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我国智能电网发展正处于发展的第二阶段,主要有这样几个方面的特点,包括智能电网的坚强性、自愈性、兼容性、互动性、优化资源配置以及对信息的综合集成。
1.1智能电网的坚强性
所谓智能电网的坚强性是从电网的安全性着眼的。智能电网系统正常运行的一个首要目标就是要保证其安全性,安全性一直是电网维护人员着重关注的问题。当信息受到人为破坏或受到其它攻击时,智能电网能够自动有效地修复,对于灾害的发生,智能电网能够有效预警,保证应急方案的顺利进行。智能电网的坚强性还能满足电力用户的不间断用电需求。
1.2智能电网的自愈性
对于电网运行过程中发生的功能障碍,智能电网能够进行有效修复;对于电网的运行状态,能够得到实时监控与监测,且对于自我安全能够进行有效的评估。障碍一旦发生,智能电网能够在第一时间进行自我评估,并在评估的基础上进行修复,并监测修复过程,保证电网的有效恢复。
1.3智能电网的兼容性
智能电网的兼容性是指智能电网对于电厂与能源能够有效兼容,对于可再生资源能够科学、合理的利用,与用户设备之间能够进行很好的互动,从而能够最大限度的满足用户的需求。
1.4智能电网的互动性
智能电网的互动性是指智能电网能够与电力市场进行有效链接,从而能够源源不断地向客户提供电力,满足客户的用电需求。
1.5优化资源配置
对资源的优化具体包括对数据、运行以及
配电的有效配置。对资源进行优化能够提高资源的可利用率,减少资源浪费。在不断整合与优化的过程中,形成自动化应用模式,提高电力企业的生产效益。
1.6对信息的综合集成
智能电网的运用将信息的利用率提高到新的层次,信息的收集得到了全方位的保护与支持,维护、控制、监视、市场营销以及配电管理等被紧紧联系在一起,业务信息得到全方面的管理。
二、智能电网的优势及发展前景
与传统电网相比,智能电网具有巨大的优势。对于传统电网,不管是电源与电源之间的衔接,还是电能量的输入输出等,都缺乏流畅性;系统一旦受到大的扰动,便很难得到恢复;而且系统对于人工控制反应的应变能力减弱,反应速度极其缓慢;在为大众服务方面,服务比较单一;由于技术原因,整个系统处于真空状态,对信息接收不完全,且不能将信息有效输出,信息共享能力也比较弱,不能满足广大客户的要求。而智能电网与其相比,其在技术上具有极大的前瞻性,智能电网对信息的汲取比较迅速、完整、准确,且能很好的加以保存,对于人为或其它方面的破坏,能在第一时间做出反应,从而保证整个系统的有效运行。智能电网的坚强后盾是实体电网信息交互平台,它最大限度的满足客户的需求,保证系统的有序化运行。针对以上智能电网的发展优势,其发展前景不可估量。智能电网的形成,是电力系统技术革新的有效表现,其中包含的问题是多方面的,比如投资问题、技术问题、可持续发展问题以及电力行业的监管问题等等。综合以上,我们应将智能电网问题提升到国家战略层面来考虑,并以自身为中心,向周围企业进行有效扩散。发展的第一步是要进行基础性研究,并在此基础上有所拓展,从而得到全面研究,全面发展。我国智能电网还处于发展阶段,其中还有颇多问题值得我们去探讨与思索,我们应力求在不断探索的过程中提高技术的应用率,并尽早赶上国际先进水平,实现与国际的接轨。
三、智能电网技术
智能电网技术主要是指智能电网应用与维护过程中使用的相关技术,主要包括通信技术、电力设备技术、控制技术、量测技术以及可再生能源与分布式能源技术等。
3.1通信技术
若要实现电网的智能化,通信技术必不可少,对智能电网的监测与控制必须建立在通信技术的完善的基础上。若发生通信障碍,将对电力系统产生影响,损失不可估量。摘要:智能电网我国电网技术发展的发展方向,目前已经进入了建设阶段。总结了智能电网技术的发展现状,阐述了智能电网技术与传统电网相比所具有的一些特点和优势,分析了智能电网在发展过程中涉及的关键技术,并对我国智能电网技术的发展前景进行了展望。
3.2电力设备技术
无庸置疑,电子设备技术在电网中具有举足轻重的作用。不管是发电、输电还是用电的过程,都需要电力设备技术的协同构造。电网中的各种智能设备,都需要电力设备的参与,从而保证其有效整合,最终保证电网的强大适应性。与国外发达国家相比,我国电力设备技术还存在局限性,技术上还趋于落后,也正因为此,我国的电力技术还存在很大的发展空间,还需要我们广大技术人员的不断深入探讨。
3.3控制技术
在电力系统运行过程中,控制技术的有效运用将能保证供电的可靠性,排除运行过程中有可能出现的电能质量问题。对控制技术的有效运用主要分五个方面:①对于数据的有效收集;②对于数据进行合理分析;③对于运行过程中出现的问题进行及时诊断;④面对障碍能够有效设防;⑤为运行提供有利信息。
3.4量测技术
量测技术涉及电力系统各个方面,一般是将获得的数据转换为数据信息,从而对电网的运行状况进行评估。这一技术的有效应用能够提高电力公司与客户之间的互动能力,从而提高设备的可利用率。
3.5可再生能源和分布式能源技术
两项智能子规划出台
自2009年5月首次向社会公布了“智能电网”的发展计划以来,国家电网公司已经在26个省市开展了2l类共228项智能电网试点项目的建设。一直以来,国家电网公司联合各方力量,围绕坚强智能电网发展目标,建立产学研用共同参与的创新工作体系,开展试点工程,进行重大专题研究,获得了一批具有国际领先水平的科研成果,推动我国智能电网发展走在世界前列。但由于智能电网在世界范围内是新生事物,我国现有关键设备(系统)对智能电网建设支撑不足的矛盾日渐突出,建立一个系统、完善、开放并拥有自主知识产权的智能电网技术标准体系已迫在眉睫。
国家电网公司于2009年组织中国电力科学研究院等单位的专家,成立专项研究工作组,正式启动了“智能电网技术标准体系”和“智能电网设备标准体系”规划研究工作。经过一年多的不懈努力,6月29日,由国家电网公司编制的《智能电网关键设备(系统)研制规划》和《智能电网技术标准体系规划》在北京正式。作为《国家电网智能化规划》的子规划,这两个规划的,是公司贯彻国家关于发展智能电网工作部署、推动我国智能电网建设的重大举措,同时也给智能电网设备制造商提供了一个明确的动力和方向。
《智能电网关键设备(系统)研制规划》在中国首次系统地提出了包括7个技术领域、28个技术专题和137项关键设备的研制规划。该规划分析了目前国内外智能电网关键设备的研制状况,针对“已有设备”、“在研设备”和“待研设备”,提出了明确的工作策略,制定每一类设备的研究内容、目标和计划。该规划是关键设备研制工作的行动纲领,可作为科研、制造企业的设备研制指南,同时也可作为制定相关产业化发展规划的指导依据。
《智能电网技术标准体系规划》提出了由综合与规划、智能发电、智能输电、智能变电、智能配电、智能用电、智能调度、通信信息8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列的智能电网技术标准体系,国家电网将分三个阶段制定智能电网技术标准。它是用于指导国网智能电网企业标准编制工作的纲领性文件和技术指南。国家电网将以此为指导,加快编制智能电网企业标准。该规划是用于指导公司智能电网企业标准编制工作的纲领性文件和技术指南。也是我国智能电网行业标准和国家标准编制工作的重要参考资料。
《研制规划》是《国家电网智能化规划》的子规划之一,也是关键设备研制工作的行动纲领,可作为科研、制造企业的设备研制指南,同时也可作为制定相关产业化发展规划的指导依据。规划分析了目前国内外智能电网关键设备的研制状况,针对已有设备、在研设备和待研设备,提出了明确的工作策略,制定了每一类设备的研制内容、研制目标和研制计划,这在国内尚属首次。《标准体系规划》则阐述了智能电网技术标准制定的意义,系统分析了国内外智能电网技术标准现状,提出了智能电网的技术标准体系框架和标准制定规划,并就规划的实施提出了相应的保障措施。
据了解,智能电网关键设备研制将分三个阶段开展。为确保关键设备研制规划的顺利实施,国家电网公司提出了具体保障措施。
第一阶段(2009-2010年)建立体系框架、保障试点工程。完成智能电网技术标准制定规划,初步形成智能电网技术标准体系框架;重点制定、修订试点工程亟须的关键技术标准,保障试点工程建设如期完成。
第二阶段(2011-2015年)健全标准体系、支撑全面建设。滚动修订已有标准,补充制定所需标准,基本建成智能电网技术标准体系,重点推进优势领域智能电网标准国际化,支撑智能电网全面建设。
第三阶段(2016-2020年)完善标准体系、保证国际先进。优化完善智能电网技术标准体系,全面推进智能电网技术标准的国际化。
新规引爆万亿投资商机
智能电网技术标准的出台,这一消息无疑对与智能电网相关的中国企业产生一重大利好。国家电网公司智能电网部主任民表示,今年我国电网设备总投资为2500亿元左右,由于智能电网工作尚处在试点阶段,今年的主要任务是75个电动汽车充电站、6200个充电桩和其他智能电网示范工程建设,这方面投资比例较低不到10%,下一步将逐步扩大投资,预计对整个智能电网建设的资金投入将远超10000亿元,会带来巨大的经济效益和社会效益;同时智能电网辐射的产业链条很长,会带动电力设备、新能源、网络通信等行业以及相关的多个子行业。
最近几年,智能电网一直都是学术界探讨的话题。构建智能电网也成为了众多国内外学者研究的方向。随着社会的进步,科技的发展,电网将往更加智能、可靠、稳定、安全、高效、方便、绿色环保的方向发展,构建智能电网将成为未来解决新能源、和其他可再生资源、各地方供电系统接入总系统的有效措施。随着这几年,国家对智能电网研究的深入,以及在计算机应用技术取得飞快的进步,计算机在电网中的应用和实时控制系统在电网中的应用都慢慢的在普及等因素为电网监控系统的发展提供有力的支撑。
针对智能电网技术,西方国家已经构成庞大的研究组织。他们的研究内容主要涉及了发电、输电、和如何售点等内容。外国的许多电力公司也正在加大步伐的开展智能电网的研究,他们通过把技术与企业的实体业务相结合的渠道。可以使之智能电网合理、高效的应用与企业生产和经营过程中。我国目前正处在研究智能电网的初步阶段,但是作为后起之秀的中国也正在加大力度建设特高电压网,深化电力体制改革。
2.智能电网的主要性能
以物理电网为底层,以通信技术为理论支持,将21世纪最新的传感技术,先进的信息传输技术、自动化技术和电力工程技术、网络技术、通信技术等结合成一体的技术叫做智能电网。智能电网与物理电网高度集成在一起,从而让电网操作与控制智能化,智能电网具有一定的灵活性,智能电网将各级电网连接在同一网络中,从而让各个电网可以同步运行,完全自动化。
(1)电网具有较强的灵活性 电网的智能化很高,即使在供电网络出现很大的故障或者出现一些紧急状况时,电网仍然可以保持负载电荷量的稳定,不影响供电情况。智能电网有很好的可变性,协调运行能力强,在以一些极端的环境下甚至出现一些可恢复性的外力破坏的情况下,电网仍然可以稳定、安全的工作。智能电网有很强的灵活性,信息采集可以双向进行,信息共享能力强。
(2)电网具有较强的自我恢复能力 在无人监控,无人操作的情况下,电网需要具备智能化,才能保证设备在遇到一些紧急情况下能够进行自我处理,保证后续工作的持续进行。电网具有实时的监控能力、网络可以随时在线、可以持续的记录电网的运行状态和自我诊断自我处理紧急事件的能力。
(3)兼容性好 系统面向外界开放、可以兼容不同的系统、可以满足在不同的平台使用,且操作简单,维护方便。可以方便的在电网系统里面开发新的功能或者插件,移植功能或者一些可再生的资源方便简单。能够实现和用户及时分享信息,可以各类用户进行有效的互动,满足不同用户的电力需求,并可以为客户气功其他附加功能的服务。
(4)完全系数高和稳定性好 电网的供电的可靠性在一定程度上都依赖于电网是否具有高的完全系数和稳定性是否比较强。电网下面的各级设备紧密联系在一起,彼此连接成一个整体,这些设备可以相互协调,提前预防一些紧急情况的发生,而且具备把故障的严重程度控制在一定范围的能力,可以有效的避免一连串的大范围连锁反应的事故的发生。
(5)资源实现优化配置 现在,各类清洁能源(如太阳能、风能、水能等)都被逐渐的开发,且用于生产电能。我国的智能电网在逐步建成后,将慢慢落实搭建一个可靠的发电网络和送端网络,此时将会把各类清洁资源有效的整合在一起,这样子将会在很大程度上推进清洁能源的发展进程。除此之外,我国的国情是中西部、华中地区、华北地区和华南地区各个地区的资源分配都不均衡而且资源的利用率都不相同,因此,建设职能电网需要实现中国各个地区资源的优化配置,将资源多的地区的部分资源往中西部送,实现资源的最大利用率。
(6)智能电网自动化程度高 智能电网可以实现横向集成、纵向贯通将电网里面的各个系统有效可靠的结合在一起。智能电网可以实现电网在线分析、报警和在一定程度上的决策以及在预定的程序的控制下安排调控分类新型发书点技术设备的运行。
(7) 互动能力得到改善 通过智能电网平台,客户和电网可以实现人机交互,可以实现双向互动,可以在最大程度上了解用户的需求,为用户提供最好的电力服务。同时,智能电网可以综合智能电表、分时间段的电价政策以及提供电动摩托车的充电服务等不同类型的用电情况,提高多终端用电的效率。
3.智能电网监控系统的用处
(1)科学配电 在电网监控系统的基础上,可以实时的看到各个用电客户的用电情况,通过软件程序对这些数据进行采集分析,是电网的配电达到最优化
(2)实时监控系统中出现的问题 通过对电网中的设备进行随时随地的监控,对线路的传输情况进行跟踪,可以预防故障的发生,提前做好防范措施。提高电网的安全性。
参考文献
[1] 余贻鑫.面向 21 世纪的智能配电网[J].南方电网技术研究,2006,2(6):14-16.
[2] 陈树勇,宋书芳,李兰欣等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009,33(8):1-4.
【关键词】智能电网 关键技术 现状与发展
智能电网作为一种新兴的电力技术,以其强大的经济性、可靠性和安全性以及可调可控、自愈性、环保节能等特点,在世界电网发展中备受关注。智能电网的应用可以有效地减少输电网的电能损耗,提高能源利用率和保护环境。事实证明,智能电网建设符合未来电网发展的具体要求,因此要重视智能电网关键技术的研究,通过对相关技术运行现状分析来制定合理的发展规划。
1 智能电网的概念及特点
将信息技术、通信技术、计算机技术融入到原有的输配电基础设施中而形成的高度集成的新型电网即为智能电网。智能电网的特殊性在于其具有完全自动化的电力传输网络和能够实现对每个用户和电网节点的监视和控制,从而保证了电厂与用户之间的信息和电能的双向流动。计算机及信息技术的应用使其能实现分布式计算和提供实时信息,通过信息的采集分析,能很好的优化负荷分布、实现供需平衡。
当前智能电网的主要特点主要包括以下几点:
(1)安全性保障。在电网故障状态下保持电网的安全供电。
(2)自愈性。智能电网可以实现对故障的解析、预测、防御及自我修复功能,并迅速恢复供电。
(3)兼容性。集中式发电、分布式发电、可再生能源等多种发电方式均能在智能电网中得到很好的应用。
(4)交互性。智能电网的信息系统建设可以通过用户接口方便与用户的联系,为系统优化设计提供参考。
(5)高效性。智能电网系统的不断优化能促进电网生产管理效率的再次提高。智能电网的应用对于提高能源利用率、保证供电安全性和可靠性和减少电能损耗有着重要意义。
2 智能电网技术分析
2.1 发电与储能技术
电力生产中发电、输电、配电、用电这四个阶段实际上是对能源的转化、传输和使用的过程。由于发电环节中伴随着大量的能量损失,所以在新型智能电网建设中,开发了多种分布式新能源,如风能、水能等。分布式能源包括分布式发电技术和储能装置。其中分布式发电技术主要包括:
(1)风力发电技术。
(2)太阳能光伏发电技术。
(3)潮汐能发电技术。
(4)生物质能发电技术。
(5)地热发电技术。
分布式储能装置包括:
(1)机械蓄能。
(2)电磁蓄能。
(3)蓄电池储能。
(4)超导储能。
这种新型的分布式可再生能源的利用,对于减轻温室效应、降低能耗、促进可持续发展有着重要意义。但目前分布式新能源的开发集中在偏远地区,不均匀的地理分布导致电能供应具有波动性和间歇性,未来可再生能源电源和分布式能源电源的开发需要解决其中的多种不确定因素,以保证电力的大规模远距离传送。
2.2 输配电技术
当前智能电网的输配电技术能够很好地降低传输过程中的电能损耗,包括特高压输电技术和高温超导输电技术。其高压输电技术又包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术,特高压输电技术的研究和发展对于进一步提高输电能力、节省工程投资、保护生态环境、实现大功率远距离输电、建立联合电力系统有重要意义,也是发展智能电网的必然选择。
高温超导技术利用导体在特定温度下零电阻的特性实现低损耗和低污染。新型超导体的研发有着广阔的发展前景,高温超导体电缆已经成为当前超导电缆发展的重心。
2.3 智能变电站技术
智能变电站由各种先进、节能、可靠、集成的设备组合而成,融合了先进的网络通信技术,可以自动完成对信息的采集、测量等一系列处理,在实现不同电压等级转换的基础上有效的降低电能传输中的损耗。智能变电站中主要应用的技术主要有:智能一次技术、智能二次技术、高速可靠的光纤网络技术,是实现变电站高度自动化、提供可靠信息的保障。
当前智能变电站技术还能对电网进行必要的实时控制、通过在线分析决策和协同互动来实现变电站的智能调节,智能变电站技术已然成为智能电网建设的重要基础支撑。
2.4 通信系统建设
智能电网要求实现对系统状态的实时监视和分析,以保证对故障的预测和对故障信号的及时响应。开放、标准、集成的通信系统的建设,可以通过对信息的整合分析,为电网的规划、建设和管理提供系统的信息服务,建立集成企业资产管理和电网生产运行管理平台,更好更快地实现远距离、大规模输电和大范围资源优化配置。
3 智能电网的发展趋势
我国经济的迅猛发展对电力的要求也日益严格,虽然我国智能电网在我国的发展起步不早,但智能电网在我国的发展环境已经相当成熟,智能电网的建设代表着电网发展的深刻变化。在智能电网的输电网发展中,随着特高压电网建设的不断完善,智能电网的安全性和可靠性将得到进一步提高,实现电网发展模式的优化创新。在配电网建设中,要加强对分布电源的接入控制,根据高效环保的思路建设上规模和数量的风电基地,将智能电网建设与绿色能源利用有机的结合起来,全面提高人们的生活水平和生活质量。
此外,我国智能电网建设还应发挥一体化的管理优势,积极开展我国智能电网架构设计,制定全面的试点方案和实施计划,统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级,真正实现发、输、配、用电的协调安全与经济运行。
4 结语
电网是关乎国民经济的重要基础设施,我国智能电网的发展应当重视理论和技术创新的综合应用,加快完整智能电网规范和标准体系建设,建设具有中国特色的智能电网。
参考文献
[1]余贻鑫,栾文鹏.智能电网[J].电网与清洁能源,2009,25(1):7-11.
[2]于劲松,秦香春.智能电网技术应用与发展[J].科技风,2010.
[3]卢杰.智能电网的现状和发展前景分析[J].中国科技信息,2013(06).
【关键词】智能电网;电力技术;功能
智能电网,就是以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入启动电力市场以及资产的优化高效运行。
1.智能电网技术的发展
1.1智能化通信技术
实现智能电网的基础,就是要建立高速、双向、实时、集成的通信系统,智能电网的诸多特点都是通过高速双向信息通信系统来实现的。把通信技术作为基础的智能电网,不仅仅是能够实现通过信息的高速双向传输来满足用户与电网的实时互动,更重要的是能够利用先进的量测技术对电网中的各项参数进行实时的、连续不断地自我监测与校正,再利用先进的信息技术体现电网各系统的自愈功能,实时的收获完整的电网信息,从而真正的达到提高供电可靠性、安全性和优化电网性能这一目标。
1.2智能化量测技术
所谓智能化量测技术就是智能电网基本的组成部件。智能电网利用高速双向信息通信系统对电网各项参数进行实时监测,再把检测到得电网各项参数转化成数据信息,提供给智能电网的各个系统使用,从而及时获取完整的电网信息,对电网的安全性、可靠性进行综合评估,提高能源的利用效率。同时,在通知用户正在实施的费率政策的情况下,利用微处理器的智能表计、储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率, 用户也可自动控制电力的使用。
对于电力公司来说,参数量测技术包括功率因数、电能质量、相位关系(WAMS)、变压器和线路负荷、关键元件的温度、故障定位、设备健康状况和能力、表计的损坏、停电确认、电能消费和预测等数据给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持。
1.3智能化控制技术
智能化控制技术要求引进预设的专家系统,在智能电网中自动诊断、分析并预测电网状态,不能超出专家系统的范围,采取恰当的措施防止供电中断和电能质量扰动,上述即是智能化控制技术,这项技术合理分配了电网的有功功率和无功功率。先进的自愈性电网控制技术不仅为控制装置提供动作信号,同时也为运行人员提供有效信息,自动决策向系统运行人员提供最优的处理办法和解决方案,极大地提高了电网的可靠性。
1.4智能调度技术
智能电网建设中的一个重要环节就是智能调度。智能电网调度技术支持系统全面提升纵深风险防御能力、效调控能力、科学决策管理能力、公平友好市场调配能力、灵活高效调控能力和调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力。
1.5智能化决策支持技术
现代电网系统对电力调度人员的决策时间有着严格的要求和限制,智能化决策支持技术通过可视化的界面,利用动态着色技术、动画技术、虚拟现实以及其他数据展示技术等,将复杂的电力系统数据转化为系统运行人员以理解的信息,协助工作人员认识、分析和处理紧急问题,极大地缩短做出决策的时间,提高运行人员的决策能力,促进电力调度由经验型向智能分析型的转变。
1.6智能化设备技术
为了实现更大限度的提升电力系统的性能,智能电网启用新一代的电力设备,充分利用新型电力电子、分布式能源接入等先进的设备和技术,用以提高电力生产效率、功率密度电网的输送容量、输配电系统的性能和供电可靠性,同时在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点,以此来提高电能质量。新一代的电力设备和技术可以使新能源得到更有效的利用,为智能电网的安全运行提供有力的保障。
1.6.1电力电子技术:所谓电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的现代技术。目前,半导体功率元器件向高压化、大容量化发展,以SVC为代表电力电子产业出现了以高压变频为代表的电气传动技术;以智能开关为代表的同步开断技术;以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术以及柔流输电技术;以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。
1.6.2分布式能源接入技术:构建具备自适应调节能力与智能判断的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统是智能电网的核心。该系统可对电网信息以及用户用电信息进行实时采集与监控,并且最经济最安全的输配电方式给终端用户输送电能,实现对电能的最优利用和配置,提高电网运营的可靠性和能源利用效率。分布式电源(DER)包括很多种类,比如风力发电、光伏电源、小水电、燃料电池和储能装置。大量的并于中压或低压配电网上运行的分布式电源,彻底改变了传统配电系统单向潮流的特点,使用新的保护方案、电压控制和仪表来满足双向潮流的需要。高级的自动化系统把这些分布式电源无缝集成到电网中协调运行,这样不仅仅节省了对输电网的投资,更提高了全系统的可靠性和效率,也因此对电网紧急功率和峰荷电力提供有力的支持带来巨大的经济效益。
2.我国智能电网发展现状
2009年5月,北京召开了“2009特高压输电技术国际会议”,在会议上国家电网公司正式了“坚强智能电网”发展战略。同年8月,国家电网公司启动了标准体系研究与制定、智能化规划编制、重大专项研究和试点工程研究检测中心建设等一系列工作。坚强智能电网就是指以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有互动化、信息化、自动化特征,包含电力系统的发电、变电、配电、输电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
3.结论
综上所述,智能电网是世界电力发展的一个必然趋势,而且智能电网在中国的发展前景比较乐观。但是,智能电网的建设是一项高度复杂的长期的系统工程,不仅仅需要解决众多的技术难题,更要深入研究与之配套的宏观政策、市场机制、社会经济、发展战略、经营管理等等相关方面的软科学类问题。我国的智能电网建设应开展关于能源发展与智能电网相结合的调研并进行深入分析,结合国外的研究成果及建议,立足我国电网自身的特点以及现有的信息、控制、管理系统发展水平,综合考虑未来相关技术的发展方向,构建符合我国能源战略和社会发展要求的智能电网。通过智能电网的各种关键技术持续更新完善,实现智能电网的自愈、安全、兼容、交互、集成、协调、高效,优质等特点,从而完成对电网运行的快速响应,提高整个系统的经济性、可靠性以及安全性。
参考文献
[1]孙志.智能电网的运用与发展[J].科技信息,2011,17:I0354.
关键词:智能电网;物联网;体系结构
中图分类号:U665.12 文献标识码:A 文章编号:
一、物联网概述
物联网(Internet of Things)指借助装置在各类物体上的电子标签(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)和二维码等设备,通过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,既可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体之间的沟通和对话,同时进行数据与信息的交换和通信,以实现对物品的识别、定位、跟踪、监控、管理等一系列智能化活动的网络。
物联网的应用领域从面向企业的智能交通、物流调度追踪、基站监控等扩展到了面向公众的智能电网、个人医疗、智能家居等,遍及各行各业,但目前还处于起步阶段,尚未大规模普及。物联网产业覆盖了传感感知、传输通道、运算处理、行业应用等领域,其中涉及射频识别、传感器、无线网络传输、高性能计算、智能控制等技术。在智能电网行业中,无处不在利用物联网技术、网络和设备来实现电网的智能化,它们之间早已实现了相互融合与渗透。物联网的产业化发展将大力推动智能电网的发展,智能电网行业现已被公认为物联网产业化发展落到实际应用最能取得成功的优先行业之一。
二、物联网的技术体系架构
物联网是一个开放的体系结构,需要多种技术的支撑,主要包括射频识别技术、中间件技术、物流管理技术、通信技术等各个方面。其关键技术主要涉及三个方面:一是感知技术,指利用射频识别技术、二维码、全球定位系统、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量技术手段,随时随地对物体进行信息采集与获取;二是信息传递技术,指利用各种电信网络与互联网的深度融合,实现物品信息的实时、准确传递;三是智能处理技术,指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的跨地域、跨行业、跨部门数据与信息进行分析处理,对物品实施智能化控制。感知层主要通过传感器、射频识别等技术手段,实现对相关信息的采集;网络层依托电力信息通信网,实现感知层各类电力信息的传输;应用服务层主要采用智能计算、模糊识别等技术实现电网信息的综合分析与处理,实现智能化的决策、控制与服务。物联网的总体技术架构如图 1 所示。
图 1 物联网技术体系架构
三、基于物联网的智能电网关键技术
1. 参数量测技术
参数量测技术是智能电网基本的组成部分。先进的参数量测技术获得数据并转换成数据信息,供智能电网各个方面使用。参数量测技术主要应用了物联网的感知技术,如电子标签用于对采集的信息进行标准化标识,数据采集和设备控制通过射频识别读写器、二维码识读器等实现。在数据采集和处理阶段,主要是采用各类传感器技术、射频识别技术以及二维码等信息采集技术,对物品进行数据采集,之后接收上层传递过来的控制信号,产生响应,进而完成相应的动作,对信息进行处理。它们评估电网设备健康状况和电网完整性,进行表计读取、电费评估、防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户沟通。
2. 智能电网通信技术
建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础。适用于智能电网的通信技术应具备双向性、实时性、可靠性等特征。基于物联网有多种技术可供选择,它们主要可分为有线和无线技术两大类。其中,有线技术包括数字用户线路(DSL)、无源光纤网络(PON)等;无线技术包括码分多址移动通信技术(CDMA)、通用分组无线服务技术(GPRS)、无线局域网络(WLAN)等,这些技术均已相对成熟。在物联网的实现过程中,无线传感网技术格外重要,无线传感网是由大量多种类传感器节点(集传感、采集、处理、收发、网络于一体)组成自治的无线网络,它能实时、动态获得物理世界的传感信息,并将相关信息与通信主干网融合,可全方位提高智能电网各环节的信息感知深度。
3. 云计算技术
电网具有规模大、模型复杂、多级、多层次等显著特点。特别是随着太阳能、风能、水能等可再生能源逐渐接入电网以及分布式能源技术的不断发展,电网的规模将更大,复杂性将更高,分布将更广。云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,是虚拟化、效用计算、面向服务的体系结构(SOA)等概念混合演进的计算方法,主要用于智能电网异构资源的集成与管理、海量电网数据的分布式存储与管理、快速的电力系统并行计算与分析等。
4. 智能电网调度和信息安全技术
智能调度是智能电网建设中重要的环节,而智能电网调度决策支持系统是智能调度研究与建设的核心,是提升调度系统资源优化配置能力、智能化决策能力、灵活高效调控能力的技术基础。在智能调度技术中,还包含信息系统平台技术,智能电网中的信息系统平台主要包括采集与处理、分析、集成、显示、信息安全等电网全方位监测体系。电网公司信息管理平台应覆盖财务、营销、安全生产、协同办公、物资、项目管理等所有环节的业务管理和应用。
智能电网的信息安全主要涉及智能电网应用的物联网接入网关技术、物联网异构系统通信协议转换及传感节点安全接入技术、物联网信息安全接入平台总体技术架构等方面。
四、基于物联网的智能电网体系结构
第一,电网设备感知层。电网设备感知层包括电网各类需要信息传输与交换的元件和设备,电网设备感知层包括二维码标签和识读器、射频识别标签和读写器、摄像头、各种传感器、传感器网络,无线传感器网络(WSN)感知层的主要作用是感知和识别物体,采集并捕获信息。对配电网和用户网而言,其物联网建设的关键点在于数据采集与数据采集过程中的智能化监控,负责整个系统的电能信息采集、用电管理以及数据管理和数据应用。
第二,网络通信层。网络通信层以电力光纤网为主,辅以电力线载波通信网、无线宽带网,实现感知层各类电力系统信息在广域或局部范围内的信息传输。数据采集远程通信网络可采用多种无线、有线数据传输网络,可以是专用或公共的无线、有线通信网络以及电力线载波通信网络。采集终端之间的通信为本地通信网络,可采用电力线载波、微功率无线、RS485 总线以及其他有线网络。
第三,数据融合层。利用云计算等各种数据融合技术,对海量数据的交换与融合进行管理,提供数据存储以及跨分区、跨系统的整合、集成、访问功能。对电网未来海量的各种数据等进行大量的压缩、存储、加工、共享,通过建立模型、数据挖掘、在线分析等信息技术实现数据的知识管理与智能决策。其主要技术涉及数据建模、数据存储、数据仓库、数据挖掘、网络分布处理、虚拟化、云计算等。
第四,智能电网应用层。应用层主要采用智能计算、模式识别、信息系统等技术实现电网运营的综合分析与监测处理,实现智能化的决策、控制和服务,从而提升电网各应用环节的智能化水平。智能电网应用层使物联网技术与智能电网的需求相结合,实现电网智能化应用的解决方案。智能电力物联网一体化管理平台的具体实现在一层当中,主要包括电网监测预警系统、电网设备监测系统、供需平衡控制等各种运营监测系统。具体参见图 2中的智能电网应用层。
五、结束语
物联网作为智能电网末梢信息感知层和通信层的基础环节,在电力系统中具有广阔的应用前景,物联网已经渗透到了电力输送的各个环节,在电网建设、生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量应用、用户交互等方面有着十分广泛的应用,未来物联网技术应与智能电网进行更多的渗透与融合,给未来电网带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献:
【关键词】智能电网技术;智能小区;互动平台
随着社会经济的不断发展,智能电网技术逐渐兴起,通过分布式清洁能源、电力光纤通信等智能技术构建而成的智能小区具有安全舒适、低碳环保及供用电服务质量高等优点。智能小区的建设就是将智能电网技术应用到小区建设中,不仅能有效提高小区的智能化水平与用电服务能力,还能有效展现我国智能电网技术的研究成果。
1 智能小区概述
智能小区就是指将智能电网技术应用在居民居住建设的小区,其是以智能电网技术、信息技术及计算机技术为一体的智能化小区,具有节能环保、友好互动、安全可靠等优点,能为居住着提供智能、环保及便捷的生活方式。智能小区的设计集成了用电信息采集、光伏发电系统、智能家居以及配电自动化等智能电网技术,能实现小区对各种信息的采集、分析、处理及控制。通过连接通信网络,能实现智能用电功能,以充分展示出电力部门与用户的双向互动。通过采用电力光纤到户以太网无源光网络通信技术,能实现光纤到户,以为三网融合,从而为用电信息、低压配电自动化提供通道。小区物业所展示的电子公示屏,能综合展示出智能用电小区系统,而智能家电与光伏发电等信息则能综合展示出智能交互终端。
2 智能电网技术在智能小区建设中的应用
2.1 用电信息采集
现代用电采集系统具有宽带通信网络的特点,能对用户的用电信息进行全天候、全方位的采集。智能小区对用电信息的采集为“EPON+电能表”方式,而数据采集为光纤通信方式。每相隔几层居民区或独立的计量点设置一个ONU。小区的通信信道采用电能表、集中器及宽带载波采集器为一体的方式,能有效实现宽带载波通信。同时,在配变处安装宽带集中器,并通过电能表接口实现对配变关口表的直接采集,通过采集器对居民与工商业客户的用电数据进行采集。使采集器与小区配电室的集中器进行连接,通过集中器传送到供电部门内网进行数据采集,使用电信息采集能覆盖至整个小区的用户。
2.2 配电自动化
智能小区利用配电自动化系统对配电数据进行采集、监视控制、馈线自动化及互联相关应用系,能实现对小区低压配电网运行的监视与控制。配电自动化系统的组成主要包括配电主站、子站、终端及通信通道等。通过配电终端,能有效采集配电房高低压线路上的电流、电压、功率因数等参数,也能有效采集线路上开关位置、过负荷、交流输入异常、零序过流及零序过压等遥信信息。另外,配电自动化系统还能通过输入信息实现对线路上某些保护信息、遥信信息的采集,且能实现运行监控信息的图形化管理及自动报警的功能。配电终端通过进行遥信信息的采集,然后由配电网主站与子站转发。配电终端将所采集的信息利用以太网、光纤等方式发送到配电子站,然后利用配电主站进行通讯,能根据配电主站的信息转发,以实现对配电房线路的监控。智能小区配电自动化系统能实现对配电系统故障的自动诊断与隔离,有利于将故障停电范围尽可能缩小,并及时恢复非故障端的正常通电。
2.3 分布式电源的控制
作为智能小区微电网中的重要组成部分,电动汽车系统的充电桩是智能小区中重要的电动汽车能源服务基础设施。电动汽车充电系统主要包括充电桩、计量计费子系统以及充电桩管理控制子系统。充电桩管理系统能实时监测与保护充电桩运行状态,具有充电计量、控制等功能。用电采集终端能有效采集交流电能表的实时电量信息,并发至后台,由后台处理电动汽车充电站的总电量及各充电桩的充电量等信息,然后将电量与计费信息存储到数据库服务器中。
2.4 智能服务互动平台
智能服务互动平台主要以智能服务与业务应用作为目标,主要为用户提供智能用电与社会增值服务。互动服务平台系统的组成主要包括网络服务器、数据服务器、数据库管理系统、服务器平台、防火墙等。智能小区信息系统的构成主要包括内网与外网。用电服务互动信息可通过内网与外网连接到服务互动平台。同时利用智能家庭网关、智能交互终端等设备,并以营销业务应用系统为基础,通过95598互动网站平台实现电网和用户之间的双向互动。另外,自助用电服务终端能为用户提供一个方便、轻松的缴费环境,有利于提高服务质量。自助用电服务终端具有自助查询、自助缴费、信息以及实时监控等功能,可支持本地与远程两种售电方式,从而实现现金缴费与卡缴两种方法,有利于提高服务效率与质量,从而促进电网的稳定发展。
2.5 智能家居
智能家居是指居住者家庭中各种与信息技术有关的家用电器、通信设备及安保装置,利用家庭总线技术将这些设备连接到家庭智能化系统中,从而实现监视、控制及家庭事务性管理,能有效确保家庭设施和环境的和谐。智能小区的智能家居系统主要是由智能电器、智能交互设备、电子显示屏及安保系统等组成,利用PFTTH方式和小区通信网络进行连接。智能家居不仅能实现智能用电服务的相关功能,如家庭用电和设备耗能分析等;也能实现对电能表、水气表等数据等自动化采集;还能通过互联网、电话以及交互机顶盒等方式实现对家电的远程控制与管理。
2.6 统一展示平台
为了能更好的展示智能用电小区的各项项目,可在智能小区中设置统一的展示平台。统一展示平台的组成主要包括各系统的数据接口软件、数据服务器、工作站及显示屏等部分,能有效实现小区信息的综合展示。将ONU连接到4个不同的工作站中,KVM切换工作站视频信号直接展示到社区电子公告屏上,从而将来自用电信息采集、配电自动化系统、电动汽车充电管理系统、用电信息、电网负荷以及设备状态等信息进行展示。
3 结束语
综上所述,智能小区具有安全舒适、低碳环保及供用电服务质量高等优点。通过利用智能电网技术,能实现对用电信息的自动化采集,也能对用电信息全方位的监视与控制。在智能小区建设中应用智能电网技术,能实现对小区电力系统及用户用电信息的实时监控,有利于提高用电服务效率与质量。
参考文献:
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[关键词]智能电网技术;自愈性;兼容性;交互性
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.18.093
[中图分类号]TM76 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)18-0-01
智能电网亦称“电网2.0”,是指电网智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。近年来,随着经济和计算机技术的不断提高,电网事业发展速度也日益加快,但随之而来的是各种电网问题,为保证电网安全稳定运行,各国纷纷开始进行智能电网的研究,并取得了相应成果。本文主要对智能电网技术的现状与发展趋势进行分析。
1 智能电网技术发展现状
不同国家具有不同国情、不同资源分布及处于不同发展阶段,因此,世界各国对智能电网的理解、思路、重点及发展方向也存在明显差异。美国在进行智能电网建设时,通过利用电力网络基础架构的升级更新来加强电网的安全稳定运行,同时,充分利用计算机应用技术,实现系统智能对人工的替代。其发展智能电网的重点在配电和用电侧,注重推动可再生能源发展,注重商业模式的创新和用户服务的提升。欧洲国家发展智能电网侧重于利用太阳能、风能及生物质能等可再生能源,推广分布式发电,从而带动整个电网行业发展模式的转变。而日本构建智能电网以新能源为主,根据自身国情,主要围绕大规模开发太阳能等新能源,确保电网稳定,构建智能电网。
我国智能电网技术研究相对较晚,根据我国电网发展特点,并结合国际电网技术的发展情况,进一步加强我国智能电网建设。我国智能电网的建设更加关注智能输电领域,将特高压电网的发展运用其中,从而保障电网的安全稳定运行。另外,国家电网企业也在积极转变电网发展方式,用户的用电行为也逐步改变。为实现电网的智能化,还需要不断研究并开发相关技术。目前,我国正在不断开发和研究电网储能技术,风能和太阳能等可再生资源的接入技术,微电网等系列新技术等,并取得了一定成绩。
2 智能电网的特点
虽然不同国家针对自身国情对智能电网建设提出的重点和目标有所不同,但智能电网的建设都是基于市场、电能质量、安全和环境因素进行的,因此,它具有以下功能特点:一是自愈性,能不间断地对电网可能出现的问题进行评估和预测,确保电网的安全稳定;二是兼容性,能对风能发电和太阳能发电等可再生能源的接入进行合理支持,保证分布式发电与微电网并网运行;三是交互性,能加强电力公司与用户的双向联系,从而促进双方交流,以此实现电力供给的相互适应;四是协调性,能有效与批发或零售的电力市场进行合作,从而提高对电力系统在市场规划中的管理水平;五是高效性,能提高资源和设备使用率,从而降低运行成本和投资;六是集成性,通过对平台和模型的统一,从而实现标准化、精细化、规范化的管理。
3 智能电网的发展趋势
3.1 坚强、灵活的网络拓扑
坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。根据我国生产力发展和能源分布的现状,能对远距离、大规模输电及大范围的资源进行优化配置。因为特高压输电能具有提高输电容量、降低输电损耗、保护生态环境、节约工程投资等优点,因此,其成为智能电网发展的必然选择。
3.2 开放、集成的通信系统
智能电网要求对当前电网系统状态进行监视和分析,不仅能判别可能发生的故障,同时还能做出预测,对已发生的问题做出响应。此外,还要不断集成和整合电网生产运行管理平台和企业资产管理,为电网各方面建设、运行提供全方位的服务。因此,对通信系统和网络安全的标准性、集成性和开放性提出了更高要求。
3.3 智能读量体系和智能需求侧管理
电网智能化要求准确地掌握用户的用电规律和情况,从而有效平衡供电量和需求量。运用智能电表和通信系统组成的先进计量系统,不但能使用户参与实施电力市场,而且能够实现对诸如远程监测,分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应。
3.4 智能调度技术和广域防护系统
智能调度是智能电网建设的关键环节,调度的智能化主要是对现有调度中心功能的重大扩展,智能电网调度技术是进行智能调度研究与建设的核心,它能全面优化资源配置,加强调度系统对电网的驾驭能力,提高科学决策管理能力,提高灵感高效调控能力。调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护及紧急控制一体化的新理论、新技术,从而协调紧急控制系统、电力系统元件保护、控制系统、恢复系统等多重安全防线的综合防御体系,实现实时决策指挥,以达到有效防治灾害的目的,实现大面积的连锁故障的预防。
4 结 语
尽管智能电网还是一个比较新的事物,且处于发展初期,但智能电网能有效保证电网安全稳定、经济有效运行,它必将成为未来电网发展的新趋势和新潮流。目前,世界各国都在不断对智能电网技术进行研究,从而实现电网智能化构建,以促进电网事业的快速发展,为工业发展和居民生活用电提供有力保障。
主要参考文献
[1]季阳,艾芊,解大.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].电网技术,2010(12):15-23.
【关键词】配网自动化;智能配电网技术
一、引言
智能配电网技术主要是指通过具有自动检测功能和自动控制功能的设备对电能传输和使用的全过程进行自动化管理和自动化调度。配网自动化技术能够实现对电力系统远程和就地的自动控制、调节和监视,为实现电力系统稳定、安全、正常的运行提供保障的基础,另一方面也有利的保障和满足供电质量的实际需求和经济效益以及管理效率。
通过智能配电网的自动化系统的有效应用,可有效协调电力系统的不稳定性。在电力系统自动化中应用智能技术不仅能够发展和完善电力自动化技术等需求。但当前我国电力系统自动化水平还不是很高,各方面发展不太成熟,都不同程度的存在一些问题和不完善的地方。因此,考虑到当前电力系统的发展还不是很成熟,为了尽可能的满足公众对廉价和便利的电力网络需求,将智能技术应用到电力系统当中十分必要。
二、智能配电网的自动化技术在电力系统中的应用
智能配电网的自动化技术可以提高电力系统维护运行的水平,降低检修工人劳动的强度,提高供电的质量,减少停电的时间;配电的电力系统进行配电的自动化可以增加经济的效益:它的直接的效益是,很大的程度上对故障进行处理的时间缩短了,停电时间减少了,使配电的电力传输顺利进行,提高了经济效益,并且配电网进行自动化的建设可以使电力系统运行方式更加的经济,线路分段点的布置更加的合理,对线路进行补偿和投入更加的合理,对电力系统网络的损耗进行减少;间接效益是,由于配电网采用了自动化的系统,电力的运行部门对故障的查找以及维护方面不用花费许多时间以及人力,运营的成本降低了。
(1)配电网的自动化技术可以把电力系统监控的范围进行扩大,起到有效的管理;配电网的运行管理水平也得到提高;对事故和操作造成的停电时间进行缩短,供电的可靠性提高;改善供电的质量,用户的服务水平质量和劳动的生产率同时提高。
(2)使用环网的供电方式,对线路出现的故障和检修引起的停电,对于非必要停电区段可通过进行环网供电进行供电。使用配电网的自动化系统,对线路故障出现的具置可以快速地进行监测、进行隔离处理;对线路的供电进行恢复,对故障停电造成的范围进行缩短,对用户的停电时间进行缩短,对非故障区段可通过环网转供进行供电,提高供电的可靠性。
三、智能配电网技术支持系统的研究
3.电力系统中的配电网自动化技术
3.1电网调度自动化
电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统。电网调度自动化技术能够在进行电力生产时,利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控,对电力市场进行自动调度,满足电力市场实际运营需求。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端,调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度。
配电网智能调度通过获取配网全景信息实现一体化的信息支撑、优化的调度计划,建立智能调度技术支持系统和智能型运行控制体系。配电网智能调度的核心是在线实时决策指挥,包括系统快速仿真与模拟、智能预警技术、优化调度技术、预防控制技术和事故处理与恢复技术。配电网调度智能化是对现有配网调度控制功能的扩展。
以下是配电网调度工作存在的主要问题:
(1)对配电网的监视、控制手段不足。目前配网运行数据的完备性和准确性存在差距,控制手段不足。配电自动化系统的建设应着重提高系统的覆盖面,保证较高的故障遥信覆盖率;利用与计量自动化等相关系统的接口,扩展系统信息监视功能;选择对故障隔离和网络重构效果最好的设备进行遥控,提高网络重构和设备控制能力。
(2)配网故障快速处理能力不足。配网故障信息完备性和处理能力不足,无法快速发现、隔离和恢复故障,影响供电可靠性。具有自愈功能的智能配电网可以利用自愈控制技术提高故障快速处理能力,减少电网故障对用户的影响,保证供电可靠性和电能质量。
(3)配网调度管理粗放,辅助决策手段不足。配网操作量大,合、解环操作频繁,误操作风险巨大,防误操作技术手段不完善。利用配网自动化的风险预警预控、智能报警、智能防误和程序化操作等技术,可以有效提高配网调度管理水平,减少人工操作,提高工作效率和安全运行水平。
3.2配电网自动化
配电网自动化技术通过将配电线路和配电站结合,共同合成配电网,具有分散、点多、面广等方面的特点。该技术能够对配电网运行状态进行实时监控,从而对配电网运行模式进行改进和优化,当配电网发生故障,出现运行异常现象时,配电网自动化技术能够将故障及时找出,并予以有效的处理措施。
配电自动化技术是智能配电网技术支持系统的重要组成部分。建立和完善配电自动化系统,可以提高对配电网的运行监控能力,实现对配电网的实时监控和运行分析,提高用户供电可靠性和配网运行管理水平(如图1)。
目前部分地区供电企业已开展了配电自动化系统的试点和建设工作,存在的主要问题包括:
(1)配电自动化系统涉及专业多,覆盖面大,系统接入设备型号繁多,通道形式多样,相关技术标准尚未统一。配电自动化系统的建设应保证系统的兼容性、开放性、安全性、先进性与实用性,避免因系统发展和技术进步引起大规模改造甚至推倒重来。
(2)配网结构调整和设备改造频繁,图形参数维护工作量巨大,配网自动化系统的难点在于运行维护。在配电自动化系统涉及和建设中,应充分考虑运行维护的业务流程设计,评估配电自动化系统投运后的管理成本,提高系统的投入产出效益;坚持建设和管理并重。
四、智能技术与自动化的发展趋势
4.智能配电网技术支持系统的发展趋势
4.1智能配电网
智能配电网通过广泛应用的分布式智能设备、通信系统和自动控制系统,对配网设备的运行状况进行实时监控,进行数据收集、整合和分析挖掘,实现电网各成员之间的无缝连接及实时互动,达到对整个电网运行的优化管理。
智能配电网可以提高对电网信息的获取能力,实现精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理,提高能源综合投资及利用效益。智能配电网具有自愈和自适应功能,实时掌控电网运行状态和负荷分配,及时预测、诊断和处置系统故障和隐患,保证电网安全和供电可靠性。
智能配电网可以优化系统资源配置,提高需求侧管理水平,满足用户端个性化的电能需求。智能配电网具有良好的兼容性,支持分布式能源及可再生能源的友好接入,以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求,满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。
4.2配电网运行管理现状
配电系统处在电力系统的最末端,直接面向用户,是保证用户可靠供电和电能质量的关键环节。配电网的可靠性指标是整个电力系统结构及运行特性的集中反映。长期以来,配电网建设滞后于地区经济和输电网的发展,制约了配电网管理效率和供电可靠性的提高。目前用户停电80%以上是由配电系统原因引起的,电网有一半的损耗发生在配电网。目前配电网的自动化程度远低于输电网,而分布式电源接入主要影响配电网的运行与控制。
4.3智能配电网研究的开展
智能配电网建设涵盖电源、电网、用户的全流程和贯穿电网规划、设计、建设、运行维护、技术改造、退役的全过程,最终形成电力流、信息流、业务流的高度融合和一体化。
(1)开展智能配电网研究,需要优化配电网各环节的协调配合,实现对配电网运行状态、资产设备状态和供电可靠性的实时、全面监视,提高配网整体资产利用率与管理水平,建设结构合理、安全可靠、经济环保、技术先进、信息畅通的现代化配电网。
(2)开展智能配电网研究,应积极推进配电自动化建设,采用经济、可靠、先进的传感、通信和控制技术,提升配网在网络重构、潮流优化和自愈控制方面的智能化水平,确保配电网的可观测性和可控性,提高供电可靠性和电能质量。
(3)开展智能配电网研究,需要深入探索配网智能化的内涵和技术特征,构建促进配网智能化的整体技术构架,制定和实施相关技术标准和规范。确保对广大用户的安全可靠供电是地区电网企业的核心工作。智能配电网研究对提高配电网运行管理水平和供电可靠性具有重要意义。
五、结语
综上所述:为实现电力系统电网各个成员之间的完美链接和互动来达到整个配电网生产运行的优化管理。在策略上制定和实施相关技术标准和规范尤为重要。这样有利于开展和构建促进对智能配电网的广泛应用的电网智能设备、通信系统、自动控制系统来进行一系列运行状况来实施开展数据收集、整合分析等各项研究工作来达到最优化的配网运行管理。
参考文献
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