戎伟正
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摘要:随着我国经济的不断发展,社会用电量的不断增加,电网的建设成为相关部门关注的重点。作为一项重大的科技创新,智能电网可以集发电、输电、变电、配电、用电几个环节于一体,呈现出安全性、兼容性、经济性、交互性的特点,在电力系统的发展建设中发挥着重要作用,成为我国电力系统发展的中坚力量。为了更好的促进智能电网的建设和发展,研究和分析智能电网中电力设备和技术的发展是十分必要的。
关键词:智能电网;电力设备;技术发展
作为一个完整的电力系统,智能电网涵盖发、输、变、配和用全流程,各个环节中涉及大量的电力设备和关键技术。智能电力设备,从狭义上来说,是具有信息获取或传输,并能进行逻辑判断的电力设备,而广义上,则可以认为是适应和支持智能电网新特点的有电力设备。实际上,就智能电网相关的各种硬件设施,比如高度的电力设备自动化,各国一直都在进行相关的建设。智能电网具有系统整合的特点和趋势,将涉及到的各个单元或是部件整合成一个能智能化工作的系统,如智能配电系统,数字化变电站等,这些系统中已经包含多种智能单元和部件,整合后的系统可能同时包含多个当前电力系统一、二次设备。
1 智能电网的特点及智能电力设备技术要求
智能型电网的智能化特征十分明显。可以通过以下几个方面去判断。①智能电力设备技术为智能电网的运行提供了良好的保障。主要是因为智能电力设备技术有很好的抵御攻击的自愈功能、以及保证电网运行的安全可靠;②智能电网实现了用户的交互模式,以及可以实现电脑质量的优化,除此之外,可以促进电力市场的协调发展,不仅提高了供电企业的经济效益,而且也为供电企业减少了大量的资本支出;③智能电网兼容和集成特征最为明显,不仅信息系统采用集成方式,而且发电资源也可以兼容。
智能电网中最为明显的特征就是它的自愈功能,完善的自愈功能可以在很大程度上促进电网智能化的发展。因此,要想保证智能电网的自愈功能更加完善,就务必要保证完善的控制技术,同时,也要保证控制技术可以落实到智能电网工作中,要想保证智能电网的功能正常运行,相关人员在进行配电网底层设置的过程中,务必要控制好配电网的控制节点,LED的等多种智能电力设备技术的运用,也是智能电网其他标志性功能的实现。
归根结底,在智能电网的背景下,实现智能电力设备技术的相关内容可以参考以下几个方面:①要在观测状态时进行科学合理的可观测技术;②智能电力设备中要包括量测以及传感的可观测技术;③要全方面实施数据到信息的提升,并且要应用自主处理技术;④LED设备主要是利用决策支持、控制技术、光纤、无线、以及电力载波宽带等进行数据的交换,并且能够保证这些数据能够准确地执行上层信息,具有明显的自愈功能。
2 智能电网电力设备发展
2.1发电优势
为了能够解决化石能源危机,减少废气排放对环境带来污染,故而出现许多新式发电设备。例如,天阳能发电设备、风力发电设备、生物能源发电设备以及依靠地热资源发电设备。而发电设备的出现改变了应用现状,极大的缓和了电力资源紧张的状况。同时,智能控制设备在保护电路、维持电网稳定运行上发挥重要作用。
2.2输配电优势
传统输配电中,常常受输电技术、线损等局限,影响输电效率。而只能电网的建设通过FACTS柔性交流输电设备,能够智能化分配输电功率,以此来提高输电的效率,减少资源浪费问题的出现。再者,智能电网改变传统电网的技术设备,结合超导技术和专用设备,解决了电力传输损耗的问题,加强输电稳定性。其次,配电是整个电网体系中重要的环节,一方面要搭配其他控制设备,实现可靠运转。
另一方面,借助其他设备优势,降低损耗,特别是在开关设备选择上,要增大安全性,保障可持续操作,同时还要确保各电源之间能够快速投切。
2.3变电优势
在电流输送过程中,依照用户的需求进行变电。而智能电网的优势在于,通过数字化管理和智能化控制实现对各种电子设备的控制,以此实现精确化、标准化的变电目的,从而提高变电环节的整体运行效率。此外,智能变电还可以将电力信息进行收集和分析,以此来进行决策。智能变电还将光电技术和微处理技术进行融合,能够对检测信号作出快捷的反应,由此来强化电力体系的运行的稳定性和可靠度。
3 智能电力设备关键技术
随着国家对于智能电网建设的重视程度不断提升,当前智能电力设备的关键技术也逐渐成为行业发展过程中最为关注的环节之一,为了更好的研究智能电力设备的应用与发展,现就我国智能电力设备关键技术的开发应用现状分析如下。
3.1高性能的电力电子设备
随着智能电网的发展,在未来的智能电网建设过程中,发电部分会更加接近于分布式能源与新能源,而输电部分则会向着安全稳定的电力供应系统以及网络损耗的传输控制等方向发展,从而确保能够符合配用电系统的安全稳定与用户的电能质量需求。根据相关调查数据,目前超过95%以上的电力供应都必须经过电网处理才能够实现安全、高质量的配送,所以电力电子技术与设备在未来的智能电网建设中将依然占据主导地位。
从智能电网的应用范围上来看,其涉及到的电力电子设备主要包括变频器、电能质量控制设备、柔性交流电FACTS等,以及电子电源产品。随着智能电网电力电子设备的不断发展,其也必然会向着智能化、数字化、高性能化、绿色化的方向发展和转变,这会为我国现代化建设与发展提供新的平台与契机。
3.2规模大、成本低的储能技术发展方向
电力产品的生产与电力产品的使用是同步进行的,但是因为用户用电具有较大的随意性,因此为了对供电的稳定性进行保障,对于电能储存技术,在电网中需要对其进行有效利用,以便促使负荷的削峰填谷得以实现,并对系统的损耗进行降低,最终实现高效利用电能。此外,通过配合分布式发电对因为用户用电的随意性而导致配电系统被影响的现象可以有效消除。
3.3性能高、电力电子技术智能化的发展方向
随着各种新能源的发展,以及分布式电源的接入,在智能电网发展过程中,对电能质量,输电、配电和耗电提出的要求越来越高,大概95%的电力都受其影响,如果想要正常使用电力,就必要经过电力电子技术处理才能正常使用。电力电子技术在智能电网中,具有不容小觑的作用,从配电和用电的角度出发,能够有效地实现节能改造,对用电效率具有提升的作用;从发电和输电的角度出发,能够有效地提高发电效率,并能为输电质量提供有效保障。
结语
在电力系统不断发展与完善的过程中,智能电网成为新时期电网发展的主流方向,作为一个完整的系统,智能电网涉及发电、输电、变电、配电、用电的全过程。因此,电力研究工作者应加强对智能电力设备及其技术的研究,实现各类先进电力设备和各项设备技术在智能电网中的整合,推动智能电网的建设,实现电力系统的智能化发展。
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