摘要:随着社会经济的飞速发展,人类对电力能源的需求量也越来越大。而相对传统电力方式——火力发电(煤等可燃烧物)而言,煤等可燃烧物作为不可再生能源,长期过度使用会造成能源枯竭,另一方面煤炭的燃烧也会造成环境污染,可以说火力发电是一个不可持续性的供能能源。所以在现代人们能够熟练使用电力能源的条件下,开始研发太阳能发电、风力发电、核能发电、水利发电等电力生产方式,以及能满足输送大量电力,更好服务大众的智能电网。本文对现代智能电网中的核心部分电力设备进行简要介绍,了解电力设备的发展历程和对电网的作用,最后浅析未来发展,以期能够优化电力设备技术。
关键词:智能电网;电力设备;技术发展
前言
可持续发展与环保在当代发展过程中已成为关键词,人们在进行一定的科学技术研发与发展时,必要考虑的就是能源供能方面的问题。随着电力在人类发展社会中扮演着越来越重要的角色时,我们就会考虑引进智能电网系统,对各生产生活进行配套供能,减少一些不必要的问题。但是使用智能电网系统时,我们不仅要考虑其环保性,更要考虑其功能的完善性与设备技术的发展,为我国能源发展研究与智能电网提供一定的参考。
1智能电网的涵义
智能电网系统广义上来理解就是在完整的电网供能系统上加上智能操作设备。该种电网系统较传统的电网供电设备而言,更加经济、简便并且高效率。在电网出现一定问题时,该智能操作设备会进行自动检测、通知、自我修复等一系列非人工参与动作,这些操作高效地提高了电网供电效率与电力质量,在过多的电力需求现状下,更好的分配电力去向,使得用电更加高效简洁,减少了人工的参与分配,减少人工成本。智能电网系统使传统的电网供电系统转变成服务型电网系统,建立人电友好关系,更方便地满足使用者各种要求。同时智能电网的电力分配与使用更加安全可靠,低耗能高使用,可以降低能源浪费,以改善电网系统的运转环境,提高供电效益。
2智能电网中的电力相关设备
2.1发电设备
发电设备并不限于一些传统的煤矿发电方式,智能电网系统中的发电设备更注重环保与创新。简单介绍有以下几种:①可持续可再生能源供电与分布式发电设备。例如太阳能发电、风能发电或者地热能发电设备;②自动控制发电设备与智能保护发电设备。例如智能分接头变化器,使发电与输送更加的安全,尽量避免出现电力过高问题,还有动态电力分布控制系统,使电力的分配与输送更加的科学高效;③多样化的能源转换设备与电力储备设备。例如常见的蓄电器、超级电容器等设备[1]。
2.2输电设备
传统的输电系统,存在较多的安全与效率问题。输电效率低下,高耗能低输出,并且在输送过程中,电力的损耗也是非常大的一个利益损失。因此在高消耗不可再生污染能源时,使能源消耗得更快,环境问题更大,长久以来会大幅度破坏能源与环境的稳态。同时传统的输电设备也存在较多的性能问题,输电线的老化、跨度过大、修复程度低下等一些硬性问题都会造成一些安全事故的发生。因此,在智能电网系统中的电力输电设备中主要用于弥补这些问题,现有的有柔性交流输电设备、特高压直流输电设备与高温超导技术设备。
2.2.1柔性交流输电设备
柔性交流输电设备是智能电网设备相对于传统电网设备十分突出的一个特色输电设备。该设备类似于模糊处理系统,操作人员根据经验,讲一些特定的数据(例如电压、相位等)输入该设备作为前提分析数据条件,当该设备投入使用时,在无人工操作的条件下,它会从各个数据分析,由此在多线路输电分配电力时更加高效节约电力能源,优化分配电力操作,提高分配效率,由此达到低人工低耗能高分配效率,更好地保持电力输送系统的稳定与安全。现有的相关细节设备有静止无功补偿器、静止调相机、串联补偿器、静止快速励磁器等设备。
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2.2.2特高压直流输电设备
发电厂所发出的电主要为高压交流电,该设备即使用换流器或换流阀将高压交流电转化成高压直流电进行长距离高跨度的电力输送,在此过程中电力功率损耗会大大降低,降低电力损耗与运输成本。到达目的地后再将高压直流电再转换成交流电进行小区域输送。总得相比较下来,该设备更加的稳定安全可靠,主要依靠于其中的换流站设备,两次换流缺一不可。
2.2.3高温超导技术设备
该设备主要依靠于超导体在特殊情况下无阻值的特点,其拥有无阻高载流技术,同时也是降低电力在输送过程的损耗,减小输送成本。现有的一系列超导体技术设备有超导变压器、超导电缆与超导磁储能系统等。
2.3用电设备
电网系统的输出都是用于最终的用电设备,智能电网系统中的用电设备致力于与用户端进行密切交流,充分了解用户的需求与动态,提高电网体验感,增加人机友好度,提高市场竞争力,进行完全的竞争机制。在用户端与智能电网端之间进行有效的双向交流,实现实时动态了解,分享用户反馈信息与电网发出的信息。在用电端,用户更加方便地对自家用电线头进行充分了解与信息更改,在智能电网端,对用户的需求进行更加高效可靠安全的安排与分配。现有的一些智能电网用电设备有智能表计、数据量测设备与智能通讯设备。
3智能电网系统中电力设备的发展
3.1发电优势
智能电网系统主要是用于缓解化石能源危机,降低不可再生能源消耗,解决环境问题。而其在发电部分体现及其明显。在发电方面,利用一系列可再生环保资源——太阳能、风能等发电,大大降低能源消耗,减少排气污染,人工资源浪费,降低发电成本,使资源能源用在更加需要的方面上[2]。
3.2输配电优势
传统的输配电系统经常受天气、自然地域环境、地域环境等方面影响,导致输电配电不能达到预计效果与成本预估。而智能电网中的电力设备与发展技术相关的柔性交流输电设备使输电不再深受一些相关因素影响,实行高速低耗能输电,优化分配电力系统,高效输电配电,减少资源消耗。同时在配电时,智能电网电力设备使配电与其他一些设备关联结合起来,让配电更加的高速安全,在增大安全性的基础上保证配电的效率与稳定,即智能电网电力设备的一大好处[3]。
3.3变电优势
多线路输电在传统电网中基本处于无法控制状态,只能单一地输电,并不能根据输电终端的具体情况进行输电。在智能电网电力设备的作用下,将基本数据输入并且通过一系列模糊处理技术处理,模拟真实动态变电操控,使变电更加的智能科学化,在电力使用方面更加的精确节能。从而提高了整个智能电网系统的运转效率与质量。
4结束语
智能电网是一种先进的符合当代高速发展社会的电力系统技术,其所包含的过程包括从发电到输配电再到最后的用电设备。其为能源节约方面做出的贡献与改进不可估量,但同时对人类来说也是一种技术挑战。总的来说,智能电网系统是人们对能源环保方面的一项巨大实践,也是在电力发展史上的一个关键改革创新。在这条路上还有较长的研究与发现道路需要我们去实践努力。
参考文献
[1]刘瑜智能电网中电力设备及其技术探析[J].科技展望,2015(01):51-52.
[2]赵俊龙.浅谈智能电网中电力设备及其技术发展[J].通讯世界,2017(12):274-275.
[3]朱辉.智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].通信电源技术,2016(03):213-214.
论文作者:马世全,齐国刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签:电网论文; 智能论文; 设备论文; 电力论文; 系统论文; 能源论文; 电力设备论文; 《电力设备》2018年第8期论文;