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智能电网实际上就是电网的智能化,智能电网是以通信网络为基础,并借助以下技术:一是现代测量技术,二是传感技术,三是智能设备制造技术,四是信息处理技术,五是通信技术,保证电网运行的稳定性和安全性。在新形势下,智能电网最关键的改变就体现在智能调度上,要想保证电网运行的安全性,智能调度系统需要具备以下功能:一是资料收集系统十分强大,二是安全预警功能。智能调度可以协调智能电网运行和经济性的关系,如果智能电网系统出现问题,智能调度可以及时发现故障,并在短时间内查找到故障点,以便工作人员及时针对出现的故障进行维修和调整。
节能经济调度实际上就是在保证电网运行稳定性和安全性的前提下,以环保为指导性原则,利用可再生资源进行发电,并对电网运行中所产生的污染物进行排序,依次更换为可再生资源,减少发电所产生的污染物排放量,降低发电对生态环境的污染程度,实现人类和生态的可持续发展,提高环境效益。相比于传统的调度来说,节能经济调度是电力企业的一次重大改革,传统的调度模式被取代,在一定程度上推动了电力行业的快速发展。
2 节能经济调度的实行对电力企业发展的影响分析
节能经济制度的实行对电力企业发展的影响主要体现在以下几个方面:一是节能经济制度替代了传统的平均分配调度方式,更加注重环保和节能,对电力企业原有的机组进行合理排列,并在保证电网运行稳定性和安全性的基础上加大每台机组的任务,彻底改变电力调度的方式。二是对电力企业机组顺序进行重新排列,实际上就是以机组的`电煤耗能为标准进行排列,电煤消耗量低的机组排列在前方,电煤耗能高的机组排列在后方,甚至直接被替换。三是节能经济调度的实行给新型电力企业的发展提供了机遇,很多利用再生能源发电的电力企业被国家高价收购,企业的投资得到了回报。四是节能经济调度的容量比较大,而且可以提高电力企业电力设备的运行效率。
智能电网节能经济调度相比于传统的经济调度方式,主要从以下几个方面入手进行变革:一是制度方面的变革。电力企业的机组开始按照耗能的顺序进行排列,替代了传统的平均分配的机组排列方式。二是管理方式上的变革。精细化的管理方式取代了电力企业粗放型的管理方式。
以10kV配电网为例,10kV配电网功率损耗的原因有以下几个:一是功率因数比较低,二是电线路支接多,三是线路长度较长,四是辐射面光,五是受环境,季节因素影响比较大。10kV配电网功率因数如果降低,电压的输送电流就会增大,这样不仅会损耗更多的功率,还会增加电网的运行压力。对此,为了提高10kV配电网功率因数,电力企业会采用无功功率补偿的方式来提高10kV配电网的功率因数。实际上,对于10kV配电网的功率补偿就是对变压器的功率补偿,电力企业变压器的电量是电网额定电流的15%,功率因数也比较小,为0.2,用户用电的稳定性会受到影响。要想保证用户用电的稳定性就需要加大功率因数,从0.2上调至0.8,这样就可以实现节能的目标。无功补偿不仅可以节能,还可以保证电压的稳定性,进而保证电网运行的稳定性和安全性。在电网运行的过程中,如果出现三相负荷不平衡也会增加电力设备和线路的损耗。对此,电力企业必须采取措施使三相功率能够完全平衡,但是在电网实际运行中是很难做到的,三相负荷的平衡性不是电力企业决定的,而是用户决定的,所以电力企业必须结合用户用电量和用电的时间对三相负荷进行平衡,降低电网和电力设备功率的损耗。
目前,我国相关部门对于三相负荷平衡问题做出了相关规定,电力企业变压器出口端的电流不平衡度必须小于15%,线路的不平衡度必须小于20%.电力企业工作人员必须对三相负荷进行定期检查,如果发现三相负荷不平衡首先要分析负荷不平衡的原因,并针对存在的问题进行调整和完善。节能经济制度在智能电网中的实行对于电力企业工作人员的专业水平和综合素质也提出了较高要求,电力企业必须认识到加强人员培训的重要性,定期派遣工作人员参加专业化培训,提高工作人员的专业水平和综合素质。
4 结语
在新形势下,电力企业传统的调度模式已经无法满足电力企业发展的需要。为了更好的满足电力企业发展的需求,智能电网节能经济调度已经取代了传统的调度模式,更好的保证了电网系统运行的稳定性和安全性,降低外部因素对电网运行的影响,满足用户的用电需求,提高电力企业的经济效益和社会地位,推动电力企业的发展。节能经济调度的实行实现了电力企业的精细化管理,提高了电力企业的管理水平。除此之外,节能经济制度的实行对于电力企业工作人员的专业性提出了新的挑战,电力企业工作人员必须增强责任心,不断丰富自身的知识储备,提高自身的专业性,保证电网运行的稳定性。
参考文献
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智能电网安全管控要点分析论文
1我国电网安全保障体系的现状
电力行业一直都是国家关键要害部门,保障电网安全具有重要的意义。目前,由于对局部区域及设备存在安全防范意识,我国大部分本地网的业务部门往往在不同公司内部或变电站等场所分别建立单元安全设施,诸如门禁、周界、消防、视频、防盗联网告警系统等。但同时在传统管理模式的思维定势作用下,各个专业单元的安全设施绝大多数是单独建设及使用的,相互之间的信息流通不畅,资源得不到合理共享,纵向监控也缺乏有效性,进而导致无法从整体上对安全预防形式进行把握,无法对重点安全工作进行科学统一地规划和实施。
换句话讲,由于监控管理工作独自为营,自然无法充分落实有效的支撑手段,必然出现事前预防不足、事中跟踪困难及事后分析不全面的情况,同时无法统一调度及指挥值守和维护等相关人员,导致考核和监督手段严重匮乏。
此外,机房常常因无人或少人而致治安、消防报警以及故障告警得不到妥善解决;防范报警信息存在多头管理的混乱局面,缺乏专人监控权,致使部分问题及隐患难以及时得到处理及追责。安全设备存在点多面广现象,种类和类型各不相同,防范合力不齐,管理分散,各自为阵,维管困难,界面不清,费时费力,效率低;一些设备由于长期不正常运行,这种情况下其报警往往出现滞后现象,导致设备故障无法被及时发现而作用难以有效发挥;安全设备多为终端管理,其缺少必要的流程管理,且报警界面相对模糊,巡查没有合理规划,处置力度不到位,定量管理缺乏,进而增加了责任界定的'困难;不同安全设备关联不紧密,一些重要设备缺乏联动功能,往往只进行单一报警模式,信息单一使其报警性质很难确认,由于主客观因素在分析和管理方面均存在功能缺陷状况,大大降低了现有安全设备的防范功能及有效性。
2加强安全建设保护工作,建设高效集中的智能电网系统
安全能力是智能电网首先应该保障的根基,安全建设保护工作的加强,使信息流可以有效地传导于不同阶段,诸如发、输、配、变、用及调度等过程,确保安全畅通。实时、双向、高速、集成的电力通讯系统对智能电网的成败非常关键,犹如机体的“神经系统”,发挥着巨大的功能。由于电网好智能通信系统的逐步深入,在不同用户中形成了目前联系紧密的通信网络和网络—电网。也正是在积极推动智能电网目标这个背景下,传统电网诸如“轻供、重发及不管用”等缺点也随之发生根本性的改变,迫切需求建立一个可靠、安全和高速的通信业务平台。这个平台应具备电费自动抄收及用户用电信息采集功能,并可实现可靠供电、负荷控制等多方面的客观需要。
智能电网技术在电力调度中的发展研究论文
摘要:近年来随着信息化和数字化的高速发展,智能电网技术在电力行业系统的稳定性、安全性以及可用性起着重要的作用。智能电网技术的系统智能化对于电力调度制动化起着决策性的作用,对电网的密集度和准确度有着高度和集成性和共享性。本文通过应用智能电网技术在电力调度制动化上的应用开展研究,通过深入了解其发展的方向和未来的应用模式做出细致的研究。
关键词:智能电网;电力调度;智能;制动化
一、智能电网的发展历程
在美国电力科学研究院的发展中,将智能电网广泛定义为一种实际操作中的优化管理方式,使用传感器设备在发电,输电和配电的过程中进行收集整合,经过智能电网的分析,实现电力调度的优化设置和管理。智能电网在发展的过程中,结合了自愈性、互动性、兼容性和优化型等多个方面的特征,使得智能电网的发展具有安全性高,品质优良的特点,在我国的电力行业中得到了广泛的应用,相信在未来的发展中会得到更广阔的空间。在智能电网建成之后,可以实现在电网管理方面的精确化和信息化功能,同时形成一种通信网络体系,覆盖电网的各个处理环节,在数据管理,信息维护和运营监管,智能电网空间信息服务等方面实现调度集成模式,全面实现电网管理上的精确化服务系统。智能电网发展成功以来,实现了智能实时互动平台,在用户和管理者之间,完善了管理方式,为用户提供透明的实时化电力服务。与此同时,电网在检测的过程中充分利用了分布式电源和智能电能表,将分时段电价政策落实到实际,有效地平衡了用电高峰期的差额,减少了资源浪费和建设成本。
二、智能电网技术在电力调度自动化中的应用模式
在电网实现的过程中,要想接入新能源,就必须要对电网的结构进行新的改变,在形式上和操作上都费时费力,但是随着智能电网的投入使用,极大地提升了电网的接纳能力,对于优质的新能源,及时进行接纳,实现更大范围的资源优化配置,对于用电客户的需求进行满足,多样化的配电方式也得到了用户的好评。
(一)对电力调度进行资源整合面对能源的转型,世界各国都在加快智能电网的建设
随着电网技术的日益精进,尤其是近年来在电网和信息化方面的深度整合,使得智能电网在能源融合和优化配置等方面的作用日益显著,作为我国能源发展的重要领域,在智能电网的发展研究中,迎来了新的挑战和机遇。
(二)结合互联网发展,进行电力调度配置
随着经济多元化的发展,我国在智能电网的研发中,也结合了互联网方面的应用,智能电网的下一步发展模式就是推进与互联网的相互融合,智能电网加将和互联网企业进行合作,对我国的`电力资源进行最大化的利用。在电力传输方面,互联网企业将会结合实际情况给予一定的支持,可以结合互联网设备对终端的用电量进行实时统计和阶段分析,避免由于过多输电导致的电量浪费。智能电网结合互联网设备可以根据不同时间段的实际用电量进行合理的分配,将电网的运行效率进行有效的提升,从而更加有效地对电力传输系统进行配置。
(三)在电力调度过程中实行评估考核
在智能电网的实施过程中,分析和评估部分也是重要的环节,做好电网的评估考核工作,可以更加清晰地进行电力调度的优化,了解电网的实际运行状况,利用可视化技术,向电力调度工作人员提供实时运行情况,主要包括设备容量以及运行状况、电力分布状态、电网稳定性分析等方面。一旦电力调度过程中出现意外状况,评估考核机制就会及时的进行预警。在电力调度系统发生故障的时候,参数系统的变化速度给调度员带来了很大的工作难度,结合智能电网的参数分析功能,为调度员减轻了很大的工作压力。
(四)在电力调度中进行实施调控
在电力调度中,对电网的运行方式进行调度需要结合智能电网的调控功能,其中包含:对分布式能源的调动,对自动发电进行控制,对用电负荷进行控制,对无功电压的控制和对二次设备的控制等方面。其管理功能的实现需要通过计算机技术结合电力系统的调度方式,将近年来的资料进行整合,统一管理,尽量避免在电力调度上发生孤岛状况,提高相应的管理效率,在进行调度的时候提供全面的信息参考。
三、智能电网在电力调度的发展前景
在我国经济的不断发展下,人们对于电力的需求不断加大,电网规模随之增加,由此使得我国的电网结构越来越复杂,传统的电力调度技术在现代的电网面前失去了作用。随着智能电网技术的应用,我国在智能化运行和管理方面得到了一定的提升,在资源的优化配置上得到了升级,保证了电力调度的可靠性。所以,智能电网在电力调度中有着至关重要的作用,同时,其发展前景也是非常广阔的。在我国当前的智能调度中,智能电网是其关键环节,一些关键技术的应用,使得我国的电力调度得到了极大地发展,其发展前景主要表现在以下几个方面:
(一)智能广域电力调度机器人
所谓智能广域机器人,实际上就是智能电网的最高形式,它的理论是基于电力混成控制而提出的,在实现能力上具有多指标的优化运行能力。在电力混成控制论中,强调将一切没有方法令用户满意的状态,全部归类为一类事件,进行相应的控制和演化,将电力系统恢复到初始状态,也就是无事件进行处理的状态,将系统的各项指标都进行恢复。这种理论实现了将烦琐的电力系统归为一台机器人进行处理的形式。利用智能广域机器人进行电力调度管理,可以减轻工作人员的工作量,解放人力资源,增加电力调度的精准性,同时可以保护电力调度不受外力的干扰。所以,智能广域机器人是智能电网的未来发展方向。
(二)智能变电站
在电力调度自动化的基础上,实现调度的智能化,是电力行业发展的一种趋势,同时保护了用电安全和资源优化。智能变电站由智能化一次设备和相应的网络化二次设备组合而成,结合通信规范,实现了信息共享和相互操作,给电力调度带来了无限的发展前景。
(三)智能化的风险评估
智能电网在运行的过程中,一定会受到不可抗力因素的影响,存在一定的风险,在某些时刻就会影响电力系统的安全性。所以,在合理的范围内对智能电网进行风险评估,是对电力调度的安全负责,对电网的发展有着重要的意义。要想实现智能化的风险评估,就必须要利用设备故障的概率模型进行分析,结合电网运行过程中的工程和金融两方面进行评估,对潜在的风险进行规避,保证自动化系统在电力行业中得到稳步的发展。
结语
综上所述,相对于传统的电力调度技术,结合智能电网技术对电力调动记性优化,不仅提升了电网的安全性,还可以多方面进行电力节能,实时监控。本文着重分析了智能电网技术在电力调度自动化中的应用模式,并且从3个方面分析了智能电网的未来发展前景。随着我国科技的不断进步,在未来的电力调度自动化中,将实现智能广域机器人调配,从控制管理和安全调配等方面进行提升。在智能变电站和智能风险评估中,实现电力调配的实时信息共享功能和规避风险功能。相信在未来的科技发展中,智能电网技术将会得到更多的应用。
参考文献
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[3]周联友.浅析智能电网调度自动化系统现状及发展趋势[J].中国高新技术企业,(1):88-90.
略谈智能电网应用现状与发展论文
1.我国智能电网的研究现状及存在的问题
在二十一世纪初,美国首先开始智能电网的研究,我国也在近些年将互动电网的概念提了出来,指的是通过电子终端来即时的连接不同的用户以及用户和电网,对系统中的数据进行有效的整合,对电网的管理进行优化,让电网更加的可靠和经济,同时拥有自愈、兼容、集成和安全等特点。但是,我国起步较晚,依据目前我国智能电网的建设状况,我们可以发现在各区域输电网联系方面存在着一些问题;并且,我国的电力需求越来越大,逐渐的显露出越来越多的弊端,这样就无法有效地进行智能电网的建设。智能电网技术标准综合框架方面还很不成熟:我国虽然制定了统一的建设规划以及智能电网技术标准综合框架,但是在标准限制以及标准制定机制方面还有着很多的缺陷和问题,并且还没有充分改善标准的闭环性,在组织措施方面也十分的缺乏,没有积极的参与到其他的领域,在对发展标准进行制定的时候,没有给企业提供创新的必要条件,在建设中出现的一些专业问题方面也没用有效的借鉴和整合国外的惯例。我国电力资源和用电负荷分布方面处于不平衡的`状态:我国因为有着辽阔的国土,在电力资源和用电负荷方面不均衡的分布,沿海地区需要十分大的负荷,但是能源方面却十分的紧张;而内陆地区则有着十分丰富的能源,但是因为经济的原因需要不多的负荷;再加上我国经济水平的不断发展,在需求更多负荷的背景下,电力供需之间的矛盾越来越明显。因此,在发展智能电网的时候,就需要将能源分布的规律充分的纳入考虑的范围。
2.我国智能电网建设发展初探
在发展智能电网的时候,除了要与国际接轨之外,还需要符合我国的基本国情:国际化进程在逐步的加快,一个国际的任何一项技术要想有效的发展和进步,就需要与其他国际进行密切的合作。我国在能源需求和供给区域之间存在着明显的矛盾,因此在建设智能电网的时候就需要将特高压作为骨干;同时,在开展智能电网建设工作的时候还需要将各地区电网的实际情况充分的纳入考虑的范围,在对现有技术和社会经济发展实际情况进行认真考虑的基础上,还需要将电网运行控制、电力企业管理以及资源优化配置和经济效益、社会效益等因素充分的纳入考虑的范围;在技术方面,需要有效的融合现代的信息管理技术和传统电力技术;在社会层面上,需要研究相应的制度政策、发展策略以及市场机制和经营管理模式等等,从而保证让用户更加的满意。制定统一的电网建设技术标准:智能电网的建设是一项系统的工作,因此,就需要要对智能电网建设标准进行统一,从而促进系统可操作性和可互换性的实现。在建设智能电网的时候,应该结合坚强和灵活的特点,遵循绿色电力的要求,同时还需要将可靠性作为一个重要的因素来进行考虑。电网智能化的前提是信息和通信技术的发展,因此就需要对信息交换的标准进行制定。这就需要重视接口的标准化问题,保证电网建设的标准是统一的,比如通信标准、分布式电源并网标准以及智能计量标准等,提供的接口应该是开放性的,从而保证通信架构也是开放的,这样在使用终端设备的时候就可以更加的方便。建设智能化通信技术:智能电网的载体是光纤、电力线通信以及无线通信;在电网企业的角度上来看,信息流既是电力流和业务流等一次变更的驱动力,也是电力流和业务流的二次辅助手段。因为,智能电网要求开放性的通信系统,所以就需要建设智能化的通信技术和一系列新的通信标准,从而让发电企业、供电企业以及用户和企业内部各个部门来共享信息,利用通信系统高速、双向、实时以及集成等特点来保证智能电网的信息交换可以实时进行。
3.结语
世界电力发展的一个重要方向就是电网的智能化,我国在智能电网的发展方面有着十分广阔的前景,但是要了解到智能电网的建设并不是一朝一夕可以完成的,它需要花费长期的时间来进行,在建设智能电网的时候,不仅需要面对众多的技术难题,还需要解决一系列的软科学问题,比如社会经济、发展战略、市场机制和经营管理等等。
近几年,信息技术不断发展,继电保护系统运行过程中的安全性和可靠性得到不断提升,但是运行过程中的继电保护系统属于刚性结构。在链接方式以及网络应用条件上,均需要提前设定。这些因素的存在降低了继电保护系统的自适能力。另外,要不断提升继电保护系统的运行速度和运行可靠性。这充分证明了继电保护系统的重构具有一定的重要性,从而极大的改善了我国智能电网运行效果。对继电保护进行重构的过程中需要注意的是:
(1)完整性,重构后的继电保护,要起到保护系统的最作用。
(2)低速重建,当一次性系统和继电保护相脱离时,导致其运行不正常,致使电网产生较大的事故,这就要进行继电保护系统的.重建,重建过程中利用最低功能,进而避免电网云心过程中出现故障。
(3)进行系统重构的过程中,需要将系统进行重新组合,进而满足继电保护的可靠性指标,使继电保护系统运行过程中的可靠性和安全性得到提升。
2继电保护系统重构方法
2.1继电保护系统重构准则
对继电保护系统进行重建时,应当满足以下原则:
2.1.1功能完整性。一般情况下,已经重构的继电保护系统应当和原有保护系统的功能相同或者超过原有的功能。并且,在某些情况下,对部分功能如保护工作速度或者选择性进行降阶或者解除,进而使系统最低安全指标得到满足。
2.1.2重构的快速性。因为一次系统不能和继电保护系统脱离,因此对继电保护系统进行重构的过程中,应当本着高效快速的原则。对多套保护需求进行重构的过程中,应当对最低功能进行维持,进而采取分步实施策略。
2.1.3重构的可靠性。继电保护重构时,需要对设备组合进行重新选择,因此对于重构的新系统而言,一定要保证其的可靠性指标能够满足相关要求。
2.1.4重构的经济性。对继电保护装置进行重构的过程中,首先要对资源进行重新划分。因此在可靠性得到保障的基础上,减少对资源的占用。
2.2继电保护重构通用模型
如上所诉,继电保护的重构也就是进行保护资源重新组合,其中包括资源、组合资源以及怎样组合三个要素。
2.2.1继电保护资源。结合继电保护系统的组成,可以把传统的继电保护系统进行划分,使其成为不同功能原件集合。例如,在重构过程中,可以将继电保护系统划分为互感器、通信通道、测量以及比较原件等功能原件。一般情况下,可以对继电保护系统内部的资源进行共享,尤其是数字化变电站,其具有一定的开放性和共享性特点,这些因素为资源的多种组合提供了方便条件[1]。
2.2.2继电保护资源组合的实现。进行继电保护资源的组合,可以按照给定原则进行继电保护内部原件的重新连接,或者对内部信号进行重新分配。传统的继电保护原件很难满足重构需求,但是数字化原件实现起来较为容易。例如,电磁性电流互感器在传输过程中,采用的是固定的连接方式,这就导致无法在线对其链接方式做出改变。但是光电子式互感器在输出过程中可以利用网络交互实现再分配功能。
2.2.3资源组合的方法。怎样对继电保护资源进行重新组合,是继电保护重构的关键性因素。在此过程中需要结合一次系统信息和继电保护装置状态对信息进行综合性决策和诊断。结合以上三个核心要素,可以将其分为功能原件层、重构执行层、协调层等。很多变电站将继电保护功能称为继电保护重构所需功能原件层。信息采集和分析决策计算机共同构成状态检测和重构执行层,主要对各个继电保护原件的状态信息进行采集,结合所采集的材料对运行状态进行诊断,从而对故障的异常原件进行确定,并明确代替原件的重构方案,再向各个功能原件下达重构命令。可以根据电网拓扑结构对多个区域设置决策处理中心。大部分情况下,区域内处理中心的计算机可以使这一区域对继电保护重构决策的要求得到满足,如果涉及跨区信息,则可以使决策层计算机进行信息交流,同时对其进行协调[2]。
由于智能电网继电保护系统为继电保护运行效果提供保障,进而使电网使用状况得到一定改善,对其进行重构的过程中,需要遵循以下策略:
3.1不断强化故障诊断功能
为了实现继电保护系统的重建,提升智能电网构建速度,进行设备重构的过程中,电网运行工程中可能发生异常状况。所以,相关人员需要及时判断这些状况,并对故障进行适当检测,从而将存在的隐形故障查找出来,并及时采取相应的措施。利用这样的方式。可以提升我国电网的安全性和可靠性。相关工作人员需要不断提升诊断功能,当对设备进行重建之后,降低故障的发生率,进而预防电网运行过程中事故的发生。同时,需要不断提升电网运行效率,进而建立安全可靠的系统。
3.2完善继电保护的系统功能
为了使继电保护系统的重构得到加强,需要使系统的自动化诊断和故障的排除功能得到提升,与此同时,还要对继电保护系统功能进行完善,从而提供良好的运行环境。对现代化领域中通信技术进行应用,为智能网络的运行提出了更高的要求。为此,需要不断加强继电保护的重构,这也是最为关键的因素[3]。装置运行过程中,需要对系统功能进行提升,并充分的发挥保护作用,进而使智能电网的科学性得以实现。
3.3继电保护系统重构的发展方向
为了提升继电保护系统的重构效果,就需要不断加强继电保护功能的单元和原件诊断。利用继电保护的重构,进而实现系统所要求的保护功能,为信息提供开放性接口。进行功能原件诊断的过程中,注重隐性故障的诊断。进而及时判断出硬件失效问题和动作行为错误等问题,使每个单元进行相互协调,使继电保护故障带来的电网故障被降低,提供安全可靠的电网运行环境,保护电网安全运行的同时,为人们的安全用电提带来一定保障。
4结束语
为了进一步实施智能电网,进行继电保护系统的构建是关键部分之一。进行电网保护系统的重构,可以为智能电网的发展奠定坚实的基础。在发挥各个功能时,需要加强继电保护系统的重构,进而提升系统自动检测作用和异常故障的检测能力,这样可以及时转换电网运行方式,及时解决运行过程中出现的故障,从而减少对电网正常运行的影响,提升智能电网的运行效率,推动我国电力事业的未来发展。
参考文献:
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0 引言
近几年,随着我国电网信息化程度的不断提高,真正实现智能电网一直是我国相关部门的重要课题,但在实现智能电网的过程中仍面临着一些亟需解决的问题,比如如何加强各区域电网骨干网架,提升电网稳定水平,增强电网运行的灵活性;如何建设坚强骨干电力网架,提高电网抵御多重故障的能力;如何完善电力相关企业信息化建设,实现与用户之间的信息互动等,面对这些实现智能电网过程中的绊脚石,只有解决掉这些实际存在的问题,才能真正实现智能电网,而解决这些问题的关键是如何利用好物联网技术开发智能电网,这是因为物联网通过各类信息传感设备,比如激光扫描器、全球定位系统、无线传感器、射频识别等,可将互联网和任何物品相连,实现人与物、物与物之间的信息交互和通信,因此结合物联网的相关技术特征,建立面向智能电网的物联网体系结构是很有必要的。物联网作为一种新型通信网络,已在很多领域取得了广泛的应用,比如物流、安全服务、建筑等,效果良好。
1 基于物联网技术开发智能电网概述
目前,智能电网和信息产业的发展已经被提升到国家经济发展的战略决策层面,我国电力系统面临的最重要的待解决的问题就是如何利用好物联网技术开发智能电网。首先电力部门应深刻理解物联网在智能电网管理平台中的应用,意识到把物联网引入到智能电网管理平台是在现有电力通信网的基础上,利用传感器网络扩展物物之间的通信方式,通过减少各个环节的人工参与度,达到提升电网安全系数的目的。同时,将物联网与互联网紧密结合在一起,实现各类网络的互联互通。通过利用物联网建立智能电网,建成的智能电网与现有电网相比,在很多方面都更具优势,比如业务范围更广、抗灾害能力更强、信息交互更快捷方便等。
很多年以来,我国都致力于研究电网通信技术,希望提高电网自动化水平,并取得了一些成绩。因此,我国必须从战略高度重视新一代电力网络的技术升级与设备开发等工作,构建更加安全、可靠、稳定的智能电网平台。基于物联网建成的智能电网应是一个高度集成的开放式系统,其业务主要包含三个层面,即电源、电网和用户,三个之间是相辅相成的关系,形成一个统一的整体,其应该是电力流、信息流和业务流高度融合和一体化的一个系统,另外该系统具备绿色环保、资源优化、防灾减灾等方面的技术支持。
参考物联网基本网络模型,结合不同阶段完成功能和支撑技术的差异,可把面向智能电网的物联网分成感知延伸层、网络层和应用层三层网络体系架构。
3.1 感知延伸层
感知延伸层的监测目标有很多,比如家居对象、电力对象和智能安防等其他对象。其中家居对象是指涵盖家庭水热电表和远程操控的智能家电;电力对象是指涵盖输、变、配、用四大环节中的各项数据,比如用户用电信息、设备状态信息和气象环境信息等;而其他对象主要是指一些短距离通信设备,比如RFID 标签、摄像头、传感器等。通过感知延伸层收集到的.信息,需要对其进行必要的分类和预处理,然后选用合适的短距离通信手段接入感知终端和互动终端,如此感知数据就出现在了终端设备上,而且还可以实现与用户之间的良好互动。
3.2 网络层
网络层包含接入网和核心网两种。首先应通过有效的方式消除各网络之间的差异,把感知终端和互动终端的信息依照数据类别和安全等级分别传至电力接入专网和互联网。电力接入互联网包括多种接入方式,比如太网、ADSL、3G、xPON等;电力接入专网主要包括电力光纤接入网和宽带无线接入网,通过电力接入专网,可有效实现对信息的实时监控、双向互动。
3.3 应用层
应用层是在分析智能电网各项业务需求的基础上,建立的电力应用平台。该平台系统通过使用传感手段,在采集大量数据的基础上对信息进行更加完善的管理和控制。此外,由于新型电网与传统电网相比,发生了很多变化,所以应在现有电力应用平台的基础上进行创新,建立新型感知互动平台,实现社会用户和平台之间的感知与互动。主要注意的是必须是在内外网相互隔离条件下连接感知互动平台与电力核心网,其间接互联必须有强有力安全措施保障。
4 建立物联网
对人类社会生活各个层面影响的效果建立物联网对人类社会生活各个层面影响的效果。
5 结论
通过建立面向智能电网的物联网体系结构,可有效解决现有电网条件下阻碍我国实现智能电网的诸多问题,促进我国实现智能电网的步伐。通过建立智能电网,能够提高电网资产利用效率,提高供电可靠性和电能质量,同时对人类社会生活各个层面影响深远,具有巨大的经济、环境和社会效益。
现阶段我国的电力通信网在终端的数据采集上还存在很多弊端,大量盲点无法消除,系统自愈和自恢复能力低;服务信息传输无法达到双向控制;系统内部多类信息都是独立存在的,无法全面实现信息共享;尽管系统的部分功能已经实现了自动化,但是由于诸多客观原因的限制,导致系统无法形成一个实时的有机统一体,因此整个电网的智能化程度还有待提高。
正因为现有电网存在太多的弊端,如何构建一个能够面向智能电网的物联网应用框架,使得电网具备全面感知、实时通信的特点,能够清除数据采集盲点,实现信息共享,达到实时监控、双向互动已是当务之急。
从内容上来看,面向智能电网的物联网充分考虑了电网各个环节的应用需求,然后确立了智能输电、智能变电、智能配电和智能用电四大模块,通过分析四大模块的应用需求,构建电力综合信息平台,该平台的作用是对数据进行实时处理分析,统一调配电力资源,实现与用户的信息双向互动,具体的操作步骤是以信息平台数据库为载体,通过采用云计算技术等方法,对海量信息进行有效处理,达到建立信息平台的目的,实现智能电网的内在要求。
针对下层的信息采集和传输,面向智能电网的物联网应用框架在不同阶段表现不一,具体来说:在感知延伸互动阶段,通过各种各样的方式全面的收集电网信息,收集电网信息的方式主要包括近距离通信手段、利用多种标识技术、利用RFID 标签等,全面收集了电网信息后,需根据不同环节的不同特点和技术要求,有针对性的对每个环节建立传感网络,同时为了保证信息的准确性,应利用多种近程通信技术采集更多的电网信息,不断完善信息网,进而达到提高信息真确性的目的;在信息传输阶段,新型电网以电力通信网为信息传输通道,传输信息时利用光纤或宽带无线接入方式,从而实现对全网信息的实时监控。
关于对智能电网的互动式节能优化调节技术进行研究的论文
智能电网是近年随着用电压力不断增加而开发出的新型电网调节系统,它不仅有着全面的调节电力资源功能,更能够对进一步的电力资源优化起到直接的作用。在经济迅速发展的形势下,各行业的生产与经营规模都在不断的扩大,人们对生活水平要求的同步提高也增加了对供电系统的负担。在电力能源占据能源主导地位的今天,社会生产面临着越来越严重的能源压力,我国电力产业只有寻求更加合理的节能方案,才能实现国家的稳定发展。
1智能电网节能调度功能带来的电力产业机遇
(1)对发电调控带来的机遇。对于电力企业的发电功能来说,控制发电的速度、发电量是重要的节能调度工作内容,同时节约发电能耗也是需要重点关注的工作内容。智能电网这体系的出现不仅能够实现高水平的节能调度,同时还能够以自动化、互动化的模式来实现更加智能化的电力能源有效控制。在我国对电力改革的关注度不断增加的背景下,电力企业渐渐分离为发电企业与电网调控单位两个方向,从根本上实现了厂网分离的电力管理模式,这种电力改革手段将电力产业的受利方分散化,使发电厂与电网控制分离成为一个单独的生产调节体系,智能电网的开发对于发电事业来说意义重大。通过智能电网的调控手段将能够使电力网络控制更加高效、灵活性更加,能够最大限度的满足电力节能调度工作的需要。智能电网系统对电网控制的日趋智能化,将为发电企业带来更为理想的节能调度环境,发电节能调度水平提升发电企业的自主性也更加强烈,能够拥有更大的自主控制空间,利于整个发电产业的发展;
(2)对用户用电调控带来的机遇。智能电网由于具有了更高水平的电量调节、输送控制能力,因此对用户用电来说也增加了更多的灵活性。以往在夏季出现供电压力时往往会通过定时断电的形式来实现对电网的卸压,保持日常其它时间的用电稳定性不被影响,然而这种调节手段虽然是比较有效的,但却与智能化的节能调度要求相距甚远,同时也缺乏人性化特点,即使在断电阶段用户有强烈的用电需求也无法得到满足。智能电网体系中完善的电网信息体系能够将电网的运行状态与调节操作等信息及时传达到网络上的每一位用户,这就能够使用户不仅可以接收到电网运行的信息,还能通过信息上传将自身的用电量需求及时传达给智能电网体系,实现电力的智能化调节和分配。这种互动式的'调节模式就是为了实现对电力资源的最大化节约,根据每一位用户的具体用电情况调配最为合理的电力优化策略,有助于提高国民用电的稳定性与灵活性。
2智能电网节能调度互动式的实现
(1)发电企业互动式节能调度的实现。发电企业是国家节能减排要求重点管理的企业之一,由于传统的发电形式是火电发电,因此会产生非常严重的污染物排放,要达到国家对电力行业所规定的排放标准就应当从节能调度入手。智能电网的互动性对于发电企业来说就是将电网的需求量进行信息反馈,使发电企业的发电指标制定有充分的数据依据。根据智能电网中的发电指标电力企业能够有更多的自主权限,例如某个区域电网的最大负荷为 7000 万千瓦,那么这一时期内的发电量就应当以这个标准为依据来决定发电量,从而能够更加合理的规模原料的用量与发展效率,实现对能源的节约和污染物排放量的有效控制;
(2)用户互动式节能调度的实现。供电网络的稳定状态主动权集中在用户方面,所以智能电网实现节能调度的根本在于和电力用户之间的信息互动。一方面用户自身的用电量存在一定的习惯性和规律性,另一方面电网的供需状态数据也能够被终端电力用户所接收到,使用户能够根据电网的供需紧张状态进行用电量的调整,实现整个电力网络的智能化互动式节能调度。国家电网在用户用电过程中的电能浪费主要是由于电力系统负荷波动造成的,如果能够加入智能电网的互动式调节就能够平衡电力供需状态,从而使电力系统的负荷趋于稳定,实现节能调度的目的。
3用户参与互动式节能优化调节的实现条件
(1)技术条件。目前智能电网已经接近成熟的网络体系为实现与用户之间的互动式节能优化调节提供了足够的技术基础,然而要实现高效的节能优化调节完善的信息化平台是必要条件。目前已经有 AMI 技术为实现这个信息平台提供了稳定支持,在此技术前提下建立起全面的智能电网互动式信息平台,将每位用户的信息实时传达至节能调度中心,再将智能电网的调度信息发送到每位用户终端,使用户随时能够掌握电网运行状况;
(2)政策条件。参与互动式节能调度系统是用户的自愿行为,从政府方面应当对这种行为予以积极的政策性支持,必要的可运用激励手段增加用户加入智能电网信息化平台的行为,例如通过对信息化平台的有效宣传让用户提高对智能电网互动式节能优化调节给自身带来的益处,或者是直接运用电费价格给予一定补偿的经济手段增加用户加入信息化智能电网调度系统的数量。
4结语
在智能电网不断普及的过程中,互动式节能调度是促进电网能源使用不断优化,逐渐向成熟化体系发展的重要手段,建立起完善的信息化平台将用户信息、发电信息等统一结合起来,将能够为我国电力行业节能事业提供有效的支持。随着智能电网体系不断推进,影响范围不断扩大、用户数量不断增多,信息化体系不断成熟,最终实现能源的有效节约。
3.1分布式发电技术并入智能电网标准设定
根据相应的规定得知,在分布式发电技术并入智能电网技术的过程当中,首先需要了解分布式发电技术的分布状况以及负荷增长的程度,之后以此为依据对分布式发电技术在智能电网技术当中的接入位置、接入容量进行适当调整。调整中需要依照相应的标准来开展工作,标准可以依照IEEEP1574内容来进行选择,本文对IEEEP1574进行了解之后确认,其标准适用于所有低于10MVA的分布式电源入网。
3.2分布式发电技术并入智能电网控制方法
分布式发电技术并入智能电网之后会发生一系列的问题,针对问题的特性进行分析可见,其大多数问题都存在难以控制的特性,因此为了保障分布式发电技术在智能电网当中的合理运作,需要采用相应的控制方法。本文主要介绍了电力电子技术、功率管理系统两种控制方法,具体如下文所述:(1)电力电子技术。在电力电子技术领域中,一种即插即用的技术受到了广大用户的青睐,本文通过前人研究了解到,此项技术能够对分布式发电技术与智能电网并行进行有效控制,控制侧重点在于协调性控制、能量控制。应用当中,首先采用电力电子耦合技术构建并行电路,此电路有两个显著的功能特点:①支持接口快速转换;②限制短路电流。其次,在电力电子耦合并行电路当中,可以始终保持短路电流低于额定电流200%,以此维持电路的稳定性。此外,虽然此项技术的性能良好,但同样存在一个“致命”的缺陷,即当电力故障发生之后无法恢复系统的电压与频率,不利于配电运作。(2)功率管理系统。此管理系统主要是针对上述电力电子耦合并行电路缺陷而设定的,其中包含了许多控制模块,可以针对电力电子耦合并行电路中的无功、有功电力潮流进行控制,因此可以作为电力电子耦合并行电路的终端处理系统。通过实际应用发现,功率管理系统具备3种不同的控制模式,即电压下垂特性调整、电压调整策略制定、电力潮流因子校正,因此该管理系统的灵活性也相对较高,可以避免电压下垂特性出现偏离、电力总线合理电压维持、校正电力潮流因子实现母线无功补偿。此外,因为功率管理系统本身不具备通信功能,所以也存在一定的弊端,对此本文建议电力单位采用相应的优化方法来进行改善,例如智能电网高级故障管理系统。智能电网高级故障管理系统能够在电力发生故障时,通过通信功能使分布式供电应用转化为孤岛模式,避免了故障的扩散。
4结语
本文主要分析了分布式发电技术与智能电网技术的协同发展,分析首先对分布式发电技术进行了概述,了解了此项技术的应用面以及应用优势,之后针对分布式发电技术并入智能电网技术后产生的问题进行分析,了解了此两项技术并入的难度,最终提出了两者协同发展的方法,主要包括标准设定、控制方法两个部分。
参考文献
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[2]吴朋.智能电网大数据处理技术现状与困境[J].电子制作,(12x):73.
引言
自智能电网技术的提出以来,我国供电范围就一直在不断的增长,此时集中管理模式将不再适用,因此在理论上需要在智能电网技术当中并入分布式发电技术,以此来优化电力管理工作。但在智能电网技术与分布式发电技术并入的过程当中,研究者发现了两个问题,即电网系统的监控和管理存在阻碍,使得两项技术的并入存在缝隙,为此本文将分析智能电网技术与分布式发电技术的无缝并入方法,同时探讨两项技术的协同发展趋势。
1分布式发电技术概述
分布式发电技术是一种灵活性高、经济成本低、运作有效的电力设备布置技术,适用于大规模电力需求条件下,此项技术并不是新型的技术其起源于90年代中期,所以其是一种较为传统的技术,在以往的应用当中,多数电力单位都会将分布式发电技术应用在风力发电、太阳能发电、燃料电池等发电模式当中,此类发电模式具有发电规模小、灵活度较高的特点,所以时常设立在一些普通住户附近,以此实现向住户直接进行供电的目的。而在不断的发展之下,分布式发电技术也得到了不断的发展,其完全脱离了最原始的发电模式与电力管理模式,相比之下发展之后的分布式发电技术具有4大优势,如下文所述:(1)可靠性。因为技术的发展,许多电力设备的先进程度也在不断提高,这意味着设备性能在不断提高,此时因为分布式发电技术中包含了这些设备,所以也代表了此项技术的可靠性增长[1]。(2)经济效益较高。因为设备性能的提高,所以在进行设备布设时,可以设备之间的距离,以此避免了远距离电能传输造成的线损,有利于电力单位经济效益[2]。(3)灵活性。灵活性是分布式发电技术原本就具备的特点,其能够将小型设备放置在任意位置,即使在电力应急的需求下也可以随时应用[3]。(4)环保性。结合上文所述可见,分布式发电技术主要应用在风力发电、太阳能发电、燃料电池等模式当中,这些发电模式的发电能源均为高环保价值的能源,因此体现出分布式发电技术的环保性。
2分布式发电技术并入智能电网之后产生的问题
2.1系统规划影响
在智能电网的'应用之下,电力数据的产出量已经达到了一个很“恐怖”的地步,并且在大量数据的交错之下,数据整体的复杂性也大幅度增长,在此前提下,直接将分布式发电技术并入智能电网当中,无疑是一种增加数据产出、提高数据复杂性的举动,在高复杂性的条件下,电网系统规划预测会受到极大的阻碍。此外,因为分布式发电技术当中包含了多种能源,这些能源的应用方式、应用规模都造成智能电网系统规划难度上升。
2.2对电网系统稳定性造成影响
在单一的智能电网角度上,其配电运行的设置模式为单项模式,在此模式之下对电能配送的潮流、电压等进行监控管理,此时直接将分布式发电技术并入其中,就导致单项模式发生了改变,例如分布式发电技术中的光能应用,会产生与普通发电电能规模、速率不同的电压,此时单项模式就需要对这种电能潮流进行处理,而单项模式能效的局限性决定了其处理结果合理性不足,容易出现电能潮流方向、大小的变动,此时在电力设备的角度上,就会出现一系列异常,例如短路、断电等。
2.3配电网实时性的影响
同样在单一的智能电网角度上,其本身的电能监控工作是由统一的电力管理组织来完成的,会形成无源放射状电网模式,管理单位只需要针对此模式进行管控即可,但是当并入分布式发电技术之后,会导致无源放射状电网发生质变,即如同上述的光能应用问题,就会导致电能传输的速率存在差异,此时就无法保障配电网数据传输的实时性,此点在电能配送角度上是绝对不可以出现的一项问题,值得相关单位重视。
2.4对继电器保护装置的影响
在以往的无源放射状电网模式之下,当电力配送出现了故障问题,只需要对断路器进行操作,使此设备跳开即可进行故障清理,但并入分布式发电技术之后,配电网结构就发生了变化,当出现故障现象时,故障点不单会存在无源放射状电网的电流,还会存在分布式发电技术当中的电流,此时如果仅对断路器操作是无法实现故障点断电的,该现象就体现出继电器保护装置的保护效果不足的问题,究其原因就在于分布式发电技术的并入。
智能电网与电力市场之间的作用论文
现在世界各国都在推广使用智能电网,虽然各国的目的不尽相同,但是智能电网推广使用也慢慢的促进了智能电网的发展。从长远的利益来看智能电网的发展,在提高用户的可选范围、扩大新能源的建设和充分利用需求资源和缓解市场压力等方面发挥了重大的作用,作为传统的电网,在智能电网发展的前提,要怎么处理好和智能电网的关系呢?
首先是智能电网对电力市场的基础性作用,实现智能电网是在数字化应用和自动化技术等方面为基础上进行开发的,智能电网具有较强的兼容性和互动性以及经济性的特点,智能电网与电力市场的发展是互相影响和共同发展的'。电力市场是智能电网的用户端,电力市场通过开放用户选择权,电力市场的开放程度在一定程度上影响了智能电网的供电以及配电的模式,而且智能电网在用户的需求下在不断的向前发展。从以上可以看出,电力市场是智能电网双向互动的基础,并通过客户的选择来带动智能电网的发展。
其次智能电网推动电力市场进行改革,电网作为电力市场的基础,智能电网要改革和发展,必然和电力市场要进行系统化的配套改革,随着电网建设的不断加快,用户参加的人数越来越多,将电力电网的改革转变为整个社会性的改革,为电力市场注入更多的发展动力。而智能电网市场给用户带来的经济效益将会是用户更加的支持电力市场的改革。