初探智能电网中电力设备及其技术发展论文_陈伟

初探智能电网中电力设备及其技术发展论文_陈伟

(中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 云南曲靖 655000)

摘要:近年来,社会经济发展速度越来越快,在快速发展的同时,我国对电网的运行要求也变得越来越高,随着互联网技术的发展和应用,智能电网应运而生,国家电网泛在物联网、南方电网数字电网等均是具体实践。在新能源的运用成为主流的今天,智能电网的发展在很大程度上解决了传统电网耗能严重的问题,智能电网的快速发展必将带动电力市场的可持续发展。

关键词:智能电网;电力设备;技术发展

电力能源成为当前社会发展进步的重要推动力,尤其是处在当前的时代下,不仅要能满足人们的电力应用需要,还要从环保的角度进行考虑。通过加强对智能电网当中电力设备和技术的深入研究,就能对实际发展起到促进作用。

一、智能电网简述

智能电网是美国首次提出的,智能电网是一个新型的电力体系,其中包含多个配电体系与输电体系。智能电网有着非常智能的结构组织,可以以非常快的速度进行信息的传输,进而提供优质的服务给客户。智能电网的建设主要还是以原来的物理电网为基础,在其基础上更加高效的运用“计算机技术”、“信息技术”、“传感技术”等对传统电网的各个环节进行联通,从而建立起一个功能比较全面的智能化电网系统。智能电网的建设将会使得我国的电力输送效率得到更好的提升,也会使得电力市场的发展速度得到提升,满足广大人民群众对高质量、高安全电力能源的需求。

二、智能电网系统建设的具体组成

2.1发电

新型的发电设备主要包含了太阳能电池板、风机、微型燃气轮机、生物智能发电设备、地热发电设备。智能保护与控制设备:如:数字化保护继电器、分接头变化器,能够有效的保证智能电网稳定运行。能量转换与储备设备,比如:蓄电池、超级电容器、燃料电池等,促使电力能源有效的应用。

2.2电网的输配电

输电设备,在智能配电网的建设中,不仅需要考虑到新能源对电网的影响,还应充分的考虑到输电技术、线损等方面问题。在智能电网的输电环节中,电力设备发展主要是体现在下面:FACTS柔性交流输电设备,能够确保输送功率的合理分配基础上,提升电网可靠性,降低了发电的成本。而配电方面。配合环节的电力设备发展体现在下面两点:固态断路器设备(SSCD),凭借自身快速通断和重复操作的特点,可以实现与其他潮流控制设备的联合适应,保证配网的可靠运行;固态转化开关设备(SSTS),借助设备自神低损耗、瞬时、安全性的特点。

2.3智能电网系统的变电设备

变电设备主要是变电站所设计的一次、二次设备,在智能电网规划设计中,未来的变电站将逐渐的实现信息交互与共享,建立出一个信息平台,在其平台基础上,实现了智能电网所需求的强大功能。在现阶段已建设的主要智能化变电站,主要是经过一次设备智能化、二次设备的网络化,并且以IEC61850通信协议为基础进行分层构建,有效的实现变电站设备间信息与数据的交互、共享。智能数字化的变电站与传统的变电站相比,只是在通信规模上出现了变化,但是其过程中却是出现了较大变化,传统的变电站一二次的设备之间主要是利用电缆进行连接,在智能数字化的变电站框架下,以上设备逐渐的被电子式电压、电流互感器、光纤连接等所代替了。

2.4配电设备

智能电网在配电网的方向表现主要是,未来的配电网高度自动化,进而适应了未来分布式的能源、智能配电设备大量的接入,未来的配电网中,功率将出现了双向流动形式,而智能配电网高度自动化就成为配电网监控更加的方便。

2.5用电设备

智能电网在用电侧具体的目标主要是实现用户之间有效互动,促进了电力市场实现了彻底、完全的竞争机制,使得用户侧能够实现信息与能源双向交换,实现实时变动用电电力、分时电价变动信息。

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三、智能电网电力设备发展

随着科学技术的发展,智能应用体系开始在社会中普及,而智能电网作为新型技术,在电力设备的支持下具有显著的实用效果,且拓宽了电网的服务应用范围,维持电力体系稳定运行。智能电网所具备的优势主要包括以下几个方面:

3.1发电优势

为了能够解决化石能源危机,减少废气排放对环境带来污染,故而出现许多新式发电设备。例如,天阳能发电设备、风力发电设备、生物能源发电设备以及依靠地热资源发电设备。而发电设备的出现改变了应用现状,极大的缓和了电力资源紧张的状况。同时,智能控制设备在保护电路、维持电网稳定运行上发挥重要作用。

3.2输配电优势

传统输配电中,常常受输电技术、线损等局限,影响输电效率。而智能电网的建设通过FACTS柔性交流输电设备,能够智能化分配输电功率,以此来提高输电的效率,减少资源浪费问题的出现。再者,智能电网改变传统电网的技术设备,结合超导技术和专用设备,解决了电力传输损耗的问题,加强输电稳定性。其次,配电是整个电网体系中重要的环节,一方面要搭配其他控制设备,实现可靠运转。另一方面,借助其他设备优势,降低损耗,特别是在开关设备选择上,要增大安全性,保障可持续操作,同时还要确保各电源之间能够快速投切。

3.3变电优势

在电流输送过程中,依照用户的需求进行变电。而智能电网的优势在于,通过数字化管理和智能化控制实现对各种电子设备的控制,以此实现精确化、标准化的变电目的,从而提高变电环节的整体运行效率。此外,智能变电还可以将电力信息进行收集和分析,以此来进行决策。智能变电还将光电技术和微处理技术进行融合,能够对检测信号作出快捷的反应,由此来强化电力体系的运行的稳定性和可靠度。

四、智能电网电力设备技术的发展

4.1大规模、低成本储能技术

随着电力产品在生活中应用的范围扩大,用户的用电量增大。为了确保用户用电体验,保障整个电力体系的稳定性、可靠性,依照现阶段智能设备实现低成本储存电能,从而降低输电阶段的损耗,提高输电的的效率。同样,分布式电源的布局打破了传统电源所产生的影响,以此来进一步优化智能电网在配电环节的效率。而储能技术是保障我国电力系统正常运行、降低用电损耗的关键步骤。由于我国用电需求量大,且用电范围广,而分布式电源连同储能设备技术的跟进,有效解决了太阳能、风能等具有间歇性供电问题,可以保障发电需求,提高发电质量和用电效率。

4.2高性能、智能化电力电子技术

借助风能、地热能、潮汐能等自然力量来进行发电,同时,分布式电源在智能电网输配电、用电等环节的应用,极大的提高了电能质量,改善了用电水平。不过,在向社会输电用电之前,必须经电力电子技术进行处理,这样才能保证智能电网核心内容,才能保障社会输电质量。

结语

综上所述,智能电力设备的发展离不开智能电力设备关键技术的有效应用。为更好地体现智能电力设备关键技术的应用优势,除引入或开发出高性能的电力电子设备外,还需要重点做好技术范围与发展前景的控制工作,切实完善智能电力设备关键技术的开发与维护,确保电力设备的质量,为智能电网的搭建创造新的条件。

参考文献

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[3]卢嘉栋.智能电网中电力设备及其技术发展[J].机电工程技术,2016(12):62-65.

作者简介

陈伟(1985.5.19—),男;内蒙古通辽市人;蒙古族;硕士研究生;工程师;研究方向:电力工程建设,超高压直流输电技术;中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局。

论文作者:陈伟

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/8/26

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