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随着房地产产业、计算机网络技术、有线电视技术的飞速发展,住宅小区的智能化建设已成为人们关注的焦点,利用有线电视宽频带、交互式、多功能的特点,在小区物业管理中心设立CATV前端,形成多功能的局域网,为住户提供高质量的数据和信息服务,已成为有线电视网络建设的一项重要内容。
有线电视在目前住宅建设中是必备的,因此利用这一现有系统承担智能系统的数据传输媒介,可以省去部分布线的费用。有线电视系统的数据传输占用了部分电视的传输信道,并要求有线电视系统提供双向通讯机制。有线电视数据通讯是一个基于光缆和同轴电缆的共享式数据通讯系统,设在物业管理中心的CATV前端,将需要传输的信息调制形成RF信号通过HFC网络传输到各用户终端。计算机网络、通讯网络之所以能融合与有线电视网,主要在于有线电视网的宽频带特性。
住宅小区智能化系统的功能
有线电视宽频带、交互式的特点可将计算机网络、通讯网络融合于有线电视网中,从而为用户提供更多的宽带增值业务。包括有线电视、视频点播、计算机网络、三表远程抄表、电子刷卡结算、煤气泄漏探测和关断、家电控制、紧急求助、小区信息查询和电子门铃。还可以开展远程通讯、网上购物、网上教学、远程医疗、电子商务、居家办公等宽带多媒体信息服务。
有线电视信息网在智能化小区的建设
综合各种智能小区信息传输方式的技术发展状况,采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术,除传送常规的广播电视信号外,还可以进行高速的数据传输,实现图像、数据和语音“三线合一”。光纤传输技术改变了传统的网络结构,采用HFC网结构的有线电视综合信息网可保证有线电视的传输质量和可靠性,可构成一个性能良好的双向通信的基础结构。
单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术,这种方式住宅的建设当中是不可取的。而采用有线电视HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网,不仅在功能上完全满足要求,而且大大地简化了小区布线,节约了大量的人力和物力,节约了资金,并提高了性能价格比。
建设智能化小区有线电视的设计工作必须先行,要组织强有力的设计队伍各负其责,探索不同智能化小区的功能特点,在实践中增长才干。工程设计要注意以下几点:
1、 暗敷管槽系统的土木设计图纸的审核和土木施工都要有专人负责,定期去施工现场检查,与有线电视工程设计图相对应,管槽走向的灵活性和预留洞孔、线槽的富余度、要予以考虑。
2、 每个楼层都应有配线架,配备原则为楼层信息点的多少,它为安装和维护带来不少方便。
3、 利用有线电视信息网建立智能化物业管理系统,并根据物业管理的特点编制软件管理程序。
4、 在小区物业管理中心设立有线电视前端。
5、 每个光接收机以带二百用户为最佳。
6、 摄像头、传感器要货比三家保证质量。
系统功能的扩展
智能化小区的功能随着小区物业管理的需要还能不断扩展,如:通过系统,对小区的实现如下功能:室外监控、停车场的管理与计费、保安员的巡更自动化管理、电梯和水箱监控。在停车场的四周加防盗监视器,在出入口处采用无接触式感应刷卡系统,并和有线电视综合信息网相连,司机不用下车,只要将卡放在胸前,停车场的门就自动打开,对停车场进行自动管理和计费。在各主要的巡更点、电梯和水箱处安装感应器,感应器和有线电视综合信息网相连,保安巡逻到此时,感应器感应到保安员的感应卡后,就记录下。如果在规定时间内,保安员没有到达,控制中心的计算机就产生报警,提示调度员呼叫保安员,通过这种方式督促保安员。还可以调整摄像机,观看此处保安员的情况,还可以防止意外事件的发生。电梯和水箱的状态通过有线电视综合信息网传到管理中心,可以对电梯和水箱进行监控。在室外相应的场所设立音箱和信息公告牌,在有线电视网上的相应频道放松愉快的背景音乐,以烘托和调节住宅区的气氛,通过有线电视综合信息网小区信息。
结 论
关键词:智能小区;有线电视网 ;CABLE; MODEM ;HFC; 网络
1.引言
随着经济的发展,人类生活水平不断的提高,人们对自己生存和歇息的环境也开始有了更高的要求。经济的发展促使科技的不断提高,随着计算机技术、通信技术、音像技术的综合发展,人们预言:未来的社会是信息的社会,所谓的信息社会就是基于上述三大技术的综合发展和使用。这样就产生了智能化建筑。智能建筑的发展有两个基础条件:一是社会对信息化的需求,二是信息技术的发展水平,两者缺一都不能促进智能建筑的发展。
智能建筑由于发展历史较短,关于什么是智能建筑,目前尚无统一的标准和定义。美国智能研究学会认为:智能大厦是指通过将建筑物的四个基本要素即结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在关联进行最优化,来提供一个投资合理的且拥有高效的舒适、安全、便利的环境空间。日本智能大厦研究会认为:智能大厦是指兼备信息通讯、办公自动化信息服务以及楼宇自动化各项功能的、便于进行智能活动需要的建筑物。新加坡国家智能研究机构认为,智能大厦是指建筑物内建立一个综合的计算机网络系统,该系统应能将建筑物内的设备自控系统、通讯系统、商业管理系统、办公自动化系统,以及智能卡系统和多媒体音像系统集成为一体化。应能对建筑物内部实现全面的管理、监控控制,它包括四个方面,一是设备方面:空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、卫星广播电视、闭路电视监控、防盗报警、出入口控制、巡更管理;二是商业方面:物业管理、酒店管理、商业财务结算、停车场收费、商业咨询、购物引导;三是通信方面:内部通讯、语音通讯、数据通讯、图形图像通讯;四是办公自动化方面:计算机终端、打印机、复印机、传真机等的使用和管理。我国专家认为,智能大厦的任务,需要在其中建立一个综合的计算机管理系统。强调智能大厦具有多学科、多技术综合集成的特点,利用系统集成的方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合起来,获得投资合理、适合信息需要,具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点的建筑物。
根据世界上已建成的智能建筑的功能,以及各种提法及其含义,简单定义智能建筑应该有:建筑设备自动化系统,即BAS;通信自动化系统,即CAS;比较完善的办公自动化系统,即OAS,这就是我们通常所说的3A建筑。这三个系统都有各自独立的主控设备和网络,又有大型计算机和高速数据网络将其有机地集成在一起,通过组织、协调,不仅实现了三者各自的功能,而且发挥了三者的集体功能,这样的建筑,就是智能建筑。
在3A系统中的通讯自动化系统,包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统。
2. 通讯自动化系统中的各种信息传输方式的比较
2.1 以太网
以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式。以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的共享访问方案,即多个工作站都连接在一条总线上,所有的工作站都不断向总线上发出监听信号,但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输,而其它工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。它采用基带传输,通过双绞线和传输设备,实现10M/100M/1000M的网络传输。由于其应用的广泛性,各网络设备商均投入了极大的人力物力用于这类技术产品的研究和开发,从最初的同轴电缆上的10M传输技术,发展到现在的在双绞线和光纤上的100M甚至1000M的传输技术、交换技术等。可以肯定的是,以太网技术还将以更快的速度不断的发展提高。
以太网是目前网络技术中比较先进成熟,实时性强,应用广泛,性能稳定,价格低廉的通讯技术,广泛的应用在智能小区中,可以为小区的管理提供物管信息系统、保安监控系统、可视对讲系统、停车管理系统、巡更系统、电子公告系统等通讯手段,在家庭服务方面可以提供INTERNET上网,家庭安防系统、水电气表的远程抄收、火灾和燃气泄露报警及家电控制系统的通讯服务。对于一个智能小区通讯系统,系统的稳定性、实时性和价格是需要重点考虑的因素,以太网从各个方面均能满足要求,是目前智能小区多选用的通讯手段。
2.2 电话拨号
电话系统是现有通讯手段中历史较漫长,应用较为广泛的系统。电话系统的发展从过去单纯的语音通话系统,已发展成为目前集话音、数据通讯、网络通讯等各种功能的综合性系统。在电话系统中发展起来的DDN、ISDN、ADSL等技术已在广域网络数据通讯领域体现了其技术方面的先进性。
电话拨号方式的数据通讯是通过调制解调器进行,调制解调器通过布设到用户的电话线上,利用音频调制技术进行通讯,目前的技术可使通讯速度达到最高的56K,技术成熟稳定,但其存在的缺陷为:①话音通讯与数据通讯不能同时进行②通讯速度基本已达到极限,速度不够快,限制了应用的发展,即在多媒体通讯、大数据量传输等方面有较大的困难。③实时性差,拨号时间长,拨号可能一时拨不通(如对方占线等),因此对于控制系统来说,不是理想的通讯方式。
总而言之,利用电话系统进行数据通讯,实现小区智能管理,已不再是理想手段。
2.3 ISDN和ADSL
电信系统已经发展出了利用一根电话线同时提供话音、传真、数据等各种服务的技术,这种技术就是ISDN和ADSL技术。ISDN 采用2B+D技术,在一根电话线上,可以同时提供2路电话或数据信号的传递,其中数据传输速率可以达到128K,目前已经很难满足信息化的要求,属于基本淘汰的技术,只在一些特殊场合仍有应用。ADSL技术,利用非对称传输技术,在保证一条电话信道的同时,提供数据通讯信道,数据传输速率是非对称性的,一般上行可以达到1M,下行8M,甚至更高,其传输速率基本满足需求。这两种技术的数据通讯均提供不间断的连接,类似于专线方式,具有良好的实时性。目前存在的问题是: ISDN方式接入速度太慢,投资大,已经基本淘汰;ADSL技术,速度快,但需对电信局的交换机增加配置,为此投入一大笔的建设资金,投资运营成本高。
综上所述,从 技术上来讲, ADSL是可行的技术,实时性强,传输速率高,性能稳定,工程实现方便,应用于智能小区的智能化系统较为理想,但因投资较大,成本高昂。
2.4 专用网络
专用网络指目前应用于专业智能大厦和楼宇控制系统的通讯方式,如LONWORKS,CEBUS等,目前这些技术在智能大厦和楼宇控制领域已占主导地位。
LONWORKS 和CEBUS等专用网络系统均有较规范的设计和施工规范,系统调试也无难度,系统构成为一个集中分散式的树型结构,由各个层次的通讯节点和末端的控制节点构成,在末端的控制节点实现对设备的监控,中间的通讯节点则负责数据信息的传输。
2.5有线电视
有线电视在目前住宅建设中是必备的,因此利用这一现有系统来充当智能系统的数据传输媒介,可以省去部分布线的费用。有线电视系统的数据传输占用了部分电视的传输信道,并要求有线电视系统提供双向通讯机制。
有线电视数据通讯目前的技术构造是一个基于同轴电缆的共享式数据通讯系统,采用ASK/FSK或CABLE MODEM进行数据传输,由于ASK/FSK传输速度受到限制,因此只适合于数据传输量较少的专用系统,要实现真正意义上的数据传输,需采用CABLE MODEM技术,由于数据传输信道共享,网上的各个节点的带宽又有限,这正是有线电视技术急待解决的问题。
目前有线电视技术的发展方向应为:由单向传输系统向双向系统的发展。
3.有线电视信息网中在智能小区的建设
综合以上各种智能小区信息传输方式的技术发展状况,本文重点探讨一下利用有线电视综合信息网来做中国的智能住宅。
采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术,在有线电视HFC(Hybrid Fiber Coax) 网上,除传送常规的广播电视信号外,还可以进行高速的数据传输,实现图像、数据和语音"三线合一"。 光纤同轴电缆混合网(HFC),采用光纤与同轴电缆混合组成传输网络的物理结构。光纤传输技术改变了传统的全电缆网络结构,采用HFC网结构的有线电视综合信息网不仅能带给有线电视更好的传输质量和更高的可靠性,更重要的是形成了一个性能良好的双向通信的基础结构,HFC网可以直接把750MHZ-1GHZ或更高的带宽送至用户家中,具备了广阔开展诸如电视广播,影视点播(VOD,NVOD,家庭影院),声音广播(模拟及数字电视),音频点播(AOD),数据通讯(计算机联网,INTERNER 浏览),电信服务等多种服务功能及增值服务项目,其开发应用潜力是不可估量的。
HFC网络结构一般采用前端到分配区为光纤干线传输,分配区内采用同轴电缆传输的网络结构。对于有线电视传输,有1310NM和1550NM波长的光纤可供选择,而带宽则可有更多的选择。
单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术,单独拉线,这样导致住宅内到处都是弱电管线,增加了投资,同时也不利于今后的维护管理,从长远的角度来看,这种方式在住宅的建设当中是不可取的。而采用有线电视HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网,不仅在功能上完全满足要求,而且大大地简化了小区布线,节约了大量的人力和物力,节省资金。由于其频带宽,具有极大的多次开发余地,基本上能保证住宅小区内的信息传输网在今后二十年内不落后,避免了重复投资,保护了房地产开发商和住户的利益。住户需要某种功能的时候,可以在现有的基础上,加分支器来扩展接口。由此可见通过有线电视信息网建设智能住宅是一种很有发展前途的模式,下面重点对其进行介绍。
3.1 通过有线电视信息网建立的智能化物业管理系统
利用现有的有线电视双向网络作为智能化小区的传输网,控制中心可以设在CATV网能到达的任何地方。实现功能如下:有线电视CATV、视频点播(VOD)、计算机网络、室内防盗、三表远程抄表、紧急求助、煤气泄漏探测和关断、家电控制、小区信息查询和电视门铃。HFC网络的同轴电缆进入用户家,连到一个电缆数据终端上,电缆数据终端分别和有线电视、家用计算机和门禁系统相连,电缆数据终端可以通过无线或有线的方式和防盗探测器、紧急求助按钮、三表、烟雾探测器、煤气报警和自动关断器以及家电控制器相连。
在住户家的各窗户旁边安一个红外探测器,在卧室和客厅里各安一个紧急报警按钮和烟雾探测器,在厨房和浴室里各安一个煤气探测和自动关断器,在门边安一个门磁。上述探测器通过无线或有线的方式和电缆数据终端相连,电缆数据终端通过有线电视的HFC网络和住宅管理中心相连。当住宅内发生盗警、火警、煤气泄漏和发生异常情况(异常情况下掀动紧急按钮等)时,住宅内的声光报警系统启动,同时信号传输到智能住宅区的管理中心,在管理中心计算机监控屏幕上的住户地图中相应的部分出现声光报警并显示住户在哪一幢楼的哪一个房间,发生的是哪一种类型的报警(盗警、火警、煤气泄漏、紧急求助等),并通知相应人员赶赴现场。
采用电子水表、电子电表、电子煤气表,电缆数据终端对三表进行读数,将其存储在EPROM中,管理中心的计算机通过有线电视网络读取住户家中的三表,实现了远程自动抄表。这样,就可以将三表装到住户的家中,减少了室外的水管和煤气管的投资建设,同时也减轻了施工难度。也避免了一些不法分子冒充抄表员到住户家进行抢劫的事件的发生,保障了住户的安全。
在单元入口处的防盗门上装一个微型摄像头,通过一个混频器和有线电视网相连,将这个信号调到有线电视网上的一个空闲频道上,当有人按门铃时,将电视调到指定的频道上就可以看见按门铃的人,这种方式比用常规的可视门铃系统便宜。
在双向HFC网络的上下行通道中各划出一定的带宽传输数据业务,通过HFC网和大众信息网、商业销售网、图书情报网、医疗网、机关团体网、校园网、金融证券网、公司企业网、银行和国际互连(INTERNET)网相连。和银行联网后,就可以实现交费的自动化。住户配备CABLE MODEM,通过个人电脑访问上述的各种网络,就可以在家里进行电子邮件的传递、远程网的登录、股票操作(可以在家下单)、语音与传真服务、远程购物、远程教育、远程医疗诊断和咨询,以及有线电视系统所能提供的所有服务,如视频点播和付费电视等。
随着科学技术的发展,Web TV和IP电话的研制,不用计算机,只要买一台Web电视机,就可以看电视,同时又可以完成上面提到的各种网络功能,当然在家安一部电缆电话,就可以通过有线电视网打电话 。
3.2 系统功能的扩展
在CDT上扩展485和电话接口,在小区的室外放几个CDT,通过485接口,对小区的外围实现如下功能:室外监控、停车场的管理与计费、保安员的巡更自动化管理、电梯和水箱监控.
在停车场的四周加防盗监视器,在出入口处采用无接触式感应刷卡系统,并和有线电视综合信息网相连,司机不用下车,只要将卡放在胸前,车场的门就自动打开,对车场进行自动管理和计费。
在各主要的巡更点、电梯和水箱处安装感应器,感应器和有线电视综合信息网相连,保安寻到此时,感应器感应到保安员的感应卡后,就记录下,如果在规定的时间内,保安员没有到,控制中心的计算机就产生报警,提示调度员呼叫保安员,通过这种方式督促保安员。并可以调摄像机,观看此处保安员的情况,同时可以防止意外事件的发生。同样,电梯和水箱的状态通过有线电视综合信息网传到管理中心,就可以对电梯和水箱进行监控。
在室外相应的场所设立音箱和信息公告牌,在有线电视网上的相应频道播放轻松愉快的背景音乐,以烘托和调节住宅区的气氛,通过有线电视综合信息网小区信息。
先进的电力电子技术对智能电网有着诸多的优势作用,首先它促进了改善电网电能质量以及电力市场的发展,将电力电子技术以及装置用在改善智力电网电能的质量,能够实现高效和优质电网供应。其次就是能够对电网的安全得到有力的保障并可起到优化电网的作用,FACTS等相关的产业当中,电子技术手段以其多样化的自主创新形式作为培育点,将智能电网而对输配电能力得到了有效提升,对故障损失率得到了降低。先进电力电子技术的应用使得智能电网可以安全稳定的运行,起到了重要优化作用。再者就是先进电力电子技术对资源的优化配置起到了重要作用,从而促进了可持续发展,对可再生能源提高了适应性以及容纳性。
2智能电网优势分析及先进电力电子技术应用探究
2.1智能电网的主要优势分析智能电网在当下贯穿电力系统的各个环节,它是实现信息流以及电力流和业务流的一体化现代智能电网,自身有着显著的优势,它能够把各种发电以及储蓄能源方式得以兼容,将可再生能源的利用率得到有效提高,从而达到多样化的电力市场交易主体和电能产品。其用户能够在智能电网作用下对实时电价信息得到及时掌握,从而形成良好用电习惯。并能够有效的将用户用电质量多样式和电能质量多样式的选择得以实现,智能电网在故障的检修以及查找的灵敏度比较高,可在有限时间内找到故障,这对危险性有了很好的预防效果。
2.2智能电网中先进电力电子技术的实际应用智能电网中SVC技术的应用是比较典型的一种应用技术,这一技术主要是依靠着灵活交流输电装置,从而实现电压而对稳定以及调节系统电压和对无功潮流的控制等作用,这一技术是解决我国电网输电瓶颈的重要技术手段,SVC技术有着无功补偿以及潮流优化的功能,可对电网电能输送效率得到优化,并保障其安全稳定的运行。
另外电力电子技术在智能电网输电环节中的应用,其输电环节主要是柔性直流输电以及交流输电和高压直流输电这几种类型,直流输电有着稳性高和量大的特点,柔流输电是当前电力电子技术和电力系统结合的产物,可灵活适时控制电力系统主要参数,把控制技术和电力以及电子技术得到有机的结合,在高压输变电当中能够完成能源隔离增强电网稳定性,对输送电能力也能够得到有效提升。
智能电网中应用高压变频技术能够对智能电网的运行得到优化,它能够对电量得到节约三成以上的水平,将其技术应用到智能电网当中在整个运行操作过程中的节能效果能够比较突出,这也是用户实现节能减排的首选,功率单元串联多电协调操作方式在实际生活当中运用的较为广泛,其中的中亚三电平技术以及混合结构技术有着灵活的控制能力,这对智能电网的发展能够起到重要的促进作用。智能电网中高压直流输电技术的应用也能将智能电网的运行得到优化,智能电网运行的过程中输电采取的是直流电,发电以及用电采取的是交流电,这一技术主要是将直流和交流的转换进行实现的。交流电先变为高岩直流电主要是在输电线路换流变压器以及整流器的作用下进行实现的,而直流电主要是在输电线路逆变器的作用下进行实现的。远距离输电当中通过对高压直流输电技术的应用,能够将智能电网的故障率得到有效降低,并能够实现智能电网输电距离以及输电量较大的要求。
我国的智能电网发展还处在一个初级的阶段,对先进电力电子技术的应用能够推动其快速的发展,在这些技术当中,对超导电力技术的应用将会成为将来发展的一个重要趋势。高温超高电力技术是新兴的技术,能够在输电电缆以及变压器和电动机等诸多方面得到应用,实现这一电力技术并将其和智能电网得到有机的结合,能推动我国电网的发展。由于智能电网自身有着自愈能力,但实现双向流动就需要更为先进的技术设备,超导电力装备有着独特之处,它能够快速的调解电力系统增强其可控性。
3结语
在智能电网设计中,主要有以下几个方面的特点,一是,智能电网具有节能性的特点,二是,可靠性。可靠性是智能电网最大的特点和优势,也是对智能电网研究最多的特点。三是,兼容性,智能电网兼容性的特点使智能电网的应用范围更加的广泛。四是,互动性。互动性的特点能够促进用电的合理化,提高用电的使用效率,节约电力,避免造成不必要的经济损失。五是,自愈性。互动性的特点也是在说明智能电网能够促进电力系统更加稳定有序的运行。下面针对于上述所谈到的五点进行具体的分析。
1.1节能性所谓的节能性就是智能电网在实际的电能输送的过程中,能够最大程度的节约电能,减少在传输过程中电能的浪费,根据一项调查研究,我国的智能电网在每年的送电过程中能够节约10%左右的电能,大约节约3000亿元人民币,进而促进我国经济的可持续发展。
1.2可靠性在进行智能电网设计的时候,智能电网最明显也是最关键的一个特点就是智能电网的可靠性。智能电网只有具备一定的可靠性,才能够促进电力系统的良好运行,促进电力系统的稳定性发展。智能电网除了能够保证电力系统安全稳定的运行之外,还有一个非常大的优势就是智能电网能够在受到外力破坏的时候能够防止信息的泄漏,进而有效的避免造成巨大的损失,维护了国家的财产。另外,智能电网可靠性还体现在能够对计算机病毒能够进行相关的隔离,进而避免系统遭到破坏,促进电力系统安全的运行,有利于电力行业的稳步发展。
1.3兼容性随着社会经济的不断发展和科学技术的进步,也促进了智能电网的发展。智能电网另外一个显著的特点就是智能电网的兼容性。风力发电大多集中在我国的西部地区,而我国的西部地区智能电网的覆盖率非常的低,并且用电负荷比较小,很多的电力无法充分的利用,进而导致电能存在着很大的浪费,也造成了巨大的经济损失。另外,风力发电也存在着很大的限制,由于风力的强弱无法控制,风力的时间也无法进行确定,进而通过并网对现在的电网系统带来了很大的冲击,而解决这一问题难度也非常的大,传统的电网无法解决这一问题,但是智能电网对这一问题的解决有着非常大的意义。在调节电流上,智能电网能够发挥很好的作用,也能够对电力系统起到调节的作用。由于我国电力行业的发展不太乐观,很多的电能被大量的浪费,也相应的导致电力行业发展的滞后,而智能电网所强调的是对电能高效和充分的利用,进而实现节能和环保的目的,智能电网将我国传统的电力系统和现代先进的高科技术手段进行有机的结合,满足了现代社会发展的需求,促进了我国电力行业和社会经济的发展。由此可见,智能电网的兼容性这一优势通过充分的利用,能够促进电力行业的持续稳步高效的发展。
1.4互动性我们在进行智能电网设计的时候,主要的目的就是为了对电力的实际应用情况进行分析,加强对电价的管理,进而通过合理的分析,改变用户一系列的用电行为,通过合理的调节,改变用电供求之间的矛盾。从我国目前电力发展情况来看,我国已经采用了削峰填谷和季节限电等做法,主要是允许用户将现代化电器引人智能电网,将富余的电能进行转让,有利于促进电能的良好运用。
1.5自愈性智能电网最后一个特点就是自愈性,所谓的自愈性就是指,在使用自动化传感设备的时候,智能电网可以对电力系统的局部性损伤进行预测,并且做出相关性的反应,进而能够使电力系统遭受到的破坏程度降到最低,也能够有效的防治由于电力系统出现故障导致大范围停电的情况发生。
2智能电网的智能表现分析
智能电网在实际的应用过程中,其智能表现主要体现在以下几个方面,一是,智能电网通过自动化技术,进而对智能电网中相关的运行设备的数据进行详细的分析和采集,并且通过相关的传感技术对智能电网的电力传送过程进行有效的感知,再将感知的结果通过计算机进行数据分析,通过自动化技术,能够为对智能电网的稳定性提供可靠的数据依据,促进智能电网的良好发展。二是,智能电网最为关键的部位就是智能调控中心,智能调控中心一般分为三个部分,即交互界面,计算机中心和自动化中心,在智能电网的交互界面上,我们既能够清楚的看到观测对象及其与其他设备之间的关系,还能够对智能电网中控制和协调管理进行有效的分析,从而使决策能够与现代的电力系统运作水平及相关要求相协调,因此,智能电网能够发挥更为广泛的应用效果,促进电力系统的良好发展。
3智能电网中应用的先进技术
智能电网主要应用到以下几种先进技术,智能固态表针。该种先进技术能够将用户所用到的电力数据进行有效的记录,不仅能够进一步满足用户的电力需求,还能够检测到用户用电高峰的智能控制的情况,能够提高用电的合理性,并且为下步用电规划提供相关的数据依据。高速双向通信技术。所谓的高速双向通信技术的作用就是将该技术应用到智能电网当中,能够使电网自身对受损区域进行检测和分析,进而实现智能电网的自愈功能。该种技术在应用中,能够对电力安全进行很高的监控,并且能够有效的对用电高峰的电能进行调整和分配,进而有利于提高智能电网的自控能力,促进智能电网更加稳定的运行。智能终端机配置。该技术的主要功能和作用就是对电力配置能够进行很好的调配,进而完成对数据备份的良好运作,实现对智能电网的有效调控。智能终端机主要通过USE的方式进行信号的传输和接收,并且将信号通过互感器记录在终端处理器中,减少了数据处理的时间。
4结束语
【关键词】智能电网技术;用电营销;应用
社会经济不断发展,智能电网技术的应用范围不断扩大,使其被广泛的运用到用电营销中。用电营销在电力行业中占据着重要地位,将智能电网运用到用电营销中给电力行业增添了新的活力,推动了电力行业的发展。智能电网是一种新型的电网,它以物理电网为基础,结合了许多先进技术,给电力系统带来了更高程度的发展。下面首先了解一下智能电网的有关内容,然后分析它在用电营销中的应用情况。
1 智能电网技术的介绍
1.1 智能电网的概念
智能电网即电网的智能化,是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网,它具备自愈、激励、抵御攻击等特征,智能电网投入使用后,不仅提高了电能质量,还能允许多种发电形式接入,充分展现了它的先进性。智能电网是建立在集成且高速双向的通信网络基础上,结合了多种先进科学技术的应用,包括先进设备技术、先进测量技术、先进控制方法等,从而实现了安全、经济、高效的电网建设。
1.2 智能电网的关键技术
要掌握智能电网技术,首先要了解智能电网的关键技术,包括通信、设备、量测、支持、控制五大方面的技术,下面我们来分别了解一下这几种关键技术。
(1)先进的通信技术。智能电网是建立在高速双向通信网络基础上,在先进的通信网络前提下,智能电网对数据进行处理,先进的通信系统给了智能电网实现高目标电网建设的条件,电网与通信网络两者紧密相连。在高效的通信网络条件下,电网供电可靠性增强,提高了资源利用率,推动了电网的进一步发展。先进的信息技术成就了智能电网的自愈性,利用它进行监测工作,并采取补偿,防止大范围事故的发生。
(2)先进的参数量测技术。先进的量测技术对智能电网来说尤为重要,它能帮助智能电网获取数据并完成数据转换,包括功率、电能质量、设备情况、电能消耗等数据信息,以供电网使用。先进的量测技术在智能电网使用中,还能有效评估设备使用状况,分析电网整体情况,实现电量读取,并可估计电量消费情况,以防止窃电现象发生,方便企业与客户的交流。
(3)先进的设备技术。先进的设备技术大大提高了智能电网的性能,为进一步提高智能电网的可靠性,要大力推进设备技术更新,在以后的智能电网中要充分的应用先进研究成果。这些最新的研究成果主要有电子技术设备、超导技术设备和大容量储能设备,利用先进的技术不断提高电能的质量,智能电网通过引进先进设备,扩大了先进设备的应用范围,同时先进设备的使用也加大了电网运输容量,提高了电网的可靠性。
(4)先进的决策支持技术。决策支持技术在智能电网中发挥着重要作用,它主要用来完成数据信息的转换,将电力数据转换成简单明了的信息,帮助工作人员处理发生的问题。决策支持技术的应用给电网决策提供支持,大大提高了智能电网系统的运行效率。
(5)先进的控制技术。先进的控制技术为智能电网提供分析及措施,帮助智能电网消除电能质量扰动,防止供电中断现象发生。它主要依靠于以上四个技术,并为它们提供服务,对智能电网的管理有重要意义。
1.3 智能电网的发展状况
智能电网是未来电力市场发展的方向,智能电网的发展前景十分乐观。随着经济的不断发展,传统电网的局限性逐渐显露,智能电网开始占据市场,由于它具有自愈、激励、抵御等优势,因此得到了广泛的应用,并受到了电力行业的好评。智能化电网与普通电网相比,其电网基础牢固,技术支持体系完善,能够允许新型发电形式接入,电能损耗较低,使得电网性能得到了很大的提高,功能更加强大。而且智能化电网运用了先进的科学技术,能够预知故障的发生,并及时隔离故障,还能对故障做出处理,这样以来就能避免停电范围的进一步扩大,提高了电网的服务水平。总之,智能电网技术相比传统电网来说,有着明显的优势,无论从经济还是功能方面都有很大的进步。
2 智能电网技术在用电营销中的主要应用
随着智能电网技术的不断发展,被广泛的应用到了用电营销中,使智能营销技术不断发展,下面主要介绍一下用电信息采集终端、智能交互终端、智能化抄表这三个方面,从而得知智能电网技术在用电营销中的应用情况。
(1)用电信息采集终端在用电营销中的应用。在开始阶段,负控装置得到了广泛的应用,主要用于电网中的防偷电、负荷监测等,当时用电信息采集终端还未出现。为了进一步提高负控装置的功能,采用了先进的通信技术,从而研究出了用电信息采集终端。用电信息采集终端用途较为广泛,它在购电、用电、售电三个方面都起到了重要作用,实现了这三个方面的信息采集和处理功能,能够有效的监测购电、用电、售电三环节。另外,用电信息采集终端几乎将客户全部覆盖,为企业和客户提供了良好的平台。
(2)智能交互终端在用电营销中的应用。智能交互终端利用了先进的通信技术,通过人机界面,方便了电网与用户之间的信息传递。智能交互终端既可以传递电网的信息,指导客户科学有效地使用电能,又可以接收客户的指令,并对客户的用电信息进行采集和分析,将其传递给电网,从而实现了两者之间的互通性。随着科技的发展,智能家电将进入人们的生活,智能家电具有智能化、现代化的优势,它的信息网络功能强大,在利用远程控制、智能报警等基础上,通过智能化交互终端完成电网与用户之间的互动。目前智能交互系统的平台不够完善,不能够及时的获取重要信息,也不能够得知用电缴费情况,具有一定的局限性,需要我们对智能交互终端进一步优化。
(3)智能化抄表在用电营销中的应用。智能化抄表给电网工作人员提供了极大的方便,有效地提高了电网企业的工作效率,随着经济的不断发展,智能化抄表系统的不断完善,使现场抄表与智能化管理完美的结合在一起,抄表的数据分析功能更加强大。现在的智能化抄表多是采用M-Bus协议,它利用电力线传输信号,然后由采集器进行信号分析,抄取完电能表中的数据后再传递至采集器,最后通过电力线将该信号传送到终端,这样以来就实现了智能化抄表。
3 总结
随着经济的发展,科技水平的提高,电网向智能化发展正是科技进步的表现。智能电网运用了许多先进的科学技术,相对普通电网来说它具有许多优势,对电力行业来说尤为重要,它的出现将电网建设带向了更高的层次。为了加快用电营销的智能化建设,我们将智能电网技术运用到了用电营销中,通过对这些应用分析,可以进一步扩大智能电网技术在用户营销中的应用范围,从而推动用电营销管理的发展。
参考文献:
[1]赵争鸣,邹高域.大容量电力电子应用系统及其关键问题综述[J].大功率变流技术,2010(02).
[2]朱全胜;孙怡;李卫东;;智能电网控制中心显示平台的展望[J];电力科学与技术学报,2010(04).
关键词:通信技术;智能电网;运用
中图分类号:E271文献标识码: A
引言
智能电网顾名思义,就是电网的智能化,它以高速双向的、集成的通信网络为基础,运用先进的传感和测量技术,实现电网的安全、可靠、经济、高效的运行。在智能化电网的建设过程中,通信技术在其中起着至关重要的作用。通信技术能够对整个系统进行全方位自动化控制,管理便捷,其使用的影响因素较少,这主要是由于智能电站都是由很多方向的电路连接,严格按照电力输送要求,使得智能电网更加健全,从而确保供电的稳定性,这也是光通信网络建设的基础。
一、智能电网概念及优势
智能电网其实质就是电网实施智能化运行,也被专业人士称为“电网2.0”。其构建在传输能力强、较为集中的通信网络前提下,采用测试、传输、控制、设施等最新通信技术来保证系统的运行,这样的电网安全性能高,经济实惠,资源合理配置,能够较好地正常运行、自我修复、抵制侵害,符合21世纪电能质量的要求,能够进行各种发电方式的启动和接入,从而实现电力市场和资产合理化配置及高效运行。总结智能电网所具有的优势在于:
(1)电力使用者能够积极加入到电力生产过程,并理性消费。为电力使用者提供实时电价信息及最合理的用电计划,使得电力使用者自觉挑选与调整电力消费计划;
(2)能够最大程度上允许各种分布式发电和储能,从而能够让分布式电源与集合式电源相互补充;
(3)允许电力市场化,即是在某些时间段内进行电力交易、实时电力交易等等;
(4)符合当前社会对电能质量的要求,制定各种质量价位;
(5)进一步优化电网运营。将电网智能化与资产信息化管理有机结合,从而充分发挥其作用;
(6)抵制外界干扰。拥有迅速恢复的能力,快速判断外界恶意攻击并积极抵制,保证供电安全。不同于传统电网,智能电网拥有更多的优势,提高了信息的收集效率及对业务的判断能力,实现了电网的智能化。另外也能提高电力企业的管理水平、运行效率和电网安全性能。
二、智能电网的通信需求
智能配电网的通信系统是通信支撑平台是智能电网信息传输、交换和处理的重要基础。在智能配电网中,通信系统主要用于智能配电装置与各智能应用系统之间的信息传输,包括用电量信息、装置状态信息以及各类控制信息。通信系统作为一个关键的环节应满足以下需求。
首先,大量的控制信息和监测信息具有较强的时效性,因此通信系统必须支持实时传输;
第二,随着智能电网乃至物联网的发展,将会涌现出各类新型的业务,配网通信系统应满足不同业务的QoS需求;
第三,未来物联网将会涌现出更多设备与设备之间信息、互通、互操作的应用场景,面对众多的智能终端和更多的新兴业务,配电网的通信系统必须支持多用户接人和宽带传输;
第四,由于电能系统的状态信息必须实现保密性,能抵御黑客或非法攻击,因此通信网络必须为所承载的业务提供安全保障。此外,我国是一个灾难频发的国家,冰灾、地震、泥石流等自然灾害严重危害着电力系统的安全运行。因此,面向应急场景的智能配电网通信系统是构筑智能配电网的重要支撑系统。
二、通信技术在智能电网中的应用
(一)光纤通信在电力通信网中应用情况
1.OPGW技术
OPGW技术的特点是对于传统输电线路与现代光纤通信的有效结合,并且是一种新兴的传输工具,采用的是复合架空的地线电缆,在电力系统中广泛运用,它的特点是传输速度更快、机械性能更佳、导电性更好、通信量更大,具有更好的保密性,对于雷击的发生也有很好的规避作用。
技术参数配选。OPGW光缆的外径、重量、抗拉强度、直流电阻及短路电流容量等要技术参数是相互影响与制约的。在配选时,应该根据据线路工程的气象条件、杆塔结构、档距、导地线弧垂及重量、线路走廊接地电阻以及系统最大短路电流等条件,确定最优方案。
结构选择。OPGW的结构主要由含光纤的缆芯(光单元)和绞合的金属线构成。根据光单元外保护层的材质可分为铝管型、铝骨架型以及钢管型三类,在选择时,要根据结构型式的特点与工程项目具体情况综合考虑,新架线路一般采用松套结构偏心钢管式或中心钢管式。
2.ADSS技术的具体应用
一般对于ADSS的线缆施工压力要把握好,不论是张力还是侧压都要有效把握,要注意不要在线路杆塔上进行带点工作,一面造成安全事故,另外压力的保护也是对光纤纤心的保护,施工过程中要注意光缆要用防水胶带进行密封,不要由于进水等情况引发光纤进水或者受潮,纤芯一旦进水就会可能发生断裂的情况,因此务必需要注意,除了用防水胶带密封顶部,还要注意尾端的密封,为了方便悬挂和熔接工作,注意光缆不要与地面、光塔以及建筑物进行刮擦。
悬挂的要求。对于ADSS电缆的悬挂要注意防止由于风的作用产生摆动而引发的鞭击,一般要特别注意光缆不要与居民楼、公路、铁路或者其他通信线路发生撞击或摩擦,要注意与上述物体保持一定的距离,为了预防光缆产生摆动,要保持水平或者垂直的方向不要让光缆的导线与底线交互,另外还要注意电缆悬挂时确保悬挂的塔材能接受预定的侧拉力。
(二)无线通信
ZigBee联盟的ZigBee标准使用跳频扩频无线技术,提供低速的、可靠的、远距离传输性能,并免受传输堵塞和干扰。具备ZigBee无线传输协议的设备组成的数据测控网络,由于其设备自身体积小、高可靠、成本低、低功耗、环境适应能力强等诸多优势,将非常适介于在大范围智能电网中的广泛使用推广。电网运营商可以通过该电表对用户的用电情况进行计量、查询和管理、优化电网的运行、监控电网的使用情况、在电网受到冲击时对用户的电器设备进行临时的断电管理等功能。ZigBee设备组成的智能电网测控网络能够实现构建坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化的特点。
(三)IPv6技术在智能电网中的应用
随着智能电网进入全面建设时期,IPv6作为下一代互联网通信协议,具有大范围地址空间、报头灵活、即插即用、安全性高等特点,这些特点满足了智能电网在信息化技术的要求。国家电网公司拥有规模庞大的企业信息通信网络,IPv6技术的演进和升级对公司基础网络与业务应用的影响巨大。随着电网自动化及信息化程度的不断提升,产生了巨大的IP地址需求;电网对电力生产及消费各环节信息的深度、细度采集分析及数据广泛互通,以及对信息安全和服务质量提出极高要求;电网与电力客户的双向互动,使得电力信息通信网必须与公共互联网产生越来越多的信息交互,因此,下一代互联网技术在智能电网的应用是必然趋势。
结束语
电力技术在智能电网运行过程中扮演着重要角色,在很大程度上影响了智能电网的生存与发展。当前我国的电网建设提出以自动化、信息化、数字化为目标,建设特征统一的智能电网。我国的智能电网包含电力系统的发电、配电、变电、输电、调度和用电六个方面,智能电网的建设是一项复杂且庞大的工程,不同于传统电网,智能电网拥有更多的优势,提高了信息的收集效率及对业务的判断能力,实现了电网的智能化。另外也能提高电力企业的管理水平、运行效率和电网安全性能。因此,以信息化为基础,以通信技术为保障,才能真正促进智能电网的建设和发展。
参考文献:
[1]尹文婷.无线信息通信技术在电网中的应用[J].数字技术与应用,2013.
关键词:电力企业 核心竞争力 智能电网
企业核心竞争力并不是企业内部人、财、物的简单叠加,而是能够使企业在市场中保持和获得竞争优势的,别人不易模仿的能力。现代企业的核心竞争力是一个以知识、创新为基本内核的企业某种关键资源或关键能力的组合,是能够使企业在一定时期内保持现实或潜在竞争优势的动态平衡系统。
虽然所有的核心竞争力都是企业取得竞争优势的源泉,但并非所有的竞争优势都是企业核心竞争力。作为一个身处大数据时代的企业,如何清晰识别和确定自身的核心竞争力是足点于激烈竞争中的基石。
企业核心竞争力主要有以下三个特点:(1)价值性,即客户效用,这种能力能很好地实现顾客所看重的价值,提高产品质量,提高服务效率,,从而给企业带来竞争优势。(2)稀缺性。这种资源或能力必须是稀缺的,只有少数企业拥有甚至仅本企业拥有。(3)难以模仿性。核心竞争力还必须是企业所特有的,并且是竞争对手难以模仿的,也就是说它不像材料、机器设备那样能在市场上购买到,而是难以转移或复制。这种难以模仿的能力能为企业带来超过平均水平的利润。
下面以国家电网公司为例,针对企业核心竞争力的识别与培养,谈一谈我浅薄的看法。
国家电网公司以建设运营电网未核心业务,是关系国民经济命脉和国家能源安全的特大型国有重点骨干企业,承载着保障更安全、更经济、更清洁、可持续的电力供应的基本使命。公司经营区域覆盖26个省(自治区、直辖市),覆盖国土面积的88%以上,供电人口超过11亿人,售电量34694亿千万时。
在企业发展的不同阶段,核心竞争力也不断发展。目前,国家电网公司的核心竞争力主要是对新技术、新体系、新方法的探索,特别是基于特高压电网为骨干框架的智能电网建设。中国电力科学研究院对智能电网的定义为:智能电网是以特高压电网为骨干框架、各电压等级电网协调发展为基础,运用现代先进技术而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应安全的可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
我国资源分布和用电客户分布的极度差异性导致原始的电力输送模式效率低、损耗大,不利于资源的合理配置。智能电网的建设实现了资源的优化配置,降低了输电成本,提高了经济效益,更好的服务于国内市场,以更合理的价格给用户提供更高质量的用电服务,为企业带来竞争优势。
其次,智能电网的建设和研究,都是在国家电网庞大的资源和政府政策的支持下,完成的中国自有电网建设技术的开发研究,其实现需要政府、企业、高校、相关研发单位和人员的合理配置,这些稀缺资源和智力支持是国家电网公司几十年的累积产物,是大部分企业无法在短期内进入的领域。另外,因为国家电网公司对于智能电网技术的研发过程是完全独立的,在国际上可以提出一套中国标准,提高了参与国际标准开发的可能性和实际地位,取得了智能电网标准推广的话语权。
最后,充分利用智能电网的研发带来的企业科技软实力,可以实现电网产品科技附加值的营销。因为智能电网的优越性是显而易见的,也是诸多较富裕但科技实力相对落后的国家竞相购买的产品。国家电网因为掌握了智能电网的核心技术且拥有了独立于其他国家的电网标准。国家电网就会在世界智能电网市场得到较为核心的竞争力。
智能电网的建设离不开管理创新和技术创新。对于管理创新,一是国家电网公司推进“三集五大”体系建设,即人财物集约化管理和“大规划、大建设、大运行、大检修、大营销”体系建设。在遵循电力发展客观规律的基础上,围绕“一强三优”现代公司战略目标,按照集约化、扁平化、专业化方向,变革组织架构,创新管理模式,优化业务流程,深化人财物集约化管理,做强公司总部、做实省公司、做优地(市)公司,全面提高公司管理效率、经济效益和服务水平。通过统筹人财物核心资源,优化五大业务模式,压缩管理层级,缩短业务链条的方式,实现电网建设协同高效运作,为推动智能电网的发展提供了良好的管理体制和运行机制。二是采用新的同业对标体系。随着电网发展的国际化,原有的国内对标体系已经不能满足企业发展的需求,企业想要发展,就不能闭门造车,必须在全球范围内清晰的认识到自己的位置,因此,国家电网公司全面推行国际对标体系,从安全管理、资产经营、营销服务、电网运行、人力资源等方面与国际相关企业对比,使企业瞄准和把握先进水平,学习和借鉴先进理念和先进方法,实现企业自我完善。
经济学家熊彼特说过:“创新就是生产函数的变动。”作为一个现代企业,国家电网公司成立了以中国电力科学研究院为核心单位的研究团队,通过企业自主创新,编制智能电网发展规划,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制,实现关键技术和设备的重大突破和广泛应用,使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率,以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。同时,在电网在服务清洁能源开发,保障能源供应与安全,促进经济社会发展中将发挥方面更加重要的作用。
美国战略学家哈默认为:“企业是一个知识的集体,企业通过积累过程获得新知识,并使之融入企业的正式和非正式的行为规范中,从而成为左右企业未来积累的主导力量,即核心竞争力。”企业的核心竞争力的长久发展,需要将其融入到企业先进的价值观中,统一思想,步调一致,共同促进企业发展。
参考文献:
关键词:电力技术;电力系统;智能电网
在当今时代,面临着能源短缺的局面,可持续发展是当今社会发展的主流,所以在电力技术方面,现代社会对电力技术有着更高的要求:电力高效、洁净、零排量。新的电力技术极具市场前景,而智能电网正能够适应当今市场发展的需求,因为智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的,智能电网逐渐成为现代电网的主流。本文主要通过阐述智能电网的概念、内涵与特征、关键技术以及其智能化主要表现在哪些方面,来分析智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。
一、电力技术下智能电网技术的发展分析
(一)智能电网的基本概念分析。何谓智能电网呢?顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言,智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体,以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据,以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。
(二)智能电网的关键特征分析。第一,坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时,终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足,且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态,以此实现电力信息的安全保障;第二,自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系,还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障;第三,兼容性。智能电网与传统意义上的电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入,并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求,进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需;第四,经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持,它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗,不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。
(三)智能电网的智能表现。针对上述有关智能电网的关键特征分析,笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”,电网,肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性,电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上;其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系,同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时,智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。
(四)智能电网当中应用到的先进技术。相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支,是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言,当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。
1.高速双向通信技术。高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能,同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护,在这些电网系统事故发生之后,高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿,并及时从新分配潮流,以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大,进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。
2.智能固态表针。智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进,并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求,同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部,并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上,据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。
二、电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析
在当前技术条件支持下,我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响,短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题,再加上某些地区输电线路发展长期滞后,电站建设受到的关注度还远远不够,不仅电网建设工程周期无法得到满足,建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时,我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域,电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题,这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。
(一)首先,对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输,进而有利于动态、浮动电价制度的在全国范围内的顺利开展。
(二)智能电网能够在遵循各电网建设区域不同环境因素的基础上,有针对性、有侧重点的将各种新时期的清洁可再生能源接入到电网系统运行网络当中,并结合太阳能、地热能、风能等多种能源的特性,将职能电网与清洁可再生能源的并网研究技术作为电力系统规划的下一步工作中心,逐步实现智能电网当中分布式能源的管理目标。
三、总结
智能电网是电网发展中一种新前景,成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以智能电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。■
参考文献
关键词:新能源;智能电网;建设
随着我国电力需求的不断增加,对电能质量提出了更高的要求,加上我国传统能源存量的不断减少,有必要将新能源技术应用于未来电力事业发展,着力寻求智能电网建设的方法和途径,从而在稳步提高电能质量的基础上,有效的缓解能源危机。同时,我国目前新能源技术在电力生产应用方面取得了诸多成效,具有一定的技术基础上,为智能电网建设提供了有力保障。文章在分析我国目前智能电网建设现状的基础上,阐述了新能源背景下我国知网电网建设面临的问题,并着重分析了新能源背景下智能电网建设策略,可为相关工作者提供参考。
1 智能电网概念及建设现状
1.1 智能电网概念
当前,智能电网并没有一个统一的定义,但是我们可以通过下面的表述对其进行了解:它是未来发展的一种新型电网,其物理基础以各种发电、用电和储能设备为主,同时还有配套的输配电网络,另外,它还集成了诸如新型传感测量技术、通信技术,自动化与智能控制技术、网络和计算机技术等;可以实现对其中的任意一个发电设备、输配电设备用户和节点等的实时监控,也即可以完全实现自动化,保证了所有节点的电流、信息的双向流动;有效实现自愈,其可以自我恢复发生的任何事故,从而保证了电网的可靠运行;可以自行调节对用户所需要的电能质量的满足;支持接入分布式电源的接入,使得电网整体、灵活和效率等性能得到了提高;完美解决和大量可再生能源发电系统的接入和整合等等。
1.2 我国智能电网建设现状
当前,世界上不同的国家对智能电网涵义还没有一个完全统一的认识和了解,且每个国家的能源、用户分布和电网建设情况也是相差甚远。考虑到我国的基础国情,在今后一段时期内对电网的建设要依靠特高压电网实现大容量、远距离、低损耗输电,减小煤炭运输压力,实现能源资源在全国范围的统一高效配置和高效利用。上文也探讨过智能电网的诸多优势,这些优势势必为我国建设的大容量电力,远距离外送的电网提供坚强的技术保障。另外,特高压输电的诸多优势也使得其成为国际上输电技术的重点发展方向。因此,我国也具有很高的特高压输电技术、产业等领域的优势,我国应该积极探索自己的智能电网发展模式,笔者结合工作实际实践认为,我们应该对统一坚强的输电网进行优先发展,并把中国电网的建设重心始终放在对骨干电网的建设上。以上种种都对能源的清洁和高效利用具有重要现实意义,接下来,我国要始终把只能电网的发展集中在对新能源利用的探讨上。
2 新能源背景下我国智能电网建设面临问题
当前,我国新能源发展下的智能电网建设还面临着诸多问题,需要对这些问题进行探讨,将未来我国智能电网的积极发展提供现实意义。
2.1 可再生能源分布的分散性
可再生能源具有分散性的特点且在存在统一大电网的同时,使得靠近负荷侧就地利用的分布式发电也会逐渐凸显重要。因此,在未来的电网中,不可避免地要出现这么一种格局:统一的大电网与分布式电网平行发展。另外未来电网可能面对的一个重大挑战即是如何优化平衡利用分布式电力资源和集中发的和使得大电网和分布式电网的有效互动。这是因为未来的电力用户不仅仅是用电方,如果他们也具有发电系统的话,其不可避免地要成为电力供应方。同时,未来电网的一次能源并不仅仅局限在现今主要的水电和煤电,可能还会有水电、光电、海洋能发电、风电和生物质发电等方面,当然,如果对其时空分布特点和发电方式进行考虑,则又显得更为复杂了。因此,充分地对此类问题进行综合分析和考虑,为以尽量最大限度地使得相关资源和负荷得到优化平衡、电网系统的总体效率和效益得到提高具有积极重要的作用。
2.2 可再生能源和负荷资源的分布不匹配
改革开放以来,我国的经济水平得到了飞速发展,也促使了发电量的逐年攀升。但是未来其可能不会成为发电量攀升的唯一因素,还需要考虑到能源结构的影响。众所周知,当前对新能源的利用主要是以发电为主,而随着社会的发展,电力将必然成为终端能源的主要部分。因此,就要对电网的容量提起重视。不仅仅如此,很多可再生能源的间歇性和不稳定性等特点,会使得其在发电时产生的发电功率有较大的影响,另外一些诸如惯性之类的因素,也对其提出了很大挑战。所以,应该重视对未来高容量电网的管理和高效、可靠、安全地的运行问题。
2.3 能源系统中石化能源的退出
未来能源系统中的化石能源的退出,将会带来很大的变动,对智能电网的发展也会提出很大的挑战。一旦诸如轨道交通用机车、汽车等燃油交通系统不再使用石化能源时,其不可避免地将会采用电力。这些因素的变动也会对电网产生很大影响,要引起足够的重视:未来的电网符合特性将会和现在的负荷特性产生很大的变化,未来电网中将会有大量的包含电气化机车的移动负荷和大范围分布的充电电站以代替现今的加油站之类的设施以用于汽车等的充电,同时,在未来规划中,也要考虑将充电电站作为储能备用系统来使用。
3 新能源背景下我国智能电网建设策略
3.1 大力发展储能技术
大力发展储能技术,可以极大地促进未来智能电网技术的发展。考虑传统的电力系统模式主要遵循的是生产-传输-使用的模式,在未来智能电网建设中,可以增加一个“存储”电能的环节。这种存储技术的应用,将会使电网的性能得到大幅度提升,且对可再生能源以及分布式发电的大规模应用和大型可再生能源发电站的开发利用具有一系列明显的优势,其不仅提供丰富的技术选择,也为其提供非常有利的技术支撑。另外,可再生能源发电系统对储能装置也有一些要求:具有较快的响应速度;能量密度大,能够以较小的体积重量提供较大的能量;功率密度大,能够提供系统功率突变时所需的补偿功率;耐温性能好,能够适应一些特殊环境;储能效率高;储能量大,能够满足调节峰谷和适应可再生能源资源昼夜变化和短期不稳定性变化的要求。因此,储能技术的应用将会使电网运行无论在安全、经济还是灵活性方面都会得到明显的改进。
3.2 着力发展分布式智能电网
所谓分布式智能电网,是这样一种智能电网:它构建起靠近用户的小型发电机组、储能系统和微型电网,并且与外部电网进行互联(或独立运行)。同时,这些小的发电机组的发电系统也可以不同,其可以运用太阳能、风力和生物质等可再生能源。原来配电网的结构不会因为分布式的电源的接入而发生改变,这样延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资。当然,供电质量和可靠性也会随着它的接入而得到非常有效的改善。因此,通过笔者分析可以看出,分布式智能电网的采用,可以大大提升可再生能源的有效利用。
4 结语
智能电网的建设是一个系统的过程,受到诸多因素的影响,文章只是结合笔者认识提出了新能源背景下我国智能电网建设策略,具有一定的参考价值。而在建设实践中,还需要从社会支持、国家政策、技术研发等方面综合实施,以促进我国能源问题的缓解和电能质量水平的提高,保障人民的可持续发展。
[参考文献]
[1]智能电网与新能源技术研究所[J].华北电力技术,2012,(4).