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智能电网中的电力设计关键技术陈垒刚

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：陈垒刚

[导读] 摘要：伴随着我国的经济水平快速增长，每个领域的技术水平都得到了快速的发展，作为我国主要民生支柱产业电力行业的技术水平也得到了非常大的提升，电力在高速双向通信的网络基础上，低能电网可以有效的保证用电的安全、可靠、经济、环保，是我国可持续发展战略的需要，因此智能电网的建设被我国的电力行业有了高度的重视，现阶段正处于电力行业实施突破性的进展关键时期，电力设计是其核心组成，所以本文对电力设计的技术环节进行

        湖北省智网瑞达电力设计有限公司   湖北武汉 430000
        摘要：伴随着我国的经济水平快速增长，每个领域的技术水平都得到了快速的发展，作为我国主要民生支柱产业电力行业的技术水平也得到了非常大的提升，电力在高速双向通信的网络基础上，低能电网可以有效的保证用电的安全、可靠、经济、环保，是我国可持续发展战略的需要，因此智能电网的建设被我国的电力行业有了高度的重视，现阶段正处于电力行业实施突破性的进展关键时期，电力设计是其核心组成，所以本文对电力设计的技术环节进行分析和建议。
        关键词：智能电网；电力设计；关键技术
        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。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。
        一、智能电网的特点
        智能电网的主要特征有：（1）自愈性。对电网运行状态进行自我评估，并可以在发生故障时在无人或少量人工的干预下快速隔离故障，维持电网安全有序的运行。（2）互动性。电力系统运行与批发、零售电力市场无缝连接，可以实现电的有效使用，在不同程度提高了电能的使用效率，避免电能源的浪费和损失。（3）兼容性。智能电网不仅能够兼容大的集中的大电厂，还可以兼容不断增加的分布式能源，可以满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。（4）可靠性。智能电网运行安全可靠且稳定，是其独有并且强大的优势。（5）节能性。智能电网在运行过程中能节省10%的电能，极大地避免了资源的浪费，对我国的经济可持续发展有着重大作用。因此，在智能电网的设计过程中要呼应相关的规划方案。首先要满足规章制度中对于输电和配电的要求，然后要符合技术原则的要求，再次还要着力于可持续发展的要求和新能源的建设，同时结合太阳能、风能等新能源，为我国电力的发展提供绿色安全的新能源。
        二、电力工程中智能电网技术优势
        1.自动水平高
        在电力管理控制规模不断扩大的背景下，电网整体运行和维护的难度也相应提升，由此造成了设备的监管控制工作量增加。在使用了智能化管理技术之后，越来越多先进设备进入到电网管理领域，在提升自动化水平的同时，也使得系统的运维和管理难度降低，同时也导致电网系统内部出现的故障问题具有了自愈功能，充分降低电网故障所产生的危害。
        2.网络架构稳
        在网络架构稳定性受到影响，致使系统的维护工作出现了较大的难度。如果电网网络架构出现了瘫痪情况，则会为系统的运行和管理带来难以预估的损失。因此，需要结合实际情况，运用智能电网技术，以高压供电模式搭建的网络体系，提高了电网结构的稳定性，并且还弥补了区域范围内存在的能源分布不均衡的问题，为特殊条件下的电能管理提供了保障，也能实现稳定能源供应。
        三、电力设计对智电网能建设的影响
        1.110kV变电站设计影响
        变电站是电流、电压变电场所。其中110kV变电站属于四类变电站，在变化电流、电压过程中会导致电能出现一定程度的损耗。变电站设计直接影响电力消耗成本以及安全性。在110kV变电站便电站设计过程中主要采用双绕组变压设备，其电压模式主要为10kV、35kV、110kV。
        2.设备选择影响
        电力设计过程中会结合电网建设需求选择相适应的电力设备。例如变压器选择过程中就需要综合考虑到材料耗损、电力耗损问题，能否满足调压工作需求。

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随着信息技术的深入发展，在电力设计过程中也需要考虑到电力系统的自动化发展，合理选择电力设备，并将其纳入到系统当中，统筹设备运行，科学安排设备使用，及时排查风险因素，确保电网安全运行。做好电力设计工作能够优化设备使用状况，有助于电网运行的稳定性。
        四、电力设计技术在智能电网中的应用分析
        1.能源转换技术
        低碳经济是未来社会发展的方向之一，其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.智能仪表
        在智能网格中广泛使用的是部署在用户服务中的智能仪表。该仪表安装在与普通仪表相同的位置，在设计上没有直接影响。智能仪表具有电力服务控制、波形监控、电流电压状态记录、实时计费等双向通信测量功能，为计划和运行生成和记录大量数据，实现更有效的评估。其中智能电表的突出优点是，在实时计费方面，电力系统的负载模式趋于平衡，智能电表可以为其他智能设备提供自动响应接口。从设计的角度来看，峰值负载数据非常重要。假设用户峰荷减少，便可以将供电线路设计的更长一些，这样被允许的电压会更低，电缆线径也可以减小，这样的话便会使供电半径增加。
        3.柔性交流输电技术
        柔性交流输电技术作为一种综合性电力技术，是将微处理以及微电子技术、通信技术和控制技术结合而快速控制的交流输电技术，能够将交流电网的稳定性增强，以此将电力传输成本降低。按照目前我国智能输变电发展现状可以看出，为了能够确保高电压和清洁能源的融合，就需要应用柔性交流输电，以此来对智能电网中相关参数进行调整和改良，确保电网控制安全稳定以及高效。
        4.电网的自动化
        传统的电网一般采用时间与电流相结合的保护装置，如果结合智能电网，则可以灵活的设置电网的结构，对系统的规划和结构进行同时的设计以适应突发状况。电网自动化可以在供电线路以外实现监测、通讯与控制的工作。电力自动化最关键的地方便是在设置在同一个装置中的保护和开关操作。电力自动化可被视为一个智能节点，利用开断短路电流、监测电流和电压、与相关节点及时通讯、自动重建系统等功能来恢复或者是重建一个供电线路。这项工作的实现，既需要恰当的隔离故障，也需要建成足够的体积来接受及传输电能，这两个问题涉及电网的设计问题，必须合理解决。智能电网的作用不只是缩短变电站和用户之间的距离问题，更重要的功能是在供电系统发生故障时进行快速的重建工作。因此，电网建设应尽量向这方面靠拢。
        结束语：
        在社会经济的发展中，电网对其有着很大的影响，在传统电网运行中，若是遇到线路故障，可能会产生相应的安全事故以及电力故障，对于社会生产以及人们的生活有着很大的影响，因此智能电网的发展非常重要。在对智能电网的设计当中，需要对智能电网和传统电网的区别进行分来，按照实际运行需求和特征做好设计。
        参考文献：
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