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摘要:随着工业升级以及人民生活水平的不断提高,人们对电力供应的质量与稳定性有着越来越高的要求,传统的电网建设与运行模式将越来越不适应时代发展要求,高度融合了传感、测量、通信等技术的智能电网成为必然的发展趋势。智能电网,简单来说就是电网的智能化,它是建立在集成的、高效双向通信网络的基础上,通过先进的相关技术实现电网的可靠、安全、经济等使用的目标,相比传统电网更加节能、效率更高且更加安全。在使用智能电网前首先需要进行系列的电力设计。智能电网的应用水平与电力技术的水平高低和科学性有密切的关系。如果想实现智能电网的普及和发展,必须以电力设计为出发点进行系列的改革和优化,不断加强智能电网的合理应用。
关键词:电力工程技术;智能电网;应用
引言
随着互联网技术的发展,电力行业的发展趋势已经转向智能电网。随着各类智能设备在电网中的应用,产生的电力运行数据较之前将高出4个数量级。面对海量的数据,只有有效应用大数据分析技术,才可对其进行分析,并输出有价值的信息,为智能电网的运行与建设提供决策依据。
1智能电网大数据处理技术应用现状
在科学技术的强大推动下,进一步研究分析了大数据的应用。在大数据应用下,有助于发展科学和经济。目前,诸多国家和企业之间的竞争,与大数据有着密切的联系,以此来发挥出管控作用。但是针对云计算平台,其实用性有待提升,也很难有效分析和挖掘大数据。目前,大数据的多元化发展方向越来越明显,有效提高了数据挖掘和处理效率,发挥出复杂化的混合计算模式的应用价值,从而弥补大数据技术中存在的限制。
2电力工程技术在智能电网建设中的应用
2.1能源转换技术
低碳经济核心之一就是能源转化技术的创新和应用,太阳能、风能等可再生能源的利用已经成为国际上能源转化的研究热点。依照目前的发展形势来看,国内大规模的并网技术、光伏发电由于其运行安全、稳定、范围大将会成为电网未来的发展方向。在能源转化技术方面国内尚处于初级发展阶段,相关技术还不成熟,需要不断地探讨研究和开发利用。国内的智能电网建设中,重中之重是对可再生能源的开发和利用,同时极力提高并网技术的研究和利用。要在实现能源高效利用的同时降低能源的消耗以及减少对环境的污染,真正实现低碳经济的可持续发展理念。
2.2高速双向通信技术
高速双向通信技术不仅在智能电网的运行中保证了其自愈性,还可以提高对电力安全的监控。它可以在智能电网运行中对受损的区域进行检测并分析原因,并对智能电网进行合理的调整和分配。比如在用电量较大的时期,利用高速双向通信技术可以合理对电能进行分配并调整方案,提高智能电网运行的稳定性以及自控力。
2.3多元异构数据的聚合管理技术
首先,在智能电网中,要及时抽取数据源的数据,现阶段,数据抽取和数据集成的方式,在ETL集成方式中得到充分体现。在数据抽取文件的同时,及时转换好数据,保证分析性数据的生成,将多维度和多粒度特点凸显出来,并实现在数据仓库中的有效存储。现阶段,在云计算技术不断发展过程中,云计算的分布式存储方式,可以有效存储诸多智能电网数据,从而出现了电力云这一概念。在智能电网数据集管理过程中,构建云存储模型,可以安全地进行结构化和非结构化数据存储工作。分布式计算法,有助于计算机存储空间的提升,但是仍然与电网数据实时性要求具有一定的差距。
因此,在存储智能电网数据过程中,如果数据的要求比较高,要通过对实时数据系统的应用,以此来加以存储,借助分布式文件系统,存储智能电网中的历史数据,从而不断提高分级存储系统的完善性。
2.4电力智能传感技术应用
面向能源互联网的发展建设,根据被测对象量特征,电力传感器可分为电气量传感器、非电气量传感器、环境量传感器及行为量传感器等,简述如下:1)电气量传感器:电压、电流、谐波等电气量不仅是电力设备的重要参数,也是网络节点和线路上重要的感知量。近年来,基于互感器实现了变电站及换流站内部的电气设备和关键节点的实时传感量测,基于磁阻传感器、MEMS器件等新技术,研究对工频、高频电磁场的感知方法。2)非电气量(状态量)传感器:电力设备的劣化过程是电场、磁场、力、热及湿度等多物理场综合作用的过程。近年来,综合多种物理效应及新型传感机理,重点关注复杂工况下具备长期稳定性的传感器技术,同时基于器件封装结构、设备特性和故障机理,研究感知方法和传感器的优化设计,准确识别缺陷和异常。目前已通过电学、声学、气体及压力等多种传感器,获取电力主设备运行过程中的典型状态量,并开展一体化智能监测装置及基于大数据的故障定位分析等技术研究。3)环境量传感器:气象等环境参量是新能源运行的基础数据,电网作为重要基础设施,部署环境复杂,所处的地理环境及工作荷载复杂多变,需要基于光纤传感、无源无线等传感技术,对电网运行环境进行全面感知。目前微气象、环境温湿度、水浸、气体及雷击等传感器已获得广泛应用。4)行为量传感器:确保电网的安全运行,需要加强作业管理,同时需要加强对外部破坏、自然灾害的防御。目前基于视频监控、目标定位等感知装置和系统,实现对安全生产、入侵识别等行为的监测、预警等。
3智能电表的设计
(1)通信网络。采取固定的双向通信网络,能够把采集的数据信息(包括故障报警和装置干扰报警)实时从智能电表传到数据中心,是全部高级应用的基础。(2)计量数据管理系统MDMS。这是—个带有分析工具的数据库,通过与AMI自动数据收集系统的配合使用处理和存储电表的计量值(3)用户室内网HAN。通过网关或用户人口把智能电表和用户户内可控的电器或装置连接起来,使得用户能根据电力公司的需要积极参与需求响应或电力市场。(4)提供用户服务。如分时或实时电价等。(5)远程接通或断开。
4大数据技术在智能电网的应用方向
首先是应用于电网运行。电网的稳定运行依赖于发电侧出力与用户侧负荷的平衡,利用大数据技术对电网运行的实时数据进行监控和分析,可及时实现电厂出力及短期负荷的精准预测,实现调度部门的精准调控,保障电网稳定运行。同时,在线路损耗计算、电网异常监测等方面,大数据技术也有应用空间。其次是应用于用户管理。利用大数据技术,能够对外部的市场需求等信息进行分析,根据客户群体的不同,提炼出对客户群及其需求的分布情况。以此为参考,可根据客户的不同需求提供更加精准的针对性服务,提高电力营销的水平和质量。同时,电力企业可以对自身的数据进行分析,在接入外部市场信息后,通过内外信息比对,可以分析出企业产出与市场需求的匹配程度,以此指导企业的经营,提高企业竞争力。
结语
综上,现阶段社会发展迅速,对电能的需求越来越高。因此为了更好地保障电力能源输送的安全稳定,就必须要在智能电网的建设过程中合理使用电力工程技术。只有这样才能保障电力供应更加高效更加科学,使电力能源得到充分的利用,促进电力企业的经济效益。
参考文献:
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