智能电力设备关键技术及运维探讨

发表时间:2020/9/24   来源:《中国电业》2020年14期   作者:陈仕煜
[导读] 随着近年来科技的发展,越来越多的高科技在电力系统的开发中找到了用途

          陈仕煜
          三峡大学  443002
          摘要:随着近年来科技的发展,越来越多的高科技在电力系统的开发中找到了用途,成为了智能电网。从目前智能电网开发的应用范围和技术手段来看,智能电网与感官测量技术、分析决策技术、信息通信技术、电能和自控技术四大技术相关。这些技术在网络中起着重要作用。
          关键词:智能电力设备;关键技术;运维探讨
          1.引言
          近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,智能电网的发展取得了世界共识。由于智能电网仍处于初级阶段,世界上没有统一、明确的智能电网定义。从技术的发展和应用来看,世界各地的专家和学者普遍同意以下观点:智能电网是由先进的探测测量技术、信息和通信技术、分析和决策技术、自动控制和能源技术以及能源和能源技术结合而成的新型现代电网,并与电网基础设施高度融合。作为一个完整的电力系统,智能电网涵盖了整个生成、传输、转换、分配和使用过程,涉及到每个连接中的大量电力设备和关键技术。
          2.智能电力设备关键技术
          2.1 高性能的电力电子设备
          目前,95%以上的电力必须通过电网进行处理,才能实现安全、优质的配电,因此电力和设备将继续主导今后智能电网的建设。从智能网络应用领域来看,所涉电子设备的功率主要包括变频器、电源质量控制设备、柔性交流事实配套和电子食品。伴随着智能电网中电力电子设备的不断发展,旨在向情报、数字化、高性能、绿色的方向发展和转变,为中国的现代化发展提供了新的平台和机遇。
          2.2低成本、高密度、大规模的储能技术
          低预算高密度储能技术不仅可以达到较高的理论负荷,还可以有效提高配电系统中各种资源的分配和充分利用效率,有效降低整体性能损失,有效提高用电量。储能设备一连接到系统上,用户侧就可以通过分布式发电解决风能和太阳能的间歇性分配问题,同时,还可以有效控制分配系统的负面影响,从而实现能源质量控制与设备之间的合作,最后实现用户供电技术的有效应用。目前,随着储能技术的搜索范围越来越广,它已被广泛接受,并引起了国际学术界的关注。随着低成本高密度储能技术的应用和发展,整体能源效率将会提高,不是按日提高,而是按界限提高,这也将对能源消费策略产生重大影响。
          2.3技术范围与发展前景
          部分关键智能网络技术和设备管理技术的研发仍处于试验阶段,许多关键技术仍在西方发达国家的控制之下,这对我国智能网络的建设和发展十分不利。为了实现技术的革命性应用,反映能源设备的发展,还需要继续加大对主要能源技术的投资和研究,着力克服主要技术难题,适应技术范围和应用需求,以确保技术发展前景。
          3.智能电力设备的发展现状
          3.1发电方面
          (1)新型发电设备。新型发电设备和分布式发电设备是智能电网建设和发展中使用的主要技术设备,包括燃料电池、微型燃气轮机设备、光伏发电设备和风力发电设备。此外,生物物质发电设备和地热发电设备是当前行业发展的主要协调中心之一。
          (2)智能保护和控制设备。选择智能保护和控制设备可以促进数字继电器保护、分布式变换器和分布式电源控制器等智能电网建设的整体质量,用途广泛,都属于这一类设备。
          (3)高容量储能设备。高容量储能设备主要包括高能量设备和电池、超导储能、飞轮储能等各种电池,其中高效二次电池也是高容量储能设备的重要选择。


          (4)分布式发电系统。分布式发电系统将由许多具有强大电源管理潜力的变频器提供,不仅可以通过转换电源来调节不同的设备,还可以转换许多变频器,有效提高电力性能,有效反映电能传输稳定性的优势。此外,与电源相关的逆变器、网络连接、燃料电池和发电设备的集成可以增强智能集成电源转换器的智能控制,从而更好地满足不断增长的智能电网设计需求。
          3.2输电方面
          (1)事实技术和灵活的EQUIPMENT TRANSMISSION AC技术是现代电子功率技术和电力系统技术的结合,是智能电力设备在传动系统中应用的体现。这种技术使用具有独立或完整功能的电子动力装置来控制传动系统的主要参数(如电压、相位差异、响应等)。以灵活、快速、及时的方式,实现合理的配电,降低能源损耗和发电成本,大大提高系统的稳定性和可靠性。目前,已成功应用或正在开发十几种“事实”设备,如静态var compensator (SVC)、静态音调调节器(STATCOM)、静态快速挤压器(PSS)
          工艺及设备的高压直流输电,拟将电厂的交替循环通过阀转换为换流器,经直输线路送至接收端后,再转换为交流电,直接接入最终的变流电网。DC传输的主要技术集中在转换站设备上,在DC传输项目中实现增压站和空调之间的能量相互转换。除了AC区交流变电站的相同设备外,还有以下专用设备:转换阀、控制和保护系统、交流变压器、交流滤波器和无功功率补偿设备、增压滤波器、电抗器平滑和直流现场设备。转换阀是转换站中的主要设备,它的主要功能是AC-DC转换,从原有的水银弧光阀发展到目前的电气控制和光控制
          3.3变电设备
          就目前的发展而言,智能变电站正在准备中,这意味着设备进入智能阶段,二级设备进入网络技术连接阶段,这样变电站信息就可以传输。与传统变电站主设备和副设备连接特性相比,智能电网变电站设备放弃了原有电缆连接,依靠电子电压、电流互感器和光纤完成主设备和副设备之间的连接。
          3.4配电设备
          从目前的发展来看,智能变电站处于准备阶段,即设备进入智能连接阶段,二次设备进入网络技术连接阶段,从而可以传输变电站信息。与传统变电站主、辅设备的连接特性相比,变电站设备智能电网放弃原有电缆连接,依靠电子电压、电流互感器和光纤完成主、辅设备的连接。信息是智能电网的基础支撑,信息的获取需要大量的智能装备来支持。信息是智能网络的基本手段,信息需要大量的智能设备。智能网络将更好地集成主设备和辅助设备以及电网、设备和系统,并越来越多地使用先进技术。职业界限模糊将显着扩大智能系统在智能网络中的外延。各种智能设备和智能系统有望显示出智能网络中灵活集成、混合和配置的日益增长的趋势。因此,今后电网的建设和改造应得到智能电网设备的鼓励和青睐,这对于今后电网的建设是必要和方便的。
          结语   
          总之,智能电力设备的发展离不开智能电力设备关键技术的有效利用。为了更好地反映使用智能电力设备关键技术的优势,除了引进或开发高容量电子设备之外,还需要重点控制技术复盖面和发展前景,提高智能电力设备关键技术的开发维护水平
          参考文献
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          [2] 唐志伟,孙菡婧,陈奇志(Tang Zhiwei,Sun Hanjing,Chen Qizhi).高级量测体系和需求响应下的互动配网(interactive distribution grid under advanced mete-ring infrastructure and demand response)[J].电力系统及其自动化学报(Proceedings of the CSU-EPSA),2011,23(5):31-34.
          [3] 谢开,刘永奇,朱治中,等(Xie Kai,Liu Yongqi,ZhuZhizhong,et al).面向未来的智能电网(The visionof future smart grid)[J].中国电力(Electric Power),2008,41(6):19-22
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