摘要:随着技术的不断进步,越来越多的现代化设备应用于电网中,使得电网朝着智能化的方向发展。技术的进步也决定了人们对于电的需求量逐年上升,而智能电网的产生就可以较大程度的解决人们的用电需求。尽管智能电网取得了较大的发展,但是在其规划建设等方面仍存在很多问题。本文就着重研究了智能电网在建设过程中所存在的突出问题以及应对方案。
关键词:智能配电网;规划建设;解决方案
在全球信息化的大环境下,计算机信息技术在电网的智能化建设中发挥着关键性的作用,保障了电网的持续安全运行。智能电网的建设需要依靠先进的通信网络技术、传感技术以及精密的测量技术等,再加上一流的运行设备与科学的控制方法,最大限度的提升电网运行的稳定性。
1我国智能电网的建设情况
进入21世纪以来,全球的国家都开始重视能源问题,并且随着近些年各国都在提倡的环保理念,清洁低碳的能源受到了更多的关注,因此符合低碳、环保的电能成为了当代较为理想的一种新能源,这也为智能电网的发展提供了空间。特别是我国作为一个高能耗的国家,智能电网能够有效降低国家的能源消耗。
国家电网公司为我国智能电网的建设起到了积极的推动作用,该公司制定发展目标时遵循我国国情的需要,并建设了特高压电网为骨干、各级电网协调运行的电网构架。其突出成就表现在:
(1)建设完整的智能电网。高压电网的形成不仅有利于大煤电、大水电、大核电的形成,还可以带动可再生能源的深层次利用,如风能、太阳能等,只有各方面的能源建设协调发展才可以实现能源的可持续发展。
(2)特高压交流、直流的建立。公司建立的特高压交流、直流工程,属于世界级的先进工程,其不仅有最前沿的技术,还有无可比拟的输电能力,并且能够持续安全可靠的运行至今。这两个示范工程的成功也为我国清洁能源的研究提供了更多有价值的经验,同时也为其他国家的新能源研究提供了方向。
(3)建立了多个智能电网工程试点。国家电网以及南方电网为我国电力行业的领头羊,它们都已经开展了智能电网的试点建设,并且试点规模在世界上都位于前列。试点项目覆盖到电网的每个环节,并截止到目前已经建成了29座智能变电站,为5451万户提供更加智能的用电、购电方式。不仅如此,智能电网的产业化发展、上海世博园电网的智能化以及各居民区的用电智能化等也有了明显的成果,这些试点成果不仅推动了我国整个电网行业的发展,还为国家的能源使用带来了极大的便利。智能电网结构见图1。
图1 智能电网结构图
2智能电网建设所存在的问题分析
2.1发电、输电以及变电各环节的问题
(1)发电环节。传统的发电主要是依靠低电压进行的,智能电网在建设时也需要依靠低电压对新能源的开展更深入的利用,不过就目前的现状可以看出,在研究时较大的受到了专业技术的制约,对风能、太阳能等新能源的开发、利用成果较不理想,这也在很大程度上制约着智能电网的发展。
(2)输电环节。由于不同区域间各种能源的分布也有很大差异,导致了输电范围的局限性。比如当水电并不集中分布时,若要改善输电的效率,就需要更高效率的运行设备加以保证,并且对建设工作提出了更高的要求。但是在实际的建设中,无论是发电点还是电能在传输过程中都显示出了明显不足,无法对电能容量负荷进行有效的监控,另外在运行设备还暴露出与电网不能有效兼容,或者进行拓展等方面的突出问题.
(3)变电环节。虽然建设了智能化的电网,但是与实现智能化变电还存在一定距离,尤其是对智能变电的设备、变电站等提出了更高的要求,以实现可靠变电。
2.2能源接入稳定性问题
智能电网建设离不开其他新能源的充分应用,但是往往在新能源接入电网进行发电后,会产生一定程度的谐波,这就导致电网的稳定性会相应的降低。同时,当新型能源接入到传统的电网时,需要有相适应的电器设备和控制技术,但是我国现有的电网结构显然无法满足新能源发电的条件。因此,要解决接入后电网的稳定性问题,就必须要配备先进的电器设备,或者加强对新技术的研究,尽可能的减少谐波,或降低谐波的影响。
2.3用电与调度环节问题
智能电网的用电环节需要解决用户与电网的相互关系,并通过智能化的营销途径代替传统的营销思路。同时如果有企业或者用户单独发电时,应当确保其与电网接入后的兼容问题,防止电网运行时出现不稳定现象。在调度环节,应当密切关注设备的安装、广域相量测量以及继电保护,通过合理的控制技术确保其与电网连接后的整体性,并对可能造成电网不稳定的问题逐步改进,完善电网的智能化发展。
3智能电网建设优化措施分析
3.1应用智能电网建设专业技术
3.1.1设置网络拓扑结构
智能电网的建设中需要充分发挥通信技术的核心作用,因此有必要设置网络拓扑结构,构建完善的电网通信系统,保证电网与信息通信间的协调性,同时还可以确保拓扑结构的安全、可靠。
3.1.2建立智能调度与广域保护系统
(1)系统关键技术,即智能预警技术与优化调度技术。在智能电网中,使用这两种关键技术,能够确保即使无人值守,变电站仍可以稳定运行,还可以对变电设备运行时所暴露的隐患进行科学合理的预警,防止事故的发生,同时还可以动态监控各类电器设备的状态,及时发现隐患并发出预警。而优化调度技术能够实现电网的合理调度,从而最大限度的提高电网的运行效率。
(2)系统模拟技术,即对智能调度与广域保护系统进行快速模拟与仿真。现阶段,智能电网中模拟技术是通过DES软件完成的,该软件可以模拟技术分为多个不同的子系统,进行相应的计算,实现模拟及仿真。
3.2优化配电网络建设
配电网络的建设过程中,应用到的电缆都应当进行地埋式管道敷设,同时建立相对完善的监控系统,实时监控电缆的运行状态,优化电力的输送。值得注意的是,电缆监控装置应当安装电缆主线上,这样能够对整个配电网络的运行状态、载荷量等信息进行全面的监控,同时与调度中心保持信息的互通,及时将信息传送至调度中心。另外利用监控系统,还可以对监控数据进行科学的分析,更加迅速的确定故障的精确位置,并及时采取相应的补救措施,提高配电网络的可靠性。例如监控系统检测到某一部位的运行温度异常,可以将信息及时传送至调动中心,调度中心作出相应的处理措施,有效避免了配电网络在运行中的各种不稳定事件。与此同时,智能电网还朝着数字化、标准化的方向发展,充分发挥光纤的快速传播的作用,确保各级电网协调运行。
3.3完善电力调度系统
为解决调度关节的问题,应当对智能电网的调度系统进一步的优化改进,尽可能的实现智能监控,从而掌握整个电网的运行,同时还对重要的电气设备运行时所产生的数据进行科学全面的分析,合理预测下一周期的运行状态,尽可能的将影响电网运行的安全隐患进行查找并消除,防止设备故障引发智能电网的不稳定。另外,还应加大对先进设备的引进力度,提高对运行数据的分析能力,更加及时、精确的确定故障点,同时为相关人员提供详细全面的诊断报告,为维修人员提高有效的依据,尽可能的减少检维修的时间,从而实现智能电网的可持续安全运行。优化电力调度系统,还有利于用户更加客观、全面的了解电力系统,实现用户与信息平台的沟通,为用户提供更加智能化的电力服务。
4结语
智能电网是实现电力资源充分开发利用的有效途径,为增强其建设水平,应当对现存的问题全面分析,根据我国的实际情况,进行合理的改善。同时,还要不断的在世界范围内引进先进的运行设备,学习先进的电网建设经验,逐渐消除智能电网建设中所存在的各项问题,提高电网的建设水平,维持安全稳定的运行。
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论文作者:王为
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/17
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