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1.1具体运用
(1)电能的质量优化技术在对电能进行质量等级划分以及完善评估方法体系的基础上,才可以应用该技术。首先分析供用电的接口所具备的经济性能,在此基础上建立起两个评估体系:用户经济性以及技术等级。随着法律法规的不断完善,促使智能电网的建设逐渐优质、经济。电能的质量优化技术的应用,包括电气化铁道平衡供电技术、直流有源滤波器相关技术、统一电能质量控制器、自适应静止无功补偿技术以及连续调谐滤波器关键技术等。这些技术在大大提高电能质量的同时,还能够降低成本,所以应用空间较广。
(2)高压直流输电技术在当前的直流输电系统中,采用交流电的环节占多数,但是输电过程是用直流电的。采用高压直流输电技术,通过控制换流器,实现整流或者逆变状态。在一些较轻的直流输电系统中,使用由可以关断的元件组成的换流器,它不仅能够提高输送的稳定性,还具有较高的经济性能。在能够应用在近、远距离直流输电工程中,还能为一些孤立的地域例如海岛供电。在我国的远距离输电中,高压直流输电技术应用相当广泛,并且其将向更大容量、更远距离的输电工程方向发展。
(3)柔性交流输电技术将清洁度较高的新能源等输入电网,柔性交流输电技术是主要技术,即在电子技术以及相关的通信和控制技术,微处理以及微电子技术的基础上形成的技术,可以灵活控制交流输电。对于我国目前的智能电网建设,电压很高的输变电是其主要基础,在整个建设过程中,柔性交流输电可以将一些新的清洁能源输送进去,并且将能源进行隔离。随着生态经济的发展与要求,在智能电网建设中,该技术的需求将不断增长。将先进的控制技术与电力工程技术相结合,从而实现对电网的控制和调节,促进其稳定运行,同时大大降低输电过程中的损耗,提高输电线路的输送能力。
(4)能源转换技术众所周知,低碳经济能源是未来社会的能源发展方向。低碳经济能源的核心,就是采用先进技术对能量的转换过程进行创新,以实现能源的高效利用。换句话说,就是控制能源的消耗量,对环境的排放以及污染,使其在最低水平。目前世界上利用最多的用于能量转换的能源,就是太阳能,风能等自然能源。
1.2关键运用
(1)建立灵活坚固的网络拓扑作为智能电网的根基,网络拓扑结构,倘若拥有一个灵活坚固的拓扑结构,则可以为智能电网的发展提供一个良好的发展环境。目前,我国的资源与劳动力分布不均衡,为了解决这个问题,可以实施各种联网工程,综合利用资源,追求最优的效果。但是问题的关键就是如何设计联网结构呢?又如何避免或是解决网络的运用所带来的现实的问题例如网络安全隐患呢?从这些问题着手,更好地设计网络结构,以满足更高的要求,因此灵活而坚固的网络拓扑结构应用而生,而此结构,也正符合了未来智能电网的发展要求。
(2)开放通信系统改革开放,开放了社会事物的生长环境。智能电网的发展也应该与时俱进,开放通信系统,而在开放的同时仍需注意一致性,只有在符合标准的前提之下,才可以扩大通信系统的范围,尽可能地做到全方位的覆盖。
(3)配备先进的'电力电子设备先进的电力电子设备,对于改变电能质量起着非常重要的作用,同时作为能量转换系统的硬件设施,对能量转换系统的效率也有着一定的影响。面对这样一个信息化、科技化的时代,我们只有配备比较先进的电力电子设备,才能适应各种新型的电力系统,才能更好发展智能电网。
(4)建立灵活调度、广域防护系统在电网建设中,调度是关键环节之一。现有电网系统,对调度的灵活与智能化提出更高的要求,而这也是调度发展的核心,更是未来智能电网发展的方向。灵活的调度,是合理进行资源配置的先决条件,在增加风险的防御能力的同时,还能够提高管理效率。调度的灵活、智能化,使得涵盖广阔领域的网络,合理有效地调拨各种资源,最终达到资源最高运用。
2结束语
目前在国际上,智能电网处于发展的初期,我国的智能电网在电网中还属于新兴事物,其发展速度势必会越来越快。智能电网的发展仍需逐步完善和丰富,在迎接机遇的同时面临着挑战。智能电网的发展,不仅推动电网的发展,还能够推动经济、能源等的高速发展。我们相信,随着时代的进步与科学技术的发展,智能电网一定会推动电力系统的变革,逐步发展形成中国特色,为人们在日常生活和工作中的质量保驾护航.
1智能电网的基本特点
智能电网是在现代电力工程技术体系基础上建立起的新式电网系统,是电力网实现柔性控制、交互控制、实时控制的新型结构和系统,特别在新兴电力技术、计算机通信技术和网络技术的前提下,智能电网更是具有着新的生机和活力,是电网与电源建设的主要潮流和方向。智能电网的优势在于实用性强,运行和维护的经济性高,特别对于市场化的电力交易和电力建设智能电网更是具备着优化配置、系统稳定、能耗较低等优势,对于预防电网出现大面积故障,降低停电事故经济损失,抵御自然灾害和特殊情况有着显著的适应能力。特别是智能电网具有结构和系统上的自愈能力,依靠冗余结构和备用设备在故障发生时可以自动进行自我修复和自我调整,这是传统电网系统、结构所不具备的'功能。此外,智能电网可以设置自身的预警系统,能够对各类特殊情况和故障加以全面掌握和明确诊断,为电网运行、维护、修理提供针对性、有效性的建议和措施,方便做出科学的结论,同时做到对各类风险的提前预警,实现对各类问题的提前告知。
当前,电力工程技术中的电源技术、谐波调节技术、智能输电技术、整流技术是智能电网建设中应用的核心技术。在智能电网建设中应该优化电源技术,通过恒频电源技术、直流电源技术、交流电源技术的针对性应用,提高智能电网的电能质量;在智能电网建设中应用谐波调节技术,做到对电网内谐波的有效控制和消除,对智能电网经济性、安全性、稳定性的有效保障;在智能电网建设中应该合理应用整流技术,通过晶阀管变流设备、整流装置、逆变设备的应用,提升智能电网运行的稳定性,在扩大电网容量的同时,预防电压出现波动而造成对整个电网的影响。
3.1合理运用质量优化策略
在智能电网建设中应该运用电力工程技术的质量优化策略,将智能电网划分为不同的层次和等级,从经济性和建设性的角度出发,构建智能电网的完整而协调的体系,进而确定智能电网建设的重要参数和技术系统,构筑智能电网的质量评估体系、经济运行体系、电网运行体系,实现对智能电网建设目标质量上的根本保障。
3.2合理运用能源转换技术
在智能电网建设的规划和实施过程中,要采用倾斜的政策和方式推进能源转化技术的全面应用,降低智能电网建设和运行过程中能源的消耗,实现能源低污染、高效率地转化,以此来构建智能电网的运行新方式,使能源得到更加充分地利用,做到对低碳发展、高效电网建设的基本支持。
3.3推行柔性输电技术
柔性输电技术是指在智能电网系统中应用微电子技术、电力工程技术、现代通信和控制技术而形成的动态性、交互性的电力输送技术。智能电网建设过程中柔性输电技术是重要的前提,应该在智能电网建设将控制体系、电网系统、输变电设备进行整合,实现对智能电网的智能与实时调控,在增加智能电网稳定性和安全性的同时,做到对智能电网能耗的全面控制,起到对智能电网输送电安全和效率的有效保证。
3.4开发新型高压直流输电技术
智能电网建设过程中高压直流新型输电技术处于核心的位置,也是电力工程技术实际应用的突破口,应该将控制换流器技术作为高压直流输电技术的中心,通过控制换流器的科学设计和严谨施工作为实现智能电网建设稳定性和经济性的保证。要在智能电网建设中不断扩大高压直流输电技术的应用范围,提升高压直流输电技术的运用质量,使智能电网的容量进一步扩大,智能电网的服务和供电范围进一步提升。
4结语
智能电网建设是社会基础设施和电网建设的重要项目,特别是在电网结构调整和市场化进程加快的环境中,智能电网建设改变了整个电力行业和能源系统。在智能电网建设过程中,要采用系统性、工程性的方法,将电力工程的科学和技术全面而合理地应用到智能电网建设中,建立电力工程科学技术运用的模式和体系,构建智能电网的结构与功能,实现对电力系统、能源系统、社会结构、生产方式深层次的变革,促进经济的持续进步和发展。
智能电网建设中电力工程技术的运用论文
摘 要:本文先介绍智能电网的特点, 再分析建设智能电网的意义, 最后说明智能电网的建设过程中电力工程技术发挥的作用, 以期促进智能电网的进一步建设。
关键词:智能电网; 电力工程技术; 电网建设;
智能电网采用测量技术、传感技术以及先进的控制方法与设备, 具有高度的互动性、自动化、数字化以及信息化的特点, 能够充分满足用户稳定、持续、安全的用电需求。
1、智能电网的特点
1.1、智能电网性能优良
智能电网发生干扰或故障时, 由于受到相关设备的控制, 不会导致大范围的停电, 能够为用户提供持续稳定的电能供应, 因此能够缩小停电导致的影响范围并尽量降低影响。面对外力破坏、自然因素影响时, 常规电网已经发生故障, 但智能电网仍能持续稳定地供电, 智能电网优良的性能将表现得更明显, 因此采用智能电网能够有效保证电力系统的安全与稳定。
1.2、兼容性强
智能电网具有极强的兼容性, 能够实现不同能源的合理、有序接入, 比如能同时接受分布式微电网、电源的接入, 也能满足可再生能源的接入, 从而满足用户的多样化需求。
1.3、能实现自我修复
智能电网的建设过程中采用了大量先进技术, 因此在连续运行过程中能实现对自身运行状态的监控与预警, 发现故障时能由智能系统予以诊断, 即使采取隔离措施, 并通过自我恢复实现自我修复。
2、建设智能电网的意义
智能电网以自身的优越性成为国家电网的发展趋势, 对缓解我国的能源短缺作用明显, 对保证电网的运行安全性、自动运行效率等均具有极为重要的, 同时建设智能电网能带动一大批相关产业的进一步发展, 因此对我国的经济发展具有重要意义[1]。
智能电网对环境造成的损坏更小。以往的电网对资源的利用率不高, 难以实现完全利用资源, 在导致资源浪费的同时也对环境造成了破坏。智能电网建设完毕后, 能够实现对资源的充分利用, 因此对环境造成的影响更小。
智能电网与传统电网的重要区别在于智能二字, 智能电网具有较高的自动运行能力, 这是传统的电网无法比拟的。对我国的国民生产而言, 短时间的停电将导致人们的生活、企业的生产都受到重大的影响, 停电时间越长则对生产、经营造成的影响越大, 因此必须保证电网的安全性与稳定性。电网发生故障时, 传统电网需要人工排查并采取相关措施进行治理, 因此发生故障后需要花费较长的时间进行一一排查, 对生产经营造成严重的影响, 而智能电网具有自动检测功能, 日产的运行管理维护过程中能够实现对电网运行状态的自动监测, 发现隐患时及时排除, 做到防患于未然, 因此发生停电事故的可能更低, 即使发生停电事故, 也能精确地提示检修人员故障的发生位置, 进而做到精准维修, 缩短停电时间, 减小停电对生产经营造成的影响。
建设智能电网的过程中需要多个专业的配合, 因此建设智能电网能够实现其他相关产业之间的配合, 建设智能电网的过程中能够通过不同专业之间的合作实现相互促进, 对带动相关产业发展具有明显的作用。
3、智能电网建设过程中电力工程技术的运用
3.1、输电环节
智能电网能够得以正常运行的前提是电网的输电线路稳定、电能的质量较高, 电力工程技术的中的无功补偿技术、谐波抑制技术等在这里发挥了重要的作用。智能电网建设过程中的不断实践以及电力工程技术的'不断创新使得一大批采用了电力工程技术的新型装置得以运用到智能电网建设过程中, 较为典型的包括薄型交流变换器以及超导无功补偿装置等。
高压直流电这一输电方式适用于输电量较大、输电线路较长的供电工程, 我国智能电网的建设过程中在采用直流电进行长距离、大容量的供电工程中的同时, 还采用了应用新型电力工程技术的新设备。例如供电线路两端的逆变阀、整流阀中采用了晶闸管变流装置, 运用这些新设备、新技术能够明显提升电网的容量以及运行过程中的稳定性, 对防止电压不稳定、突然停电等作用明显, 能够明显提升供电稳定性, 因此成为智能电网供电环节中的发展趋势[2]。
柔性交流输电技术能够实现对电网运行过程中的交流输电的控制与传输的作用, 这一技术将微处理技术、电子技术、电力技术、通信技术与控制技术等予以充分结合, 进而为电网提供较为清洁的电能, 能够实现对交流输电予以迅速、灵活的控制, 通过提高无功功率以及感应的方式提高输电过程中的效率与输电质量, 对减少电力经过线路传输过程中产生的损耗作用明显, 也能极大程度提高交流电网的输电过程中的电网运行稳定性。
3.2、发电环节
发电过程中, 采用新型电子设备控制并转化电能, 能够极大减少机电设备运行过程中产生的损耗, 因此对提高机电设备以及发电设备的工作效率作用明显, 也能提高资源的利用率。电力工程技术在发电过程中能源形式的转变过程发挥作用的同时, 也能监测电网运行过程中的能源消耗。
热力发电仍然是当前我国的发电系统的主要发电方式, 当前我国已经充分重视对自然环境的保护, 开展了对空气污染物的大力整治行动, 因此有必要积极开发并利用新型能源, 减少传统火力发电过程中导致的温室效应以及大气污染。能源转化技术能够实现充分利用资源, 与当前的低碳经济的理念是相符的, 因此对减少发电过程中对环境造成的破坏作用明显, 未来电网的发电方式将逐步向无污染、高效率、大范围的发电技术转变, 例如光伏发电技术等。我国当前已经着手研发大规模的电厂并网, 但是能源转换技术的发展水平仍然与世界水平存在一定的差异。这就要求加大对能源转换技术的投入力度, 加大资金与技术的支持力度以研究能源转换的关键技术。
电能的质量优化技术能够实现对电能的质量评价、确定电能的等级并提升电能的质量。电能的质量优化技术包括了自适应静止无功补偿技术、平衡供电技术等, 采用了这些新型电力工程技术的智能电网的电能稳定性更高、电能质量更高, 对减少经济成本也具有明显的作用。
3.3、电源方面的运用
客户的用电需求不同导致用电设备、用电方式也不同, 根据可以分为对交流电源、直流电源以及恒定电源的需求等, 智能电网的建设过程中采用电力工程技术能够充分满足用户需求, 从而将不同的电源运用于不同的供应需求中。对大型电子设备提供高频开关电源, 对变电所可以同时运用直流电源与交流电源, 蓄电池的充电过程中则多采用直流电源[3]。
4、结束语
我国电网的建设水平的高低受到建设过程中电力工程技术的运用程度的影响, 而电力工程技术的发展程度则决定了我国智能电网的建设水平, 为了促使我国的智能电网能够实现全面建设, 不断研究电力工程技术是非常有必要的。面对经济全球化的发展趋势, 国内外市场的资源都应予以整合以加快电力工程技术的发展。建设智能电网的过程中, 具有较高素质的专业人才始终是电力工程技术的发展源泉, 因此需要加大对专业技术教育的培训力度, 培养出大量专业技术人才, 同时还需要积极引进国外的先进技术, 吸收先进经验并与我国的国情相结合, 通过实现电力工程技术的不断发展与创新提高我国的智能电网的建设质量。
参考文献:
[1]李石, 赵苏虹.智能电网配电自动化技术的发展研究[J].科技风, (30) :167.
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[3]孔菁, 李广凯, 王庆红, 等.智能电网技术在电力系统规划中的应用与发展趋势[J].科技创新与应用, 2018 (27) :42+46.
(1)我国电力系统输配电的效率还有待提升,电网在运行过程中仍旧不能适应环境的变化和用户需求的变化,智能电网要想提升性能,满足各种功能要求,就必须将电力工程技术作为支持。因此,当前我国电力企业非常重视对电力工程技术的研究,事实证明这些技术的应用的确大大提升了电网的输配电效率,故障发生的频率也大大减低,满足人们对用电安全性和稳定性的要求[1]。(2)电网系统在建设和使用过程中存在能源浪费现象,为了解决这一问题,人们提倡在发展智能电网时加强对可再生能源的利用。利用风能以及太阳能一类的可再生能源具有一个典型的特征就是利用点分散,且电网运行的稳定性大大降低。因此在建设智能电网的过程中,要将这些可再生能源的收集与调度作为重点,这就需要电力工程技术提供支持,提高电力系统的适应性,实现可再生能源的大规模利用。
2.1柔性直流技术的应用
2.1.1应用
该项技术的灵活性较高,且具有环保性的特征,将其应用于智能电网中,可以实现新能源并网,向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式,不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制,同时可以实现四象限运行。另外,采用该项技术不需要换流站之间实时通信,就是可以对换流站进行独立控制。国家十三五规划中,将风力发电作为新时期重点建设内容,风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难,这与风能的间歇性、不确定性有直接关系,影响了电力系统的稳定性。柔性直流技术的应用就可以缓解这一问题。我们知道,电网互联可以实现电能互济,提高能源利用率,但是电网互联会引发一个比较严重的问题就是短路电流超标,影响电力系统的稳定性,柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面,但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长,我国已经将该项技术应用于实践中,我国某风力发电厂挂网运行,就实现了柔性直流输电技术的应用,该工程的电气主接线图如图1所示。表1则为工程中柔性直流输电系统中所使用的换流器的参数。
2.1.2发展方向探究
考虑我国智能电网发展水平以及未来一段时间内的建设重点,笔者认为柔性直流输电技术的研究应该从以下几个方向开展:①将智能化直流输电技术作为研究重点;②开始着手研究三级直流输电技术;③换流器应用的相关技术;④高压大容量柔性直流技术[2]。
2.2电能质量技术的应用
该项技术已经被很多发达国家应用于智能电网建设中,就是使用一些特定的装置或者是电力工程技术提高电能质量。电能质量问题不仅影响供输电的稳定性,同时会造成巨大经济损失,虽然目前还没有这方面的统计,但是这一问题已经逐渐引起重视。由于我国在对这方面研究的起步较晚,因此诸如统一电能质量控制器等补偿技术的研究仍旧处于模拟仿真阶段,应用于实际中的并不多,电力工程技术装置也缺乏统一的技术标准。从实际应用的角度来说,应用电能质量技术之前,需要先建立一套完善的电能质量评估体系,为电能质量技术的应用打下基础。未来一段时间内会将研究重点放在电能质量控制器的实际应用上,其可以对蓄电池充电和放电过程进行调节,高峰期保证供电量可以满足要求,低谷期避免资源浪费。
2.3能量转换技术
未来电力领域对于智能电网的要求不仅仅是安全性和稳定性,同时要求系统运行过程中做到低能耗和低污染,逐步降低不可再生能源的使用量,同时减轻对环境的污染,这些都需要能量转换技术的支持。目前,群聚功率调节技术以及间歇式电源能量转换技术已经进入细化研究、初步应用的阶段,新能源在智能电网系统中的大面积应用将逐步实现[3]。
2.4电力工程技术在智能电网各个环节中的应用
2.4.1电源领域
电源装置是电力系统运行的基础,电力工程技术可以根据智能电网的需要为其提供各种类型的电源,可以是直流电源,也可以是变频电源。例如,通常情况下智能电网蓄电池充电时会采用直接电源,而电力工程的应用就提高了变电所使用电源的灵活性,可以根据实际需要选择交流电源。同时,在对智能电网进行监测和控制时,需要使用各类计算设备,可以根据设备型号合理使用高频开关电源。
2.4.2发电环节
发电环节是智能电网发挥作用的第一步,这一过程中仍旧需要电力工程技术的支持。一方面,要利用基础设备实现其他类型能源向电能的转化;另一方面,要对耗电量进行检测和控制,防止出现浪费问题。在满足发电需求的基础上,要尽量减少机电设备的使用,提升整个系统的运行效率。当前,半导体功率元件的容量越来越大,无功发电技术以及电气传动技术等新型电力工程技术的应用越来越广,有效提高了发电效率。
2.4.3输电环节
输电线路在运行过程中受到很多因素的影响,除了线路本身以外,还会受到外界环境因素的影响。由于输电线路安全问题导致系统故障的案例有很多,这里以安徽省输电线路故障统计为例,最典型的就是线路遭到雷击以后跳闸,截至,雷击跳闸事件共发生25起,近几年有下降趋势,这类事故相对分散,在宿州、安庆、滁州等地都发生过这类事,雷击事故都发生在雷雨天,会对输电线路造成很大损伤。为了解决这一问题,加强对输电线路的保护,当地供输电管理部门建立了差异化防雷措施:①减小避雷线的保护角,适合于原线路保护角在5°以上的情况,如果线路本身保护角大于5°,防雷效果不明显;②降低塔杆接地电阻,安徽省山区较多,塔杆接地电阻超标现象比较明显,一般根据土壤情况确定降低接地电阻的方法;③在输电线路中安装避雷器,避雷器和绝缘子串连,提升输电线路耐雷水平,防止出现绝缘子闪络问题。这种方法效果非常明显,但是保护范围有限,可以对以往安徽省雷击跳闸数据进行总结,在输电线路雷击事故高发区安装避雷器。
3总结
随着社会经济的发展,各个领域对电力的需求越来越大,智能电网的大面积建设和使用已经势在必行。实践证明电子工程技术在智能电网建设过程中发挥着不可替代的作用,本文就研究了这些技术在智能电网中的具体应用,旨在为智能电网建设的相关研究提供参考。
参考文献:
[1]吴俊勇.“智能电网综述”技术讲座第四讲:电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子,,10(12):04:67~70.
[2]曾鸣,李红林.系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向―――印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J].中国电机工程学报,,14(16):25:175~181+=24.
[3]姚永嘉.浅析智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用[J].山东工业技术,,15(10):22:231.
我国智能电网技术研究论文
1建设智能电网所涉及的技术应用
1.1要建设灵活的电网结构
智能电网的基础就是要建设稳定灵活的电网结构,这是由我国的国情来决定的。我国在能源分布和生产力布局上非常不平衡,无论是现在,还是将来,想要满足社会发展对电力的需求,就必须进行远距离、大规模的输电。特高压输电由于输电容量大、耗损少,以及保护环境方面具有独特优势,因此建设特高压电网成为了必然选择。随着电网规模的不断扩大和电网稳定性问题的突出,因此要提升主网架结构的规划要求,建设稳定、灵活的电网结构,以减少自然灾害或突发事件对电网电力的影响。
1.2要注意网络安全
智能电网不仅要有应对突发事件的能力,还要能进行实时监测和分析,对可能发生的故障进行风险预测,对已发生的危险进行应急处理。在这一过程中,智能电网需要不断地对企业的资产管理和运行平台进行整合和集成,因此,宽带通信网和无线通信将会在智能电网中扮演着越来越重要的角色,这时要格外注意网络安全。
1.3进行智能调度
智能电网是未来电网的发展趋势,其中,智能调度就是将现有的调度平台进行功能扩大,最终建立起一个同步信息的网络保护和紧急控制技术,是一种新技术和新理论。要建立起多道安全防护的综合防御体系,比如对电力系统的元件进行保护和控制等。智能调度的核心是在线实时指挥,对灾害进行防治,避免发生大面积的连锁故障。
1.4实现多种能源的接入
如何安全、可靠地接入各种可再生能源和分布式能源电源是未来智能电网发展的一大挑战,分布式能源主要包括分布式发电和分布式储能两种。其中,分布式发电技术主要包括风力发电技术、燃料电池发电技术、微型燃气轮机技术、海洋能发电技术、太阳能发电技术以及地热能发电技术;分布式储能主要包括超导储能、蓄电池储能和飞轮储能。我国在风能和太阳能等可再生能源的地理分布上是极度不平衡的,需要一个结构性强、备用充足的电网来保证其稳定进行。随着智能电网各种电能的'接入,风电量的增加,需要对风电场的精度和计算速度进行精准计算,对风电场的规划和运行提出更高的要求。
2结束语
每个国家的能源和人口分布以及电网使用情况是不同的,因此各个国家对智能电网的认识并不一致,虽然存在地区差异性,但是在现代信息技术的利用方面和控制技术实现方面,电网智能化已经成为了普遍的共识。我国受国际金融危机的影响,对电力的需求有所下降,但是这也在无形之中为调整和优化能源结构提供了时间和机遇。智能电网的运用可以提高企业的运行效率,也可以降低投入成本。通过对电力各个部分的优化管理,可以实现智能管理和节省电费,并增加可再生能源的使用。我们国家的智能电网发展是一个长期系统性的工程,不仅要涵盖国外智能电网的技术和范畴,还要建立电网骨干,建立起一个以特高压电网为骨干的智能电网技术,那时,带有中国特色的电网技术将引领国际智能电网发展的潮流。
未来智能电网中超导电力技术研究论文
摘要:随着社会经济的不断发展,电力企业的发展也极为迅速,尤其是智能电网的发展更是取得了很大的成绩,为我国电力企业的发展创造出更多的机会。但是,智能电网的发展不能满于现状,应充分结合先进的超导电力技术不断提升其综合技术,促进智能电网系统的可持续发展。
关键词:超导电力技术;智能电网;应用
随着电力技术的不断发展,智能电网已逐渐成为电力企业的重要组成部分。在近几年,电力企业也不断地尝试应用新技术、新设备、新科技,其中超导电力技术对智能电网的辅助效果最为明显,不仅能够优化智能电网的运行效率,更能提升电力系统运行的安全性和稳定性。
1超导电力技术
从理论上来讲,超导电力技术就是利用超导体的特殊物理性质与电力工程相结合而发展起来的一门新技术。超导体具有自身电阻突然消失的电阻特性,超导电力技术主要借助超导体的特性,将其应用到电力系统中[1]。目前,超导电力技术的研究已成为我国重点研究项目之一。
2超导电力技术在未来智能电网中的应用
国际超导技术领域专家普遍认为,新一代的超导技术,如钇系高温超导带材,在未来将很快商品化并全面引入应用。美国的“电网2030计划”已经将超导技术放在了重要位置,将引发全世界范围内对超导技术的应用创新。继美国之后,欧洲、日本、韩国等也相继宣布了发展超导技术的相关计划,全世界正式进入了超导技术竞争态势。面对这一世界形势,我国应及时部署超导技术应用战略,充分发掘和利用国内各种资源优势,鼓励超导技术创新,加大超导技术科研投入力度,将其作为关系国计民生的重大战略来看待,以抢先占领世界超导技术高地。具体而言,将超导技术应用于未来电网,有以下好处。
2.1降低电力系统线损率
当前我国电网规模和容量正在快速增长,整个电力系统运行过程中的短路容量也在不断增加。大量的短路电流如果得不到限制,必将对电气设备产生破坏性影响,超导电力技术的引入为解决此类问题提供了方向,使电力系统的安全性得到提高,线损率得以降低。智能电网在供电过程中具有高效性、降低运营成本、减少线损等能力,这是提高电力系统运行水平的关键。尤其是应用超导电力技术后,智能电网的运行效率得到了提高,如使用高温超导线材后,电缆能够超导无阻,更有效地提高了电流能量的传输能力[2]。在一些大城市以及一些特殊场合的供电中,电缆极易产生线损,线损量过大会对电力系统造成一定的影响。将超导电力技术有效地应用到这些大城市以及一些特殊场合供电中,能够大幅度降低电缆的损耗率,同时还能有效地提升电缆的传输功率。而且,相比于传统电缆,超导电缆受环境影响极小。从整体上看,超导电缆更适合大城市以及特殊场合的供电,不仅能够有效节约土地的占用率和建设资金的消耗量,更能节约安装空间,与传统的电缆线路相比安装也极为方便,有效地节省了人力、物力和财力。
2.2有效提升电网输送电能的质量
电能存取是电网输送过程中一个重要的环节,是确保电网平稳安全可靠运行的关键。目前采用的技术主要是抽水储能技术,这种技术可提供长时间的大功率,但反应速度过慢,难以应对瞬态电能质量与功率失衡造成的冲击,无法及时对失衡状态进行必要的补偿,这就使电网输送电能的质量大打折扣。超导技术的引入,可以较好地解决这个瓶颈问题。电网输送电质量是一直困扰电力企业的主要问题之一,电网系统在运行过程中,输送电质量可能会受到内部和外部因素的影响,致使电网输送电质量不高,尤其是一些大功率远距离输变电系统,输送电质量更是受到极大的影响[3]。将超导电力技术应用于智能电网,能够有效改善这方面存在的缺陷,可以利用大型超导储能装置实现大功率远距离输变电系统的稳定运行,在此过程中超导储能装置能够瞬时吸收或释放能力,避免了传统电网输送电过程中出现的频率波动现象,而且超导储能装置还能沟通电压的无功支持,确保电压的稳定性,从而有效提高电网输送的电能的质量。
2.3提高可再生能源的利用性
随着社会经济的不断发展,能源的开发和利用率也在逐渐提升,而能源枯竭问题是世界各国所关注的焦点。电力企业的发展虽然能够进一步满足人们对电能的需求,但是也消耗了大量的能源。为了减缓化石能源消耗,可以采用可再生能源来进行发电,这是未来智能电网发展的必然趋势。新技术、新设备、新产品的不断应用,对提高电网的运行效率有极大的'作用[4]。但是,在可再生能源利用和开发过程中发现,由于可再生资源具有不稳定性、间歇性等特点,电力系统的工作状态不稳定,使得电力系统运行的安全性、高效性、可靠性、灵活性等受到了一定的限制。应用超导储能系统能有效地改善电网的储能备用,对提高可再生能源的接受和储存率有极大的作用,可充分提高可再生能源的利用率。而且在利用超导储存装置对配网进行供电的过程中,也会增加电网供电的稳定性,进而提高配网系统的运行效率,确保为客户提供稳定、可靠、安全的用电环境。
2.4提升电网对外部影响因素的抗性
现有的电力系统存在多电压等级现象和交直流电共存现象,加上采用传统的铝线铜线作为导材,设备易老化,易超载,受天气等外部因素影响大,对整个电网的运行安全造成了极大的影响。超导技术的引入可在一定程度上减小这种影响。智能电网在运行的过程中可能会受到外部因素的影响,自身线路会受到一定的损伤和破坏,例如,暴风雪、不可抗拒自然力的影响,人为的影响等都会对电网系统的安全运行造成一定的影响。要彻底解决这类问题,必须从电缆线路的防御能力入手。在输送电过程中,防御能力较好的电缆能够承受大量电力负荷,而且在较低的电压下超导电缆的传输效率比普通电缆要高很多。一般情况下,超导电缆线路主要应用在输电路径较长的路段,在电力系统输电走廊受到破坏的情况下,可以保证重要负荷的供电,进一步提高智能电网运行的可靠性和安全性。
3结语
超导电力技术在智能电网中的应用是21世纪极具战略意义的大事,对新世纪我国电力技术的发展与改革起着决定性的作用。超导应用成功,我国将立即成为世界电力技术领先国,否则就会落后于人,处处受制。联系我国电力发展实际,加大超导技术投入力度及推广应用力度,是当前我国电力领域的重要工作。
综上所述,超导电力技术是未来智能电网发展中的主流技术,对提高电力系统的运行效率也有着极大的作用,如提升电力系统运行的稳定性、抗性、电能质量等。当然,现阶段超导电力技术的发展还不成熟,需要我们不断地去研究、探索,以期为智能电网的发展提供可靠的帮助,保障我国电力事业的可持续发展。
参考文献:
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[2]胡毅,唐跃进,任丽,等.超导电力技术的发展与超导电力装置的性能检测[J].高电压技术,(7):1-8.
[3]林晓明,郭进利,肖勇.智能电网建设中加强电力需求侧管理研究[J].科技创新导报,(22):61.
[4]周双喜,吴畏,吴俊玲,等.超导储能装置用于改善暂态电压稳定性的研究[J].电网技术,(4):1-5.
自以来,国家电网公司一直高度关注智能电网的发展,重视各种新技术的研究创新和集成应用。
自特高压试验示范工程投运后,国家电网公司加快了智能电网的研究和建设推进步伐,并将我国智能电网建设规划为三个阶段:第一阶段是规划试点阶段(?),重点开展智能电网发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发、设备研制及各环节试点工作;第二阶段是全面建设阶段(2011?),加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用;第三阶段是引领提升阶段(?),全面建成统一坚强的智能电网,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。目前,我国智能电网发展正处于第二阶段。从世界各国及我国智能电网发展进程来看,当前智能电网建设呈现出以下特点:
要求高。智能电网旨在建设以特高压电网为骨千网架,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网,这一建设目标决定了智能电网建设的要求。
技术难度大。从当前世界各国和我国智能电网研究来看,要实现智能电网发展的目标还需要攻克很多关键技术和设备难题。
试点推进。由于目前智能电网建设在世界范围内尚处于研究阶段,因此我国在智能电网建设中采取试点推进的原则,智能电网试点项目存在着更多的探索性和试验性。
正是基于以上特点,智能电网建设对科技团队的管理也提出了较高要求。
首先,要有优秀的科技创新团队。科技创新团队在科技创新中占据主导地位,科技创新团队由什么样的人才组成是决定该团队创新研发能力大小的关键要素,智能电网建设需要富有创造力的科技创新团队。
其次,要有明确的创新发展目标。目标是创新发展的动力和方向,智能电网是科技集成应用的综合体,需要在多个方面取得技术突破和创新,智能电网建设需要科技创新团队结合实际提出有针对性的攻关课题。
再次,要有健全的统筹推进机制。智能电网建设涉及电力、电子、信息化等多个专业知识,需要科技创新团队、企业、科研机构等多个层面的共同参与,建立跨专业、跨层面的统筹推进机制是加快智能电网建设进程的关键。
科技团队创新管理在智能电网建设中的实践和应用
青山湖科技城是杭州现有的5家国家级孵化器之一,其目标定位是中国自主创新的〃示范区〃、长三角产业发展的〃智库〃、浙江省海洋经济带的〃枢纽〃、杭州市产业升级的〃触媒〃、临安市经济发展的〃引擎”,是代表全国科研高新技术水平,发展高新技术产业,带动新一轮经济增长的引擎。青山湖科技城智能电网综合示范工程是浙江省两家智能电网综合工程试点单位之一、浙江省首家由县级供电企业牵头实施的智能电网综合示范工程,项目总投资1.9亿,由清洁能源接入、储能系统、优质电力园区、电动汽车充电设施等在内的16个子项目组成。作为该项目的实施单位一临安市供电公司,结合企业实际和项目定位,大力推进该项目实施进程,不断探索智能电网建设和科技创新管理方面的新举措、新方法,重点在科技创新团队管理、课题管理、机制建设、基础管理、资金保障等方面进行了卓有成效的创新与实践。
在科技创新团队管理方面
一是把好准入关。在科技创新团队人员选拔上,打破了指定团队成员的做法,实现了科技创新由部分管理人员参与到公司所有人员积极参与的转变;成立了智能电网建设科研技术小组,组建了青山湖科技城智能电网综合建设工程项目团队、技术监督团队、QC团队、状态检修团队、ERP/PMS团队等科技团队;公司39名来自不同岗位不同部门的青年骨千力量通过应聘加入到青山湖科技城智能电网综合示范工程16个子项目的科技攻关团队中,充分挖掘了企业内部员工科技创新优势,调动员工主动参与科技创新、发挥主观能动作用的.积极性。
二是把好培养关。在科技创新团队培养上,一方面通过举办临电大讲堂、管理人员培训、班组长培训、学历进修等方式积极拓宽员工视野,提升员工自主创新能力,提高团队攻关水平;另一方面,各项目组在项目攻关和团队管理中,挖掘、锻炼并培养了一批新人,在项目攻关中起到了关键作用,成为了项目建设的后备军或主力军,建立完善了科技创新人才梯队,为科技创新提供了持续动力。
二是把好考核关。在科技创新团队的考核管理上,通过开展技术比武、技能竞赛等活动,对有突出贡献的员工进行奖励;实行科技创新团队成员淘汰更新机制,对在团队中无贡献的成员进行淘汰,并及时吸纳新生力量补充团队新鲜血液。
在科技创新团队课题选择方面开放式选题。在课题选择上,不设定课题的范围、大小、专业、主题等要素,完全由科技创新团队自主提出攻关课题,自行设定课题研究的关键要素,自行组织实施课题。同时,充分利用科技创新、管理创新、QC团队合理化建议、群创项目等渠道,广泛搜集员工意见建议,丰富创新实施平台。
竞争性管理。在课题管理上,实行课题年初申报、过程指导和年终评比,对年初各攻关小组上报的课题进行统一评审和筛选,评定重点课题,调整淘汰无关课题;在课题实施过程中,主管部门每月对课题进展情况进行督办和指导,对毫无进展或进展困难的课题进行适当调整;在年终评比中,对优秀成果进行奖励。
在统筹推进机制方面
建立沟通协调机制。临安市供电公司成立了由省公司、市公司和县公司主要领导成员组成的项目推进机构,建立了由公司领导、项目负责人、科技创新团队成员广泛参与的月度例会和技术协调会机制,建立项目联络月报制度与上级专业部门紧密联系和沟通,开发智能电网网络交流平台,编制智能电网周刊,及时沟通协调系统上下、专业之间、团队之间的关系和问题。
建立学习调研机制。由各科技创新团队提出各子项目年度调研需求,智能电网协调组对需求进行统一协调并排定年度调研计划,统一监督调研进展。国网临安市供电公司各科技创新团队共外出调研12次,累计90余人次,拓宽了科技创新团队成员的眼界和思路,吸取了大量的先进经验。
在项目的规范管理方面
由智能电网建设领导小组牵头,各科技创新团队具体负责,从项目立项审批到验收投产各环节加强管理,严格项目审批手续办理和过程资料台账管理,确保各项目实施规范有序、资料详实;同时,加强项目的闭环管理,确保所有课题均有立项、有实施、有成果、有应用、有评估、有反馈、有完善。
电力工程建设中配电网改造规划探讨论文
1前言
配电网改造规划,需要对电力总量、110kV以上电压等级主网建设和110kV变电站之间的10kV环网的外网建设等多方面的因素进行综合考虑和分析。传统的配电网电能数量和质量已经无法满足城市建设过程中的用电要求,需要结合城市现状和人们的日常用电背景,对配电网进行改造规划,以满足城市的建设发展诉求。
2配电网改造和规划的内容与目标
配电网改造规划的内容与目标即对当前配电网运行中的薄弱环节进行改善,并对配电网中设备陈旧、质量问题、可靠性问题和供电效率等予以解决,对其进行重新规划设计,以提高电能质量,将它的损耗问题降到最低,以满足城市居民的用电要求。城市配电网改造规划目标设计既要与实际情况相符合,又要具备一定的可靠性与前瞻性,更要与城市的发展规划目标相契合,对社会、经济和市场环境的影响等进行综合兼顾。配电网改造规划需要对配电网的具体分布情况进行分析,并预测配电网的供电电量和供电功率;对城市配电网规划设计目标和电网结构原则以及供电设施标准等进行确定;合理设计配电网的供电电量及电力,提出供电电源点建设要求,并对变电所布点位置和容量、无功补偿布点位置及容量等进行确定;兼顾配电网调度、通信和自动化等方面的规模及要求,对不同规划期的投资、设备情况和配电网综合效益等进行评估和运算;依据实际的配电网情况,对具体的'地理接线图进行绘制,并以此为依据,对规划说明书进行编制[1]。
3配电网改造规划的基本思路
3.1落实全面规划设计
配电网改造规划中需要依据城市电网的实际情况,对其进行全面设计和布局。配电网改造规划初期,电力人员要依据其实际布局情况,对具体的改造规划设计方案进行合理编制,提高配电网改造规划质量。以中小城市为例,在全面规划设计中,需要参考相关技术指导,并结合自身实际发展情况,使电力工程建设中的配电网改造更加科学合理,最大程度提高配电网质量和供电能力,推进城市建设的快速发展,提高人们日常用电过程中的安全性和稳定性。
3.2加强主网架,合理进行电源点布局
配电网改造规划主要为了使人们的日常用电更加安全可靠,与用户的用电诉求相匹配。配电网改造规划需要对其供电能力、质量和安全等问题进行兼顾。因而,配电网改造规划中,要符合上级电源分布和供电容量,也要考虑其结构问题。例如,在城市远郊对220kV变电站进行布点,并将其数量控制为1~2座,使其作为110kV变电站和10kV配电网的上级电源布点,对负荷发展和电网实际情况进行考量,实现220kV外环网建设。并将110kV变电站建于城市负荷中心,将它的数量控制为3~5座,以110kV线路为载体对双联络高压配电网进行建构。
3.3合理选择电压等级
城市配电网改造中,需要不断简化电网结构,提升电压等级,以保证供电质量,将电网运行过程中的能源损耗降到最低,确保城市配电网运行过程中的经济性和可靠性。电压等级都有既定的标准。中小城市和郊区城镇的配电网电压等级不同。配电网改造规划中,要依据电压等级,对分层分区的城市配电网结构进行逐步构建,使城市配电网运行中更具经济性、可靠性。
3.4分段实施配电网改造
城市供电质量受中低压配电网改造工作的影响。中低压配电网涵盖的内容比较广泛,包括0.4kV电压线路、开闭所、配电所和10kV线路等,在城市中分布比较广泛。传统城市配电网建设规划中,经常会出现供电区域重叠、接线方式过于复杂等问题,增加了城市配电网建设难度。目前,城市低压配电线路的分布状态以放射状为主,实际运行中的电能损耗也比较大。设计人员需要通过低压高空架设方法和低压与高压共杆架设,提高低压配电网供电质量,将电能损耗降到最低。同时,也要对低压线段的停运倒换进行严格控制,一旦发生停运,仍可向低压用户供电[2]。
3.5实现配电网自动化
自动化建设是配电网改造规划中的重要内容,它能够使配电网运行更加安全、可靠,并确保其强度,与当前城市的电力发展要求相符合,能够为人们提供优质的用电服务。
4结语
配电网改造规划能够为人们提供安全稳定的用电环境,也满足了城市的实际发展要求。电力人员要结合具体工程背景,对配电网进行科学合理的规划和设计,提高城市电网系统的安全性及可靠性,使其经济效益与社会效益兼备,从而提高人们的日常用电质量。
参考文献:
[1]郭根添.浅析配电网规划设计与建设改造几点认识[J].科技风,(20):204.
[2]彭永红.城市配电网规划设计与建设改造的思考[J].通讯世界,(20):138~139.
智能电网中电力工程技术论文
1电力工程技术在智能电网建设中的具体应用
目前。能源与资源的可再生技术得到大规模的发展,各国的资源与能源问题迫使国家将重点转移到能源与资源的合理、节约、再利用方面上;在电力工程中,通过在智能电网中的利用,能够将能源进行转化的作用,将能源进行合理的转化并运用;低碳节能的模式得到良好的发展。通过对于能源的转换,开发出的多种新能源被大范围的运用;风能、太阳能等都在各地区得到利用,这种系能源的利用,不仅节约能源,还起到环保的作用。能够为国家节约能源、做到环境的可持续发展。目前,我国的电力工程在智能电网技术中一定应用还需要一定的时间和管理,和国外先进技术相比还有一些欠缺之处;为了能够将电力工程更加完善的应用及发展,要将电力工程进行改革、创新。不断发现新渠道、新思路进行改造。通过与新的技术相结合创造更有价值的技术;为了国家能源的'使用能够更合理化、可持续化,要将电力工程在智能电网中的应用做到完善,使其更具智能化、节能化。
2重要电力工程技术在智能电网中的应用
2.1串联补偿中的使用
我国电力相关部门批准并且大力投身建设的伊冯500kVTCSC项目具有很大的优势。这个项目是C-EPRIScience&TechnologyCo.Ltd组织建立起来的,同时,利用一些实验把伊冯500kVTCSC项目的额定功率有效地从1460000kW提升到2500000kW。并且在这个科研项目中,所使用的TCSC等设备都是由我国独立进行研发和生产的,并且得到了成功的安装和调试。这一套设备的成功应用直接说明了我国已经有能力在极其寒冷的地方安装运用电力工程技术,并有能力实现HVTCSC的工业化。
2.2常规电力技术在电力工程中的应用
某些公司中的一些电力负载对电压的变化以及电源突然中断非常的敏感。当供电系统中的电源及其不稳定或者突然出现断电,会对该公司的负载产生致命的伤害,根据这一公司实际用电情况,研发人员经过研究而使用两套常规的电力设备来解决相关问题。在正常投入使用后,这一套设施极大地改善了电力质量。
3结论
经过对电力工程技术在智能电网中的运用,分析了其在运用过程中的影响。我国提倡能源的可持续发展,智能电网技术能够将电能进行有效的控制,控制技术的应用,不仅能够将电能进行清理,还能够有效的节约电能;遵循了可持续发展的道路;在智能电网运用中,电能能力进行转化功能,通过其转化开发新的能源,为国家乃至世界提供了新的能源,做到了能源的合理、高效的运用。走上了能源可持续发展的道路。
电力工程技术中柔性输电技术主要在交流输电网络中广泛地应用,这一技术是在电力自动化技术、微电子技术、中央处理技术和网络结构技术广泛融合的基础上形成的新型电力工程技术。电网建设过程中应用柔性输电技术要做到对结构和系统的控制,使电能有效隔离和快速清除,使输电的过程更加通畅,易于实现电网对电力输送的全过程控制。柔性输电技术主要以通信技术和输电技术的高度融合作为平台,将电力信息、控制信息进行科学地加工和处理,对各种情况和需要做出实时性、正确性的反应和决策,以柔性的`操作避免电网出现过度的波动和变化,达到对输电效率、供电效果的保证。新时期,柔性输电技术已经与智能电网、自动化电网建设的目标相统一,形成了从技术上对电网系统化发展和功能化建设的有效保障,要把握柔性输电技术的核心和要点,创新技术应用于电网建设的新途径和新方式,在构建智能化、自动化电力网络的同时,加速电网建设的发展。
现在的电力工程技术电网还不够完善,在电网使用过程中仍然有很多环节在使用交流电,在真正的供配电运行中,以交流电的形式输送。为了完成直流形式向交流形式交换的工序,通过借助换流器完成换流工序。对电力工程技术中高压直流输电技术的应用,不但可以近距离的直流传输,还能应用到远距离的直流输送,这样,就可以解决输送给偏远地区的电力问题。
4能源转换技术在电网建设中的应用
电力工程和电网建设需要引进新理念和新模式。应该将新式能源转换技术广泛地应用到电网建设过程中,在创新电力工程技术的结构和形式的同时,为电力进步和发展奠定技术与能源基础。我国人口众多,在能源使用上有巨大的缺口,矛盾在短时间内难以得到有效缓解,必须加强对再生能源技术、能源转换技术的研究和应用。这一趋势在电力行业同样存在,产生的需要和要求对电力产业同样迫切,新时期,在电网建设中应该对能源转化、利用、回收等环节加以考虑,以新型能源转换技术作为电力工程技术的核心,做到在电网建设中全面而深入的应用。当前的电力工程和电网建设中,需要对电力的利用加强研究,对能源进行合理转化的处理,做到对新型能源的科学利用,在节约能源的同时还能保护环境。
5结语
当前,国家正在将电网建设列为惠及民生和建设的基础性工程,希望通过电网建设为经济腾飞和人们生活提供新的动力和空间,这样的大趋势造就了电网建设的热潮,同时也给电力工程技术的运用带来新的要求。要结合电力工程技术的发展和趋势,以电网建设实际为主导,将电力工程的新理念和新技术整合于电网建设中,做到对过程、质量、效益的全面控制,打造电力工程技术在电网建设应用的新模式,为电力产业的技术化、科技化、系统化发展奠定基础。
★ 智能交通专业论文