智能电网的发展趋势范文

时间:2023-12-25 17:38:49

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智能电网的发展趋势

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关键词智能电网发展趋势;运用;特点

Abstract: Due to various factors, the power grid load showing a rising trend, in the regions of power market operation request also unceasing enhancement, how to guarantee the security and stability of power grid work, it is a big challenge. This paper expounds the characteristics and application of intelligent power grid, according to the current actual situation, combined with the characteristics of the smart grid, detailed analysis and overview of smart grid in China’s future development trend.

Key words: smart grid; development trend; application; characteristic

中图分类号:TU45 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02

随着经济社会的不断向前发展,用电负荷也不断的增加,据不完全统计,我国从上个世纪80年代开始,全国各地的电网负荷逐年增加,近几点呈现出暴涨的局势,再加上环境气候等方面因素的影响,对电力市场电网的稳定运行提出了非常大的考验。传统的电网,虽然设计相对简单,操作也并不繁琐,但是也有其自身的劣势,即无法实时的构建出一套可配置度高、可重组度高的系统,无法满足现代社会对电网的要求,服务过于简单,有很大的局限性,电网的智能化程度比较的低。而智能电网的出现,解决了这一系列的顽疾,智能电网运用最先进的设备和技术,建成一套高标准、高性能的电网系统,可以快速、及时的获取系统中的完整信息,切实的保障电网在最稳定、最安全的环境下进行工作,保护了经济效益,同时又节约了能源的利用,为社会的可持续性发展也做出了贡献。现代智能电网的运用,不仅使电力市场的系统运行更为稳定,也对社会和环境的发展有着重大作用。

智能电网的运用和主要特点分析

主要的来讲,智能电网有四大特点,高度智能化、安全性较强、持续的供给质量较高的电量以及较强的环保性,本段将着重进行智能电网四大特点的阐述,分析其特点在具体实际情况中的运用。

第一,高度智能化。正如其名字,智能电网,必然是比传统的电网系统更加智能。智能电网采用的是现今的仪表,运用最新的通信技术,可以快速准确的对故障进行定位,发现电网系统中存在的问题,并且及时的进行系统维护。由于现代通信技术的使用,也使得维护的成本进一步的降低。可以对用户的数据在不同的地点、不同的时间段进行采集和分析,然后再统一发送至总部管理,可以实现管理、计费、分析的智能化,同时,还可以使用户随时了解到自己的用电状况,对电力系统的信息可以及时的了解到,实现了高度的智能化。

第二,安全性较强。智能电网相比于传统电网,其安全性也有着非常大的优势,众所周知,电网的安全性是电网系统性能衡量的一个非常关键的指标,而智能电网通过许多现代先进设备的使用,大大的提高了电网的安全性能,提高了抵御风险的能力,可以使电力系统在一个安全稳定的环境下运行。在电力系统的工作当中,往往会出现一些意想不到的风险,例如雷电的突然袭击、大型化的工厂对电量的要求较大等等,这些随时都有可能发生的风险,无时不刻都在威胁着电力系统的稳定运行。智能电网,通过各种高新设备的使用,是电力系统抵御伤害的能力大大的增强,尽最大的可能来降低风险发生时造成的损害。例如,在电力系统中的负荷突然大大增加时,智能电网能够通过自身自动的智能调节,或者是向电力系统中的用电量大户发出及时的警告,可以在系统彻底的断电之前,就通过类似的措施,将用户的损失,降至最低程度。所以,智能电网的安全性,是一大突破,在未来的发展中,这一点也是极为的关键。

第三,持续的供给高质量的电量。现代的社会对于电能质量的要求也是越来越高,有的时候,电能质量的高低甚至可以影响到一个地区的经济和社会的发展,所以,高质量的电能的供给,在现在来看,有着重要的意义。在城市电网系统的建设上,应该根据不同的地区、不同的用户、不同的用电要求,合理科学的构建电力系统,保证电力系统能够多层次、高效率的持续运行,保障电量的质量。在实际的使用和操作当总,影响电能质量的因素有很多,有时候问题并不在电力公司上面,因为电力系统网络中,一些大型化的工厂、大型的用电设备,都有可能会导致电能的质量受到影响,因而,根据不同的地区的不同用户,不同的用电去求构建合理的电力系统,是非常的有必要的。可以根据各级用户,不同的用电等级,建设出一套多层次的电力系统,一套智能化的电网,同时智能电网中一些高新设备的运用,也可以使突发故障得到快速的解决,排除了一些不必要的损失的发生,保证了网络系统的安全稳定运行。

第四,较强的环保性。现代社会提倡可持续性的发展,需要有科学的发展观,运用到电力系统中,则可以理解为电网的建设,要有较强的环保性,不能大范围的污染和危害环境。而环保性,正是智能电网相比较于传统电网的一大优势所在。根据采用各种先进的环保设备仪器,通过全数字化平台的运用和数据的自动收集,可以帮助用户实时的根据需要控制用电,随时的了解到用电信息。在电力系统的各个工作环节当中,将各项任务分工协作进行,还可以将新的能源接入到电力系统当中,增强了对环境的保护性,在保护了环境的同时,提高了电力系统的工作效率,可谓是一举多得。

浅析智能电网的未来发展趋势

随着用电负荷的增加,电能要求的增强,电能的标准也是在不断的改进。建设智能电网,减少人力的使用和投入,用计算机代替人工解决电路中存在的故障,解决电路中的问题,更加的快速和准确,所以,智能电网的使用,比将在将来起到更大的效应,使我国各地区的电力系统能够在更加安全和稳定的环境下运行和工作。分析智能电网的未来发展趋势,主要从以下3个方面来入手。

第一,智能电网的建设和使用,可以在很大程度上对电力信息模型的构建水平和标准进行提高。由于现阶段我国使用的是IEC61850的基本技术标准,这一标准虽然比起以前的技术标准有更加严格的技术执行要求,有更高的安全保障,但是,由于其对模型的研究较少,对实体的管理和分析也不够详细,所以还需要进行加强和改进。智能电网的运用,现代化的规范的模型的逐渐建设,才能在根本上对IEC61850标准进行补充和完善,使这一标准更加的精确,更加的规范,使电力系统的建设和运行能够比以往更加的科学、合理。

第二,智能电网的建设和使用,可以逐渐的加强信息交换技术运用到实际的操作中。国外的智能电网都是建立在科学合理的通信信息的基础之上,比国内的智能电网更加的先进,由于国内的智能电网建设起步较晚,所以还没有完全的实现信息交换技术的使用,比起国外的智能电网,效率更低,且不是非常的科学合理。所以,在智能电网的建设当中,要注意使其建立在通信信息的基础之上,这对于信息交换中额度各种技术的使用有着重大的意义,另外一点,在智能电网的建设当中,还要根据用户的需求,根据实际水平的现状,智能化的对电网进行控制,对技术要求要高标准,加强技术的研发和使用,为智能电网的未来发展打下坚实的基础。

第三,智能电网的建设和使用,可以逐渐的对电网技术管理模式进行完善。在智能电网中,由于信息技术的使用,使得电力系统中的领域概念变得模糊起来,各专业各学科都变得有关联,打破了以往专业孤立的局面。所以,在智能电网技术的管理模式中,各种运行模式、维护模式都需要与时俱进,逐步的进行改进和完善,明确工作目标和工作性质,统一方向,规范职责,使运行和指挥更加的规划化,使电力系统的日常作业更有保障性。

结束语

随着现代社会的不断向前发展,电力系统的建设要求也是越来越高了。现代的电力系统,不可以缺少智能电网的存在,智能电网技术的使用,改变了以往电力系统检查故障速度慢、精确度低的情况,使电力系统的管理和运行更加的安全有保障,同时也为能源的使用、社会的可持续性发展做出了贡献,所以,智能电网必将在未来有更广泛的使用,有更好的发展前景,也会为社会的发展做出更多贡献。

参考文献

王力.浅析智能电网的发展趋势.期刊论文,2005.6

篇2

关键词:坚强智能电网模式;用电信息采集系统;供电部门;智能用电;营销管理 文献标识码:A

中图分类号:TM73 文章编号:1009-2374(2015)15-0139-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.072

用电信息采集系统是供电部门为满足营销业务、营销管理和智能用电服务需求而建立的自动化采集系统,随着电网逐步推行大集中管理模式和智能电网建设的深入推进,分布式电源逐步接入、大中城市电动汽车的充放电业务开展、远程缴费模式下的需求相应、有序用电业务的深化应用等业务需求,原有传统、被动、分散的技术标准、管理应用模式已无法满足智能电网要求,笔者从用电信息系统入手,优化提升应用效果,适应智能电网发展需求层面上,着重在用电信息采集系统设备和未来业务需求两方面进行分析:

1 采集设备

主要对关键技术设备,如智能电能表、采集终端、系统安全加密技术、采集系统主站等领域的未来发展趋势进行探讨。

1.1 智能电能表

智能电能表是智能电网的终端用户计量设备,目前广泛使用的电子式智能表硬件上采用大规模集成电路,显示器件为LCD,通信接口为RS-485或红外接口;在以后的发展趋势上除在硬件平台选择和产品设计上注重运行速度、存储空间、功耗低等因素外,还要在满足集成细化多功能计量、自动采集、预付费、阶梯电价等功能的基础上,同时考虑电表的智能化功能,如:(1)支持分布式能源用户的接入,具备有功电能和无功电能双向计量;(2)具备阶梯电价和预付费功能,客户欠费时可以远程进行断电;(3)可以实时对电网运行情况、电压合格率和运行环境温度等进行监控;(4)可以对同计量装置的异常用电状况进行在线分析,并可以进行远程故障处理;(5)智能电能表还具有安全加密模块,保证了智能电能表数据传输的安全性。

1.2 采集终端

用电信息采集终端目前主要分厂站终端、专变终端、配变监测终端、低压集中器等类型,用于关口计量点的数据采集、配电变压器的在线监测、小型商业和居民用户的用电信息采集等。随着智能电网的进一步发展,用电信息采集终端应具备用户异常用电状态监测、客户电源接入监控、电动汽车及储能管理等功能,未来的采集系统终端也将逐步增加异常信息监测终端、分布式电源接入终端等新型采集终端。

异常信息监测终端是专用变压器用户的用户用电状态监测装置,该装置采集用户一次侧电流信号,通过用户入户功率与电能表功率的实施对比,并把比对的异常告警信息上传到用电信息采集系统主站,实现对客户用电异常状态的时间监测和报警,为降低电能损耗,精确定位异常用电位置,查处窃电、漏电等事件提供了必要的现场记录和高效的技术手段。分布式能源终端要满足电网削峰填谷要求和安全接入要求,还要满足用户自身的要求,分布式能源接入终端是电网公司管理分布式能源接入和用户参与电网互动的基础设施。电动汽车管理终端主要满足电动汽车充电运行状态的监控和管理需求,实现充电数据采集、电能计量、电池状态监测、行驶距离提示、充电方案优化、网络远程监控等功能,是供电公司对电动汽车充电实现避峰管理的重要手段,使客户方便了解自身汽车充电运行情况。储能接入终端主要满足电力负荷低谷储存,用电高峰释放,实现移峰填谷及风力发电等清洁能源的接入要求,掌握改善电能质量的功效,提高设备利用率。

1.3 系统安全加密技术

随着智能电网运作模式下用电信息采集数据量的几何级数增加,采集系统的安全性也日益重要,以后采集系统应借鉴国际上推行的对称密码算法和非对称密码算法的特点、在未来采集系统中逐步采用对称密码算法和非对称密码算法相结合的混合密码算法。对称密码算法是指加密和解密均采用统一密钥,而且通信双方都必须获得并保存该密钥,其特点对数据加密速度比较快。非对称密码算法采用的加密密钥和解密密钥,密钥(公钥和私钥)成对产生,算法安全性高、抗攻击能力强。

1.4 采集系统主站

用电信息采集系统的主站承担着整个用电信息采集业务的数据传输、数据处理和数据应用以及系统的运行管理和安全,与营销MIS业务应用系统保持互通,还支撑智能用电服务功能。建设统一的用电信息采集主站平台是必然的选择,要支持多通道多规约通讯,需要使用统一的采集接口和通信接口。考虑到未来所采集的数据将呈几何级数的增长,用电信息采集系统的主站软件应重点考虑大集中模式下的三个关键技术:(1)建立平稳高效率的采集监控系统,采用一体化通信技术管理各类通信协议和计量终端,解决大规模终端采集与实时存储瓶颈,使其在规定时间内完成数据采集和存储;(2)建立实时数据信息库,建立统一的数据模型,并与营销档案同步更新,运用数据加速器、智能甄别处理模型、模型适配器等技术来提升数据综合管理能力,采用数据归档管理,备份恢复管理等机制来保障数据的安全;(3)打造数据可视化展示,采用饼图、曲线图、雷达图、柱形图等多种图表进行可视化展示;对电网线路图、关口、台区、重要用户等进行仿真可视化监控;对计量点、采集点等重要采集接点进行可视化展示和操作。

2 采集系统的未来业务需求

2.1 分布式电源管理需求

分布式电能管理是智能电网用电环节面临的新型业务需求,而用电信息采集系统将是对分布式电源实施有效管理的重要技术手段。利用用电信息采集系统可以实现对分布电源的灵活接入、实时监测和柔性控制,分布式电源并网实时监控、分布式电源潮流分析与负荷预测、故障保护管理、系统设备运行管理、发电信息综合分析、发电能力预测、客户档案管理等功能。

2.2 用户服务需求

未来用户服务将通过智能交互终端对用户的用能信息进行采集与监控,并为用户提供多样化服务,实现智能用电增值服务,同时接受95598门户等交互渠道的信息,为用户提供用电信息和策略查询服务;对智能用电设备进行监控,将监控信息按需求反馈用户,为家庭生活提供舒适安全、高效节能、具备人性化的生活空间。

2.3 充放电与储能管理需求

电动汽车充放电、储能等技术的广泛应用,对用电信息采集系统提出了新的业务需求,未来发展将以用电信息采集系统提供的数据为依托,通过制定有效的充放电方案,协调平衡电动汽车的有序充电,发挥储能装置改善电能质量的功效,提高设备利用率。实现充放电与储能需求预测、充放电与储能接入管理、有序充放电优化方案管理、柔性充放电管理、故障保护管理、充放电与储能设备运行管理、充放电与储能信息综合分析、客户档案管理、客户充放电记录等功能。

2.4 远程预付费管理需求

按照用电信息采集系统“全覆盖、全采集、全费控”的要求,远程预付费管理将是智能电网用电环节面临的新的业务要求。通过远程预付费平台,用户可通过多种方式如营业厅、银行、网络、微信、手机、终端等完成购电,用户可通过网络、电话、手机、微信、电子邮件等多种方式实时查询自己的用电信息,既满足现代社会客户的快速需求,又推动了电费的收缴,加快了资金周转。

2.5 抄表管理业务需求

用电信息采集系统除完整、准确、自动地实现对电能表数据的采集外,未来要提高抄表的实时性,实现抄、核、收全过程的自动化和全闭环管理,减少了在抄表环节与客户发生纠纷的风险,进一步推进计量、抄表、结算业务标准化建设和业务规范化。

2.6 用电检查业务需求

用电信息采集系统在自动采集和统计电能信息后,可以自动分析用户的用电异常变化,实时监测电能表、计量回路、变压器设备的运行工况和供电质量信息,监控人员系统存储的历史信息对窃电嫌疑用户进行统计分析,为电量的追捕提供科学的依据。

2.7 有序用电业务需求

有序用电业务是科学用电和节约用电的有效手段,通过用电信息采集系统对用户负荷的自动采集,可使监控人员能够及时了解每个客户的电力供需情况,准确掌握实时供需状况,通过合理的预测、将被动用电控变为主动有序控制。对用电信息采集系统采集的数据分析,科学合理地分解负荷、电量指标,提高管控水平。

2.8 市场管理业务需求

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与传统的配电网相比,智能配电网具有以下功能特征。1)是用电管理和配电管理信息化的具体表现。2)使用智能电网,实现资源利用率的高效化。3)采用新型技术,实现对于配电网及其设备的可视化管理。4)能够实现与用户的互动。5)允许DER的大量接入。6)能够提供更高的电能质量。7)安全性能更加可靠。8)具有较高的自愈能力。9)可以对用户线路的负荷进行监测。智能电网的用户线路负荷监测功能,是通过智能分界开关而实现的。智能分界开关能够利用无线或者有线通信附件的形式,将所监测到的数据传输到电网调度管理中心,从而实现了对于用户负荷的远程数据监测,为电网调度管理提供真实有效的参考数据。10)智能电网能够对于线路故障进行快速、准确的定位。线路末端的用户或者支线用户在启用智能分界开关之后,对于出现故障的线路,能够实现责任用户停电,用户将故障信息报送到电网管理部门之后,电网管理部门会派相应的技术人员到故障现场进行排查工作,以确定故障原因,并实施故障抢修。智能分界开关采用增配通讯模块之后,会将故障信息自动报送到电力管理中心,从而能够较为有效的避免用户之间及用户与电网管理部门之间的责任纠纷问题,实现了电网管理工作的系统化、自动化、规范化、高效化。11)智能电网能够完成支线接地故障自动切除的任务。这是由于智能电网利用智能分界开关自动分闸,将发生故障的支线用户自动切除。

2建设智能配电网的作用与意义

随着我国智能电网的建设与发展,智能配电网使得传统的配电网从基本依赖人工管理、单向供电、供方主导的运行模式,转向高度自动化、潮流双向流动、用户参与模式,在转型的过程中,所产生的经济效益,主要包括以下三个方面。1)实现新能源革命,促进我国电网资源的可持续发展,取得良好的经济效益与环境保护效益。传统的配电网的运行管理方式、保护控制方式、规划设计方式,都不考虑智能电网的接入;为了不影响到智能配电网的正常运行,现有的运行导则或者标准,对于接入的智能电网的并网点和容量,都作出了较为严格的控制,从而在一定程度上制约了分布式发电的推广和应用。智能电网具有较好的适应性,它在接入大量的DER的基础上,能够减少并网成本,从而推动可再生能源发电技术的发展;新型能源的应用,能够大大降低碳的排放量和化石燃料的使用比例,既能够实现节能环保的目标,也能够促进电力生产方式的转变,改革当前的能源结构比例。2)为现代社会的发展与进步,提供优质可靠的电力资源。智能电网在提供可靠的电力保障的同时,也能够为专门的用户,提供其生产发展所需要的各种电力需求。智能电网能够克服以往的供电系统中的故障倒闸、重合闸操作过程中所引起的供电中断现象,而且能够有效的消除电压的不平衡、谐波、电压聚降所产生的影响,从而为现代社会中,各种高科技的运行和经济、社会的发展,提供优质、可靠的电力保障。3)使用智能电网,能够实现电网的最优化运行,从而促进经济的高效运转。智能电网技术,应用先进的监控技术,对于电网设备的运行状况,实施实时监控,从而能够降低电网运行系统的容载比,提高电网的运行负荷率,使得系统能够获得较为充分的利用,减少一次电网设备运行的投资,达到社会效益和经济效益的最大化。

3智能配电设备技术的实际应用与发展趋势

智能配电设备技术的应用于发展趋势,应该依据科学技术的发展趋势而定。当今,微电子技术已经得到较为广泛的推广和应用,并且在实际的应用领域得到了专家的首肯,代表着微电子技术已经是当今乃至今后一段时期内的各项生产、生活领域的一大应用主题。智能电网自动化技术的发展和应用技术,可以采用将各个的自动控制系统,以模块化的形式,进行独立的应用和开发,将微电子技术以嵌入式的方式,融入到集成电路中,并借助于现代化的通信技术和网络电子计算机技术,对于零序电流大小进行检测和对比,进而找出发生故障的地方,并对于故障类型做出判断,从而满足多种中性点的接地方式。

4结束语

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关键词:电力自动化;新技术;发展趋势

1电力系统自动化的概述

电力系统自动化主要的意思,就是指电力系统能蛲ü计算机技术从而实现数据化和信息化的自动控制。它主要包括的内柔有:电力调度自动化、自动化发电控制和配电网自动化、信息自动传输、企业资产自动管理等等。以此来保证整个电网系统运行的安全性和可靠性,控制电能、电压的质量,从而进一步提高电力系统的生产效率。

2电力自动化新技术的相关特点

切实扩大电网建设规模。电力自动化新技术可以扩大电网建设规模,提高供电系统综合能力。自动化技术可以说是电力系统中最重要的部分,主要包括:互联网技术、信息技术、控制技术和电子技术,对电力系统的正常运行有很大的影响。为了保证电力系统的科学管理,可以有效地缓解自动化技术与信息技术之间的矛盾。远程供电。由于电网规模的不断扩大,分布的领域越来越广泛,在偏远的山区,包括一些环境比较差的很多,不仅成本高、困难的环境,都有一定的局限性,线路建设带来了很大的困难。新技术可以实现远程供电和传输,不会受到环境的干扰。

3电力自动化新技术在实际中的应用

3.1数据信息进行自动化处理

电力系统在运行和发展过程中,必须根据市场需求控制好电电压,避免不必要的损失,尽可能满足客户的要求,保证服务质量。因此,必须具备一定的数据集成能力,数据集成主要指在供电系统运行过程中一些准确而有效的数据信息的共享、分析和应用,从而进行多级决策。因此,我们需要改变传统的信息政策,自动整合数据,实现无缝连接的传输模式,并连接潜在的数据,共同促进电力企业的可持续发展。

3.2自动化配电网系统

如今自动化技术发展的越来越快,使得配电网系统的相关技术也得到了一定的进步。将自动化技术运用在配电网系统中,不仅仅提高了接收信息过程中的灵敏性,同时也有效解决了配电网系统在运行中存在的一些技术问题。具体有内容如下:①将配电网和输电网采用计算机软件较好地结合在了一起;②对数据进行计算的时候采用了递归虚拟流算法;③运用了最先进的国际公共信息模型;④采用智能化灰色神经元算法进行负荷测算。

4电力自动化新技术的发展方向

4.1网络化发展

随着科技的不断发展,互联网技术逐渐普及,信息化时代开始到来,眼下网络技术正慢慢渗透进人们的生活。对于电力设备来讲,将自动化设备与网络技术结合到一起,不仅可以产生大量的共享资源,同时也可以有效提升机械设备的通讯能力以及问题处理能力,从而增强企业的核心竞争力。

4.2智能化发展

目前在相关机械设备中所具备的智能化,不仅仅是企业发展的目标,同时也是我们人类社会生产的最根本需求。运用不同种类的高科技技术来实现机械设备智能化,是强化当代人机互动模式的基本条件,只有这样才可以让智能化机械设备更好地促进人类社会快速发展。

5我国电力系统自动化的发展趋势

5.1高效化发展趋势

GPS技术能够实现定位、导航功能,借助GPS技术的应用,将实现世界范围内不同节点的同步监测。从该项技术的技术特点来看,其彰显出显著的低投入性、高效性以及精准性等特点。通过将该项技术应用于电力系统之中,将确保系统实现实时监测,这样一来,电力企业以往遇到的不同地区间难以实现同步协调控制的问题将不复存在。

5.2小型化与远程化发展趋势

从以往电力企业架构的电力系统情况来看,电力企业通常多依托电子计算机对系统进行远程控制。从实践应用的角度来看,此种方式在研发方面较为简便,研发的周期也相对较短,同时具有一定的扩展性能。然而需要注意的是,此种方式的缺陷也十分突出,具体表现为使用成本居高不下、系统结构不够灵活,这些缺陷直接影响到电力系统自动化的实现。在自动化控制技术不断推陈出新以及智能化水平逐渐提升的情形下,终端控制技术必将实现向远程控制模式的过渡,同时,互联网技术的发展,亦推动传统电力控制系统由以往的大型化转向小型化,考虑到这些未来发展趋势,电力企业应当组织研发设计人员进行技术攻关,以求尽早研发出远程电力自动化控制系统,并将之应用于生产实践之中。

5.3智能化趋势

随着电力自动化技术的发展和进步,电力系统的自动化水平将大大提高,逐步向着智能化方向发展,是智能电网自动化技术发展的必然趋势。随着智能电网科学研究的不断深入,电力系统将不断优化,容错性能将大大提高故障的运行,从而使电力系统更加稳定可靠。

6结论

随着我国科技水平的不断发展,电力系统的发展也得到了大规模的壮大,随之人们对电力系统运行的安全性也给予了更高地关注。电网规模的扩大的同时,也促进了其自动化技术的发展。因此,将电力自动化新技术和计算机良好地结合在一起,可以有效地对电力系统进行完善和监督。这样一来,在整个生产过程中,就可以使用网络技术将相关数据信息准确无误地传输到计算机上,从而能实现完全自动化式操作。电力系统的自动化技术从根本上来说包括:电力调度自动化、自动化发电控制和配电网自动化等等。这是一个很复杂很庞大的系统工程,不仅涉及的范围比较广泛,而且由很多个结构构成,以此来实现对电网的控制以及管理。

参考文献:

[1]胡萍萍,韩振芹.电力自动化新技术及发展趋势探讨[J].科技与创新,2015,09:46-47.

[2]池建飞,何民.电力自动化新技术及发展趋势分析[J].工程技术研究,2016,06,.:75.

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关键词:智能电网 继电保护 原理 影响

中图分类号: F407.61 文献标识码: A

一、智能电网中继电保护技术的原理

在智能电网的实际运行过程中,其发电、配电、输电等电气设备的监控,都是由传感器来完成的,并在此基础上,通过网络系统对监控数据进行收集与整合,最后作出有效的分析,以达到适时监测的效果,这样就能实现对保护定值与保护功能的远程监控与修正。对于继电保护技术在智能电网中的应用来说,其保护装置除了确保保护对象信息的安全之外,还能够关联到其它电气设备的运行信息。在此过程中,就能实现资源的有效共享。在这种情况下,继电保护装置不仅能够准确找到故障的发生点,而且还能够在无人干预的情况下,实现故障的自我修复,从而保证电力系统供电的连续性与完整性。

二、智能电网对继电保护技术发展的影响

在电力系统中,智能电网通常是复杂的网状结构,这跟传统电网中的简单环网机构是有本质上的区别。但是,在复杂的网状结构中,单一的保护装置还是存在着一定的缺陷,比如信息少,整定难等等,所以这会对继电保护技术的应用产生一定的影响。

1 数字化

对于智能电网来说,数字化使其最基本的特点之一,这也是它与传统电网最重要的区别,所以,继电保护技术也应该朝着数字化的方向发展,以适应时代的需要,比如信息传输的数字化、测量手段的数字化等等。

2 网络化

随着智能技术的不断进步与发展,继电保护操作人员的工作方式也必将会发生变化,为信息平台的建立,也会促进智能电网的网络化发展。在这种情况下,继电保护技术也应该往网络化的方向发展。

3 广域化

在智能电网的快速建设过程中,整个电网系统的压力也会越来越大,同时,出现故障的机率也会大幅上升。针对这种情况,可以充分利用广域测量技术进行后备的保护服务,这样就能提高整个保护装置的性能,以确保电力系统运行的安全与稳定。

4 自整定技术

当前,很多智能电网中的继电保护的机构所采用的是一种刚性的结构,而且其中的连接方式、保护对象等内容,都是预先设定好的。在传统电网中,系统的整定是通过保护线路的实际运行情况来实现的。而在智能电网中,继电保护能够充分地运用全网的信息资源,这样它就能进行实时的判断,以达到整定的目的,进而实现全网系统整定的自动化与配置的自动化。

三、智能电网的继电保护技术

1 继电保护在传统电网中的组成

我国的传统电网中,继电保护的电源点潮流流向是固定的,其输出本策的电气量主要包括三相的电流和电压。要充分发挥继电保护的功能,需要对电气量进行准确的评判。避免因操作的不合理,导致相关性能的发挥不正常。

2 智能电网继电保护的构成和升级

智能电网的发电方式采用的是交互式和分布式的,因而加大继电保护的难度。而且在现代信息和通信技术的推动下,数字化技术在智能电网中应用逐步产生新的优势,所以需要不断探索新的继电保护原理。在如今的智能电网中,传感器的应用使电力系统的发电和供电有了实时的监控,将各种收集的数据实现整合分析,及时修补不合理之处。对于智能电网的升级,主要是数字化和网络化的发展迅速。利用数字化的传感器可提高继电保护的整体性能,简化原有的辅助功能,为实现电气量信息传输的真实性和保护继电设备的装置性能提供了有效的便利。随着网络技术的发展,传统的电力系统中的继电保护对于信息的获取和放松实现了数字化的运营,将网站内的各种信息实现共享,不断简化继电保护的配置是智能电网有待研究的技术问题。

3 智能电网的继电保护原理

智能电网的运行是应用传感器将电气设备的运行状况在发电、输电、配电和供电的各种环节的高效监控,将各种信息进行整合分析,从而实现全体电网运行状态的动态监控和保护。在智能电网系统中,继电保护的功能不仅是保护传感器的运行信息,而且对其相关的设备运作信息也要进行保护。因此,必须确保信息的准确才能实现共享。同时,如果保护装置出现故障,需要能够在人工不干预的情况下进行恢复,避免大范围的用电故障造成的威胁,从而提高智能电网供电运行的稳定性和有效性。

四、 智能电网下继电保护技术的发展趋势

对于继电保护技术来说,它是对电力系统中各种电气设备进行有效检测保护的重要手段,同时,智能化、数字化、网络化等都是它的未来发展趋势,尤其是监测、测量、保护以及数据通信的一体化。在现代电力系统的智能电网运行中,继电保护技术除了要具备上述的功能之外,还应该适应高压输变电技术发展的要求,这样才能有效适应大机组电气设备的正常运行需要。

另外,在继电保护技术中,广域保护也是一个讨论的热点问题。在当前电力系统的全国联网发展趋势下,如何才能做好电力系统的防线配置工作,还需要电力从业人员进行深入的分析与研究。目前,国内外在广域保护的研究上,主要分为两个层面的内容:其一是对广域信息的充分利用,并以此来实现稳定的边界计算、安全的监控以及状态估计等等,它的侧重点就在于对开发与利用广域信息;其二是通过对广域信息的利用,以实现继电保护功效的充分发挥。对于保护整定管理系统的研究来说,其保护整定技术已经取得了显著的成就,并且已经由手工整定管理过渡到了机械整定管理,同时也提高了其整定的质量与效率。在此过程中,网络技术的有效应用,也促进了保护整定值的集中式管理的发展。虽然,保护整定技术取得了一定的成就,但是在智能电网的快速发展过程中,这种技术还是存在着一定的差距。

当前,对于网络整定管理技术来说,它必须正视以下几个问题,并采取有效的措施加以解决:第一,系统中,数据与网络拓扑维护存在着很大的阻力。其中,网络拓扑与系统的参数是交由专门的整定人员进行自我维护的,但是,在网络技术的快速发展过程中,系统的更新换代速率非常快,网络的变化也比较频繁,所以这就给维护人员的工作带来了极大的麻烦。同时,在此过程中我,网络参数维护的效果如何,将直接关系到整个系统保护整体的实际情况,还会影响到整个网络定制的精准度。第二,当前,系统的定值计算与管理系统的定值是处于一种分离的状态,通过计算机的整合之后,现场的个工作人员需要先进行网络定值的下载,然后再通过手工的方式设置保护装置。但是,这个操作过程需要耗费大量的人力与时间,而且失误率也比较大。

结语

我国的智能电网处在不断的发展建设中,由于信息和通信技术已深入到电网系统的建设,促进其自动化、智能化和数字化的发展,对继电保护的装置性能也提出更高的要求。所以,广大的电子工作者应该在不断的实践工作中总结经验,加强自身的专业知识、素质和技能的学习,提高对继电保护工作的重要性的认识高度,促进智能电网的安全、高效,提高电力系统的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]刁庶,路垚.智能电网时期的继电保护技术探究[J].华东科技:学术版,2013(01).

篇6

【关键词】 智能 家居 现状 趋势

前言:

我国作为一个发展中国家,对于智能家居的重视程度是比较高的,通过有效开展智能家居的研究和应用,能够对居民的生产、生活水平做出良好的改善,在很大程度上告别过往的缺失与不足,将社会建设水平提高。从某种程度上来分析,智能家居是新时代的产物,代表了国家未来的发展方向,通过在该方面投入较多的努力,能够创造出很高的价值,为国家综合国力的提升,提供更多的帮助。

一、中国智能家居现状

简单而言,智能家居主要指的是在智能技术的帮助下,所演变出的新的家居体系,这包含了屋主人的所有需求,同时会在生活上、工作上,达到定制化服务的目的,给屋主人的生活水平提升、生活环境和谐等,都提供较多的帮助。从已经得到的成果来看,中国智能家居的现状,主要是集中在以下几个方面:

第一,智能家居的研究体系得到了高度的健全,很多智能家居已经开始在市场上销售,并且得到了较高的认可[1]。

第二,智能家居的整体框架,还需要进一步的优化。我国本身处于发展中的状态,但是智能家居所耗M的资金较多,因此并非一般家庭所能够承受的,这就需要在性价比的研究上有所深化,要从多个方面来巩固智能家居的框架结构,确保其能够符合大众的需求,能够在未来全面的普及。

第三,我国在智能家居的分析过程中,应该进一步的深入社会进行调查研究,观察不同群体对于智能家居的长久需求,观察智能家居在哪些方面是需要重点努力的,这样才能在日后的工作中,有效的找准方向,从而得到更好的研究成果。

二、中国智能家居的发展趋势

2.1环境控制和安全规范

从主观的角度来分析,智能家居能够带来的帮助特别多,可以在很大程度上,完全按照屋主人的喜好来进行各种服务,创造的价值较为突出。但是考虑到国内的人口数量较多,再加上城市的密集度提升,想要让智能家居在普及以后,仍然达到和谐社会的标准,并不是特别容易的事情,应该将环境控制和安全规范进一步的健全,这样才能为智能家居的全面发展,提供更多的支持[2]。首先,在环境控制层面上,智能家居必须保证与自然环境的有效和谐,不能出现过渡的霸占问题。例如,在城市的小区当中实施智能家居,夜晚的噪音控制要得到严格的规范,不能对环境构成严重威胁;对于室外的活动场地,需要做出一个良好的规划,确保绿化空间充足。其次,在安全规范层面上,智能家居的执行和落实,有必要考虑到对其他人所产生的影响。当下的很多地方在推广智能家居的过程中,单纯从屋主人自身角度出发,不考虑产生的各方影响,由此很容易造成冲突的问题,在邻里关系上也非常的紧张。

2.2新技术、新领域的应用

智能家居在研究和落实的过程中,应该是不断朝着积极的方向来开展,不能单纯在传统的层面上努力,这样并不能更好的满足需求,得到的成绩也不是特别的显著。建议在今后的研究工作中,要加强新技术、新领域的有效运用。首先,在计算机技术、互联网技术、通讯技术上,都要开展积极的操作,要将众多的技术与智能家居完美的融合在一起,重组智能家居的不同执行方案,由此来更大限度的推广智能家居。其次,在无线技术的应用上要特别的注意,当下的很多设备都具备智能特点,无线操作的普及程度也开始提升,但是在应用时,不能对其他人造成影响,也不能违反隐私的保护,否则将会造成很大的技术隐患。

2.3智能电网的应用

在我国,智能电网的建设有其根本需求,将对整个住宅的各种智能化设施服务,在对电力方面进行服务的过程中,还可以对智能家居的网络形成渗透作用,使用智能电网的用户,如果同时也在享受智能家居的服务,那么他的需求就是两者之间可以建立其一个有效的紧密通信,能够对智能家居与智能电网相结合的各种信息进行统筹之后,进行实际的有效管理。

三、总结

本文对中国智能家居的现状、发展趋势展开讨论,现下工作在执行过程中,智能家居基本上得到了预期效果,未来还有很多的空间需要去拓展,要加强多项技术的探索和分析,推动智能家居的价值提升。

参 考 文 献

篇7

关键词:电力自动化;现状;发展趋势

中图分类号:F407文献标识码: A

前言

电力系统自动化技术不仅能够准确的判断电力故障,还能够对负荷、线损、电能质量的好坏进行有效的分析,保证电力系统的正常运行。电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。

一、电力自动化应用现状

1、电网调度自动化

电网调度是电力系统中作为调配和运行的核心内容,电网调度自动化作为电力系统自动化的主要内容,通过应用现代通信、计算机自控等多方面智能化技术,展现着其重要地位和作用。近几年来,电网调度的自动化技术也随着信息技术的发展而发生改变,计算机以及自控技术的升级使得电网调度的自动化水平趋于完善。但是,在发展的同时,挑战和困难也随之而来,电网调度的自动化系统是通过计算机网络来实现数据的整合分析,以及信息的传递。但是在其发展的同时,不得不面对网络安全的挑战,网络病毒的袭击,网络攻击的影响都会对电网的调度系统造成威胁,在合理利用互联网的同时,也要考虑到网络安全,即需要将电网调度的自动化系统进行隔离,为其提供一个良好、安全的运行环境。而且随着自动化系统技术的提升,系统规模的扩大,电网调度的系统运行复杂化,就需要对整个系统中的控制中心和控制中心之间、控制中心和子系统之间,子系统相互之间的交互进行改进。增强其信息的集成和综合。这就要求对调度系统的集成技术进行深入研究,增强系统的安全性,扩大系统的开放性,加强系统的稳定性,使得系统跟家可靠实用。

2、变电站自动化技术的应用

变电站内部目前的自动化应用主要应用于变电站二次设备的优化和重组,对变电站的整个运行状态进行实时监督,实现整个系统的自动化控制。常用的有变压器设备的在线自动检测和智能控制系统。科技的快速发展,使得人们对于电力的依赖程度越来越强,因此保证良好的供电质量和稳定性是十分重要的,变压器连接着电力系统和电力用户,只有时时刻刻随时关注变压器的运行情况,才能够及时的发现问题,解决问题,从而保证供电的质量和稳定性。变压器的自动检测系统主要是指能实时检测传感器和计算机等设备,随时全面掌握供电状态,根据显示数据的变化能快速的发现问题,并及时确定发生问题的位置,从而控制电力故障的发生。智能控制自动化系统与传统的控制技术相比,能够解决以往不能解决的问题,具有更强的适用性。

3、配电自动化

配电自动化主要是变电站以及与之相关的输配电线路,为了联系发电厂和电力用户而存在的。变电站依赖自动化技术,实现了二次设备的数字化、网络化、集成化。在实现的过程中,自动化技术得到了充分的利用,采用光缆或光纤代替电力信号电缆,提高了抗干扰性。同时,变电站实现了计算机屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化。众多组成部分实现了自动化管理,使得变电站的整体自动化得以实现,满足了变电站的运行监视及操作任务,同时也是电网调度自动化的一个重要组成部分。

二、电气自动化发展趋势研究

1、远程监控管理

随着网络技术的发展,自动化控制是电力系统发展的趋势,可以预见,电力系统的很多工作网点(例如变电站)将逐渐放弃传统的依靠人去值班的工作模式,越来越多的管理工作都需要远程管理来实现,系统运行人员不需要亲临现场,就可以通过远程监控系统对主要电力设备的工作状态进行监控和管理,这对实现减员增效、提高电力系统的运行管控水平和效率具有重要意义。此外,各种远动终端设备向着更为智能化、网络化和小型化的方向发展也使得电力系统终端整体功能上具有远程化的特征。

2、电力系统的智能一体化发展

电力系统级自动化发展的另一趋势那就是电力系统的智能一体化。就目前饿社会发展而言,智能化已经成为社会发展方向的主题,智能化的发展也就是能够保障电力系统在操作方面更加的精确以及更加的合理。

电力系统的智能化发展应该是以我国的的电力科技发展层级为基础,由于我国目前电力系统的覆盖的区域过大,以及电力系统内部本身的组成成分较广,这导致我国在电力系统智能一体化发展实施的难度极大,因此,电力系统的智能化发展应该注意多方共同协调以及对电力系统的调度,积极的探索电力系统智能化区域发展的措施,为我国电力系统的智能一体化的发展奠定基础。

3、向着越来越操作简单的方向发展

电力系统自动化的操作程序会越来越简单、越智能,这是整个电力系统发展的必然趋势。由于我国电力系统信息量庞大,结构复杂,这些信息之间有多种的非线性关系,同时,电力系统的分布范围广,相对分散,需要不同地区之间协调,这些问题在一定程度上阻碍了电力系统智能化的发展。然而,目前我国电力系统存在的问题,只有通过智能化才能得以解决。因此,电力系统实现操作简单、智能化是必然的发展趋势。

4、数字化分析

信息化技术的不断深入和普及,使得人们对于数字化电网和数字化变电站的研究与开放问题更加的关注。系统数字化实现了利用电网中的运行数据对电网的调度体系中的综合信息和通信进行分层分类和分区的采集和处理。使得电网的整个监控过程更加的规范和统一,促进电力自身信息化、智能化和可视化的调度,系统安全、决策效率提高的同时,使得系统更加稳定、安全、经济的运行。

5、电力系统服务的人性化与便捷性发展

就电力系统本身来说,不论其如何发展,最终发展的目的就是能够更好的为社会以及为用户提供最优质经济的电能。因此,电力系统服务的人性化和便捷性应该是电力系统必须考虑的发展方向。

电力系统服务的主要表现在对电力系统的监测与排查,以及对电力系统运行中的用电故障的修复,因此,服务的人性化和便捷性那就要求电力系统服务中,对电力系统运行中的故障定位要准确快捷,故障的修复率高,而且能够提供自动化的供电恢复服务。

要达到电力系统服务的人性化和快捷化,电力企业及相关部门应该在借鉴国外先进的技术的基础上,通过对电力设备的更新改进,对电力系统中的电流的不稳以及电压骤降等进行补偿,提达到提高电力系统的供电服务的质量的目的。

此外,在电力的输送方面,电力企业应该结合我国的居民用户用电的实际情况,通过对用电特点的了解综合分析,采取灵活的供电方式,也即是可以从电力输送的整体上进行调节和控制,使得电力系统自动化能够达到最高性价比,避免电力能源的浪费,提高电力系统发展中的经济效益和生态效益。

6、电气自动化系统通用性发展

在尽可能大的范围内实现电气自动化系统结构控制系统在一般是非常重要的。管理也可以使用网络对生产工艺流程、生产设备的管理和监督工作。小到整个企业,区域面积、网络结构必须能够控制、高级管理人员之间的数据层层能够实时、准确,良好的沟通技巧。

结束语

对于我国电力系统来说,如何维持电力发展的可持续性以及电力系统的自动化发展都是我国电力系统必须考虑和注意的问题。因此,政府相关部门以及电力企业应该以服务人性化与便捷化作为我国的电力系统及其自动化发展的方向,与此同时还应该兼顾地区的经济与环境的智能一体化发展,在不断探索求新中,提高我国的电力系统的自动化技术,满足我国社会目前日益增高用电需求。

参考文献

[1]杨艳:《关于对电力自动化的分析》,《科技资讯》,2012

篇8

关键词:智能电网;电力系统;低碳经济;低碳电力;电力资源;节能减排

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)31-0044-02

1 低碳电力系统概况

低碳电力系统事实上是一次能源向二次能源的转化,随着全球气候变暖和生态环境问题的日益突出,低碳生活的呼声越来越高,在电力系统发展低碳电力也成为电力工作者面临的重要任务。我国是能源消耗大国,长期以来以煤炭为主要能源,火电的碳排放量大,对空气和生态的影响很大。对于我国来说,发展优质清洁能源,节能减排,降低碳排放量,实现低碳目标是一个长期艰巨的任务,还需要从一次能源着手,对再生能源和清洁能源进行相应分析。在社会生产活动中,环境保护部门应当根据我国国情制定相应的环境保护政策,出台国家标准,明确责任,并将重点放在可再生能源和低碳能源开发利用上,从政策上支持新能源的开发利用,以最大化地实现电力企业效益。低碳电力的概念对于以火力发电为主的国家电网来说是一种全新的尝试,在实际分析中,必须保证在适时和适度的原则下进行。低碳电力的核心是低碳发电技术,在综合考虑上述因素后,还应该对低碳发电技术进行分析。我国一直以煤炭为主要能源,为了使低碳电力系统更好地发展,有必要对能源结构进行优化并提高能源利用率。从长远来看,低碳电力是一种真正实现清洁开发且高效的电力发展技术,在能源日益紧张的今天,为我们提供了一条电力经济与环境保护协调发展的道路。

2 智能电网优势

最近30多年来我国经济发展始终保持高速增长,社会生活水平不断提高,人民群众的生活有了大幅改善,对能源的需求也越来越大,尤其是电力消耗随着经济的发展步步攀升。在全球能源日益紧张的今天,对能源的需求不断扩大。基于这种现状和不同区域能源消费需求,电力系统提出了智能电网的概念。所谓智能电网,不仅在应用技术上实现了自动化和智能化,对于电力资源的优化配置也有着相应的目标功能。电网相应功能的实现,对于节能减排的环境方针起到了促进作用,在一定程度上不仅能减少碳排放量,也能提高电力能源的利用率,从而真正达到多元化的能源供应目标,满足现代社会日益增长的能源需求。智能电网建设具有划时代的意义,电网改造是一项巨大的系统工程,涉及面广,覆盖区域面积巨大,就目前来看,智能电网在发电、输电、配电和用电等不同环节都有一定作用。智能电网是在现代电子技术和计算机技术的基础

上产生的,其在输配电接入环节发挥着重要作用。

我国的电网改造计划在智能化电网的发展上起到了巨大的推动作用。智能电网技术对于我国这样一个人口大国来说是十分必要的。智能电网技术的应用在一定程度上也能为实现电力资源优化配置和提高电网调度创造技术条件,最大程度地满足人民群众的供电需求,并为社会提供优质、稳定的电力服务。除此以外,智能电网的应用还可以减少电力工程中对电机和输电线路的投资。

电力系统进行企业改造后,电力调度同电力营销之间关系密切。智能电网技术的应用,可以通过与用户的互动营销模式对用电市场的结构模式进行优化组合,从而减少峰谷差和电网投资。在对电网的日常管理上,智能电网技术可以实现自动化控制和智能化管理,真正地实现电网和用户互动,大幅提高电力公司的营销服务水准,开拓电力营销业务范围,使用电效率有效提高。智能电网技术应用时间还很短,很多技术还有待完善,在实际应用过程中,可以先对常规能源的稳定性进行深入分析,优化能源结构,调整能源地域分布不均衡带来的供求矛盾,以更好实现高效、节能、环保需求。目前来看,我国的智能电网技术还不够成熟,与国际先进的智能电力技术之间还存在很大的差距,目前还不能更好地满足社会对电力智能化发展的需求,还需要广大电力工作者和科技人员对智能化电力技术进行进一步研究,尽快缩小与世界先进的智能化电力技术的差距,更好地满足电网管理和社会用电需求,响应国家节能减排号召,降低用户的能源成本,提高电力能源的使用效率。

3 低碳电力系统问题及解决问题策略

从电网的发展趋势来看,电网向低碳电力系统转变已经成为时展必然趋势。而要想更好实现低碳电力系统,必须先解决电力系统电侧碳化问题,从而真正地保证输配电工作正常进行。电力系统向低碳化转变过程中,还面临着很多困难,既有技术上的难题,也有能源结构分布不均衡带来的

挑战。

电力输配系统在智能电网技术的冲击之下发生了翻天覆地的变化,智能电网在信息化时代以其独特的优势成为电力系统发展的必由之路。作为现代电力系统中的重要环节,智能电网技术在电力系统安全运行过程中有着重要的保护作用。尤其是在继电保护中,信息化的智能电网使以往的继电保护性能得到大幅度的提升,通过网络传输继电保护信息,第一时间获悉相关电器元部件的故障信息并在网络上实现信息的充分共享,对网络继电保护配置的简化可以通过共享控制信号来实现。

同时也应该加快智能电网建设,以更好地实现电能供应和需求互动。在智能电网建设中可以通过智能计量装置来满足用户用电需求,最大限度地减少用户电费支出,降低用户电费成本;可以通过智能电表供应波动,以减少供应过程中间歇性发电和电力波动所带来的影响,从而提高电力系统供电的可靠性;也可以通过智能电网提高电网运输能力和电力运行稳定性,从而提高电力企业效率,最大限度地实现其效益。

4 结语

低碳电力是电力行业未来的发展方向,智能电网技术的出现使低碳电力得以快速实现,智能电网的出现对我国的国家能源安全提供了可行的技术保障,在全球能源日益紧张和气候环境不断恶化的情况下,智能电网无疑为人类高消耗的现代生活方式在一定程度上起到了缓解作用。随着时代的发展,智能电网在低碳电力系统中将会更好地发挥作用,以促进低碳电力可持续发展。

参考文献

[1] 鞠平,秦川,黄桦,吴峰,金宇清.面向智能电网的建模研究展望[J].电力系统自动化,2012,(11).

篇9

【关键词】智能;配电网;规划体系

基于智能配电网,即是综合自动化技术、通信技术、信息技术以及现代化的管理方式和理念,提高配电网设备性能和电能质量,以达到供电稳定的效果。智能化的配电网是城市配电网未来的发展方向,其技术含量高、内涵复杂,在规划建设上与传统配电网存在很大不同。

一、传统配电网规划存在的问题

传统配电网规划,主要内容为配电网现状分析、负荷预测、技术原则确定到网架规划,项目确定和经济分析等,其中影响电网网架的主要因素是负荷水平、配网短路电流、负载率、投资和可靠性。与智能配电网相比,传统配电网规划存在的主要问题是:

(1)人为操作的不稳定性,导致数据的差异。传统配电网规划过程中,配电网网架及运行数据一般是人为测算的,这样有很多的不稳定性。再加上每个单位和个人的测算方式不同,导致前后数据无法达成完全统一。

(2)在进行电网网架规划和平衡电力时,大多数情况下很容易忽视分布式电源的影响。近年来,随着智能电网的相继建立,分布式电源的应用也逐渐变得越来越多。但是之前,人们还普遍对分布式电源的影响认识不够充分,忽视分布式电源的影响在所难免。

(3)通常情况下,短路容量很容易影响配电网的规划过程。很多情况下,环网下也要保证开环运行状态,再加上短路容量这一局限因素的影响,经常导致环网可靠性降低。

(4)配电网经过规划后,大都比较简单,以致于在投入运行后效率较差。规划后的电网线路的负载率根据接线模式的不同而不同,比如,单环网的负载率只有50%不到。通常规划中由于配电网本身的自动化程度有限,是不会选择较为复杂的接线方式,这样一来配电网整体的运用效率自然相对较差。

二、智能配电网中常用的几种技术

1、分布式储能

分布式储能就是一种连接在配电网上实现能量储存和转换的装备,这种设备的组装时间很短,能快速地实现模块化管理。主要有电化学储能、电磁储能、机械储能和热能储能等。

2、柔性配电技术

柔性配电技术是柔流输电在配电网领域的延伸与扩展。主要是由电能质量和动态潮流控制两部分组成。

3、故障电流限制技术

故障电流限制技术是利用电力电子、高温超导技术限制短路电流的技术。必须配合使用故障电流控制器(FCL),才能使短路电流不受可靠性、电压质量和损耗的限制降到一个较低的水平。FCL是一种串接在线路中的电气设备,其在智能配电网中广泛应用。使用FCL可以将短路电流控制在2倍的而定电流以下,使配电系统避免短路电流的危害,传统配电系统中的电流断路器将会被取代。

4、高级配电自动化

配电自动化是智能配电网技术的基础,是综合利用多种通信方式,实现对配电系统的监测与控制,并通过与其他应用系统结合,实现配电系统的管理。高级配电自动化包含运行自动化和管理自动化两方面。配网自动化通过实现数据采集和监控、故障自愈、电压及无功管理等方面功能,能够提高供电可靠性和供电质量,提升供电能力,是实现配电网高效经济运行的重要手段,其合理运用是实现智能配电网的重要内容。

5、微电网技术

将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成配电网中一个单一可控的独立供电系统,与配电网互联运行或独立运行,一定程度上避免直接对电网产生影响。微电网可由集控中心、多种分布式电源、智能化用户、多种储能设备、自愈性网络等构成,具备双向交互性、灵活性,可提高分布式电源效率,为重要负荷持续供电,同时提高电网内电能质量要求等特点。

三、智能配电网规划的影响因素分析

1、分布式电源

分布式电源不仅影响电力电量的平衡,而且影响各级电压的供电设施以及网架结构。一般在农村适合安装分布式的小容量太阳能。“金太阳”工程的完工标志着分布式电源工程的开展。

2、短路容量

故障电流技术的应用,能够实现电网线路在出现故障的情况下自动闭环,停止运作,在接线模式的选择上更加灵活。短路容量这一问题得到有效处理后,高压配电站在配备主变压器时更考虑高容量的变压器。可以应对更大规模的用电。

3、输送容量

柔性配电技术的发展,有效地提高配电线路的电能质量,同时增强在输送中的电量,达到进一步优化配电网架的作用。

4、高级配电自动化

分布式电源要想得到很好的应用,必须有高级配电自动化的配合。同时高级配电自动化这一水平的提升,对网架的选择提供更多的可能,可以选择较为复杂的网架方法。

5、量测系统

智能配电网的规划需要的数据必须更加准确,高级量测系统的建设可以提供配电网规划中需要的精细数据,将提高规划过程的科学性。

四、智能配电网规划体系

智能配电网的规划相对于传统的配电网规划体系中大部分地方仅开展配电网的编制的缺陷,将因地制宜的采用一些相应的技术,对接线模式进行专门研究,制定详细的规划原则。

1、科技专项规划

科技规划一般就是要针对当地的实际需要与发展情况制定适合的规划方案。一般是对柔性配电技术、故障电流限制技术以及高级配电自动化技术的科学规划。周期最好是5年。

2、电源规划

在参考当地自然环境和有关政策的基础上,制定出针对性的电源规划方案,包括传统的热电联产和储能装置。规划周期建议最好是5年以上。

3、电网规划技术原则

根据智能电网技术的发展,对接线模式、主变压器容量、线路输送容量等进行研究,综合考虑规划技术标准,应用供电可靠性的成本分析法确定符合当地特色的规划原则。这一工作周期最好是五年以上。

4、电力设施布局规划

电力设施布局规划是对智能配电网规划的成果和电源规划、二次专项规划中有涉及到市政资源的设施进行布局规划,工作周期最好是五年。

5、规划中需注意的问题

每一次启动电网规划前,必须对上一轮规划进行评估,寻找规划中的不足以及与实际情况的差异,改善规划思路。同时在规划中需要关注智能配电网发展趋势与当地经济相结合,充分利用存量电网资产,不断探索更为灵活的配电网规划方法,重视规划的可靠性,开展信息化的智能配电网的规划。

结语

综上所述,当前科学技术的快速发展,对于电网的规划提出了更高的需求,基于智能配电网已经成为一种趋势。智能配电网规划的实施,必须改进传统配电规划体系的缺点,以及当前电网发展情况和实际需求,针对性地做好电网规划,这样才能使基于智能的配电网规划体系实现更高的工作效率和更低的运行成本

参考文献

[1]刘丰艺;崔征;王志刚.城市智能配电网规划建设模式研究 [J].科技信息,2014(02).

篇10

关键词:智能电网;继电保护技术;电力系统

中图分类号:TM77 文献标识码:A

随着我国对智能电网投入的不断加大,作为电力系统中的首要防御手段,对继电保护技术提出了更高的技术要求。为了优化我国电网的结构和功能,继电保护技术已在逐步的应用实施中。我们需要在促进智能电网大力发展的同时,加大对继电保护技术的研究,确保智能电网安全、有效的运行。

1 智能电网在我国的含义和特点

智能电网即是电网的智能化。我国的智能电网主要是建设特高压的电网网架,再组织各级电网进行协调发展,将高科技的通信、信息技术纳入应用范畴,形成具有自动化和互动性的统一智能化电网系统。智能化电网的出现,旨在当电网系统出现故障时,要能够在短时间恢复供电,并将故障的影响程度和范围降到最低。

智能电网具有强大的电力输送能力和安全可靠的供电能力,可以充分降低能源的消耗和污染物的排放,从而实现对环境的保护和提高经济效益。智能电网具有智能化的运作平台,可以灵活调整用户的接入和退出,将用户、电源和电网的信息进行共享,友好地实现信息公开的透明度。

2 智能电网的继电保护技术

继电保护是实现电力网络保护和相关设备检测保护的重要技术。由于如今信息技术、计算机通信技术和网络智能化的发展,智能电网逐步引入相关技术的应用,将逐步改善传统电力系统的运行形态,促进智能电网继电保护技术的长期发展。在继电白哦胡系统中采用新技术,可以不断提高系统的反应速度和安全性能。

2.1 继电保护在传统电网中的组成

我国的传统电网中,继电保护的电源点潮流流向是固定的,其输出本策的电气量主要包括三相的电流和电压。要充分发挥继电保护的功能,需要对电气量进行准确的评判。避免因操作的不合理,导致相关性能的发挥不正常。

2.2 智能电网继电保护的构成和升级

智能电网的发电方式采用的是交互式和分布式的,因而加大继电保护的难度。而且在现代信息和通信技术的推动下,数字化技术在智能电网中应用逐步产生新的优势,所以需要不断探索新的继电保护原理。在如今的智能电网中,传感器的应用使电力系统的发电和供电有了实时的监控,将各种收集的数据实现整合分析,及时修补不合理之处。

对于智能电网的升级,主要是数字化和网络化的发展迅速。利用数字化的传感器可提高继电保护的整体性能,简化原有的辅助功能,为实现电气量信息传输的真实性和保护继电设备的装置性能提供了有效的便利。随着网络技术的发展,传统的电力系统中的继电保护对于信息的获取和放松实现了数字化的运营,将网站内的各种信息实现共享,不断简化继电保护的配置是智能电网有待研究的技术问题。

2.3 智能电网的继电保护原理

智能电网的运行是应用传感器将电气设备的运行状况在发电、输电、配电和供电的各种环节的高效监控,将各种信息进行整合分析,从而实现全体电网运行状态的动态监控和保护。在智能电网系统中,继电保护的功能不仅是保护传感器的运行信息,而且对其相关的设备运作信息也要进行保护。因此,必须确保信息的准确才能实现共享。同时,如果保护装置出现故障,需要能够在人工不干预的情况下进行恢复,避免大范围的用电故障造成的威胁,从而提高智能电网供电运行的稳定性和有效性。

3 智能电网中继电保护技术的发展趋势

我国的智能电网继电保护技术逐步向智能化、自动化和网络化的方向发展,对于继电保护装置的控制和测量提出数据信息一体化的要求。

3.1 继电保护技术的智能化应用

在智能电网中,电力系统对遗传算法和神经网络的应用较为普遍,将智能化的应用在电力领域打下良好的基础。神经网络可以充分解决非线性的问题,而以生物神经系统为基础的人工神经网络以其分布式储存信息和自组织的优势迅速占据智能化的前沿。由于人工神经具有方向保护、判定故障距离和保护主设备的诸多功能,在电力系统的继电保护中产生巨大的应用效应。通过使用神经网络的办法,分析故障样本的信息,从而快速判定故障发生的地点,提高解决问题的效率。

3.2 继电保护综合自动化的应用

由于现代网络技术的发展,继电保护装置作为一个多功能性的计算机装置,实现对整个网络的智能终端指导。继电保护装置通过互联网获取电力系统的故障数据和信息,快速传递给电力系统的网络控制中心。同时,由于智能电网的电力系统逐步向综合性的自动化方向完善,变电站的各种功能得到了有效的实现,不断促进电力系统的健康运行。

3.3 继电保护技术广域化的应用

近年来,由于人们的生产和生活对用电的需求加大,电网的电压等级也有很大幅度的提高。在需求的高压的之下,供电的不稳定性越来越明显,而且故障的出现频率也大为增加。因此,智能电网需要不断提高信息技术和通信技术的应用,通过广域测量的技术为电力系统的信息输送提供保护,从而提高自动化装置的性能,减少电力故障,确保电力系统的安全和稳定。

4 提高继电保护故障人员的专业技术和素质

智能电网的稳定运行需要继电保护技术来保驾护航。电力系统的工作关乎人民群众的生产和生活的许多方面,安全责任重大,所以需要不断提高工作人员的业务水平。加强对于继电保护故障人员的专业技术培训,可以开展相关的知识竞赛,实现人才储备的战略要求。同时,业务人员的个人素质也是重要的考核部分,加强其岗前培训,建立一支高素质和高技能的从业队伍,推动继电保护技术的不断进步。

综述全文,我国的智能电网处在不断的发展建设中,由于信息和通信技术已深入到电网系统的建设,促进其自动化、智能化和数字化的发展,对继电保护的装置性能也提出更高的要求。所以,广大的电子工作者应该在不断的实践工作中总结经验,加强自身的专业知识、素质和技能的学习,提高对继电保护工作的重要性的认识高度,促进智能电网的安全、高效,提高电力系统的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]王向东,吴立志.浅析智能电网框架下的继电保护技术[J].机电信息,2011(18).