正在或者已經建成了智能化變電站。針對目前智能變電站的建設情況,未來我國進行智能變電站的研究和建設應從如下方面進行:

1、加強對 IEC61850 標準和智能變電站技術的理論研究;

2、進行標準化設計,采用 IEC61850 標準,使站內標準達到統一;

3、對以太網技術進行更加深入的研究,采用以太網來構建智能變電站的通信平臺;

4、研究新型的互感器技術;

5、在智能化一次設備的基礎上,對在線監測和電氣設備的智能控制技術進行進一步的研究;

6、采用智能調度技術,開展能夠適應于智能電網系統的智能變電站更高層次的應用、狀態檢修等方面的理論研究與技術探索,從而制定出實用型的技術應用方案;

7、不斷加大示范工程的建設力度。

五、結束語

綜上所述,變電站智能化已經成了一個不可逆轉的發展趨勢。 作為智能電網的重要組成部分,必須對智能變電站建設中的關鍵技術進行不斷的研究和改進, 將先進的電力電子、通信、計算機、控制技術互相融合,才能最終達到資源優化配置的目標,實現智能變電站在城鎮化建設中的重要作用。

參考文獻:

[1]張曉更. 我國建設智能變電站的必要性及其前景探析[J]. 機電信息,2013,03.

[2]白雪蓮. 智能變電站在城市軌道交通領域的應用前景[J]. 電氣化鐵道,2013,03.

篇10

在中報公布期間,市場將從業績角度來看待電氣設備行業的估值,預計行業中多數個股的估值明顯偏高,因而在中報公布期間,對整個行業而言則是風險多過機會,應適當回避。

在市場種種悲觀預期之后,電氣設備行業的前景到底是什么樣的?什么時候行業將有明顯的投資機會呢?

電氣設備行業的前景分析

近年來,我國電力供需的緊張局面有明顯的緩解,國內裝備制造業新增產能增長很快,為我國電力裝機的結構優化提供了良好的機遇和條件,從2010年開始我國更為注重經濟結構的調整,政策對新興產業的支持力度將進一步增強。政府已經開始有意控制新增火電項目建設,鼓勵風電、水電、核電、光伏發電等新能源的發展,電力結構優化將是政策的主要調整方向。預計在“十二五”期間所有的新能源的投資都將有顯著的增長,風電扶持政策將續完善,智能電網建議的啟動將使風電上網難的問題得到解決,掃除風電發展的最大障礙;核電進入大發展時期,核電在整個裝機中占比將不斷增長,光伏發電也將隨著技術的不斷完善,在政策的刺激下進下發展的快車道。

我國的電網投資經過前期的大規模投資,各省和地區的主干網基本形成,電網的基本電力傳輸任務基本完成。適應電網未來發展的需要,電網投資面臨結構調整,電網投資的重點將轉向增強承擔的其他功能上,國家電網提出建設“統一堅強智能電網”正是適應未來電網發展的需要,主動調整投資結構,國家了出臺了智能電網電發展的規劃,目前智能電網建設的試點已經啟動。

新能源建設的提速和智能電網建設將正式啟動為電氣設備行業的發展提供的良好契機,電氣設備需求繼續保持穩定增長使電氣設備行業的前景光明。與發展相適當的是風電設備、核電設備和光伏發電設備等與新能源相關的設備制造企業和智能電網建設相關的設備制造企業將面臨更大的機會。預計新能源發展規劃的出臺和智能電網建設正式啟動將成為行業發展的催化劑。

雖然電氣設備的市場需求潛力巨大,但是值得注意的是相關設備的產能增長的更快,產能過剩的局面已經出現,部分行業甚至出現嚴重過剩,例如風電機組2010年的需求預計為1056萬千瓦,而產能則有望達到1725萬千瓦。產能過剩的局面使設備價格明顯回落,行業利潤率不斷走低,呈現明顯的下降趨勢,預期行業利潤率逐步回歸正常將是大的趨勢。總體而言,由于市場需求仍將穩步增長,行業前景光明,但是產能釋放過快將使行業的暴利時代走向終結。

行業的趨勢分析和投資策略

由于上半年電氣設備行業漲幅較大,在二季度大盤的下跌之中也沒有經過充分的調整,行業估值水平比市場平均估值水平明顯偏高,很多個股業績明顯不能對股價形成有效支持,在中期業績集中公告期間,這種估值偏高的局面或將更加明顯,因而股價上行的動力明顯不足,而其中的風險卻在不斷積累。從投資的角度來講,電氣設備行業在三季度明顯風險大于機會。經過估值修復,做為國家調整經濟結構支持力度最大的行業,將重新受到投資者的青睞,因而四季度行業將重新煥發活力,趨勢會明顯的強于大盤,將是投資者重點布局的好時機。