智能電網概述范文
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中圖分類號:TM714 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)01-0141-02
2013年6月16日至18日,第三屆中國國際智能電網建設、中國國際分布式能源及儲能技術設備展覽會暨高峰論壇在北京舉行。大會以“加快智能電網建設,服務經濟社會發展”、“加快發展分布式能源,推動儲能技術新變革”為主題,邀請了19個單位的領導、專家學者共計五百余人共同出席,就智能電網相關產業政策與國家能源戰略、智能電網的網絡安全、相關技術標準、現階段面臨的問題挑戰與應對措施、分布式能源冷熱供、燃氣發電、頁巖氣、分布式光伏、余熱利用、儲能技術等方面展開討論及演講。
1 國內外智能電網發展現狀
1.1 國外智能電網情況
智能電網代表當今電網發展變革方向。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,實現系統智能化。目前歐美許多國家均在積極規劃推動智能電網建設。2006~2007年歐盟就了《歐洲智能電網技術平臺:歐洲未來電網的遠景和策略》、《歐洲未來電網的戰略研究議程》和《歐洲未來電網發展策略》等重要文件,描繪了歐洲智能電網發展的路線圖。
日本早稻田大學教授橫山隆一介紹了日本電力改革與智能電網建設相關情況,日本智能電網建設與電力改革進行了有效的結合,日本的電力改革將分為三個階段:第一階段:2015年設立廣域系統調度機構。第二階段:2016年實現零售市場自由化。第三階段:2020年實現輸配電中立化,取消電價限制。
1.2 關于智能電網國際標準
IEC和IEEE國際標準組織已經就智能電網標準的規劃和制定進行了大量的工作,中國電科院有關專家參與了相關工作。IEC的標準化管理委員會(SMB)組織成立了“智能電網國際戰略工作組(SG3)”,由該工作組牽頭開展智能電網技術標準體系的研究工作。IEEE2011年了《IEEEP2030能源技術和信息技術與電力系統(EPS)、最終應用及負荷的智能電網互操作性指南》,IEEE2030為智能電網互操作提供了實用工具和基礎知識指南,
1.3 關于智能變電站
智能變電站是智能電網的重要環節,北京交通大學和敬涵教授從時間和空間維度講述了智能變電站的層次化保護功能,論述了基于冗余信息和分布計算的站域協同保護算法,站域保護將在實現保護冗余化、優化后備保護以及安全自動控制方面發揮重要作用。廣域保護將在精確故障定位、廣域后備保護以及安全穩定控制等方面保證電網安全穩定。
2 國外分布式能源發展現狀
分布式能源包括分布式發電和分布式儲能,在許多國家都得到了迅速發展。
2.1 美國分布式能源
美國分布式發電方式包括天然氣多聯供、中小水能、太陽能、風能、生物質能、垃圾發電等等。2010年這一類的分布式總裝機容量約為9200萬千瓦,占全國發電量14%。根據美國能源部規劃,2010~2020年將再新增9500萬千瓦裝機容量,占全國發電裝機容量29%。美國的分布式發電以天然氣熱電聯供為主,年發電量1600億千瓦時,占總發電量的4.1%。美國能源部積極促進天然氣為燃料的分布式能源系統,利用這些系統先基礎發展微電網,再將微電網連接發展成為智能電網。
2.2 日本分布式能源
日本的分布式發電以熱電聯產和太陽能光伏發電為主,總裝機容量約3600萬千瓦,占全國發電總裝機容量13.4%。其中商業分布式發電項目6319個,主要用于醫院、飯店、公共休閑娛樂設施等;工業分布式發電項目7473個,主要用于化工、制造業、電力、鋼鐵等行業。
2.3 丹麥分布式能源
丹麥是世界上能源利用效率最高的國家,在過去20年中,GDP翻了一番,能源消耗卻沒有增加,污染排放反而大幅度下降。其主要的措施就是大力發展分布式能源,丹麥80%以上的區域供熱能源采用熱電聯產方式產生。丹麥分布式發電量超過全部發電量的50%,分散接入低電壓配電網的風電總裝機容量有300萬千瓦。
2.4 德國分布式能源
2010年德國分布式發電裝機容量約20.84吉瓦,占總裝機容量的19.8%。2012年新增光伏發電裝機容量7.6吉瓦,占歐盟新增光伏發電裝機容量的44%,新增風力發裝機容量2.4吉瓦,占歐盟新增風力發電裝機容量的20%。此外,德國還有300多個1萬千瓦以下的沼氣和其他生物質能發
電站。
3 分布式電源國內應用現狀
我國分布式能源應用雖然取得了一定進展,但還處于剛剛起步階段。以分布式光伏和天然氣熱電聯產分布式為例,目前的裝機容量分別僅為0.5吉瓦和1.5吉瓦左右,但政規劃目標是到2020年分別要達到27吉瓦和50吉瓦,因此,分布式能源具有很大的發展空間。
3.1 分布式能源的示范項目
國網公司先后建立了世界上第一個集“風力發電、光伏發電、儲能系統、智能輸電”于一體的張北風光儲輸示范工程,工程一期建設規模為風電98.5兆瓦、光伏發電40兆瓦、儲能20兆瓦,并配套建設220千伏智能變電站一座,總投資約33億元;建立以風電研發、測試為中心的張北風電試驗基地,是世界上規模最大的風電試驗基地,是世界上唯一具備開展低電壓穿越試驗,可對風電機組進行電網適應性檢測的風電試驗基地;10兆瓦阿里光伏儲能電站于2012年年底投入運行,本工程是世界海撥最高、容量最大的高滲透率孤網供電系統。系統采用監視網與控制網雙網分離的結構,控制網通過定制非冗余的微源信息進行快速信息交互及控制,保證了微電網的穩定運行。
我國以天然氣分布式能源建設已進入實質性開發實施階段,在北京、上海、廣州等大城市的居民小區、商城樓宇、大學城都有一批熱、電、冷聯產示范工程投運。如:上海浦東國際機場能源中心4000千瓦燃氣輪機熱電聯供項目;上海黃埔區中心醫院1000千瓦燃氣輪機熱電聯供項目;廣州大學城能源站熱電冷三聯產項目;成都會展中心熱電冷聯產項目等。
3.2 光伏并網發電
國家電網去年10月出臺了《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見》,簡化了分布式光伏并網流程,促進了光伏行業發展。另外,今年3月發改委下發對光伏發電價格的征求意見稿,雖然具體的補貼數額仍不見定論,但政府對于完善光伏補貼的意愿和嘗試,對于遲疑不決的光伏行業而言是個不小的鼓舞。在這些利好因素的激勵下,已有多家包括英利、晶科、中電電氣在內的光伏生產商推出了一站式的分布式光伏安裝服務。
目前光伏組件價格已從2010年的7.5元/瓦降到3.7元/瓦左右,光伏系統成本由2010年的20元/瓦降至當前的9元/瓦左右,而成本下降趨勢還將繼續。照此估算,即使按照發改委征求意見稿中的0.35元/瓦的補貼計算,在工商業電業相對較高的珠三角地區,有望在未來一兩年內實現上網平價。一旦實現,市場積極性將被充分調動起來,珠三角光伏發電將會快速發展。
3.3 分布式天然氣發電
中國開展天然氣熱電聯產項目已有十余年的歷史,但是一直不溫不火,進展緩慢。很多項目或是半途而廢或是功虧一簣再或是完全沒有體現梯級聯供的優勢,僅僅用于發電或供熱。“十二五”規劃提出的1000個天然氣分布式能源項目目標似乎也像隨風而逝的口號,鮮有聽到實質性的項目進展消息。原因主要在于影響天然氣熱電聯產項目的關鍵因子多且復雜,加之政策層面缺少全盤考慮綜合規劃的頂層設計,因此,盡管天然氣熱電聯產項目可以帶來巨大的節能減排收益,但真正的項目開發落地始終是“前途光明、道路漫長”。
3.4 可再生能源發電預測
風能、太陽能等可再生能源發電出力易受天氣影響,而且調節能力較弱,需要改進天氣預報的準確性,更加準確地預測分布式發電的變化情況,以減少出力波動對電網的影響。中國電力科學研究院研究建立了數值天氣預報系統。該系統的天氣預報比氣象臺的天氣預報區域更小、時間密度更大,能提供5×5千米范圍內、每15分鐘的天氣預報,預報時間跨度為72小時。準確的天氣預報,為大力發展風能、太陽能發電提供技術術支持。
4 結語
近年來,面對日趨強化的資源環境約束,倡導綠色發展,建設資源節約型、環境友好型社會已成為我國經濟社會發展的方向。借鑒國外智能電網發展的先進經驗,積極探究適合我國智能電網環境下的分布式能源具體發展模式,為我國實現分布式能源的大規模開發應用,進而徹底解決我國能源緊缺、環境污染等問題,實現節能減排的具體目標具有重要的意義。
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關鍵字:智能電網 太陽能 發電政策
中圖分類號:TK511 文獻標識碼:A 文章編號:
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
中圖分類號:TM2文獻標識碼:A文章編號:
隨著我國市場經濟的快速發展,我國工業化的不斷深入,人們生活水準在不斷的提高,對太陽能的要求也是進一步的提高,尤其是電力系統的智能化。在我國,相比較于傳統的電網設備,存在著陳舊老化的問題,其自動化的水平很低,所以為了適應社會的發展,在各個國家引進智能電網的研究的時候,我國也對智能電網的研究概念重視起來,智能電網的主要內容包含六個方面,他們分別是發電,輸電,變電,配電,用電以及電網的調度等。與此同時,太陽能在發電過程中的各個環節都存在著密切的聯系,本文針對智能電網中的太陽能發電政策以及發展的相關動態的研究做出分析。
一、智能電網的定義概述
由于世界各國對智能電網的研究存在著很大的差異,其相關的定義也是很模糊。但是他們卻有著相同的研究內容,可以從可再生能源的接入、需求管理以及輸電網建設的升級。智能太陽能電網有著其獨特的特征,即可靠性、互動性、兼容性、集成性等重要特征,根據這些特點以及研究我們可以暫時的對其進行定義歸納,通過以物理電網為基礎,建立集成、高速的雙向通信網絡,使用高級的傳感器以及電力電子裝置,以先進的監控技術、控制手段、參數的測量以及決策支持系統的技術,在實際的建設過程中實現電網的優化以及高效的管理。
二、智能電網的標準探究
為了達到智能電網的規范發展,我們需要制定比較完善的電網標準,包括美國為首的智能電網的應用都制定了相應的標準。在2010年IEC的網站上推出了智能電網標準的相關映射解決方案,此方案已經得到了多個國家的認可,它為解決方案的時候創造出了多個智能電網映射圖,為工程人員進行快速的檢索提供一個標準,同時它還指出在這些標準之間存在著相互的影響和交叉。由于智能電網的不斷發展,在IEC提供給的標準數據在不斷的發生著變化。
三、智能電網發展動態分析相關概述
(一)世界區域的智能電網目標概述
隨著世界智能電網的不斷發展,政府部門都在采取著措施大力進行扶持,都制定了相應的智能電網的目標。下面對主要幾個國家的智能電網的目標進行分析的圖表如下:
表1 主要國家區域智能電表的實現目標
(二)智能電網的具體研究問題探究
1、智能電表的造價問題
由于電源設備以及智能電表的造價比較高,這使得在進行智能電網的實現過程中要采用更加優越的方案來減小成本的開支,根據用戶的實際負荷的需求來不斷優化資源的配置,在現實的改進過程中不斷開發智能電網的技術研究,通過降低系統的成本來達成提升設備性能的目標,以此來緩解電網建設過程中消耗的成本與用戶消費的矛盾。
2、各國的智能電網的政策不穩定
雖然國際上對清潔能源的理念達成了共識,但是由于昂貴的經濟開支、自然災害、政治導向等各方面的因素,使得各國在實行智能電網的目標的時候,不能夠滿足既定的目標。因此,雖然制定了相應的發展目標,到那時仍然面臨著不確定的因素。
3、電力市場的競爭能力不足
在太陽能的開發上有很多的都是靠政府的財政扶持,其成本比較的高,但是現在太陽能發展卻出現了爆炸性的增長,如果政府的財政補貼上慢慢削弱,其成本還是不能夠得到明顯的下降。然而太陽能的電價與常規的能源不具備競爭力,那么政府的資助不能夠成為太陽能的發展長久之計。
4、區域對智能電網的探究
在智能電網的發展中由于區域的限制性,智能電網的發展存在著很大的局限性,根據不同地域的不同政策,對待智能電網的發展存在著不同的限制性,因此區域性的障礙對智能電網存在著阻礙。
四、總結語
太陽能作為一種綠色的再生能源,是我國發電領域的重要組成部分,世界上各國在發展政策的規劃和鼓勵上都制定的相應的扶持措施,尤其是以日本、美國、歐洲等地的智能電網的發展最為明顯。根據我國當前社會的經濟國情判斷,發展智能電網仍然面臨著諸多的挑戰,所以只有清楚的認識到智能電網的發展趨勢,及時的做出相應的政策調整,才能夠跟上時代的步伐,為我國的智能電網太陽能的發展做出貢獻。
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關鍵詞:無線通信專網;智能電網;綜合應用;概述
在最近幾年,智能電網得到了很好的發展,以往的電力通信網絡已經無法滿足主網之外的業務了,而且光纖網絡在遇到一些事故的時候,經常會造成損壞。光纖網絡通信是有線通信的技術,而在通信技術當中還有無線通信技術,這項技術在很多領域都得到了普遍的運用,因為這項技術比較先進,所以應用起來也很簡單。現階段在智能電網當中也已經開始應用無線通信技術,可以把無線通信技術作為光纖通信技術的一種補充,所以在智能電網中應用無線通信專網是很有成效的。
1智能電網的概述
智能電網屬于現代電力供應系統,以往的電網無法準確的對電網系統進行實時監控,使用智能電網就可以準確的進行監控,并且保護電網內部的全部元件,使其正常運行,在智能電網當中,主要的元件有發電機、輸電配電系統、溫控以及終端用戶等等。而且在智能電網中還有著可以雙向流動的電流和數字信息,所以,這樣的電力供應網絡使用自動化的效果也很好。從電網的角度而言,智能電網的原動力主要包含了四個方面,第一方面是可以保證系統安全穩定的進行工作,這樣可以有效地對一些事故進行防御,這樣才能防止出現停電的問題,提升設備的使用率,而且還可以提升電力網的穩定性。第二方面是針對分布式電源的應用,現階段我國需要穩定的發展,所以要將環保的觀念深入每個人的心中,在電力網中,對于一些再生能源的運用也變得越來越多,如風能、太陽能等,這些能源可以直接接入到配電系統當中。第三方面是市場的需求主要偏向于管理,因為現階段我國很重視對生態環境的保護,所以電力企業也要尋找一種合理的方法,除了分布式發電以外,智能電網的另一個重要的原動力就是側響應。第四個方面是數字化技術的普遍,數字化技術也針對智能電網提出了一些新的要求,以往的電力網無法滿足數字化技術的需求,所以一定要運用智能電網來滿足這些需求。一般來說,智能電網需要有6個方面的技術來全方面的展現出智能電網的功能。第一方面是要有靈活的網絡,智能電網屬于一個智能化的系統,一定要有一個靈活的網絡才可以達到輸電送電的需求。第二方面是智能電網屬于一個高度集成的通信系統,這才能讓智能電網有效地對系統中每一個用戶進行控制和信息的互換,這才可以讓系統中的每部分都可以實現雙向通信。第三方面智能電網還需要有傳感和測量的技術,智能電網只要具備了這兩項技術才可以進行遠程監控和控制管理的工作,而且可以提升系統響應的速度,而且也確保系統可以準確的進行響應。第四方面智能電網還需要具備電子電力設備、超導技術以及儲能技術。第五方面智能電網還需要有對系統進行監控的方式,這才可以對智能電網中出現的問題及時的進行排查并且維修。第六方面智能電網還能經過工作人員的幫助來進行決策。智能電網其中一種重要的基礎就是要有靈活的電網結構。
2無線通信專網在智能電網中的綜合應用
因為無線通信網絡有著非常好的圖像傳輸技術,所以可以根據高清視頻監控來對變電站和傳輸線路等很多相關的設備進行監控,這才可以對所有設備的運行情況進行了解。而且針對部分地理位置比較遠的輸電線路和電力設備來說,經過對無線通信技術的綜合應用,可以實時的對這些較遠地區的設施運用監控設備來將實時的視頻畫面傳輸回來,這樣不但可以提升電力設施的自動化控制,還可以確保電力設施運行時的安全,因為經過視頻監控可以清楚的看到所有設施中所出現的安全問題,然后及時的使用有效地方法來對這些問題進行解決,以免出現更加危險的情況。而且無線通信技術在智能電網中的應用可以使許多方面的成本都得到控制,提升電力管理的水平和效率。無線網絡滿足了系統設備的需求,還能對一些絕緣狀況進行實時的監督,控制好絕緣溫度的差別。總的來說,在智能電網中應用無線網絡通信技術可以有效地對一些有關的數據進行傳輸,同時還能經過無線通信專網來實時檢測高壓并聯電阻器。此外,在進行檢測的時候,還能對高壓斷路器和組合電器進行實時的監測,讓工作人員可以快速準確的找出問題并且及時的對問題進行解決。此外,還可以把無線通信技術運用到避雷器中,來對避雷器進行檢測,并且監測避雷器是否有漏電的狀況。最后,無線通信專網在智能電網中的應用還可以表現在電纜設備的監測當中,它可以對電纜的運行溫度、電纜隨到和護套進行實施的監控。而且無線通信專網在智能電網中還應用在了很多的地方,應用范圍非常的廣。
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【關鍵詞】智能微電網;可再生能源;關鍵技術;應用展望
1、引言
近年來,世界范圍內發生了數次大面積停電事故,電網脆弱性更加充分地暴露出來,難以滿足用戶多樣化的供電需求。與傳統集中供電模式相比較,分布式發電以其接近用戶側、運行方式靈活、就地消納清潔新能源等優點受到廣泛關注。然而,分布式發電技術自身存在諸多潛在弊端,如電源接入成本高、功率輸出波動等,其規模化接入電網后會給電網運行控制帶來一系列影響。為了協調大電網與分布式電源間的矛盾,充分挖掘分布式電源給電網和用戶帶來的潛在效益,智能微電網作為一種新型分布式能源組織形式應運而生,迅速得到國內外學者的廣泛關注。
2、智能微電網概述
智能微電網是集成先進電力技術的分散獨立供能系統,靠近用戶側,容量相對較小,將分布式電源、負荷、儲能元件及監控保護裝置等有機融合,形成了一個單一可控單元;通過靜態開關在公共連接點與上級電網相連,可實現孤島與并網模式間的平滑轉換;就近向用戶供電,減少了輸電線路損耗,增強了抵御來自上級電網故障影響的能力。當上級電網發生故障或電能質量不能滿足要求時,微電網切換到孤島模式下運行,保證自身安全穩定運行。
綜上所述,智能微電網主要具有以下特點:
(1)自治性:微電網是由分布式電源、負荷、儲能單元構成的小型系統,運行方式靈活,可以獨立自治運行,實現自我控制、保護與管理。
(2)互動性:微電網運行控制在采集分布式單元信息的基礎上,實現了配電網、微電網、控制器間的互動通信。
(3)多元性:微電源構成多元化,有熱電聯產燃氣輪機、柴油機等高效低污染電源及風力、光伏發電單元。負荷類型多元化,有敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等。
3、國內外微電網研究現狀及關鍵技術
微電網的接入對大電網運行帶來諸多影響,如電網安全穩定、電能質量等問題。微電網承受擾動的能力相對較弱,尤其是孤島模式下,考慮到風能、太陽能資源的隨機性,系統安全面臨著更高的風險,因此需要從技術內涵角度對智能微電網的關鍵技術,如系統設計、運行控制、能量管理、經濟評估等進行深入研究。
美國電氣可靠性技術協會(CERTS)最早提出了微電網的概念,允許微電網并網運行和電量銷售,旨在解決分布式發電接入大電網安全可靠性問題,得到了美國能源部的高度重視。當上級電網發生故障時,微電網無縫解列或孤島運行,故障恢復后可與上級電網重新連接,保證重要用戶不間斷的電力供應,對當地電壓起到支持與校正作用。美國北部曼德瑞沃建立了第一個微電網示范性工程,微電網基礎理論與關鍵技術已在測試基地得到了成功驗證。
日本針對能源日益緊缺、負荷逐年增長的現實背景,注重新能源的開發利用,展開了微電網關鍵技術研究,提出了靈活可靠的智能供能系統,在配電網中加入靈活交流輸電裝置,利用快速、靈活的控制器,實現對配電網能源結構的多元優化,滿足用戶需求。日本新能源與工業技術發展組織(NEDO)積極支持一系列微電網示范工程,鼓勵可再生能源發電技術在微電網中的集成應用,在網架結構、系統集成、熱電綜合利用等方面做了精細化的研究,分別在青森、愛知和京都建立了示范工程,其中青森縣八戶市示范工程全部采用可再生能源供給用戶電能和熱能。
從電力市場、電能可靠供給及環境保護等方面考慮,歐洲各國積極致力于微電網關鍵技術的應用研究,利用智能控制技術、先進電力電子技術實現了集中發電與分布式供能的高效緊密結合,積極鼓勵社會各界參與電力市場,共同推進微電網發展。微電網運行控制、繼電保護及互動通信等關鍵技術在實驗室平臺上得到了驗證。希臘、德國、西班牙已建立不同規模的微電網示范工程,其中德國太陽能研究所(ISET)建成的微電網試驗基地規模最大。此外,丹麥OESTKRAFT公司、意大利CESI公司、葡萄牙EDP公司和西班牙LABEIN公司都建立了微電網試驗基地進行相關技術研究。
我國微電網研究處于起步階段,含風力、光伏發電、儲能元件的多能源微電網系統的運行控制技術成為研究熱點。近年來,“973計劃”、“863計劃”等國家高科技項目大力資助微電網關鍵技術的研究。國家“863計劃”項目浙江南麂島微電網示范工程致力于打破海島電力供給瓶頸,改善海島能源結構,保障居民可靠用電。天津中新生態城、江西共青城等智能電網綜合示范工程中均采用集成多種分布式電源、儲能系統的微電網結構。吐魯番新能源城市微電網項目是全國首個城市級別的微電網示范工程,也是目前國內裝機容量最大、涉及用戶范圍最廣的微電網工程。項目采用屋頂光伏發電系統,裝機容量達到13.4MW,為7千余戶家庭、2萬多居民提供電能,實行“自發自用、余量上網、電網調劑”的機制。
4、我國微電網應用展望
微電網作為大電網的有效補充,實現新能源發電并網的協調控制與優化運行,避免極端惡劣天氣狀況對大電網的不利影響,保障電力安全可靠供應,符合我國智能電網的發展趨勢。目前我國微電網發展處于起步階段,還需要進行技術、政策、管理等方面的研究與實踐。
1)微電網運營模式方面:目前我國微電網范圍界定尚不明確,運營模式尚未理順,需要在提高重要負荷的供電可靠性、滿足用戶定制電能質量要求、降低運行成本等方面積極開展適合我國國情的微電網運營模式的研究,為規范和引導微電網投資建設提供有力依據。
2)微電網規劃建設方面:需要對國內外微電網建設的優秀經驗進行系統性提煉,研究并提出實用化的微電網典型供電模式,為我國微電網規劃建設提供規范性的引導。
3)微電網關鍵技術方面:微電網運行協調控制技術是微電網技術的核心。雖然國內已開發出微電網運行監控系統,但難以滿足實時性更強、靈活性更高的要求。需要開展微電網協調運行控制的技術攻關,實現微電網內部及與配電網間的協調運行。
篇5
【關鍵詞】城市智能電網 故障定位 在線監控 實時監控 故障預警
城市電網的正常運轉保障著城市供電的穩定性,然而,由于城市電網是一項復雜的大工程,在城市電網的運行過程中存在著太多的不確定因素,甚至氣候和天氣條件、設備的老化和一些難以預料和控制的自然環境因素都會導致城市電網系統出現故障和引起故障擴大化,最終產生嚴重的后果。而城市智能電網故障在線監控的出現無疑針對性的解決了這一問題,強調監控的實時性,一旦出現問題及時預警,將電網故障控制在可控范圍內。
1 城市智能電網故障在線監控研究概述
城市電網一旦出現問題故障,不僅會給人們的日常生活帶來不方便,還會影響企業經營和工業生產等,帶來巨大的經濟損失,甚至會造成安全事故。因此,強調城市電網的安全穩定是城市電網工程的重點,大力發展城市智能電網故障在線監控研究已經成為工程的必要項目。對城市電網故障進行實時在線監控就能第一時間發現電網故障,及時處理并降低危害。通過在線監控設備對城市電網系統進行數據采集傳輸并實時監測,經過GPRS等可行的通訊方式返回數據到主控系統進行數據交換和信息交流,綜合反饋數據進行電網線路故障警報,也可以使用短信提醒,方便迅速,最終目的實現城市電網系統的安全、可靠、有序、正常運行。
2 城市智能電網故障在線監控研究目標
電網故障監控系統應該是一項工程量大、綜合各個方面信息,使用多種技術,對整個電網實施實時的監控和故障預警。這要求著數字調頻技術、網絡通訊技術、計算機網絡技術、數據庫、單片機程序、傳感器數據采集、故障報警、GPRS技術、GIS信息整合處理等,也只有經過科學的、合理的電網故障在線監控控制,才能實現電網安全、穩定運行的最終目標。研究目標也是研究的最終目的,也是研究的實際意義。通過電網智能故障在線監控能夠保證人們、企業、工廠用電安全,將重大用電安全事故發生的概率降到最低。又能對電路負荷實時監控,包括線路負荷電流、瞬時接地尖峰電流、線路對地電場,能夠有效減少過載、過流、過溫、異常放電等問題。這些問題的解決不僅能夠極大的降低經濟和社會損失,更能快速發現故障、迅速定位故障、快速排出故障。
3 城市智能電網故障在線監控研究內容
3.1 系統組成和原理
城市智能電網故障在線監控系統主要包括主站系統和眾多的故障檢測點裝置,其中,主站系統是整個系統的核心,擔任著接收信息、處理信息、對比數據、判斷故障、及時預警等的重要任務。對整個城市電網進行分段設置故障檢測器,既保證覆蓋率,又要盡可能降低成本和復雜度,適合的故障檢測器密度能夠提高數據傳輸效率,提高主站的稻莘治鏊俁齲從而及時的進行故障預警。在城市電網的關鍵部位和易故障部位設置故障檢測器,進行數據采集,并通過特定的通訊模式進行數據傳輸,實現數據實時共享,這也是在線監控的基礎。故障檢測器需要具備低功率、低功耗、長時間使用的特點,需要通過高壓導線感應取電。故障檢測器能夠實時的檢測到故障和故障類型,進行故障判斷和故障預警,從而達到預防故障和將故障造成的影響降低到最小。
3.2 故障檢測
城市電網故障主要可以分為短路故障和接地故障兩類。短路故障可以通過數字故障指示器,即故障檢測裝置進行故障的判定,包括電流突變法和過流速斷定值法。針對不同類型的故障,使用不同判據方法,如表1所示。
3.3 系統軟件
軟件系統是采用的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition),以計算機和互聯網為基礎,結合電子自動化監控系統。SCADA應用范圍非常廣泛,包括電力、石油、冶金和化工等大型自動控制領域。軟件系統應該能夠適應硬件系統,并將功能最大化實現,同時兼顧穩定性和高效性。系統軟件應該具備相應的功能,主要包括過程報警、歷史存儲、數據采集分析處理、故障信息在線監測和故障定位、短信通知、權限管理和運行狀況Web瀏覽等功能。
其中,過程報警是最為基礎的功能之一。在對電網數據進行實時監控的同時,發現數據值變化范圍、變化速度等異常就需要進行系統報警,提示工作人員進行及時維修和保養。報警需要綜合各方數據,并加以數據分析、計算得出能夠有效代表系統運行的特征數據,比如極限值、變化率、變化偏差等,一旦這些使用值出現異常狀況,就需要進行報警通知工作人員。軟件系統還需要實現歷史存儲,以實現對電網的長期監控和對比分析等。
4 小結
城市電網的重要性不言而喻,關系著居民的日常生活和工業生產、企業經營,城市電網故障就會造成非常嚴重的后果,不僅人們生活不便,企業工廠遭受經濟損失,更會出現安全事故。城市智能電網故障在線監控研究能夠從根本上解決電網系統不確定因素造成的運行故障,實現故障報警和故障定位,及時、迅速、高效處理故障事故,將故障危害降至最低,實現電網技術的高速發展和智能電網故障在線監控技術的深入、廣泛應用。
參考文獻
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作者簡介
李波(1979-),男,河南省濟源市人。大學本科學歷。現國網濟源供電公司工程師,從事電網監控專業。
篇6
關鍵詞:智能電網 無線接入技術 運用分析
隨著社會經濟的不斷發展和進步,電網的覆蓋面積不斷增加,改善了人們的生活水平,提高了人們的生活質量。電力企業的持續供電能力和供電穩定性,是影響電力企業市場競爭力的主要原因,為此,電力企業結合電網的基本情況,展開智能電網的建設,實現對電網內部的各個組分的監控、管理和控制,進而推動電網的穩定運行。
一、無線接人技術概述
無線接入技術是實現無線通信的關鍵,主要是通過無線介質將終端和網絡節點進行連接,進而實現網絡間的信息傳遞功能,通常情況下,無線接入技術的應用,需要遵循相關協議。借由無線接入技術的應用,可以轉變傳統的信息傳遞方式,提高信息傳遞的質量與效率,尤其是智能電網中無線接入技術的應用。可以進一步提高智能電網的運行安全,其中3.5GHz固定寬帶無線接入技術、LMDS技術、WLAN技術等不斷得到完善和應用,進一步推動了無線接人技術的發展和進步,為智能電網的發展提供基礎。
二、智能電網中的IsDN無線接人技術研究
1.ISDN簡述
ISDN是綜合業務數據網的簡稱.ISDN無線接入方式.實現數字交換和數字傳輸。為智能電網的通信網絡提供經濟、有效和準確的數據接人方式,使得智能電網的運行質量和運行效率得到提升。而且,ISDN無線接人方式,可以完成對語音、文字、數據甚至視頻的傳輸,主要是通過將這些影像資料進行數字化。由于ISDN主要是采用數字化的形式。使得ISDN成為一個具有全數字化的接人方式。將其應用到配電網中。可以將其與相關工作人員的智能終端進行數字連接,進而完成數據傳輸,通過ISDN無線接人方式,可以有效改善數據傳輸量、簡述數據失真情況,實現智能電網的發展和進步。
2.ISDN的優勢與特性
ISDN具有高速的數據傳輸質量。而且具有多種復用通道,可以實現多種數據的傳輸,借由ISDN無線接入,使得數據傳輸的質量得到全面的提升,大大改善了數據傳輸過程中出現失真的情況,保障智能電網的安全。而且,智能電網中的ISDN終端具有可移動性。使得智能電網中的信息傳遞不受時間、地點和空間的限制,推動智能電網的穩定運行。最為重要的是,ISDN接入方式的應用,可以有效降低智能電網通信網絡的構建成本。此外,ISDN的特性主要有:
(1)通信W絡中的所有信號都是建立在數字化的基礎上,也就可以理解為,信號是數字化的形式,并借由這種形式完成數據的交換。
(2)具有綜合能力,支持各類音頻、文字、圖像等綜合業務,并完成這部分信號的交換和傳輸。
(3)ISDN主要采用標準的入網接口,使得智能電網的運行質量和運行效果得到提升。
此外,ISDN網絡包括多個交換和信令功能、本地連接功能,為此需要分析ISDN網絡的結構模型。ISDN無線接人方式的應用,轉變了傳統的數據傳輸情況,使得智能電網中數據傳輸的比特誤碼特性比傳統線路傳輸的改善10倍以上。有效保障了智能電網的無線通信質量。使得智能電網的應變能力和控制水平得到進一步的完善。
篇7
[關鍵詞]電力工程技術 智能電網 建設 應用
中圖分類號:TU334 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)07-0273-01
引言
當前,全球氣候變化特別顯著,人口也保持增長態勢,能源問題正在逐漸凸顯。這時有必要建設智能電網,將其作為本國的重要發展產業。中國地區發展不平衡,能源在我國的分布也不均衡。在建設智能電力網絡時,應當結合本國的基本國情,之后以此為基礎加以建設。外部條件的變化對電網的運行和養護提出了較高的要求,人們開始重視智能電力網絡此種發展模式。構建智能電力網絡時,有計劃地引進電力工程技術可以增快電網的建設速度。在智能電力網絡構建時應用電力工程技術,可以節省能源、保障電力平穩運送、檢查系統產生的事故、解決能源消耗問題,因此應該明確電力工程技術在智能電網建設過程所起到的作用。
1 我國智能電網建設概述
隨著現代社會的不斷發展,電力在我國國民經濟的發展和人民群眾生活水平的提高中扮演著越來越重要的角色。從一定程度上說,電力工程和電網建設質量的高低直接決定我國國民經濟發展的速度和質量,決定者我國人民群眾生產和生活的質量和水平。但是,隨著人口的激增和大量化石能源的燃燒和使用,全球變暖導致的各類環境問題也成為擺在人類面前的一項重大課題。因此,加強智能電網建設對于解目前的能源危機,轉變能源發展模式,促進一系列相關產業的健康發展有著十分重要的建設性作用。作為世界上人口最多、能源消耗量較大的我國,加強智能電網建設不僅可以緩解目前緊張的能源現狀,更能為我國新型工業化建設提供重要的技術支持。我國國土面積廣大,地區發展十分不均衡,用電規模和用電高峰期分布不均衡。所以,我國智能電網建設必須要充分考慮我國經濟發展的實際和各地區經濟發展的特點,綜合考量、循序漸進,有重點的推進我國智能電網的建設。因此,我國智能電網建設應該具有以下的特點:①綠色環保。智能電網應該在最大程度上利用電網資源,最大程度上減少對環境造成的污染。②堅固耐用。堅固的網架結構能夠保證電網在惡劣的條件中能夠正常運行,具有較強的惡劣天氣容忍度。③高度自動化。作為智能電網重要標志的高度自動化可以在自動解決電網運行中出現的各種故障,使之能夠正常運轉。④性價比高。智能電網采用先進的電力工程技術,綜合降低電網的建造成本和運營成本,在有效供應電能的基拙上切實提高經濟效益。⑤良好的交互性。智能電網能夠打破以往電網使用中的單向傳輸模式,能夠根據用戶的具體要求提出有針對性的解決方案,切實提高服務質量和用戶使用的滿意度。
2 電力工程技術在智能電網發展中的總體應用
2.1 在電源部分中的應用
探究得知,電力工程技術的首個功能是把接連不斷的電能提供給智能電力網絡,包含兩種電能類型:一種是直流電,另一種是交流電。其中,交流又包括兩種:一種是變頻交流,另一種是恒頻交流。在變電所的操作中,一方面能夠應用直流電源,另一方面能夠應用交流電源,而且能夠把高頻開關電源應用到所有類型的電腦中。
2.2 在供電過程中的應用
由于智能電網對電網工作狀態與電能的品質有很高要求,所以在電網發展過程中,應高度關注電能品質與電網運行的平穩性,此就要求有機融合電力工程技術中的諧波管控技術與無功補償技術。其中有兩種是具有代表性的設置:一種是薄型交流變換器,另一種是超導無功補償設施。
2.3 在智能發電過程中的應用
經過調研剖析可以知道,這幾年,電力工程技術逐步被應用到智能電網體系中,主要是通過電力、電子器件完成對電能的轉化與管控。應用電力工程技術,有利于降低電量耗費,另外,減少機電設施的應用,提升工作效率。
3 電力工程技術在智能電網建設中的具體應用
3.1 高壓直流輸電技術
研究發現,在智能電網的直流輸送電力系統中,交流電仍然被應用于諸多環節中。然而,在供配電運行過程中,需要采用直流形式來傳輸電流。為了實現逆變或換流工序,需要充分發揮控制換流器的作用,應用高壓直流輸電技術。換流器通常是應用一些具有管段功能的原件,實現電力輸送的穩定性和經濟性。同時,還可以將本項技術應用在遠距離的直流傳輸中,將電力輸送到一些偏遠的地區。通過調查發現,我國已經將高壓直流輸電技術廣泛應用在遠距離輸電中,并隨著時代的發展,還會在更大容量、更遠距離的輸電工程中應用本項技術。
3.2 質量優化技術
從智能電網建設電能的角度來講,質量優化是非常重要的東西。在智能電網建設過程中,對電能等級進行合理劃分,并且應用一系列的評估判定方法,促使其形成一個比較完善的體系;將經濟性充分納入考慮范圍,對供用電的接口方式進行合理確定。只有這樣才能夠合理構建電能質量評估體系和客戶評估體系。同時,在智能電網建設的過程中,要不斷改進電力工程技術的法律、法規,促使智能網電網建設經濟化、智能化的程度能得到發幅度的提升。
3.3 能源轉換技術
未來的能源發展方向影響著低碳性經濟能源,就是把能源排放、污染、消耗量控制在最低。其核心就是進行能量轉換。同時應用先進的技術加以創新,從而高效利用能源。目前,太陽能和風能被世界各國廣泛采用。我國電力部門也對此展開了大量研究,并制定了發展方向,以便在智能電網中的、更好地應用電力工程技術。
4 關鍵電力工程技術在智能電網建設中的應用
4.1 串聯補償中的工程應用
伊馮500k V TCSC項目是國家發改委批準的國家級科學研究項目。該項目是由C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd建立,將伊馮500k V TCSC項目的限定功率由1460000k W提高至2500000k W,用于該項目的TCSC設備,都是由中國獨立設計、發展、組裝和調試的。這個設備的成功運營表明中國已經精通了適應高寒地區的全套大容量可控串補的技術,并實現了HV TCSC的工業化應用。
4.2 并聯補償的工程應用
C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd完成了無功補償設備的關鍵技術的研究,這一設備是中國裝機容量最大的無功補償設備,而且成功將無功補償技術用于運營之中。聯眾不銹鋼公司將無功補償設備應用在實際中。這些設備有效解決了由設備中的脈動負載(像熔爐的特高壓電動)引起的電力質量問題(問題包括無功功率影響,電壓波動和閃爍,將大量的逆序列和諧波注入電網中)。因此設備可確保工程安全運營,聯眾不銹鋼公司每年有2千萬的經濟利益。
4.3 常規電力技術的工程應用
北京大型航空公司的電力負載對電壓驟降和短期的電源中斷造成的短暫電力質量問題很敏感。根據這家公司的實際情況,C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd.安置兩個常規的電力設備,通過常規的電力技術解決電力質量問題。在成功運營后,這些設備有效地消除了電力質量問題。
結語
綜上所述,我國智能電網的建設有廣闊的發展機遇和發展空間,作為有極大潛力的電力工程技術在我國現代電網的建設中有著十分重大的意義。本文提出了電力工程在智能電網建設中的重要應用。通過實例表明,電力工程技術的應用,對于促進智能化電網的建設,優化能源結構以及提高經濟效益具有重要作用。
參考文獻:
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篇8
關鍵詞:智能電網 通信技術 關鍵技術
以信息技術改造現有能源利用體系,最大限度地開發電網體系的能源效率是智能電網建設的目的。因此,期望通過一個數字化信息網絡體系將發電、輸電、變電、配電、用電、調度連接在一起,通過智能化控制實現將能源利用效率和能源供應安全提高到全新的水平,將污染和溫室氣體排放降低到環境可接受的程度。智能電網涉及從電力生產到消費的多個環節,要實現雙向互動電網的目標,對信息技術提出了很大的挑戰。
一、智能電網的概述
智能電網,顧名思義,就是將電網智能化,利用先進的技術和控制方法使電網更加安全可靠,更加經濟實用。智能電網是傳統電網邁向現代化的標志,它可以實現自動實時監控,滿足用戶需求,進一步提高供電質量。近年來,各國對于智能電網的研究和建設都是結合自身實際情況,由此可見,智能電網的發展已經成為國際化趨勢。智能電網主要是基于市場、安全、電能質量和環境因素的考慮,盡管世界各國的智能電網發展路線有所不同,但歸根結底都是將先進的信息通信技術、傳感測量技術等其他先進技術與電力技術緊密結合,從而形成智能化、自動化的供電網絡。
智能電網結合了通信、計算機、自動化等各種先進技術,將其智能化體現得淋漓盡致。尤其是傳感技術和信息技術讓電網自愈變成一種可能實現的功能。隨著現代化建設的發展,節省能源、環保等倡議成為一種必然的趨勢,建立綠色電網,有效抵御外界干擾,增強電網靈活性,這就必須要依靠智能化手段進行控制。
二、智能電網的關鍵技術
1.堅強、靈活的電網結構
電網的可靠性和安全性一直是電網建設的重要課題,智能電網的建設亦需要細致、周全的規劃,這樣才能進一步保證供電網絡的安全性。我國的電網建設首先需要解決的就是能源分布不均衡的問題,因此我國開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電等工程建設,這些建設確實在一定程度上環節了能源不均衡的情況,但近年來隨著電網在城市建設規模的不斷擴大,接二連三的停電事故給電力行業造成了很大的損失,電網的安全性和可靠性受到了很大的影響,接踵而至的問題迫切要求電網建設的規劃要更加科學合理。因此建立靈活的智能電網結構才能夠有效應對突發事件或自然災害的影響,提高電網的安全性和穩定性。
2.實現開放、標準、集成的通信系統
由于智能電網的先進性,因此對于網絡安全的要求較高。智能電網具備信息化、自動化、互動化等優勢,而智能則是核心,電網的智能突出體現在能夠實現完全自動化,具備實時監測的能力,并對目前的狀態加以分析,還可以可能發生的故障做出準確的預測。這種實時監測需要全面的覆蓋,從電網內部到外部,實行全面監控,從而實現開放、標準、集成的通信系統。
3.配備高級的電力電子設備
隨著社會的發展和經濟水平的提高,用戶對供電質量的要求越來越高,電力企業要在滿足能量供應的基礎上提高電能質量。利用電力電子技術充分與電網建設相結合,進一步改善和提高電能質量。利用各種性能高的電平大功率變流器和全控型大功率電力電子器件等電力電子裝置充分展現電力系統的現代化。
4.智能調度技術和廣域防護系統
智能電網建設中,智能調度技術是非常重要的環節,利用此技術可以全面提升電網調度控制功能,可以更好的控制電網的運行。廣域防護系統是指廣域同步信息的網絡保護,這種防護系統是只能調度技術的進一步延伸,從而更好的控制、保護系統。建立綜合防御體系,增加多個防線,除了實時監控之外,要更好的預測事故,并對事故及時作出反應和防御,利用智能調度進行有條不紊的處理和預防,從而有效提高電網的安全性和穩定性,避免連鎖故障的發生。
5.高級讀表體系和需求的側管理
智能電網的重點就是智能化,讓電力系統具備人的思維:判斷、調節、適應。利用智能化網路進行實時監控,同時要充分體現智能電網的經濟實用性和安全性,確保供電質量,提升用戶滿意度。在輸電、供電過程中,要減少能源消耗,提高電能質量,優化資源配置,提高能源利用率。利用智能化網絡系統用戶實時監測的用電情況,從而有效提高電能質量。
高級讀表體系是智能電網建設的重要切入點,它可以對遠程監測、分時電價和用戶側管理等功能上做出更加迅速的響應。高級讀表體系充分考慮到用戶需求,體現了智能電網的互動化。
6.高級配電自動化
在智能電網的建設中,高級配電自動化只有通過更加復雜的控制系統才能充分體現出電網智能化。智能化網絡是一個完全自動化的網絡,因此其監視、控制等功能必須要具備智能化的特征,還要體現出智能電網的互動化。高級配電自動化系統的所有元件要在開放式的通信體系結構中進行協同工作,同時要實現局部分布式控制。
三、結束語
隨著科學技術的發展和我國經濟水平的不斷提高,人民的生活更加幸福,對于生活質量就有了更高的要求。電是生活中不可或缺的一部分,用戶對于供電的要求越發嚴格,如果供電的可靠性得不到充分保障,電力企業的發展將會舉步維艱。因此,電網建設中,要充分保證電網質量,這樣才能有效保證供電質量。智能電網是電網技術的必然發展趨勢,它結合了多種先進技術,尤其是信息及通信技術作為智能電網的技術支撐核心,為其發展奠定了堅實的基礎,也是最為關鍵的因素。智能電網已經成為國內外重點研究對象,要讓電網建設更加智能、高效、可靠,并能有效解決能源不均衡問題,這才是電力企業可持續發展方向。
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篇9
在當今的社會,我國電氣自動化控制技術更加趨近于智能化,在電網的建設中也存在著一部分技術問題,需要通過設備的自動處理手段來防止電網故障,這對于電網的穩定運行有著舉足輕重的作用。通過相關開發部門和技術人員的共同努力,智能化電網的可靠性將會有著長足的發展,我國的電網建設安全性將會得到更加切實的保障。在電力產業高速發展的這幾年,我國的智能化電網將憑借更加高效的自動化管理,成為世界上體量最大、安全性最高的智能電網。
關鍵詞:
智能控制;自動化;電氣工程
1智能化技術概述
智能化技術是指現代通信和信息技術,計算機網絡技術、工業技術、智能控制技術等集中應用的一個特定方面。隨著現代通信技術、計算機網絡技術和現場總線控制技術的快速發展,數字、網絡和信息越來越融入人們的生活。在人們的生活水平、生活條件不斷提高的基礎上對生活質量提出了更高的要求,智能電網在這種背景下產生,其對智能化不斷增長的需求也在不斷地有新的概念融入。智能技術在其應用主要體現在計算機技術,精密傳感技術,GPS定位技術的集成應用上。隨著產品市場競爭日益激烈,智能產品優勢在實際操作和應用上有很好的利用價值,主要體現在了大大提高操作人員的操作環境質量,降低工作強度;提高工作質量和效率;一些危險情況或關鍵施工問題得到解決;環保,節能;提高自動化程度;提高設備可靠性,降低維修成本;故障診斷實現智能化等。
2電網自動化控制行業現狀
智能電網憑借著現代的自動控制理論與管理手段,在電網故障處理、設備使用壽命延長、電網建設成本降低等方面都有著較為客觀的發展,這其中綜合運用了計算機網絡技術和自動控制技術。智能電網的傳輸可靠性置是其順利建設和正常運作的一項極為關鍵的組成部分,在確保且提升總體智能電網的運作效果與工作效能方面,具備極為重要的推動作用。智能電網通過配電網的架設與優化,在全面總結與評估中,展開大規模電網建設,使得電網具有自我維護與高度兼容的特性。但由于該性質,在其顯示進步階段引進了對應的智能化關鍵措施,以實行智能電網的可靠性傳輸的保護技術。對計算機網絡智能可靠性來說,從名稱就能想到其意義,即是利用裝置安全性和先進性及集成環保能力的智能化裝置,添加先進的信息化的生產工具思維和保護能力。通過開展配電網的自動化建設,同步加強儲能技術、分布式電源技術,分析用戶的需求與先進技術的應用成果,將智能配電網水平提升,最后滿足總體平臺的智能化與自動控制等效果。集成型的大電網已經發展了許多年,最初的傳統電網到現在的智能電網變化較大,當前主要進行傳統電網的智能化改造工作,而數字化電網并沒有過實際的工程建設和技術改造。很難把數字電網和智能電網界限分明地分開,因為本身兩者都沒有特別清晰的定義,本質上都是使用網絡、信息技術對電網的技術改造,而自動化技術在電網中的應用是一個漸進的、逐步完善的過程。之前對數字化電網有個描述,由智能化一次設備和網絡化二次設備分層構建,并遵循IEC61850標準實現了電網內各種信息采集、傳輸、處理、共享,全稱數字化的現代化電網。智能化一次設備包括電子式互感器和智能開關,網絡化二次設備包括三層體系和其中的GOOSE、SMV報文。對于智能電網,現在IEC61850出了2.0版,架構也基本定型,并有相當多的基建和技改工程。然而在智能電網的工程實踐中,發現了一系列的問題,比如動作時間問題、合并單元與智能終端的可靠性問題等,所以有了一些改動,比如考慮在330kV以上智能電網中逐步取消合并單元等。所以其實智能電網的核心在于設備建模以方便接入和信息共享,這是從數字化電網走到智能電網的關鍵一步。
3智能化技術與自動化控制實踐
3.1輸電線路故障處理
智能電網可以集中調試故障線路,作為一次設備集中保護了大量電網節點,繼電保護裝置應該加強其容錯性。對于主干線路的開關控制以及線路自身的使用方面有著重要的意義。獨立性的開關可以將主線與支線在較短時間內進行分割,便于解除故障。在母線的保護電路中可以采用多個電路來防止偶然性錯誤造成的系統自動判斷失誤。一個電路如果有問題,另一個可以正常工作,保證整個電網的正常運行,同時也要保證其同步性。
3.2變壓器智能保護
變壓器操縱著線路電壓的高效運行,將線路電壓的暫穩態運行與變壓器的保護結合起來,這個貫穿于智能電網的維護處理過程中。對于中高低壓線路的調整需要特別留意,電壓限額與具體線路相關。在突然發生故障的情況下,可以在較短的時間內調整好電壓,緊急狀態下可以通過自動控制系統調節,保障其穩定運行。
3.3數據處理能力提升
通過光纜,智能電網自動化系統對于電網進行了操控,在完整的運行流程中,數據的產生與同步有著極為重要的作用。加強電網繼電保護設備的數據分析預處理是極為重要的,新技術在信息方面的應用已經大大改變了信號產生與傳輸的方法,通過網絡共享,電站內部系統的建造越來越適宜于智能電網,繼電保護這一技術的可靠性對于數據的操作還是必要的。
4總結
智能技術的高速發展為電力系統的管理工作的經濟效益有著極為積極的現實意義,該技術在國家電網的運行中越來越普及。自動控制裝置是整個網絡的平穩運作的保證,為電網的高效生產、安全生產起著重要的支撐作用。自動控制技術與智能電網自動化同步發展也是供電網絡長久安定的基礎,同時也對智能電網的靈敏度與可靠性提出了更加嚴苛的條件。因此,對智能化技術的探究在智能電網的經濟性、技術性、資源利用率等方面有著重要的現實意義。
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篇10
關鍵詞:智能化模式 電網調度 關鍵技術 控制管理
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)02(a)-0001-02
1 智能調度概述
隨著科學技術的迅速發展,智能電網的應用逐漸普及開來。電網的發展更是朝著快速化、智能化的方向發展,對電網調度的能力提出了更高的挑戰和要求,而傳統的依靠經驗進行電網調度的模式,已難以適應當前的發展需求。國家電網公司在堅持自主創新的基礎上,加快了電網網架的建設速度,以促進各級電網的信息化、自動化發展,努力形成統一完善的智能電網。而在智能電網的建設中,智能調度是一項極為關鍵的內容,其功能相對于智能輸電網的神經中樞。
不僅能夠維系電力的生產,還能夠保障智能電網的運行與發展。新的電網網架是以特高壓電網為骨干的,強調的是各級電網之間的協調發展,以滿足其安全運行的需求,為其提供可靠的技術支持。智能調度技術的應用,能夠提高電網監控的質量和效率,對電網的狀態能夠做到預先感知,從而將風險降至最低程度。同時,還有著實時自愈的功能,能源接入的方式更加靈活,提高電網的經濟運行效率、以及節能減排的水平,更好的為和諧社會建設服務[1]。
2 智能調度的架構
在輸電網中采用智能調度,需要借助于各種先進的技術方法與智能化的手段,以達到對輸電網的自動化、智能化的監控、分析、預警與處理控制,提供更為安全可靠、經濟環保的技術支持。整體而言,智能調度具有感知能力強、自動化與精細化程度高、抗風險能力強、運行經濟性好等特征。從應用的效果來看,智能調度應用于電網監控,不僅更為敏銳和具有前瞻性,且其自愈調整效果更佳,極大的提高了電網的運行經濟效益。
對于調度中心內部來說,智能調度借助于智能化的手段,以可視化為主要特征。從測量分析、到建模計算、再到管理控制,服務于調度的各個環節,為其各個專業提供了更加精益化的服務。對于輸電網來說,智能調度相當于輸電網的大腦神經中樞。不僅能夠對能源資源起到優化配置的作用,更提高了其他能源接入的技術支撐。無論是電網運行的監控能力,還是信息的自由交換與隨需訪問的能力,以及對特大電網的駕馭能力,都有了顯著的提高。整個電網的輸電能力得到了很好的挖掘,能夠達到主動性、前瞻性、多周期、多防線的安全防御效果。
3 關鍵技術的控制管理
3.1 廣域分布式網絡架構
實現區域內廣域網絡的互聯,是區域電網一體化建設的要求和基礎,也是傳統調度方式向自動化、智能化轉變的體現。通過若干個級聯交換機,將每個區域的后臺主干網相連接,以實現雙網冗余。雙環形、雙星形網是較為典型的系統網絡架構,其中以環形網的投資更省。采用高效的網絡拓撲分析方法,對一體化系統網絡進行抽象,能夠將大多數的平臺模塊與應用模塊之間的差異進行屏蔽,有助于路徑解析與解析效率問題的解決[2]。
從物理角度來看,在不同子系統的交換機之間,能夠通過網絡鏈接成環。充分考慮了網絡本身所存在的冗余及其自身的可靠性,將部分通路設置為阻塞的狀態,能夠防止網絡風暴的影響。當出現3點故障時,對于一體化系統來說,能夠保證其網絡的暢通,提高復雜條件下電網運行的穩定可靠。對于部分地區出現的網絡帶寬窄等情況,系統能夠全過程的對數據傳送進行分析,以便提供多種策略解決通信資源的占用率問題。將數據壓縮技術應用于傳輸環節,可以實現大塊數據的傳輸,大幅度提高了傳輸數據的壓縮比。本地化數據在數據接收端的應用,進行數據的長期保存和區域內訪問,使得數據流量大大減少。
3.2 一體化智能應用的技術支撐
智能調度的建設,離不開一體化智能應用的技術支撐。首先是模型與數據的管理技術,通過提供及時、準確、完整、可靠、一致的一體化模型與數據基礎,以滿足智能調度中所開展的新型業務的技術需求。其次是海量信息的存儲管理,電網實現互聯后,在空間和時間域中會出現海量信息。其處理、存儲與讀取的速度,關系到能否提供精確有效的海量基礎數據。同時,可視化展示技術的應用,是以人機展示方式進行的,是智能化調度的重要體現。其對象不僅僅包括電網運行的信息,而是以調度中心為范圍,包含了各個專業的人機界面。此外,地理信息的接入,不僅提高了智能電網的抗風險能力,更便于分布式能源的接入。
3.3 特大電網的智能運行控制
智能電網的一個關鍵性特征,就是特大電網的智能運行控制。通過構建智能電網的安全防御系統,以實現更為廣域便捷、精確同步的量測感知,提高自適應智能決策的能力。一方面受到決策指令的控制,另一方面要與動態響應相協調,形成智能化的安全控制執行能力。當電網處于正常的運行狀態時,如何通過優化調度以提高經濟運行的效率。可以通過輸電容量的提高,實現電網運行成本的降低,進而達到節能增效的目的。當電網處于警戒狀態時,需要及時發現故障隱患,并采取有效的診斷和消除措施。以減小事故發生的概率和造成的損失,避免發生大規模停電的事故,達到控制和降低電網運行風險的目的。
3.4 一體化調度計劃運作平臺
智能電網的經濟特征,主要體現在一體化調度計劃運作平臺上。該平臺以節能減排為目標,通過優化模型和算法,使得一體化調度計劃更加安全經濟。一方面要對多時段能量計劃進行研究,同時還應綜合考慮到輔助服務計劃,通過多層次的安全校核,對調度計劃進行充分的評估分析。運作平臺不僅先進實用,且可擴展、易維護。采用信息化的手段實施電力生產管理,能夠提高電網的安全、穩定、節能、經濟運行水平,更有助于資源的優化配置[3]。
3.5 一體化調度管理
在智能化的模式下,實施電網調度的一體化管理,不僅需要規范化、專業化的管理制度,更需要精益化、指標化管理措施。以調度中心為基礎,縱向互聯各類功能和數據,提高服務的窗口水平。調度管理類的功能涉及的方面較多,從調度門戶的使用、報表的統計分析,到各個專業與生產控制的管理,再到業務流程的處理,以及運行值班的管理等,需要保證各個環節的緊密銜接。
參考文獻
[1]李瑩雯,周云峰.輸配分離后電網調度管理模式研究[J].四川電力技術,2011(5):46-49.