张建英
中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司 河南郑州 450000
摘要:近年来,经济的发展,促进我国科技水平的提升。随着科学技术的不断发展,我国各个行业均开始向信息化与智能化的方向发展。电网领域与我国民生与经济生产存在较大关联,建设智能电网能够提高我国电力能源应用效率,智能电网建设已成为我国电力事业进一步发展的大趋势,国家应给予智能电网建设足够的重视。电力技术与电力系统规划中有效运用智能电网,可提高电力技术与电力系统规划发展的科学性。本文就智能电网技术现状及发展展开探讨。
关键词:智能电网;电力技术;电力系统规划
引言
近年来,随着电力行业的快速普及与发展,电能已经渗透到生产、生活中的方方面面,电能在促进经济发展与社会稳定等方面占据着越来越重要的地位。电网的稳定运行及电网提供的电能质量就是社会运行的必要保障,电网已经成为国家经济命脉的基础产业和公共事业。但随着人们对电能需求量的逐渐增大及对电能质量的要求越来越高,传统电网的变革与更新已经势在必行。
1智能电网的背景和定义
随着社会的快速发展与进步,传统电网越来越不能满足人们的日益增长的需求。因此,在电网发展的瓶颈时期,亟需一个能够集能源资源开发、输送技术,传统电网已有的发电、输电、配电、售电功能,以及对终端用户各种电气设备和其他用能设施连接共享信息的数字化网络为一体的智能系统,这种智能系统在提高能源利用效率的同时还兼顾环境保护。在这种情况下,智能电网的概念应运而生。由于各国和地区经济发展状况不同,对建立智能电网的目标也存在差异,因此到目前为止对智能电网尚未有一个世界范围内的定义。现阶段中国智能电网建设的主要目标是协调各级电网,优化电力资源配置,最大限度提高电力资源利用效率,但在智能电网深度建设方面,与其他国家和地区还有一定差距。
2智能电网的特征
2.1可自动化处理故障
电力供给系统具有复杂性,系统在日常运行中容易发生一些问题,影响人们正常生活供电,并对社会经济发展造成一定损失。智能电网在运行时则能够自动化处理问题,若智能电网不能自动处理该故障,系统则会给出警报,提醒电力工作人员第一时间处理运行故障,以此有效减少故障维修时间,使得电网能够恢复运行。智能电网在运行时能够汇总分析获得的各种数据,将数据和标准参数实施比较,分析电网是否有运行隐患,预防发生运行故障,从而有效预防发生供电中断的现象。
2.2增强抵御风险的能力
智能电网风险主要来源于网络病毒对软件的侵害和外部物理的侵害。智能电网系统能够持续更新升级自身的网络安全系统,保证自身网络安全防御系统一直维持最新版本,使电力系统在任何情况下都能稳定输出电能。当智能电网自动控制处理系统遭遇外界物理损害时,系统可以在运行状态下进行诊断,将不能正常工作的部件从系统上分离,在不影响整个系统正常运行的情况下高效运行,从而切实保证系统的工作性能。
2.3具有高度集成的特征
高度集成是智能电网的特征之一,电力系统包括发电、变电等不同环节。智能电网可以为电力能源应用构建统一化平台,有效增强电网管理的专业化与标准化,借助数据库来储存与整理电网信息,加强电力信息的集成性与共享性。
3智能电网中的主要技术
为了保证智能电网系统更好地适应当代发展趋势,加大电力技术研发力度势在必行。可见,智能电网广泛应用是当今社会发展的主要趋势,具体应用如下。
3.1柔性直流输电技术
在传统电网建设时期,由于技术及设备的落后,在输电配电环节只能采用交流电的配电方案,随着直流技术的发展及直流输电具有稳定性、经济性及低损耗等优点,直流输配电方案绝对是具有发展潜力的配电方式。柔性直流输电技术是继交流输电技术和常规直流输电技术之外的输电技术,柔性直流输电技术是以电压源换流器为核心,并且是目前可控性、适应性都极优秀的输电技术。这项技术对智能电网的建设至关重要。
3.2分布式发电储能技术
在整个电力资源生产过程中,发电是综合节能中最核心的环节。一旦发电节能技术得到充分利用,发电单位的污染排放量将会大幅度减少。分布式发电储能技术是利用太阳能、风能等资源进行分布式发电和储能。利用这些能源,可以有效提高绿色电力资源发电权重,减少发电带来的污染排放,对生态环境保护非常有益。通过使用分布式发电储能技术,既可以更好地保护生态环境,又可以大大提高人们日常用电的安全性和可靠性,并在一定程度上缓解我国电力供应不均衡的状况。但值得注意的是,风能、太阳能等自然能源极易受到自然环境影响。因此,在日常生产生活中,在应用自然能源时,一定要考虑此方面带来的影响。
3.3智能设备的在线监测
近年来,传感器技术快速发展,将传感器应用于智能变电站的各类电器一次设备的在线监控已经能够实现。智能变电站的实时监控不仅能够监控各种电气设备的状态,还能根据大数据对电气设备综合评估并预防事故的发生。例如对断路器的和监控,不但能够监控断路器内部的其他的密度及其密封性,还能够实时监测断路器内部触头构的机械损耗情况。
3.4智能调度技术
智能调度技术是智能电网中具有关键作用的技术,可以合理配置电网中涵盖的所有电力资源,并能够有效优化调度电力资源,提高电力调度工作效率,避免电力系统发生大范围的联锁故障,使得电力系统可以实现高效、安全运行。
3.5自愈控制技术
智能电网的自愈控制技术指的是通过利用当前能调用的所有电网资源,了解电网运行状态,并分析判断当前电网是否存在运行隐患,对于正常运行的电网适时采用优化策略,而对于非正常状态运行下的电网及时进行检修等措施,对于可能产生的干扰现象进行遏制,减少人工操作,从而实现配电网扰动以及线路故障的影响最小化。
3.6高速双向传输技术
智能电网的实际运用必然离不开通信技术的支持,通信技术可以辅助电网完成数据采集和保护,在通信技术的支持下,智能电网可以独立完成检测和改进工作。另外,值得注意的是,智能电网的正常应用离不开控制中心中各种控制器等设备的支持。合理引入和运用通信技术可以大大提升智能电网的工作效率,同时促进电力市场长期稳定发展,防止电网发展受阻,进而有效提高电网作用价值。
结语
智能电网是电力系统发展过程中产物,智能电网贯穿经济、能源、生活、国家安全等诸多方面,是社会稳定的重要基石之一,同时智能电网的建设过程中也会遇到极强的挑战,我们应借鉴国内外同行的成功经验与吸取失败的教训,为未来遇到更大挑战做准备。智能电网是电力系统建设的最终目标,也是“中国梦”的重要助推力之一,智能电网的建设不是一朝一夕就能建设成功的,而是需要电力电器行业的工作者坚持不懈奋斗的复杂工程。智能电网的建设不仅能够把清洁能源的发电并入电网,而且能够为变电、输电、配电及用电过程提供数字化、自动化、互动化等便利;未来的电力系统能源消耗结构清洁能源占比不断加大;整个电力系统的运转平稳、安全,处理电力系统故障精确、方便、快捷。
参考文献
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