第一篇:智能電網到微電網技術,電力革命的大幕被拉開。
智能電網到微電網技術,電力革命的大幕被拉開。從美國最先提出的智能電網開始,再到現在的微電網技術,電力技術及建設模式正在不斷發(fā)生改變,電力革命的大幕被拉開。
智能電網
智能電網(smartpowergrids),就是電網的智能化,也被稱為“電網2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優(yōu)化高效運行。更多電力招聘、電力人才信息請登錄電力專業(yè)人才網
微電網
微電網(Micro-Grid)也譯為微網,是一種新型網絡結構,是一組微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構成的系統(tǒng)單元。微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng),既可以與外部電網并網運行,也可以孤立運行。微電網是相對傳統(tǒng)大電網的一個概念,是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網絡,并通過靜態(tài)開關關聯至常規(guī)電網。開發(fā)和延伸微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入,實現對負荷多種能源形式的高可靠供給,是實現主動式配電網的一種有效方式,是傳統(tǒng)電網向智能電網過渡。更多電力招聘、電力人才信息請登錄電力專業(yè)人才網
微電網是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網中的電源多為容量較小的分布式電源,即含有電力電子接口的小型機組,包括微型燃氣輪機、燃料電池、光伏電池、小型風力發(fā)電機組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置。它們接在用戶側,具有成本低、電壓低以及污染小等特點。
第二篇:微電網技術剖析
微電網技術深度剖析
能源是現代社會和經濟發(fā)展的動力,是人類生命存在和繁衍的生命線。傳統(tǒng)化石能源的逐步耗竭,使能源危機已逐步逼近。中國的能源工業(yè)將是能源資源利用與環(huán)境保護可持續(xù)發(fā)展的改造型新工業(yè),因此,合理調整能源結構,大力開發(fā)可再生能源和其它新能源,走多元化潔凈能源發(fā)展道路,是我國社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
微電網是一種新型的網絡結構,是一組微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構成的系統(tǒng)單元。微電網中的電源多為容量較小的分布式電源,即含有電力電子接口的小型機組,包括微型燃氣輪機、燃料電池、光伏電池、小型風力發(fā)電機組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置,它們接在用戶側,具有成本低、電壓低及污染低等特點。開發(fā)和延伸微電網能夠促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入,實現對負荷多種能源形式的高可靠供給,是實現主動式配電網的一種有效的方式,使傳統(tǒng)電網向智能電網過渡。
1.微電網的含義與研究動態(tài)
目前世界上許多國家己開展微電網研究,立足于本國電力系統(tǒng)的實際問題提出了各自的微電網概念和發(fā)展目標。作為一個新的技術領域,微電網在各國的發(fā)展呈現不同的特色。
1.1美國微電網的研究
ERTS(ConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions)合作組織由美國的電力集團、伯克利勞倫斯國家實驗室等研究機構組成的,在美國能源部和加州能源委員會等資助下,對微電網技術開展了專門的研究。CERTS定義的微電網基本概念:這是一種負荷和微電源的集合。該微電源在一個系統(tǒng)中同時提供電力和熱力的方式運行,這些微電源中的大多數必須是電力電子型的,并提供所要求的靈活性,以確保能以一個集成系統(tǒng)運行,其控制的靈活性使微電網能作為大電力系統(tǒng)的一個受控單元,以適應當地負荷對可靠性和安全性的要求。CERTS定義的微電網提出了一種與以前完全不同的分布式電源接入系統(tǒng)的新方法。傳統(tǒng)的方法在考慮分布式電源接入系統(tǒng)時,著重在分布式電源對網絡性能的影響。按傳統(tǒng)方法當電網出現問題時,要確保聯網的分布式電源自動停運,以免對電網產生不利的影響。而CERTS定義的微電網要設計成當主電網發(fā)生故障時微電網與主電網無縫解列或成孤島運行,一旦故障去除后便可與主電網重新連接。這種微電網的優(yōu)點是它在與之相連的配電系統(tǒng)中被視為一個自控型實體,保證重要用戶電力供應的不間斷,提高供電的可靠性,減少饋線損耗,對當地電壓起支持和校正作用。因此,微電網不但避免了傳統(tǒng)的分布式發(fā)電對配電網的一些負面影響,還能對微電網接入點的配電網起一定的支持作用。1.2歐洲微電網的研究
歐洲提出要充分利用分布式能源、智能技術、先進電力電子技術等實現集中供電與分布式發(fā)電的高效緊密結合,并積極鼓勵社會各界廣泛參與電力市場,共同推進電網發(fā)展。微電網以其智能性、能量利用多元化等特點也成為歐洲未來電網的重要組成。目前,歐洲已初步形成了微電網的運行、控制、保護、安全及通信等理論,并在實驗室微電網平臺上對這些理論進行了驗證。其后續(xù)任務將集中于研究更加先進的控制策略、制定相應的標準、建立示范工程等。即,為分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接人以及傳統(tǒng)電網向智能電網的初步過渡做積極準備。
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1.3日本微電網的研究
日本立足于國內能源日益緊缺、負荷日益增長的現實背景,展開了微電網研究,但其發(fā)展目標主要定位于能源供給多樣化、減少污染、滿足用戶的個性電力需求。日本學者還提出了靈活可靠性和智能能量供給系統(tǒng)(FRIENDS)其主要思想是在配電網中加人一些靈活交流輸電系統(tǒng)裝置,利用控制器快速、靈活的控制性能,實現對配電網能源結構的優(yōu)化,并滿足用戶的多種電能質量需求。目前,日本已將該系統(tǒng)作為其微電網的重要實現形式之一。
1.4微電網的理解
基于上述概念,在微電網中功率范圍在100kW以下的微型燃氣輪機將得到廣泛的應用。它具有轉速高(5萬~10萬/min)、采用空氣軸承等特點,所發(fā)出的高頻(1000Hz左右)交流電需經交流-直流-交流環(huán)節(jié)變?yōu)?0Hz工頻交流電供給負荷,但燃燒過程產生的NOx仍將對城市的環(huán)保產生不利的影響。燃料電池由于具有高效和低排放的特點,自然也很適合作為微電網的電源,特別是高溫MCFC和SOFC比較適用于發(fā)電,但目前價格較貴,較少實際應用。光伏發(fā)電、小型風電和生物質能發(fā)電業(yè)是很好的電源選擇。蓄電池、飛輪和超級電容器等是微電網重要的儲能元件。余熱回收裝置也是重要的部件之一,正是由于余熱的利用提高了能源利用的效率,因為熱水或熱蒸汽并不像電那樣容易而經濟地長距離輸送,而微電網的結構恰恰能使熱源更接近熱負荷。
2.中國發(fā)展微電網的重要意義
微電網對我國電力系統(tǒng)和國民經濟的發(fā)展也有重要的意義。
(1)微電網可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性,有利于電力系統(tǒng)抗災能力建設。目前,我國電力工業(yè)發(fā)展已進入大電網、高電壓、長距離、大容量階段,六大區(qū)域電網已實現互聯,網架結構日益復雜。實現區(qū)域間的交流互聯,理論上可以發(fā)揮區(qū)域間事故支持和備用作用,實現電力資源的優(yōu)化配置。但是大范圍交流同步電網存在大區(qū)間的低頻振蕩和不穩(wěn)定性,其動態(tài)穩(wěn)定事故難以控制,造成大面積停電的可能性大。另一方面,廠網分開后,市場利益主體多元化,廠網矛盾增多,廠網協(xié)調難度加大,特別是對電網設備的安全管理不到位,對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行構成了威脅。與常規(guī)的集中供電電站相比,微電網可以和現有電力系統(tǒng)結合形成一個高效靈活的新系統(tǒng),具有以下優(yōu)勢:無需建設配電站,可避免或延緩則增加輸配電成本,沒有或很低的輸配電損耗,可降低終端用戶的費用;小型化,對建設所要求不高,不占用輸電走廊,施工周期短,高效性靈活,能夠迅速應付短期激增的電力需求,供電可靠性高,同時還可以降低對環(huán)境的污染等。
(2)微電網可以促進可再生能源分布式發(fā)電的并網,有利于可再生能源在我國的發(fā)展。處于電力系統(tǒng)管理邊緣的大量分布式電源并網有可能造成電力系統(tǒng)不可控、不安全和不穩(wěn)定,從而影響電網運行和電力市場交易,所以分布式發(fā)電面臨許多技術障礙和質疑。微電網可以充分發(fā)揮分布式發(fā)電的優(yōu)勢、消除分布式發(fā)電對電網的沖擊和負面影響,是一種全新的概念,使用系統(tǒng)的方法解決分布式發(fā)電并網帶來的問題。通過將地域相近的一種微電源、儲能裝置與負荷結合起來進行協(xié)調控制,微電網對配電網表現為“電網友好型”的單個可控集合,可以與大電網進行能量交換,在大電網發(fā)生故障時可以獨立運行。
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(3)微電網可以提高供電可靠性和電能質量,有利于提高電網企業(yè)的服務水平。微電網可以根據終端用戶的需求提供差異化的電能,根據微電網用戶對電力供給的不同需求將負荷分類,形成金字塔形的負荷結構。負荷分級的思想體現了微電網個性化供電的特點,微電網的應用有利于電網企業(yè)向不同終端用戶提供不同的電能質量及供電可靠性。
(4)微電網可以延緩電網投資,降低網損,有利于建設節(jié)約型社會。傳統(tǒng)的供電方式是由集中式大型發(fā)電廠發(fā)出的電能,經過電力系統(tǒng)的遠距離、多級變送為用戶供電的方式,即“就地消費”,因此能夠有效減少對集中式大型發(fā)電廠電力生產的依賴以及遠距離電能傳輸、多級變送的損耗,從而延緩電網投資,降低網損。
(5)微電網可以扶貧,有利于社會主義新農村建設。微電網能夠比較有效地解決我國西部地區(qū)目前常規(guī)供電所面臨的輸電距離遠、功率小、線損大、建設變電站費用昂貴的問題,為我國邊遠及常規(guī)電網難以覆蓋的地區(qū)的電力供應提供有力支持。
3.微電網結構
相對電力系統(tǒng)而言,微電網類似于一個獨立的控制單元,其中每一個微電源都具有尖端的即拔即插功能。對每一個微電源,最關鍵的是它本身的接口、控制、保護以及對微電網的電壓控制,潮流控制和維持其運行穩(wěn)定性。一個重要的功能是微電網的聯網運行和孤島運行方式間的平穩(wěn)轉移。在微網中,為了防止微電網與配電網解列時對微電網內負荷的沖擊,微電網的配電結構需重新設計,將不重要的負荷接在同一條饋線上,重要或敏感的負荷接在另外饋線上。接敏感負荷的饋線上裝有分布式電源、儲能元件及相應的控制、調節(jié)和保護設備。如此,在微電網與主網解列時,通過隔離裝置可甩去一些不重要負荷,但仍能保證一些重要負荷的正常、連續(xù)運行。
微電網具有控制、協(xié)調、管理等功能,并由以下系統(tǒng)來實現。
(1)微電源控制器微電網主要靠微電源控制器來調節(jié)饋線潮流、母線電壓級與主網的解、并網運行。由于微電源的即拔即插功能,控制主要依賴于就地信號,且響應是毫秒級的。
(2)保護協(xié)調器飽和協(xié)調器既適用于主網的故障,也適用于微電網的故障。當主網故障時,保護協(xié)調器要將微電網中重要的負荷盡快地與主網隔離。其某些情況下微電網中重要負荷允許電壓短時暫降,在采取一定的補償措施后可使微電網不與主網分離。當故障發(fā)生在微電網內,該保護應該在盡可能小的范圍內將故障段隔離。(3)能量管理器能量管理器按電壓和功率的預先整定值對系統(tǒng)進行調度,相應時間為分鐘級。
4.微電網的相關技術
微電網是一種新型的網絡結構微電網技術已經成為電力系統(tǒng)發(fā)展的前沿技術。
(1)微電網的硬件研究
微電網的實現需要有先進的設備作支持。這包括微電網的發(fā)、輸、變、配、用各個環(huán)節(jié)。為此,需要開發(fā)智能電表、向量測量單元、廣域測量系統(tǒng)等,研發(fā)合適的硬件設備,使微電網具有即插即用的能力。研發(fā)新型的分布式能源控制器,以保證微電網的高效運行。
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(2)微電網建模研究
開發(fā)可用于對逆變器控制的低壓非對稱微電網的靜態(tài)和動態(tài)仿真工具;建立微電網內部各元件的模型,包括分布式電源和負荷的模型;建立微電網整體模型,包括總體模型結構、等效靜態(tài)模型、等效電機模型等。
(3)微電網對大電網的影響研究
微電網的接入必然會對大電網造成影響,需要研究:微電網在并網和孤島運行下的穩(wěn)定性分析;微電網對大電網運行的影響,包括地區(qū)性的和大范圍的影響;微電網能給電網在供電可靠性、網絡損耗和環(huán)境等方面帶來的改善;微電網的發(fā)展對基礎電網發(fā)展的影響等。
微電網中的微電源,如風電、光伏發(fā)電等,大都采用全控型換流器,這些電力電子設備的引入很可能會帶來一些諧波方面的問題。對于微電網諧波問題需要做進一步的探討和研究。
(4)微電網的控制策略
微電網與大電網之間存在一種最優(yōu)的狀態(tài),在這種狀態(tài)下微電網和大電網都能夠高效穩(wěn)定的運行。對微電網的控制的目標就是讓微電網實現最優(yōu)控制。為此,必須研究微電網控制技術,其中包括:各微電源之間的協(xié)調控制、電力電子設備的智能控制和最優(yōu)控制、微電網和主網之間的協(xié)調控制等,研究孤島和互聯的運行理念、基于代理的控制策略、本地黑啟動策略、基于先進通信技術的控制策略等;研究創(chuàng)造新的網絡設計理念,包括新型保護方案的應用等。
(5)其它
電網的實現還需要很多方面的支持:需要制定微電網在技術和商業(yè)方面的協(xié)議標準;需要做好各種微電網在技術和商業(yè)方面的整合;需要做好現有的小發(fā)電機組并入微電網的可行性分析;需要建立微電網示范工程及實驗測試系統(tǒng)等。
5.微電網的關鍵技術
微電網的出現將從根本上改變傳統(tǒng)電網應對負荷增長的方式,其在降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性等具有巨大潛力。目前,微電網技術已經成為電力系統(tǒng)發(fā)展的前沿技術。
5.1微電網的控制功能
微電網控制功能基本要求包括:新的微電源接入時不改變原有的設備,微電網解、并列時是快速無縫的,無功功率、有功功率要能獨立進行控制,電壓暫降和系統(tǒng)不平衡可以校正,要能適應微電網中負荷的動態(tài)需求。微電網的控制功能主要有以下幾種:
(1)基本的有功和無功功率控制(P-Q控制)。由于微電源大多為電力電子型的,因此有功功率和無功功率的控制、調節(jié)可分別進行,可通過調節(jié)逆變器的電壓幅值來控制無功功率,調節(jié)逆變器電壓和網絡電壓的相角來控制用功功率。
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(2)基于調差的電壓調節(jié)。在有大量微電源接入時用P-Q控制是不適宜的,若不進行就地電壓控制,就可能產生電壓或無功振蕩。而電壓控制要保證不會產生電源間的無功環(huán)流。在大電網中,由于電源間的阻抗相對較大,不會出現這種情況。微電網中只要電壓整定值有小的誤差,就可能產生大的無功環(huán)流,使微電源的電壓值超標。因此要根據微電源所發(fā)電流是容性還是感性來決定電壓的整定值,發(fā)容性電流時電壓整定值要降低,發(fā)感性電流時電壓整定值要升高。
(3)快速負荷跟蹤和儲能。在大電網中,當一個新的負荷接入時最初的能量平衡依賴于系統(tǒng)的慣性,主要為大型發(fā)電機是慣性,此時僅系統(tǒng)頻率略微降低而已(幾乎無法覺察)。由于微電網中發(fā)電機的慣量較小,有些電源(如燃料電池)的響應時間常數又很長(10~200s)因此當微電網與主網解列成孤島運行時,必須提供蓄電池、超級電容器、飛輪等儲能設備,相當于增加一些系統(tǒng)的慣性,才能維持電網的正常運行。
(4)頻率調差控制。在微電網成孤島運行時,要采取頻率調差控制,改變各臺機組承擔負荷比例,以使各自出力在調節(jié)中按一定的比例且都不超標。
5.2微電網的保護
微電網結構對繼電保護提出了一些特殊的要求,必須考慮的因素主要有以下幾點:①配電網一般是放射形的,由于有了微電源,保護裝置上流經的電流就可能有單向變?yōu)殡p向;②一旦微電網孤島運行,短路容量會有大的變化,影響了原有的某些繼電保護裝置的正常運行;③改變了原有的單個分布式發(fā)電接入電網的方式,構成微電網的初衷之一是盡可能地維持一些重要負荷在電網故障時能正常運行而不使其供電中斷,這些必須采用一些快速動作的開關,以代替原有的相對動作較慢的開關。這些均可能使原有的保護裝置和策略發(fā)生變化。
5.3微電網并網運行
要根據微電網中負荷的需求來確定保護的方案,也即要根據負荷(如半導體制造工業(yè)負荷或一般商業(yè)性負荷)對電壓變化的敏感程度和控制標準來配置保護。如故障發(fā)生在配電網中,則要采用高速開關類隔離裝置(SeparationDevice,SD),將微電網中的重要敏感性負荷盡快地與故障隔離。此時,微電網中的DR(或DER)是不應該跳閘的,以確保故障隔離后仍能對重要負荷正常供電(供熱)。當故障發(fā)生在微電網中時,除了上述隔離裝置協(xié)調,以免影響上一級饋線負荷。一旦配電網恢復正常,就應通過測量和比較SD兩側電壓的幅值和角度,采用自動或手動的方式將微電網重新并網運行。如果微電網內僅有一個微電源,當然允許采用手動的方式再同步并網;但若在微電網內多個地點有多個地點有多個微電源,則必須考慮采用自動的方式再同步并網。
5.4微電網孤島運行
當電網孤島運行時,為了使所隔離的故障區(qū)盡可能小,微電網中保護裝置的協(xié)調尤為重要。特別需要指出的是,由于微電網的電源大多為電力電子型設備,所發(fā)出的電力通過逆變器與網絡連接,故障時僅提供很小的短路電流(例如2被于正常負荷電流),難以啟動常規(guī)的過電流保護裝置。因此,保護裝置和策略就應相應地修改,如采用阻抗型、零序電流型、差分型或電壓型繼電保護裝置。此外,微電網的接地系統(tǒng)必須仔細設計,以免微電網解列時繼電保護誤動作。
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5.5微電網的能量管理系統(tǒng)
微電網被定義為發(fā)電和負荷的集合,而通常負荷不僅包括了電負荷,還包括熱和冷負荷,即熱電聯供和熱電冷三聯供。因此,微電網不僅要發(fā)電,而且要利用發(fā)電的余熱以提高總體效率。能量管理系統(tǒng)(EnergyManagementSystem,EMS)的目的即為作出決策以最優(yōu)地利用發(fā)電產生的電和熱(冷)。該決策的依據為當地設備對熱量的需求、氣候的情況、電價、燃料成本等。
能量管理系統(tǒng)的調度控制功能:能量管理系統(tǒng)是為整個微電網服務的,即為系統(tǒng)級的,由此首要任務是將設備控制和系統(tǒng)控制加以明確區(qū)分,使各自的作用和功能簡單明了。微型汽輪機的轉速、頻率、機端電壓、發(fā)電機(微電源)的功率因數等應由微電源來控制,他們依據就地信號。CERTS的模型中,EMS只調度系統(tǒng)的潮流和電壓。潮流調度時需考慮燃料成本、發(fā)電成本、電價、氣候條件等。EMS僅控制微電網內某些關鍵母線的電壓幅值,并由多個微電源的控制器配合完成,與配電網相聯的母線電壓應由所聯上級配電網的調度系統(tǒng)來控制。
除了上述基本功能外,EMS還具有其他一些功能,如當微電網與配電網解列后微電網應配備快速切負荷的功能,以使微電網內的發(fā)電與負荷平衡;由于微電源同時供給電、熱等負荷,調度時應同時兼顧,一般情況下往往采取“以熱定電”的原則,即滿足用戶對熱負荷需求的條件下再進行電量的調度;微電網中應配備一些儲能設備,如蓄電池、超級電容、飛輪等。
EMS的功能自然首先應針對微電網內需求,如潮流和電壓調度、電能質量和可靠性、提高運行的效率和經濟性、降低污染排放等,但從長遠看它還可對配電網提供一些輔助服務和可靠性服務,特別是微電網作為智能電網的一個組成部分,可起到一定的負荷響應的作用。此外,由于微電網本身位于用戶側,這些用戶可能為中心商業(yè)區(qū)(CBD)、學校、工廠等,它們本來就有供熱、通風、空調等過程控制系統(tǒng),未來的EMS有可能成為這些系統(tǒng)以及當地發(fā)電、儲能等的總調度系統(tǒng)。
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第三篇:智能電網技術特點及技術論文
一、我國智能電網發(fā)展的特點
我國智能電網發(fā)展正處于發(fā)展的第二階段,主要有這樣幾個方面的特點,包括智能電網的堅強性、自愈性、兼容性、互動性、優(yōu)化資源配置以及對信息的綜合集成。
1.1智能電網的堅強性
所謂智能電網的堅強性是從電網的安全性著眼的。智能電網系統(tǒng)正常運行的一個首要目標就是要保證其安全性,安全性一直是電網維護人員著重關注的問題。當信息受到人為破壞或受到其它攻擊時,智能電網能夠自動有效地修復,對于災害的發(fā)生,智能電網能夠有效預警,保證應急方案的順利進行。智能電網的堅強性還能滿足電力用戶的不間斷用電需求。
1.2智能電網的自愈性
對于電網運行過程中發(fā)生的功能障礙,智能電網能夠進行有效修復;對于電網的運行狀態(tài),能夠得到實時監(jiān)控與監(jiān)測,且對于自我安全能夠進行有效的評估。障礙一旦發(fā)生,智能電網能夠在第一時間進行自我評估,并在評估的基礎上進行修復,并監(jiān)測修復過程,保證電網的有效恢復。
1.3智能電網的兼容性
智能電網的兼容性是指智能電網對于電廠與能源能夠有效兼容,對于可再生資源能夠科學、合理的利用,與用戶設備之間能夠進行很好的互動,從而能夠最大限度的滿足用戶的需求。
1.4智能電網的互動性
智能電網的互動性是指智能電網能夠與電力市場進行有效鏈接,從而能夠源源不斷地向客戶提供電力,滿足客戶的用電需求。
1.5優(yōu)化資源配置
對資源的優(yōu)化具體包括對數據、運行以及
配電的有效配置。對資源進行優(yōu)化能夠提高資源的可利用率,減少資源浪費。在不斷整合與優(yōu)化的過程中,形成自動化應用模式,提高電力企業(yè)的生產效益。
1.6對信息的綜合集成智能電網的運用將信息的利用率提高到新的層次,信息的收集得到了全方位的保護與支持,維護、控制、監(jiān)視、市場營銷以及配電管理等被緊緊聯系在一起,業(yè)務信息得到全方面的管理。
二、智能電網的優(yōu)勢及發(fā)展前景
與傳統(tǒng)電網相比,智能電網具有巨大的優(yōu)勢。對于傳統(tǒng)電網,不管是電源與電源之間的銜接,還是電能量的輸入輸出等,都缺乏流暢性;系統(tǒng)一旦受到大的擾動,便很難得到恢復;而且系統(tǒng)對于人工控制反應的應變能力減弱,反應速度極其緩慢;在為大眾服務方面,服務比較單一;由于技術原因,整個系統(tǒng)處于真空狀態(tài),對信息接收不完全,且不能將信息有效輸出,信息共享能力也比較弱,不能滿足廣大客戶的要求。而智能電網與其相比,其在技術上具有極大的前瞻性,智能電網對信息的汲取比較迅速、完整、準確,且能很好的加以保存,對于人為或其它方面的破壞,能在第一時間做出反應,從而保證整個系統(tǒng)的有效運行。智能電網的堅強后盾是實體電網信息交互平臺,它最大限度的滿足客戶的需求,保證系統(tǒng)的有序化運行。針對以上智能電網的發(fā)展優(yōu)勢,其發(fā)展前景不可估量。智能電網的形成,是電力系統(tǒng)技術革新的有效表現,其中包含的問題是多方面的,比如投資問題、技術問題、可持續(xù)發(fā)展問題以及電力行業(yè)的監(jiān)管問題等等。綜合以上,我們應將智能電網問題提升到國家戰(zhàn)略層面來考慮,并以自身為中心,向周圍企業(yè)進行有效擴散。發(fā)展的第一步是要進行基礎性研究,并在此基礎上有所拓展,從而得到全面研究,全面發(fā)展。我國智能電網還處于發(fā)展階段,其中還有頗多問題值得我們去探討與思索,我們應力求在不斷探索的過程中提高技術的應用率,并盡早趕上國際先進水平,實現與國際的接軌。
三、智能電網技術
智能電網技術主要是指智能電網應用與維護過程中使用的相關技術,主要包括通信技術、電力設備技術、控制技術、量測技術以及可再生能源與分布式能源技術等。
3.1通信技術
若要實現電網的智能化,通信技術必不可少,對智能電網的監(jiān)測與控制必須建立在通信技術的完善的基礎上。若發(fā)生通信障礙,將對電力系統(tǒng)產生影響,損失不可估量。摘要:智能電網我國電網技術發(fā)展的發(fā)展方向,目前已經進入了建設階段??偨Y了智能電網技術的發(fā)展現狀,闡述了智能電網技術與傳統(tǒng)電網相比所具有的一些特點和優(yōu)勢,分析了智能電網在發(fā)展過程中涉及的關鍵技術,并對我國智能電網技術的發(fā)展前景進行了展望。
3.2電力設備技術
無庸置疑,電子設備技術在電網中具有舉足輕重的作用。不管是發(fā)電、輸電還是用電的過程,都需要電力設備技術的協(xié)同構造。電網中的各種智能設備,都需要電力設備的參與,從而保證其有效整合,最終保證電網的強大適應性。與國外發(fā)達國家相比,我國電力設備技術還存在局限性,技術上還趨于落后,也正因為此,我國的電力技術還存在很大的發(fā)展空間,還需要我們廣大技術人員的不斷深入探討。
3.3控制技術
在電力系統(tǒng)運行過程中,控制技術的有效運用將能保證供電的可靠性,排除運行過程中有可能出現的電能質量問題。對控制技術的有效運用主要分五個方面:①對于數據的有效收集;②對于數據進行合理分析;③對于運行過程中出現的問題進行及時診斷;④面對障礙能夠有效設防;⑤為運行提供有利信息。
3.4量測技術
量測技術涉及電力系統(tǒng)各個方面,一般是將獲得的數據轉換為數據信息,從而對電網的運行狀況進行評估。這一技術的有效應用能夠提高電力公司與客戶之間的互動能力,從而提高設備的可利用率。
3.5可再生能源和分布式能源技術
“可再生”一直是一個具有前瞻性的概念,意味著智能電網的發(fā)展具有很大的潛力。未來的發(fā)展空間是不可預知的,但其無限發(fā)展的可能性是客觀存在的。我國未來智能電網將向何處發(fā)展,將發(fā)展到何等狀態(tài),與可再生能源(風能、太陽能等)和分布式能源技術有很大的關系。
第四篇:智能電網技術論文
1.智能電網的主要技術體系
智能電網相對于傳統(tǒng)的電網技術有著更高的信息化、自動化和互動化水平,智能電網的獨特優(yōu)勢和智能化的功能需要一系列的技術體系進行支撐。本部分從智能電網的發(fā)電環(huán)節(jié)的關鍵技術、輸電環(huán)節(jié)的關鍵技術、變電環(huán)節(jié)的關鍵技術、配電環(huán)節(jié)的關鍵技術以及用電環(huán)節(jié)的關鍵技術五個方面對智能電網的主要技術體系進行闡述。
1.1發(fā)電環(huán)節(jié)的關鍵技術
發(fā)電環(huán)境的關鍵技術主要是指新能源技術,包括新能源安全可靠運行的保障技術和電網大規(guī)模的存儲技術兩大部分。新能源安全可靠運行的保障技術是智能電網中可再生清潔能源電源安全可靠運行必須解決的重大關鍵技術問題,首先針對大型的集中的可再生清潔新能源而言,主要研究其出力的隨機不確定性和突變等問題對智能電網的影響,并在此基礎上形成科學合理的智能電網構架和電網運行策略等方案;對于分布式的可再生清潔能源而言,主要研究其并網過程中的問題,通過對電網接受分布式可再生清潔能源的能力、分布式可再生清潔能源的供電可靠性等關鍵技術進行研究,以此來制定配電網可靠性評估體系以及相關的故障檢修和運行維護等方案。智能電網的大規(guī)模儲能新技術的應用主要包括:電網的抽水蓄能技術、鋰離子電池儲能和超導儲能等。
1.2輸電環(huán)節(jié)的關鍵技術
輸電環(huán)節(jié)的關鍵技術主要是針對智能電網輸電線路運行狀態(tài)的監(jiān)測技術,該環(huán)節(jié)的關鍵技術只要是依靠最近的信息集成技術,其中也存在著一定的技術難點需要解決。例如,輸電線路由于部分路段所處的自然環(huán)境比較惡劣,這會造成無限通信過程中存在一定的盲點,使得傳輸線路上的監(jiān)測數據的傳輸存在障礙;智能電網傳輸線路的監(jiān)測設備通信規(guī)則不同意,給累輸電線路的監(jiān)測設備沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范,這也會造成能電網輸電線路運行狀態(tài)的監(jiān)測存在一定的困難。
1.3變電環(huán)節(jié)的關鍵技術
智能變電站是構建智能電網的最重要的基礎和前提保障。智能變電站相對于傳統(tǒng)的變電站而言,有著可靠先進和低碳環(huán)保的智能變電設備,同時其信息化、數字化、網絡化和標準化程度高,可以實現電網的自動控制和實時智能決策等高級功能。因此,變電環(huán)節(jié)的關鍵技術主要包括系統(tǒng)分層和智能化的變電組件兩個方面。首先,由于智能變電站可以分成相對獨立的過程層、間隔層以及站控層三個部分,這三個相對獨立的子系統(tǒng)之間應該實現實時的網絡共享,實現智能變電站各智能設備之間的暢通無阻的互聯互通;變電站中智能變電組件是實現其智能變電功能的基本保障,主要包括測量、控制、狀態(tài)監(jiān)測以及相關的計量保護等功能,這些組建要具有數字化的測量、網絡化的監(jiān)控、可視化的運行狀態(tài)以及信息的互動化等特征。
1.4配電環(huán)節(jié)的關鍵技術
配電環(huán)節(jié)的關鍵技術主要包括配電自動化和智能化、配電網的保護控制以及分布式新能源接入等方面,其中配電的自動化和智能化是該環(huán)節(jié)中的關鍵技術。在配電過程中,依靠最新的通信技術和網絡技術,采用智能的控制方式,對配電管理系統(tǒng)進行技術升級,實現配電網的各狀態(tài)下的保護監(jiān)測、用電管理和配電管理的自動化。需要注意的是,配電網的保護和控制對智能電網中的配電網有較強的環(huán)境適應能力,可以在不同介質和接口之間進行信息傳輸,同時還要求實時監(jiān)控配電網的各類運行數據。配電網的保護和控制技術要求配網
1.5用電環(huán)節(jié)的關鍵技術
用電環(huán)節(jié)的關鍵技術可以保障用戶可以使用智能電網的各項功能,其中主要包括用戶的用電信息采集和智能用電服務系統(tǒng)。用戶的信息采集要求可以實時地全面地采集用戶的用電信息,同時實現對所采集到的信息進行各種分析和管理;智能用電服務系統(tǒng)可以實現用電客戶和智能電網之間實時地交互,可以提高智能電網的綜合服務質量。
2.結束語
現代化的信息技術、通信技術以及智能控制技術構建智能電網已經成為一個共識,前文所分析的智能電網技術主要也是針對上述各類技術在構建智能電網的實際應用中所需要處理的關鍵技術。
第五篇:智能電網:光纖入戶振興通信技術
智能電網:光纖入戶振興通信技術
20世紀70年代,我國電力通信主要以電力線模擬載波為主,傳統(tǒng)的電力線載波通信(PLC)主要利用高壓輸電線路作為高頻信號的傳輸通道,在電網發(fā)生事故時常因通信不靈、調度指揮不及時而擴大事故或延長處理時間,給電力工業(yè)帶來了很多不利的影響。
目前PLC正在向大容量、高速率方向發(fā)展,同時轉向采用低壓配電網進行載波通信,將光纖復合低壓電纜隨低壓電路線鋪設,實現低壓電力通信會成為未來的發(fā)展趨勢。電力光纖到戶由于其在低壓通信接入網集成度高、節(jié)省資源等優(yōu)勢,成為支撐智能電網,振興電力通信的優(yōu)選技術。
電力光纖入戶是智能電網的標志性技術之一,是國家電網為堅強智能電網,實現智能電網功能,開展電信網、廣播網、互聯網內容傳輸的“三網融合”等業(yè)務而提出的新型電力通信手段。光纖通信高速穩(wěn)定可靠、抗干穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強,已經成為勢不可擋的發(fā)展趨勢。電力光纖到戶可以在布放電力電纜的同時構建覆蓋居民用戶的高速通信網絡平臺,現在光纖的成本非常低,光纖復合低壓電纜可以在較大幅度上降低成本,避免二次施工造成的資源浪費。
電力光纖到戶作為支撐智能電網的有效方式之一,可以優(yōu)化能源結構,保障能源安全供應,提升電網的資源優(yōu)化配置能力,提升電網系統(tǒng)的清潔能源接納能力;發(fā)展低碳經濟,推動綠色能源接入,調整能源結構,推動智能城市建設;促進經濟發(fā)展,創(chuàng)造和諧美好的生活,并隨科技進步和社會用電需求的變化,發(fā)展智能家庭、智能樓、智能小區(qū)、智能城市、綜合信息服務等擴展業(yè)務。