摘要:对于电力工程来说,电力工程技术的运用贯穿整个项目过程。电力工程技术水平的高度不仅体现企业整体技术水平,更决定了电网的安全性、可靠性、高效性及环保特性。当前我国部分区域仍存在电力供应不平衡、网架及设备易受外力影响甚至破坏等情况,区域内及区域间电网亟待优化、设备技术水平及抗破坏能力须进一步提高。所以,要进一步提升电网科技含量,提高电力工程技术水平,加强智能电网建设。
关键词:智能电网;电力技术
引言:为了保证居民的日常生产生活用电,满足人们日常用电需求,在最大程度上收集并且节约电能,就需要电网发挥作用。电力系统的配置和完善是配合社会经济发展的关键,电力设计是电力使用过程中的关键环节。电网的发展必须紧跟经济发展的潮流,通过综合智能仪表、分布式电源、电网自动化及高效的通讯能力等技术,实现与智能电网的紧密结合,从而具有自愈性、可靠性、自动化、高效率、抗击互联网攻击、运行方向灵活多变等优点。但是,新型的电网与我国现有的电网存在较大差异,从基础进行设计及改造比较困难,电网改造工作任重而道远。
1.智能电网的概述
关于智能电网,其全称是智能电力网络系统,主要是说一个包括很多种配电输送体系的大型综合电力系统,是在原来电力网络系统的前提条件下,适当的添加智能控制结构,这样就可以很快的将信息传送给用户,满足用户的网络需求,对故障进行有效处理。相比传统的电力网络系统,智能电网具有以下的特征:第一,绿色环保。智能电网能够高效地利用电网资源,智能化进行故障切除、负荷动态调整、风险控制及规避、无功优化等操作,提高网络通道及设备的利用小时数和利用率、配合优化发电企业及电力用户的曲线特性,尽可能地减少其对环境的污染和破坏。第二,智能电网能够促使生活更加方便和快捷。既对电力的应用和能源体系的改变有很大的关系,还能够促使整个社会的生产和发展方式发生变革,同时智能电网能确保智能化动力的实现。第三,交互性特征。需求和供给交互式模式的形成主要是依靠能源提供,并且根据具体的需求进行科学合理的提供和供给,从而确保整个市场得到持续稳定的运行和发展。
2.传统电网存在的问题分析
首先,用电客户对用电质量的要求日益增加,所以针对电能质量的检查和控制的最佳位置应当设置在靠近用户的地方,但是一般的居民区及电力房并没有专门配备质量检测设备,但是另一种就地储能设备成本较高,也不易实现,这样就使得监测工作不能顺利进行。影响供电设备的投资优化及使用状态的评估工作;其次,在电力过程中还存在分布式发电和电动汽车等隐性负荷,这种隐性负荷极易造成电压不稳的状况,这种情况需要使用动态电网控制法解决。这种算法涉及变压器分接头实时切换控制及附带潮流分析预测功能的功率测量技术,而功率的匹配工作又涉及毫秒级的数据通信技术,这些技术目前还没有的到较好的普及;再次,当发生断电现象时,应当尽量减少断电用户的数量及停电时间,这样就得提前做好故障定位工作,但是人工定位排除故障效率较低,所以要尽量利用通信的方式实现故障自动定位、隔离及恢复非故障区供电工作。但部署工作面临的一个重要问题是定位装置成本较高,寿命短,在安装过程中需采用停电安装的方式,易造成大面积断电现象;最后,我国法律规定,用电过程中的计量数据不能完全由电网公司掌握。通过智能电表、无线通信及PLC等技术获得的负荷减载或者是功率匹配的实时动态数据,可以为电网的工作提供一个数据支持,及时反馈工作中的问题,但由于该法律条文的限制,使电网公司得不到较为完整的数据。此外,若要对电网的运行状态进行一个深入的了解,除了上述实时动态外,还需掌握从发电环节到输电力环节及最终的电力用户的一个完整的信息,但是就目前的技术力量来看,除了输电环节可以达到这一要求外,电网由于规模大且比较复杂,并不能提供一个全测量的完整信息。
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3.新形势下智能电网技术应用分析
3.1分布式电源
所谓分布式电源是在具有低穿越功率(通常为峰值负载容量的15%)的系统中,连接到电网的小型储能装置或发电装置,这种电源连接点的保护装置对电力设计的影响比较小。但如果是采用一个灵活接入方式分布式电源并且容量大的智能电网,在这种情况下,电网将等效为一个小型输电网络,此时,我们需要考虑短路容量、无辐射潮流等相关问题。此外,分布式电源与电厂实际配合问题、孤岛情况的运行问题、电力优化潮流的闲置问题等都将影响电力设计工作[1]。
3.2智能仪表
智能电网中应用较为广泛的是在用户服务处安置的智能仪表。这种仪表的安装位置与普通仪表相同,在设计上并不会产生直接性的影响。智能仪表的先进之处在于具有双向的通讯计量功能,可以控制电力服务、监测波形、记录电流电压状况以及进行实时计费等,因此,智能电表能够形成并记录下大量的数据以供规划和运行使用,从而实现更高效的评估工作。其中,智能电表的突出优势是在实时计费方面,它的发展倾向于平衡电力系统的负荷模式,并且智能仪表还可以为其他的智能设备提供一个自动的响应接口。若是从设计层面来看,它的有关峰值负荷数据是非常重要的,假设用户峰荷减少,便可以将供电线路设计的更长一些,这样被允许的电压会更低,电缆线径也可以减小,这样的话便会使供电半径增加。
3.3电网的自动化
传统的电网一般采用时间与电流相结合的保护装置,该保护装置一般设置在远离变电站的一方。但是如果结合智能电网,则可以灵活的设置电网的结构,对系统的规划和结构进行同时的设计以适应突发状况。电网自动化可以在供电线路以外实现监测、通讯与控制的工作。电力自动化最关键的地方便是在设置在同一个装置中的保护和开关操作。电力自动化可被视为一个智能节点,利用开断短路电流、监测电流和电压、与相关节点及时通讯、自动重建系统等功能来恢复或者是重建一个供电线路。这项工作的实现,既需要恰当的隔离故障,也需要建成足够的体积来接受及传输电能,这两个问题涉及到电网的设计问题,必须合理解决。智能电网的作用不只是缩短变电站和用户之间的距离问题[2],更重要的功能是在供电系统发生故障时进行快速的重建工作。因此,电网建设应尽量向这方面靠拢。
3.4电网的自动化
变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计,利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化的内容包括电气量的采集和电气设备的状态监视、控制和调节。优点:①功能综合化所有二次回路功能综合为一体。②结构微机化主要插件是全微机化的分布式结构,采用网络总线连接成整体。③操作监视屏幕化面对彩色大屏幕显示器进行全方位监视与操作。④运行管理智能化具有在线自诊断功能和专家系统。
结论:
简而言之,随着我国电力工程技术水平的不断提高,电网正不断向着信息化、现代化的智能电网方向发展,这对电力能源供应起到了非常积极的作用。对电力工程技术在电网建设特别是智能电网建设中的运用要进行更为深入的探讨和研究,使其发挥更大的作用[3]。
参考文献:
[1]周小强,李湘平,等.智能电网电力设计的策略探讨[J].华夏教师,2017,06:2-3.
[2]熊乐,李天明,周可知,等.浅谈智能电网电力设计存在的问题及应对措施[J].亚太教育,2018:15-16.
[3]潘英福,李淑芳.浅谈智能电网电力设计[J].基础教育研究,2018,13:44-45.
论文作者:王勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/2
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