时间:2023-03-06 16:02:02
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇智能电网论文范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
美国是第一个提出智能电网的国家。智能电网是一个电力体系,其包含多个配电体系与输电体系。电力网络能够对公司的需求与电力市场的总体需求加以迅速反应。智能电网的结构特别智能,可以迅速地传输信息,为用户提供更高品质的服务。立足于长期发展的角度,建设电网投资最少的方式是构建智能电网。当前,全球的平均气温在上升,全球的人口也在迅速增多,能源问题正在逐渐凸显,因此人们开始尝试建设智能电网。爆发金融?;院?,美国为了让经济迅速复苏,大力建设智能电网。建设智能电网的目的是缓解能源紧张局面,且利用电网的建设来推动其他领域的发展。中国是全球人数排名第一的国家,虽然国土面积有960万平方公里,可是地区发展不平衡,所以,在建设智能电力网络时,不可照搬其他国家的做法,而应结合我国的基本国情,并且还应当明晰建设的重点。当前中国智能电网的建设目标是“坚强智能电网”,将架构的建设与信息自主化相融合。
2智能电网的特征
在建设智能电网时,应当考虑我国的现实状况。国内智能电网的建设应具有这样六个特点:
2.1环保此特点合乎我国当前生态经济的要求,也要求对电网资源加以再次加工利用,尽量降低工业生产给生态造成的负面影响。
2.2电网架构牢固中国的自然灾害发生频率较高。灾害会对电网体系产生较大的不利影响,造成电能无功正常运送,所以智能电网在构建时应注重保障架构的牢固,如此才可以保障电网可以承受自然灾害的影响,不会因为外界环境的变化而停止运行。
2.3资源的优化电网的建设需要运用到多种资源,可是,国内电网在建设时资源运用率较低,此也造成了电网的收益不理想。建设智能电网的过程中,对资源加以优化,最大化地提升电网的运行效率。
2.4经济收益在智能电网的建设过程中应当全面考虑,尽量降低建造成本,如此不但保障了电能的品质,并且提升了物质收益。
2.5交互性此特点是指在后面环节的能源供给过程中,应当构建一个高质量的市场沟通体制,可以第一时间掌握客户的需求,依据需求优化服务的品质。
2.6自动化自动化主要是电网能够对故障进行自我诊断,并进行自我修复,不仅节约了时间,还降低了成本。
3电力工程技术在智能电网发展中的整体运用
3.1在电源部分中的运用探究得知,电力工程技术的首个功能是把接连不断的电能提供给智能电力网络,包含两种电能类型:一种是直流电,另一种是交流电。其中,交流又包括两种:一种是变频交流,另一种是恒频交流。在变电所的操作中,一方面能够运用直流电源,另一方面能够运用交流电源,而且能够把高频开关电源运用到所有类型的电脑中。
3.2在供电过程中的运用由于智能电网对电网工作状态与电能的品质有很高要求,所以在电网发展过程中,应高度关注电能品质与电网运行的平稳性,此就要求有机融合电力工程技术中的谐波管控技术与无功补偿技术。其中有两种是具有代表性的设置:一种是薄型交流变换器,另一种是超导无功补偿设施。
3.3在智能发电过程中的运用经过调研剖析可以知道,这几年,电力工程技术逐步被运用到智能电网体系中,主要是通过电力、电子器件完成对电能的转化与管控。运用电力工程技术,有利于降低电量耗费,另外,减少机电设施的运用,提升工作效率。
4电力工程技术在智能电网建设中的具体运用
4.1质量优化与能源转换技术质量优化指的是在智能电力网络的构建过程中将电能分成多个级别,然后运用评测判定的方式,进而构成完备的机制,智能电力网络发展的过程中应着重剖析经济性的方向,从而确定供用电接口方式,有效地构建电能品质评定机制和用户评定机制。此外,智能电力网络的发展过程中,电力工程技术的有关制度也在改进,这样就能够保证智能电网更加经济化。低碳能源会成为今后能源发展的方向,它降低能源的消耗量,从而减少环境污染、低碳能源主要是使用先进的技术来改善能量转换的方式,更加充分利用能源,目前太阳能和风能是使用最广泛的低碳能源。
4.2柔流输电技术这个技术使用了微电子技术、电子技术、电力技术等等,展现了控制技术和通信技术,此种技术可以便捷地控制交流供电的过程,在国内智能电力网络发展过程中,电力工程技术大部分是运用在高压电输变电的过程中,需要把众多的对环境危害很小的能源运用到电力体系中,而且实现对能源的分隔等过程,因此,将电力工程技术与控制技术相融合可以控制与调整智能电力网络中的不同参数,提升智能电力网络的平稳性,另外,供电的过程会在较大程度上减少电损,进而提升运送电能的水平。
4.3电力工程技术中的高压直流输电技术在当前智能电网中依旧运用的直流运送电体系中,有许多环节运用的是交流电,可是,在实际的供配电运行过程中应当保证运送的电流是直流的方式,为了完成逆变或者环流的工作,就一定要让控制换流器发挥作用,而且也唯有运用高压直流运电技术,才可以从根本上实现这一目标?;涣髌鞔蟛糠肿纯鱿率遣捎貌糠志哂泄芏巫饔玫脑钩?,有效地达成电力运送的平稳性与经济性,比如部分份量相对不重的直流输电体系,另外,此项技术不但能够运用到长距离的直流运送中,还可以运用到短距离的直流运送中,达成高效地为海岛等边远地区运送电能,在国内远距离运电技术中,积极的运用了高压直流运电技术,而且伴随技术的进步,此项技术还会被运用到更长距离、更大容量的运电项目中。
5结语
智能电网相对于传统的电网技术有着更高的信息化、自动化和互动化水平,智能电网的独特优势和智能化的功能需要一系列的技术体系进行支撑。本部分从智能电网的发电环节的关键技术、输电环节的关键技术、变电环节的关键技术、配电环节的关键技术以及用电环节的关键技术五个方面对智能电网的主要技术体系进行阐述。
1.1发电环节的关键技术
发电环境的关键技术主要是指新能源技术,包括新能源安全可靠运行的保障技术和电网大规模的存储技术两大部分。新能源安全可靠运行的保障技术是智能电网中可再生清洁能源电源安全可靠运行必须解决的重大关键技术问题,首先针对大型的集中的可再生清洁新能源而言,主要研究其出力的随机不确定性和突变等问题对智能电网的影响,并在此基础上形成科学合理的智能电网构架和电网运行策略等方案;对于分布式的可再生清洁能源而言,主要研究其并网过程中的问题,通过对电网接受分布式可再生清洁能源的能力、分布式可再生清洁能源的供电可靠性等关键技术进行研究,以此来制定配电网可靠性评估体系以及相关的故障检修和运行维护等方案。智能电网的大规模储能新技术的应用主要包括:电网的抽水蓄能技术、锂离子电池储能和超导储能等。
1.2输电环节的关键技术
输电环节的关键技术主要是针对智能电网输电线路运行状态的监测技术,该环节的关键技术只要是依靠最近的信息集成技术,其中也存在着一定的技术难点需要解决。例如,输电线路由于部分路段所处的自然环境比较恶劣,这会造成无限通信过程中存在一定的盲点,使得传输线路上的监测数据的传输存在障碍;智能电网传输线路的监测设备通信规则不同意,给累输电线路的监测设备没有统一的标准和规范,这也会造成能电网输电线路运行状态的监测存在一定的困难。
1.3变电环节的关键技术
智能变电站是构建智能电网的最重要的基础和前提保障。智能变电站相对于传统的变电站而言,有着可靠先进和低碳环保的智能变电设备,同时其信息化、数字化、网络化和标准化程度高,可以实现电网的自动控制和实时智能决策等高级功能。因此,变电环节的关键技术主要包括系统分层和智能化的变电组件两个方面。首先,由于智能变电站可以分成相对独立的过程层、间隔层以及站控层三个部分,这三个相对独立的子系统之间应该实现实时的网络共享,实现智能变电站各智能设备之间的畅通无阻的互联互通;变电站中智能变电组件是实现其智能变电功能的基本保障,主要包括测量、控制、状态监测以及相关的计量保护等功能,这些组建要具有数字化的测量、网络化的监控、可视化的运行状态以及信息的互动化等特征。
1.4配电环节的关键技术
配电环节的关键技术主要包括配电自动化和智能化、配电网的?;た刂埔约胺植际叫履茉唇尤氲确矫妫渲信涞绲淖远椭悄芑歉没方谥械墓丶际?。在配电过程中,依靠最新的通信技术和网络技术,采用智能的控制方式,对配电管理系统进行技术升级,实现配电网的各状态下的?;ぜ嗖?、用电管理和配电管理的自动化。需要注意的是,配电网的保护和控制对智能电网中的配电网有较强的环境适应能力,可以在不同介质和接口之间进行信息传输,同时还要求实时监控配电网的各类运行数据。配电网的?;ず涂刂萍际跻笈渫?/p>
1.5用电环节的关键技术
用电环节的关键技术可以保障用户可以使用智能电网的各项功能,其中主要包括用户的用电信息采集和智能用电服务系统。用户的信息采集要求可以实时地全面地采集用户的用电信息,同时实现对所采集到的信息进行各种分析和管理;智能用电服务系统可以实现用电客户和智能电网之间实时地交互,可以提高智能电网的综合服务质量。
2.结束语
采用自动电压控制系统可保证电力系统的快速、高效、稳定运行,使线路电压达到区域内的标准水平,并使电压约束地区的电网损耗降至最低;网络分析功能包括状态估计、调度员潮流、网络拓扑等。这些功能可确保智能电网系统的网络分析功能与实时监测功能完美结合。在具体应用中,应实时应用动态系统软件分析在电网中传输的实时数据;运用动态研究软件,并检查、分析;运用规划应用软件预估电网今后的运行状态,从而加以控制系统,并提升系统的性能。
2智能电网技术的价值
通过上述可知,因智能电网具有安全性、高效性、环保性等优点,逐渐被越来越多的国家认可。为人们的生活服务,为构建和谐社会出力,这正是智能电网技术应用于电网调度系统的价值所在。
2.1改善电力系统
智能电网应用于电力系统,这样做不仅使电力系统适应了市场资源配置的需要,也实现了电力技术的重大创新和进步,明显提高了电力系统的安全性和可靠性,有效地整合了电力资源,并在一定程度上使传统的电网技术、设备、管理体系得到了发展,推动了电网的科学和可持续发展。此外,智能电网系统还具有强大的自愈功能,在元件产生故障时可自我恢复。
2.2改变生活方式
21世纪,绿色低碳的生活方式是人们普遍追求的价值理念,而智能电网的加入无疑给人们的生活带来了更多的便利,它为推动城市向智能化、一体化发展,提高人们生活品质提供了新的思路。智能电网系统可有效实现对用电系统的远程监控和实时动态控制,并可以进行自动抄表和对账服务,使居民足不出户就能享受到便捷的生活。2.3促进社会建设智能电网技术应用于电力调度系统,表面上是电力企业内部的技术革新,实质上却是对国家构建资源节约型社会目标的有力契合,因为它不仅能逐步扩大电网功能,还能促进资源的合理配置,保障电力系统的安全、稳定。智能电网系统贯穿于能源生产、环境保护和经济建设的方方面面。因此,智能电网应用于和谐社会建设的目标一定会实现。
2.4绿色能源开发
智能电网以其先进的控制和运输技术,满足了清洁能源大规模、大批量输送的需求。因此,智能电网在完善清洁能源技术发展标准的同时,有力地提高了清洁能源的容纳和接受能力。此外,应在特高压输电和柔性输电技术规定的范围内建立基地网架结构和送端电源结构。智能电网的投入使用实现了对清洁能源合理调度的目标,并使能源运行的经济性得到了大幅提高。
3结束语
1.1优化电网,确保用电安全可靠性
智能电网相对来说一个较为复杂的系统,环境、用户等对电网系统提出了不同层次的要求,也就需要电网在原有基础之上有更加的反应与适应能力,而电子电力技术应用到智能电网中表现最为突出了就是优化电网,在特定条件下能够满足环境、用户对电网系统提出的高层次要求。但是,就我国目前形势而言,在电网架构等方面掌握的技术同发达国家相比,我国还处在初级阶段,从某种意义上也就证明智能电网还有很大的发展空间,因此加大对电网的优化力度具有迫切性。立足整体,从全面出发,智能化和自动化是电网未来发展趋势,而电子电力技术应用到智能电网中也将成为一种必然趋势。
1.2应用电子电力技术占据的优势
能源问题是新形势下我国面临的又一突出问题,电力企业要想在激烈的竞争中立于不败之地,就必须依据自身实际情况制定出行之有效的开发研究智能电网计划,从而满足智能电网安全可靠运行的要求。电子电力技术应用到智能电网中能够有效缓解能源问题,为促进可再生能源的发展创造条件,最终实现节能减排的目的。值得一提的是,电子电力技术的应用是新形势下确保电网经济性、安全可靠性的重要技术。
2电子电力技术在智能电网中的应用
2.1电子电力技术在智能电网发电环节中的应用
伴随着社会的迅猛发展,能源问题是我国乃至世界共同关注的话题,也正是在这种情况下,我国电网行业才依据自身情况断进行创新和引进新技术,做到同风能发电、水能发电等清洁能源发电那样,要想根本性提升其能源利用效率,就必须在原有基础上改进发电技术,例如:可再生能源转换设备、能量转换设备等。以风能发电为例,为了达到风电机组变速运行的目的,应当采用双馈风电机组的定子直接接入到电网中的方式,这样就能够有效控制蓄电池组双向充放电,为系统平稳供电创造条件。
2.2电子电力技术在智能电网中高压直流输电技术的应用
纵观整个直流输电系统中,在输电环节中表现尤为明显,而输电环节又包括多个方面,可以将其简单的分为:高压直流输电、柔性直流输电和柔流输电,在无特殊情况下,在发电和用电这两个环节使用的都是交流电,进而对系统中各项参数能够有效控制,再者,将各种先进技术有效融合起来,可以利用特殊方式将大量清洁能源为电力系统所使用,在确保电网稳定性的同时,在各方面都得到保障的情况下降低电力损耗,进而提升电力系统输送电力能力。
2.3电子电力技术在智能电网变电环节中的应用
随着我国经济的迅猛发展,为传统变电站向数字变电站的转变创造了条件,实现了信息共享和交流,智能电网占据的优势也逐渐体现出来。智能化变电站是综合利用各项技术在原有数字变电站的基础上发展而来,智能化体现在多个方面:数字采集和展示、信息共享,从某种意义上来说提高了变电环节的安全可靠性,同时也节约了成本。例如:用微处理器和光电技术设计一次设备被检信号回路和操控驱动,使得变电站二次回路中可编程序能够代替传统继电器及其逻辑回路,为二次设备中常规的功能装置具有逻辑功能??榇丛焯跫又幸簿筒荒芽闯鲋悄艿缤墓δ苤鸾ハ韵殖隼矗缌ζ笠堤嵘幸稻赫Φ於崾祷?。
2.4电子电力技术在配电环节中的应用
在智能电网中明确显现出“用户电力技术”这一概念,它是以用户对电力安全可靠性和电能质量为理论依据,将电子电力技术和配电自动化技术两者有效结合起来,进而为用户提供高层次的电力供应技术,能够在最短时间内解决其出现的问题。当然,智能配电网并不是简单依据电子电力技术就能够完成,它需要依赖于先进传感测量技术,在特定条件下通过通讯网络等方式进行数据传输,在这个基础之上实时监视配电的全过程。配电过程中其最重要的目标便是提高电能质量,依据实际情况制定出科学合理的电能质量评估方法,确保用户质量和用电安全。
3结语
智能配电网承载业务多种多样,并且终端节点具有分散性,业务需求复杂,通信系统建设难度较高。电力配电网业务主要包括两种,其承载的业务主要来自电力运行网设备和面向用户的电力设备。电力运行网设备承载的业务来自电力通信网络终端通信节点位于变电站、开闭所、环网柜、柱上开关、配变等设备,节点数量多,主要为调控类业务,因此需要具有较强的实时监控功能,需要实现现场管理,对于通信的实时性和可靠性非常高。面向用户的电力设备承载的业务分为用电信信息采集、智能用电楼宇管理等,这些业务涉及的节点位于用户侧,数量非常多,因此更加需要实现海量的业务数据采集、和检测功能。
2智能配电网组网架构设计
随着智能配电网承载业务需求多样化,其对组网架构的要求也越来越高。通常情况下,根据配电网承载业务,可以将组网按照层次进行设计,并且保留一定的网络接口,以便提高网络可扩展性,确保未来很长时间内增加业务扩容使用。本文设计配电通信网过程中,使用了无源光网络(PON)、工业以太网、配电线载波通信、无线通信(GPRS、Wlan、3/4G、WiMax)等,将配电网组网按照层次模型进行设计算。骨干层是智能配电网的核心层,为了能够有效地保证骨干网传输信息的可靠性、准确性,通常情况智能配电网的骨干层采用专用的光纤通信进行铺设通信管道,以便能够有效地连接主站和配电台区,充分使用光传输网络链路层和业务层的安全?;すδ?,形成一个具有动态路由功能的IP网络层,骨干层必须保证专线专网专用,避免与其他业务混合,降低安全性能;如果其他的应用使用骨干层的网络传输线时,骨干层可以支持虚拟专用网,虚拟专用网可以与其他业务混合,实际线路混用,但是逻辑线路还是专网专用,进行智能配电信息传输。接入层采用光纤专网、电力载波线、无线通信等多种方式进行组网,并且保证接入层具有强大的可扩展功能,以便实现接入层网络智能化管理,实现配电网统一管理功能。接入层网络采用无线专网和无线公网通信时,要符合以下基本原则:(1)无线专网建设基本原则:无线专网通信系统要符合国家无线电管理委员规定;无线专网通信方式采用国际标准和多厂家支持的技术,并且具备用户优先管理功能;无线信息接入符合安全防护规定,并且具备严格的安全防护策略。(2)无线公网通信应该严格符合安全防护的基本原则,加强可靠性规定,支持用户优先级管理,并且采用专线方式与运营商网络实施可靠地连接。
3智能配电网网络核心通信技术研究
3.1PON技术PON是一种点对多点的无源光纤通信技术,通常与以太网互相结合,可以形成EPON技术(以太网无源光网络),EPON采用单纤波分复用技术,能够提供传输距离远、传输带宽高、拓扑结构较为灵活的技术,上下行信号基于同一根光纤实施传输,在接入网组网建设中,已经得到了广泛的发展和应用,EPON通常包括四个单元,分别由OLT、ONU、ODN和光纤线路共同构成,是一种稳定、可靠、接口丰富的接入网技术。
3.2无线通信技术无线通信系统由无线基站、无线终端及相关的应用管理服务器共同构成,常用的无线通信技术包括WLAN、WiMAX和3/4G通信技术。具体如下:
3.2.1Wlan技术Wlan利用无线通信可以在一定距离范围内构建一个无线网络,能够将计算机网络和无线通信技术相结合,以无线多址信道作为传输媒介,可以实现传统有线局域网功能,能够真正实现随时随地接入宽带网络。Wlan技术又被称为Wi-Fi技术,包括三个使用标准,覆盖范围可达到90m左右,具有高速的传输速度,其中80.211b传输速度达到11Mbit/s,802.11a和802.119传输速度达到54Mbit/s。Wlan通常使用的组网方案包括AC(接人控制点)+AP(接入点)+无线网卡+网络管理四个单元。虽然Wlan技术已经得到了广泛的应用,但是其安全性存在隐患,容易受到外来的攻击。
3.2.2WiMax技术WiMax技术是一种非常先进的无线通信技术,其可以提供面向移动互联网的无缝高速链接,并且可以在静止状态访问网络,WiMax基于802.16d和802.16e协议构成,传输速率能够达到10~70M/s,覆盖范围能够达到1000m左右,在配电网接入层,使用无线通信技术可以有效地管理智能电表、智能传感器及监控设备。WiMax技术的加密技术相当严格,数字证书确保用户传输数据不遭到偷窃,并且具有强大的高速传输性和先进性,已经被应用于智能配电网组网实施中。
3.2.33/4G通信技术随着无线通信技术的高速发展,3/4G通信技术已经得到了广泛的应用和发展。3/4G通信系统采用先进的软件无线电技术、空时编码技术、智能天线技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机、无线链路增强技术等,可以为传输数据提供全新的空中接口,并且可以为用户带来高速移动宽带体验。组网过程中,3/4G通信技术直接面向用户家庭,为其提供家庭智能用电功能。
4结语
智能电网是指以电力系统中的发电、输电、变电、配电、用电及调度等环节做对象,并不断研发新的控制、信息及管理技术等,且使以上技术进行有机结合,从而实现发电到用电等环节信息的共同交流,最终实现电力生产、输送及使用等方面的优化。结合我国的实际国情提出了构建坚强智能电网的目标,通过以特高压电网作为主要网架,使各级电网共同发展,从而实现我国电力系统“电力流、信息流、业务流”为一体的智能电网,对保证电力系统的正常运行及降低能耗、提高效果具有重要的意义。
2建设智能电网建设中的关键技术
2.1网络拓扑技术
作为未来智能电网建设的基础,灵活、坚强的电网结构是建筑智能电网的关键。由于我国能源分布和能源需求分布失衡。因此,不管是考虑当前,还是考虑未来要满足经济发展对电力的需求,都需要走大规模、远距离的输电道路。通过特高压输电,能有效提升输送容量及降低损耗,对节约投资、保护环境等方面具有重要的意义。但如何优化特高压线路及对各级电网的规划、特高压电网和各级电网之间的衔接及一次、二次系统之间协调发展等问题需要进一步解决。
2.2通信系统集成技术
智能电网必须具备可靠的监视及系统分析能力,也就是具备对故障早期征兆的识别、预判能力及对存在扰动发出信号的能力。智能电网也必须要进行不断的整合与集成,以为电网规划、建设及运行等方面提供实时、有效的信息服务。因此,在智能电网建设中,要全面运用电缆、光纤、无线通信及电力线载波等宽带通信网。通过进行系统集成技术,是保证电网的正常、安全运行的关键。
2.3高级计量体系及需求侧管理
智能电网需要全方位掌握用户的实际用电规律,以进行有效的规划,保证需求与供应之间的平衡。由于智能电表与其相连的通信系统可组成一个先进的计量系统,能实现对用户的远程监测、用户侧管理及分时电价管理,其需求侧管理目标如图1。随着科技技术的不断发展,智能电表除了原有的电流计量功能,还可作为互联网路由器使用,使电力部门能以智能电表的终端用户作为前提,从而实现通信及宽带等整合。
2.4智能调度技术
智能调度是指对当前调度控制中心功能的有效扩展,该技术也是智能电网未来的发展方向。智能调度的目的是建立一个基于广域同步信息的网络?;は低臣耙惶寤际酰云鸬叫鞯缌ο低潮;た刂?、稳定控制、紧急控制、解列控制及恢复控制等综合防御体系。智能调度的重点就在于实现实时的决策指挥,其目的是为了预防电网出现大面积的故障,避免出现大面积停电现象。智能调度所涉及的关键技术主要包括以下几点:(1)系统快速仿真与模拟技术;(2)智能预警技术;(3)调度决策可视化技术;(4)智能数据挖掘技术;(5)预防控制技术;(6)优化调度技术。而且,应急指挥系统与配电自动化等技术也是智能调度技术中的重要组成部分。
2.5电力电子设备
电力电子技术能在智能电网中的发电、输电、配电及用电等环节中发挥作用。目前,电力系统所采用的电子装置都为全控型大功率电力电子器件、高性能的大功率变流器拓扑及DSP全数字控制技术等。通过应用先进的电力电子技术,大大推进我国电力系统智能电网的全面建设。
2.6分布式能源接入技术
分布式能源可划分为分布式发电与分布式储能,在一些发达国家得到全面的运用。其中,分布式发电技术还涉及到以下技术:(1)微型燃气轮机技术;(2)太阳能光伏发电技术;(3)燃料电池技术;(4)风力发电技术;(5)海洋能发电技术;(6)生物质能发电技术;(7)地热发电技术等。而分布式储能装置则涵盖蓄电池、飞轮及超导储能等。随着现代电网中的风电接入量越来越多,风力发电厂对电场的动态模型及计算速度的要求越来越高。而且,风能、太阳能等分布式能源均具有一定的波动性与间歇性,容易影响到电力系统的可靠供电。
3智能电网的建设策略
3.1全面发展储能技术
对于智能电网建设而言,全面发展储能技术能有效促进其发展。在传统电力系统中,其模式是一种从生产到传输再到使用的单一模式,在一定程度上限制了其发展。在智能电网建设中,通过应用储能技术,以增设一个电能的“存储”环节。通过应用该存储技术,能有效提高电网的使用性能,而且还对可再生资源与分布式发电的全面应用具有一定的优势,既可以起到技术支撑的作用,还可以增加电网的技术应用选择。同时,在可再生能源发电系统中,其对储能装置的要求比较高,必须具备以下条件:(1)响应速度要快;(2)能量密度比较大,即可以以较小的体积提供比较大的能量;(3)功率密度较大,即可以为系统功率出现突变时提供的补偿功率;(4)耐温性能较好,可以很好地适应一些高温、低温等复杂环境;(5)储能效率比较高;(6)储能量比较大,即可以满足峰谷的调节及有效适应可再生能源在短期性与昼夜变化的相应要求。
3.2全面发展分布式智能电网
分布式智能电网是指靠近电力用户构建的一种小型发电机组、微型电网及储能系统,且能实现和外部电网的有效互联。而且这部分小型发电机组可以是各不相同的,能有效运用太阳能、水能及风能等可再生资源。在接入分布式电源后,原有的配电网结构还可保持不变,在一定程度上减小了输、配电网运行及升级时所需要的投资成本。另外,通过接入分布式电源,还能有效改善电网的供电质量及运行可靠性等。因此,通过全面发展分布式智能电网,不仅能有效提高可再生资源的利用效率,还能有效提高电网在运行过程中的安全、稳定及可靠性。
4坚强智能电网建设的发展趋势
目前,我国还处于工业化发展阶段,对电力装机设备的需求量还非常之大,且由于我国资源的分布与消耗呈现逆向形式。因此,在我国坚强智能电网(如图3所示)的建设中,其发展的目标如下:(1)优化我国的资源配置,有效解决能源资源分布与消耗呈现逆向的问题;(2)实现节能减排的目的,促进可再生资源的可持续发展;(3)促进电力行业的发展,提升电力企业的市场竞争力;(4)有效满足用户的需求,提升服务质量;(5)促进经济与资源的可持续发展。目前,国家电网公司已经明确,将加快对特高压骨干网架的全面建设,在促进各级电网共同发展的前提下,同时就发电、输电、用电及调度等环节进行智能化的建设,并分阶段进行坚强智能电网的建设,预计在2020年,在我国将建成统一的坚强智能电网。
5结束语
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
就我国目前智能电网建设的特征来看,主要体现在四个方面,首先是电网的绿色环保,智能电网在建设过程中,不仅使资源得到了充分有效的利用,而且还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的?;ぷ饔?。其次是电网的结构牢固,与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。再次是电网的经济性,随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。最后是电网的交互性,在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来促进能源市场发展的持续性。
二、电力工程技术在智能电网建设中的总体应用
电力工程技术在智能电网建设中的应用是非常广泛的,归纳起来,主要体现在以下几个方面:
2.1在智能电网电源中的应用。
电源是电网结构中各项设备正常运行的基础保障,不同设备在运行过程中所需的电源类型也不尽相同。由于电网结构中设备到多种类型的设备,因此,为了确保电网正常运行,则必须要有多种类型的电源作为支撑。电力工程技术能够提供种类繁多的电源,比如说直流电源、变频电源、恒频电源以及交流电源等,很大程度上确保了智能电网的稳定运行。
2.2在输电过程中的应用。
智能电网的正常运行不仅与电能质量有关,而且还要确保其始终处于稳定的工作状态下,这些都与电力工程技术息息相关,其不仅能够为电网的正常运行提供无功补偿技术和谐波抑制技术,而且还能够为不断发展的智能电网建设创造新的装置,以此来更好的提升电网运行的稳定性,避免各类威胁电力安全稳定故障的发生。
2.3在发电过程中的应用。
随着我国智能电网建设脚步的不断加快,越来越多的先进技术被应用到电网建设中,电力工程技术作为诸多新技术的一种,在对电能进行转化和控制的时候,其主要是利用电子设备来实现的,这种转化方式不仅能够降低耗能量,而且由于应用的机电设备相对较少,因此还能够大大提高转化的工作效率。
三、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用
3.1柔流输电技术的应用。
所谓柔流输电技术,主要指的是将具有较高清洁度的新型能源向电网中输送,该项技术主要以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。
3.2能源转换技术的应用。
上文提到,智能电网的一个主要特征就是对能源的充分利用。随着智能电网的飞速发展,对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其在电网建设中的作用充分发挥出来至关重要。能源转换技术是将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。
3.3电能质量优化技术的应用。
电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,首先需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等。其次,为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。电能质量技术的应用可以将该项目标顺利实现,因此,在当前电网建设中得到了广泛应用。
3.4高压直流输电技术的应用。
高压直流输电技术也是当前智能电网建设中应用十分广泛的技术之一,虽然在当前电网中,直流输电系统中大部分环节所使用的都是交流电,但输电过程中利用的却是直流电。在高压直流输电技术中,对换流器的有效掌控可使电能按照需要实现逆变或整流。高压直流输电技术的应用趋势是大容量、远距离的电能传输。
四、结语
从一定程度上说,电力工程和电网建设质量的高低直接决定我国国民经济发展的速度和质量,决定者我国人民群众生产和生活的质量和水平。但是,随着人口的激增和大量化石能源的燃烧和使用,全球变暖导致的各类环境问题也成为摆在人类面前的一项重大课题。因此,加强智能电网建设对于解目前的能源?;?,转变能源发展模式,促进一系列相关产业的健康发展有着十分重要的建设性作用。作为世界上人口最多、能源消耗量较大的我国,加强智能电网建设不仅可以缓解目前紧张的能源现状,更能为我国新型工业化建设提供重要的技术支持。我国国土面积广大,地区发展十分不均衡,用电规模和用电高峰期分布不均衡。所以,我国智能电网建设必须要充分考虑我国经济发展的实际和各地区经济发展的特点,综合考量、循序渐进,有重点的推进我国智能电网的建设。因此,我国智能电网建设应该具有以下的特点:
①绿色环保。智能电网应该在最大程度上利用电网资源,最大程度上减少对环境造成的污染。
②坚固耐用。坚固的网架结构能够保证电网在恶劣的条件中能够正常运行,具有较强的恶劣天气容忍度。
③高度自动化。作为智能电网重要标志的高度自动化可以在自动解决电网运行中出现的各种故障,使之能够正常运转。
④性价比高。智能电网采用先进的电力工程技术,综合降低电网的建造成本和运营成本,在有效供应电能的基础上切实提高经济效益。
⑤良好的交互性。智能电网能够打破以往电网使用中的单向传输模式,能够根据用户的具体要求提出有针对性的解决方案,切实提高服务质量和用户使用的满意度。
2智能电网建设中电力工程技术的总体运用
智能电网建设中电力工程技术的总体运用主要体现在发电过程、电源领域和输电过程三个方面,下面笔者结合自己多年的施工经验对这三点做详细的分析和论述:
(1)发电过程中的运用。作为有较高技术含量的电力工程技术,通过对电子设备实现了电能的转化和控制,极大的降低了电能的消耗和机电设备的损耗,极大的提高的发电机和机电设备的工作效率。随着电容技术的发展,目前市场上使用的半导体功率元件的容量有了很大的提高,并朝着高压的方向发展。并且,电力工程技术中也涌现出一大批高精尖技术,如同步开断技术的智能开关、新型超高压输变电技术的高压直流输电、电气传动技术的高压变频等等。
(2)电源部分的运用。为了满足用户的不同电子设备和电器元件的用电需求,电力工程技术能够为接入智能电网的用户提供个性化的电源供应,如直流电源、交流电源、恒定频率的交流电源等等。举个例子,蓄电池充电一般采用直流充电的技术,但变电所就可以采用直流电源和交流电源的充电方式,而大型的电子计算就已采用高频的开关电源。
(3)输电过程中的运用。因为智能电网的运营需要的电能质量较高、电网工作状态较为稳定等特点,而这些条件的满足又和电力工程技术中的谐波抑制技术和无功补偿技术息息相关。随着电力工程技术的不断发展和智能电网建设的不断完善,一大批适应智能电网建设需求的新型装置也大量涌现,比如超导无功补偿装置和薄型交流变换器等等。对于输电工程线路较长、输电容量较大的时候,一些国家通常采用直流电的输电方式。而我国的此类输电线路的发展,特别是高压直流电的输电线路,通常采用晶闸管变流装置来作为送电和受电两端的整流阀和逆变阀装置。我国对这些新技术和新设备的采用,不仅能极大的提高的电网输送的容量,还能增强在极端天气下输电的稳定性、这些高技术含量的装置能够有效解决电力输送过程中出现的电网突然断电和电压的不稳定等现象,极大的提高了电网工作的稳定性和供电的质量。因此,我们在新型智能电网建设中应该采用这些经过了实践检验的高技术含量和高效率的电力工程技术和相关的配套装置。
3智能电网建设过程中电力工程技术的具体应用
智能电网建设中电力工程技术的具体运用主要体现在电能质量优化、柔流输电技术、高压直流输电技术和能源转换技术四个方面。下面笔者就结合我国电力工程技术发展的趋势和我国智能电网建设的实际对这四项突破性的技术作简要的介绍:
(1)电能的质量优化技术。电能的质量优化技术在智能电网建设中的运用主要通过在电能的质量等级划分和电能质量评估体系级完备建设的基础上对用电几口的经济性能进行分析,并因此建立用户经济性和技术等级两个质量评估体系,并在用户需求的不断满足和用电市场不断规范的基础上促进智能电网建设朝着经济和高质量的方向发展。具体来说,电能的质量优化主要包括直流有源滤波器技术、自适应静止无功补偿技术和连续调谐滤波器关键技术等。这些技术的采用能够有效的提高电能运输的质量,并且极大的降低电能的使用成本,具有较强的价格优势,在环境?;ず湍茉纯沙中梅矫嫘Ч灾?,因此具有良好的发展前景和应用前景。
(2)柔流输电技术。柔流输电技术是可以将污染小的新型清洁能源输入电网的技术,它是在微电子技术、电子技术和相关通信控制技术发展的基础上发展而来的能够对交流输电实现灵活控制的技术。因为我国的智能电网建设输送的只要是超高压的输变电,所以需要在建设过程中将污染小的新型清洁能源加入智能电网,并借此实现能源的隔离。因此,柔流输电技术很好的适应我国智能电网发展的新趋势,把电力工程技术的发展和我国智能电网的建设邮寄的结合起来,从而促进智能电网的建设,保证智能电网的良性稳定运行,极大的降低输电过程中的电能损耗,同时智能电网的输电能力也有了很大的提高。
(3)高压直流输电技术。目前,我国输电主要采用的是直流电的输电方式,但是输电的许多环节确实交流电。因此,采用高压直流输电技术能够很好的实现输电网络整流、逆变的工作状态的转变。同时,在重量轻的直流输电系统中采用可以关断元件的换流器可以有效的提高输送电流的稳定性和可靠性,并且具有很高的性价比。更重要的是,高压直流输电技术还能在为远距离孤立区域提供稳定的供电。因此,随着我国国民经济的不断发展和祖国边疆的开发,适应远距离输电的高压直流输电技术必将获得越来越广泛的运用,在更远距离和更大容量的输电工程中获得广阔的发展空间。
(4)能源转换技术。全球变暖和能源短缺的现实问题使得世界各国致力于开发各种新型清洁能源,也就是尽可能的降低能源的污染排放和能源的消耗量。因此,通过使用先进技术进行能源的转换和高效利用已经成为了现代低碳经济能源利用的核心。目前,我国着重开发大规模电厂并网技术。电网未来的发展趋势应该是范围大、运行可靠的光伏发电技术等。但是,我国的能源转换技术和世界先进水平还有叫的的差距。因此,我们要加大相关的技术和资金投入,进一步研发能源转换的核心技术。比如,智能电网建设中能量转换技术的发展方向就是提高可再生能源的利用率和各种并网技术的效率等。
4总结