邓佳宾
(国网江苏省电力公司宿迁供电公司,江苏宿迁223700)
摘要:智能电网以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置,确保电力供应的安全性、可靠性和经济性,满足环保约束,保证电能质量,适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。本文针对电力工程技术在电网中的应用进行了分析。
关键词:电力工程技术;智能电网;应用
前言
智能电网是一种以物理电网为基础的完全自动化的新电网系统。它将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成使得其中的所有用户和节点得到了实时监控,并实现了发电厂和用户之间电流和信息的双向流动从而形成的新型电网。
1智能电网的特点分析
1.1环保节能
环保节能特点,符合我国现阶段生态经济发展需求,同时,也对资源的二次利用提出了更为严格的要求,采取智能电网构建的方法,可以从根本上降低工业生产为生态环境所造成的不利影响,使得电网建设满足生态化、环保性需求。
1.2架构牢固
在我国,自然灾害高频多发,无论哪一种自然灾害都会对电网架构造成一定影响,甚至还会酿成严重的安全事故。因此,在建设智能电网的过程中,应对其基础构架的稳定性与牢固性给予足够的重视,采取必要的措施加强其防护性能,以此有效抵御各类侵袭,从而避免受到自然灾害侵袭而发生的停运现象。
1.3资源优化
建设电网需要大量的资源支持,然而,当前我国电网建设对于资源的有效利用率相对较低,这也使得电网的经济收益十分不理想。在创建智能电网时,可以资源的利用进行全面的优化,有效利用率大幅增加,从而间接起到提升其运行效率的作用。
1.4经济收益
在建设智能电网时,应切实做到统筹兼顾,细致入微,尽可能缩减建设成本,这样一来不仅保证了电能运输质量,还进一步实现了经济收益最大化。
1.5交互性
交互性的特点,集中表现为能源的供应环节,需要创建一个完善的市场沟通机制,能在第一时间了解市场与用户的实际需求,并根据这一需求做出相应的整改,从而提供优质的服务。
1.6自动化
自动化的根本目的,在于可以对故障和问题进行自动诊断,同时,根据故障类型与特点进行自我修复,不仅节省了大量的时间,还大幅降低了工作人员的劳动强度,从根本上缩减了经济成本。
2电力工程技术在智能电网建设中的应用
2.1总体运用
2.1.1电源部分
实践证明,电力工程技术应用的基本要求,是将源源不断的电力资源输送至电网当中,主要涵盖两个电能类型,分别为直流电与交流电。其中,交流电还包含两种类型,即为变频交流与恒频交流。对于变电所操作而言,不仅要合理利用直流电,还要具备利用交流电的能力,并且可以将高频开关电源整合至任何一种类型的计算机当中。
2.1.2供电过程
智能电网对于其运行情况和电能品质均有着十分严格的要求,因此,在其不断发展的进程中,应对电能的品质及其电网运行给予足够的重视,这就要求在建设智能电网时,应适时应用谐波管控技术以及无功补偿技术。其中,具有一定代表性的装置设备为:薄型交流变换装置、超导无功补偿装置,其基本原理,如图1所示。
图1
2.1.3发电过程
经研究发现,近几年,我国智能电网建设过程中,电力工程技术的应用水平不断提高,主要是借助电力电子器件对电能的生产与转换进行管理、控制。合理利用电力工程技术,可以有效减少电能消耗,而且还能降低机电设备的使用,达到提高工作效率的效果。
2.2具体运用
2.2.1电能的质量优化技术
在对电能进行质量等级划分以及完善评估方法体系的基础上,才可以应用该技术。首先分析供用电的接口所具备的经济性能,在此基础上建立起两个评估体系:用户经济性以及技术等级。随着法律法规的不断完善,促使智能电网的建设逐渐优质、经济。电能的质量优化技术的应用,包括电气化铁道平衡供电技术、直流有源滤波器相关技术、统一电能质量控制器、自适应静止无功补偿技术以及连续调谐滤波器关键技术等。这些技术在大大提高电能质量的同时,还能够降低成本,所以应用空间较广。
2.2.2高压直流输电技术
在当前的直流输电系统中,采用交流电的环节占多数,但是输电过程是用直流电的。采用高压直流输电技术,通过控制换流器,实现整流或者逆变状态。在一些较轻的直流输电系统中,使用由可以关断的元件组成的换流器,它不仅能够提高输送的稳定性,还具有较高的经济性能。在能够应用在近、远距离直流输电工程中,还能为一些孤立的地域例如海岛供电。在我国的远距离输电中,高压直流输电技术应用相当广泛,并且其将向更大容量、更远距离的输电工程方向发展。
2.2.3柔性交流输电技术
将清洁度较高的新能源等输入电网,柔性交流输电技术是主要技术,即在电子技术以及相关的通信和控制技术,微处理以及微电子技术的基础上形成的技术,可以灵活控制交流输电。对于我国目前的智能电网建设,电压很高的输变电是其主要基础,在整个建设过程中,柔性交流输电可以将一些新的清洁能源输送进去,并且将能源进行隔离。随着生态经济的发展与要求,在智能电网建设中,该技术的需求将不断增长。将先进的控制技术与电力工程技术相结合,从而实现对电网的控制和调节,促进其稳定运行,同时大大降低输电过程中的损耗,提高输电线路的输送能力。
2.2.4能源转换技术
在未来智能电网的建设中,随着传统能源的日益紧张,低碳环保型能源将成为智能电网主要电能来源,应用能源转换接入技术,保证电力的规模接入,实现电能的远距离输出,是智能电网建设的重要要求。
就能源类型来看,接入智能电网的能源主要有分布式能源和可再生能源两种,其中,分布式能源又有分布式储能和分布式发电两种形式,前者有蓄电池储能、飞轮储能和超导储能等多种技术,后者有潮汐能发电、风能发电和燃料电池发电等多种技术;可再生能源由于本身具有取之不尽用之不竭的优点,可以有效弥补传统不可再生能源的不足,加上可再生能源本身的环保性,十分符合智能电网绿色环保的要求,可以优先降低污染和消耗,常用的可再生能源包括地热能、太阳能和风能等;对于可再生能源的,通过电网并网技术,可以更好地应用于智能电网中。
2.2.5智能调度技术
在智能电网建设中,调度控制的智能化是其必然要求,是智能电网高效、安全运行的根本保障。在智能调度技术的运用中,需要构建相应的支持系统,来有效增加调度系统控制的电网规模,并根据电网负荷情况做好电网运行参数的调整,优化资源配置水平,提高电网对各种风险的抵御能力,从而提高智能电网运行的安全性与经济性。此外,在广域同步信息基础上,结合智能调度技术,形成了集网络保护与紧急控制于一体的电力工程技术,将其运用于智能电网建设当中,可以有效提高对电力系统元件的控制水平,更加快捷、准确地处理电网运行发生的紧急情况,快速解决电网故障实现电网复原,从而有效提升智能电网的运行稳定性能和安全防御性能。同时,电力调度的智能化还会运用到智能电站、智能电表等多种技术手段与设备,对于整体的电力调度科学化调度的有效实现提供硬件上的支持。
2.3关键运用
2.3.1建立灵活坚固的网络拓扑
作为智能电网的根基,网络拓扑结构,倘若拥有一个灵活坚固的拓扑结构,则可以为智能电网的发展提供一个良好的发展环境。目前,我国的资源与劳动力分布不均衡,为了解决这个问题,可以实施各种联网工程,综合利用资源,追求最优的效果。但是问题的关键就是如何设计联网结构呢?又如何避免或是解决网络的运用所带来的现实的问题例如网络安全隐患呢?从这些问题着手,更好地设计网络结构,以满足更高的要求,因此灵活而坚固的网络拓扑结构应用而生,而此结构,也正符合了未来智能电网的发展要求。
2.3.2开放通信系统
改革开放,开放了社会事物的生长环境。智能电网的发展也应该与时俱进,开放通信系统,而在开放的同时仍需注意一致性,只有在符合标准的前提之下,才可以扩大通信系统的范围,尽可能地做到全方位的覆盖。
2.3.3配备先进的电力电子设备
先进的电力电子设备,对于改变电能质量起着非常重要的作用,同时作为能量转换系统的硬件设施,对能量转换系统的效率也有着一定的影响。面对这样一个信息化、科技化的时代,我们只有配备比较先进的电力电子设备,才能适应各种新型的电力系统,才能更好发展智能电网。
2.3.4建立灵活调度、广域防护系统
在电网建设中,调度是关键环节之一。现有电网系统,对调度的灵活与智能化提出更高的要求,而这也是调度发展的核心,更是未来智能电网发展的方向。灵活的调度,是合理进行资源配置的先决条件,在增加风险的防御能力的同时,还能够提高管理效率。调度的灵活、智能化,使得涵盖广阔领域的网络,合理有效地调拨各种资源,最终达到资源最高运用。
3结语
当前我国的智能电网在电网中还属于新兴事物,其发展速度势必会越来越快。智能电网的发展仍需逐步完善和丰富,在迎接机遇的同时面临着挑战。作为一种新颖的且具有很大上升空间的电力工程技术,正被许多人认同、采纳,它在当前智能电网建设过程中有着不可取代的重要作用。
参考文献:
[1]杨轶.电力工程技术在智能电网建设中的应用探究[J].硅谷,2014(01)
[2]闫珺.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].低碳世界,2014(17)
[3]吴燕.电力工程技术在智能电网建设中的应用[J].中国高新技术企业,2015(5)