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智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的应用
时间:2018-01-03 15:18:59 来源:互联网
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  经济的快速发展导致社会对电力的需求猛增,能源消耗巨大,不利于可持续发展,所以现代社会对电网技术有着新的、更高的要求,发展新的电网技术是必然趋势。通过阐述智能电网技术的概念、特征、关键技术和智能化,分析电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。

  在当今时代,面临着能源短缺的局面,可持续发展是当今社会发展的主流,所以在电力技术方面,现代社会对电力技术有着更高的要求:电力高效、洁净、零排量。新的电力技术极具市场前景,而智能电网正能够适应当今市场发展的需求,因为智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的,智能电网逐渐成为现代电网的主流。本文主要通过阐述智能电网的概念、内涵与特征、关键技术以及其智能化主要表现在哪些方面,来分析智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。

  一、智能电网的概念

  在2005年,埃贝尔发明了一种利用群体行为原理使大楼电器相互协调的技术和一种无线控制器,智能电网由此时开始出现。智能电网又称“未来电网”,它不是一件事或物,而是将先进的一些技术以及电网基础设施集成的一种新型现代化电网,具有“更可靠、安全经济、高效、更环境友好”的特点,其关键技术领域涉及较广,具体有传感量测技术、分析决策技术、制动控制技术、计算机技术等等。要想清晰认识智能电网,需要从其概念、内涵特征、关键技术、智能化等各方面进行分析。

  二、智能电网的内涵与特征

  基于市场、环境、安全灯各方面的因素,智能电网具有8个特点:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成、绿色。其中自愈是指在电力供应方面,智能电网能够不断发现存在或潜在的问题,然后纠正或控制,最终保证供电质量,可靠、安全、高效,是较为突出的特征。交互是指“交互式”,为了能达到双方相互适应,智能电网能够实现“双向交流、双向通信”,用户根据实际情况于被提供的信息中指定符合自己需求的方案。智能电网应用了许多先进技术与监控技术,能够更好地降低成本和增加效益,实现高效。“绿色”是另一突出的特征,智能电网通过利用绿色能源、洁净能源、再生能源,降低环境污染,缓解能源消耗巨大的问题,同时能缓解地区能源供给不平衡问题。

  除此之外,智能电网更适应计算机和自动化生产要求,并且能够支持地方性革新和全国性交易。

  三、智能电网的关键技术

  1.发电与储能技术

  在能源转化、传输、使用这几个环节,其中发电环节是整个过程中最有可能减少排量的,所以智能电网采用风电水电多种新能源进行分布式发电和分布式储能,其中分布式发电技术有很多,例如风力发电技术、生物质能发电技术和地热发电技术等等,分布式储能装置有电磁蓄能、超导储能等等。由于使用新能源、洁净能源和再生资源,对环境改善方面具有很大的积极作用,特别是减轻温室效应方面,同时能够提高供电的安全性与可靠性,以及缓解能源供给不平衡问题,所以该技术被广泛应用。但是由于环境影响以及一些不确定因素,例如:风能和太阳能与天气相关,具有不确定性,分布式发电技术与储能技术将面临较大的挑战。

  2.输配电技术

  输配电技术包括特高压输电技术和高温超导输电技术,特高压输电技术是能够实现大功率、远距离传输电的输电技术,提高了输电能力,并能实现远距离电力系统互相连接;高温超导输电技术是利用高温超导体材料特性的技术,与常规技术相比,它具有污染少、损耗小等特点。

  3.高速双向通信技术

  智能电网采用了高速双向通信技术,涉及较多电子设备,如智能表计、电力电子控制器等,利用这些智能电子设备进行网络化通信,同时坚持各种干扰与自我监测,充分体现出“自愈”这一特性。

  4.智能固态表针

  与传统采用的电磁表计相比,智能固态表针能够进行双向通信、计量多时段的电力情况和价格、编制时间表等等。

  5.先进的电力电子技术

  智能电网采用先进的电力电子技术,使用各种新型的高性能设备与装备,例如全控型大功率电力电子器件等,其中具体有有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)等,符合当今电力系统运作要求,并在现代电力系统中得到广泛的使用。

  6.智能调度技术

  该技术是智能电网中最关键、重要的技术,能够全面进行资源优化配置,科学决策管理、高效调度等,实现大面积连锁故障的预防,实现调度的智能化。

  四、智能化

  由于智能电网采用了上面所述的先进技术,使得智能电网可观测、可控制、能实时分析与决策、自愈以及制动优化调整,充分体现出智能化。例如实时分析和决策是指智能电网能够通过分析信息与数据进行智能化决策。

  五、智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用

  1.电网规划在电力系统中的意义

  由于现在我国电网规划工作规划不到位、不全面等原因,甚至有些新电网建设投运在较短的时间内就出现超负荷、长期负荷等,还有些施工难度大。总之,因为各种原因造成无法保证电网建设工程质量或存在较大的安全隐患等等。

  除此之外,我国存在着电源与电网这两种发展不协调、不平衡的问题。这一矛盾在资源锐减的当今社会中越来越激烈,同时由于我国的电力输送能力较差,我国资源供给不平衡问题仍然严峻,还造成交通紧张等,例如我国北部、西部的电力往我国负荷较为密集的地区输送较为困难。

  另外,我国互联电输电能力较差,区域之间的电网互济与跨流域补偿等能力也较差,由于上述各种原因,想要大容量、远距离传输电是较难满足需求的。所以电力系统中的电网规划很重要。

  2.智能电网具有的优点

  智能电网具有实现双向通信、实时监控与数据整合、及时调度、智能化资源配置、接入新能源实现分布式能源管理等优点,从整体上看,智能电网使供电效率得到提高,供电的质量得到改善,实现电网商业化,同时对环境保护、减少资源消耗有积极作用。

  3.智能电网规在电力系统规划中的作用

  智能电网实现智能化、优化调度,进行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能电网的最大优点是能够利用新型的、洁净的、可再生的资源进行间歇性发电,实现保护环境、减少资源损耗,对于当今时代所提倡的“发展低碳经济、生活”是有积极的作用,符合可持续发展,在未来的发展中,有望实现智能电网与电信、电视等的统一,具有很大的发展前景。

  除此之外,由于智能电网具有“自愈”的特点,该功能能提高电网的安全性,对于企业的发展是有利的,同时,企业的发展促进了智能电网的发展。

  总结智能电网对电力系统的规划的作用,共有三点:电网规划需要更加注重资源战略计划的发展,电网规划需要注重用户侧的特性,电网规划需要更加注重电网的动态运行特点。

  六、总结

  智能电网是电网发展中一种新前景,成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以智能电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。

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