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智能电网论文范文

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智能电网论文

第1篇

美国是第一个提出智能电网的国家。智能电网是一个电力体系,其包含多个配电体系与输电体系。电力网络能够对公司的需求与电力市场的总体需求加以迅速反应。智能电网的结构特别智能,可以迅速地传输信息,为用户提供更高品质的服务。立足于长期发展的角度,建设电网投资最少的方式是构建智能电网。当前,全球的平均气温在上升,全球的人口也在迅速增多,能源问题正在逐渐凸显,因此人们开始尝试建设智能电网。爆发金融危机以后,美国为了让经济迅速复苏,大力建设智能电网。建设智能电网的目的是缓解能源紧张局面,且利用电网的建设来推动其他领域的发展。中国是全球人数排名第一的国家,虽然国土面积有960万平方公里,可是地区发展不平衡,所以,在建设智能电力网络时,不可照搬其他国家的做法,而应结合我国的基本国情,并且还应当明晰建设的重点。当前中国智能电网的建设目标是“坚强智能电网”,将架构的建设与信息自主化相融合。

2智能电网的特征

在建设智能电网时,应当考虑我国的现实状况。国内智能电网的建设应具有这样六个特点:

2.1环保此特点合乎我国当前生态经济的要求,也要求对电网资源加以再次加工利用,尽量降低工业生产给生态造成的负面影响。

2.2电网架构牢固中国的自然灾害发生频率较高。灾害会对电网体系产生较大的不利影响,造成电能无功正常运送,所以智能电网在构建时应注重保障架构的牢固,如此才可以保障电网可以承受自然灾害的影响,不会因为外界环境的变化而停止运行。

2.3资源的优化电网的建设需要运用到多种资源,可是,国内电网在建设时资源运用率较低,此也造成了电网的收益不理想。建设智能电网的过程中,对资源加以优化,最大化地提升电网的运行效率。

2.4经济收益在智能电网的建设过程中应当全面考虑,尽量降低建造成本,如此不但保障了电能的品质,并且提升了物质收益。

2.5交互性此特点是指在后面环节的能源供给过程中,应当构建一个高质量的市场沟通体制,可以第一时间掌握客户的需求,依据需求优化服务的品质。

2.6自动化自动化主要是电网能够对故障进行自我诊断,并进行自我修复,不仅节约了时间,还降低了成本。

3电力工程技术在智能电网发展中的整体运用

3.1在电源部分中的运用探究得知,电力工程技术的首个功能是把接连不断的电能提供给智能电力网络,包含两种电能类型:一种是直流电,另一种是交流电。其中,交流又包括两种:一种是变频交流,另一种是恒频交流。在变电所的操作中,一方面能够运用直流电源,另一方面能够运用交流电源,而且能够把高频开关电源运用到所有类型的电脑中。

3.2在供电过程中的运用由于智能电网对电网工作状态与电能的品质有很高要求,所以在电网发展过程中,应高度关注电能品质与电网运行的平稳性,此就要求有机融合电力工程技术中的谐波管控技术与无功补偿技术。其中有两种是具有代表性的设置:一种是薄型交流变换器,另一种是超导无功补偿设施。

3.3在智能发电过程中的运用经过调研剖析可以知道,这几年,电力工程技术逐步被运用到智能电网体系中,主要是通过电力、电子器件完成对电能的转化与管控。运用电力工程技术,有利于降低电量耗费,另外,减少机电设施的运用,提升工作效率。

4电力工程技术在智能电网建设中的具体运用

4.1质量优化与能源转换技术质量优化指的是在智能电力网络的构建过程中将电能分成多个级别,然后运用评测判定的方式,进而构成完备的机制,智能电力网络发展的过程中应着重剖析经济性的方向,从而确定供用电接口方式,有效地构建电能品质评定机制和用户评定机制。此外,智能电力网络的发展过程中,电力工程技术的有关制度也在改进,这样就能够保证智能电网更加经济化。低碳能源会成为今后能源发展的方向,它降低能源的消耗量,从而减少环境污染、低碳能源主要是使用先进的技术来改善能量转换的方式,更加充分利用能源,目前太阳能和风能是使用最广泛的低碳能源。

4.2柔流输电技术这个技术使用了微电子技术、电子技术、电力技术等等,展现了控制技术和通信技术,此种技术可以便捷地控制交流供电的过程,在国内智能电力网络发展过程中,电力工程技术大部分是运用在高压电输变电的过程中,需要把众多的对环境危害很小的能源运用到电力体系中,而且实现对能源的分隔等过程,因此,将电力工程技术与控制技术相融合可以控制与调整智能电力网络中的不同参数,提升智能电力网络的平稳性,另外,供电的过程会在较大程度上减少电损,进而提升运送电能的水平。

4.3电力工程技术中的高压直流输电技术在当前智能电网中依旧运用的直流运送电体系中,有许多环节运用的是交流电,可是,在实际的供配电运行过程中应当保证运送的电流是直流的方式,为了完成逆变或者环流的工作,就一定要让控制换流器发挥作用,而且也唯有运用高压直流运电技术,才可以从根本上实现这一目标。换流器大部分状况下是采用部分具有管段作用的原件构成,有效地达成电力运送的平稳性与经济性,比如部分份量相对不重的直流输电体系,另外,此项技术不但能够运用到长距离的直流运送中,还可以运用到短距离的直流运送中,达成高效地为海岛等边远地区运送电能,在国内远距离运电技术中,积极的运用了高压直流运电技术,而且伴随技术的进步,此项技术还会被运用到更长距离、更大容量的运电项目中。

5结语

第2篇

“能源互联网”的需求推动力源于能源供需矛盾和新型可再生能源的出现。其追求的目标是充分利用新技术优势,对不同的供能环节进行整体优化,形成一体化的社会综合能源供用体系,即“能源互联”系统,通过对能源的产生、传输、分配、转换、存储、消费等环节进行整体协调控制,通过整体优化提高能源的利用效率,并通过不同能源间的“替代和转化”提高可再生能源应用比例。电能的方便传输和易于使用的特点使其在能源整体化应用中,将扮演纽带作用。能源互联网的需求推动作用可以归结为以下2个方面。(1)供需互动的需求。在电力系统中,分布式电源、三联供机组、电动汽车、储能装置、可控负荷、智能建筑大量出现,电网内将出现越来越多的“发用电联合体”(Prosumer)。它们的出现使能量的流动方向由单向向“双向互动、互联”转换,相对传统负荷它们具有更多的智能特性,不但可以受控,而且可以主动提供能量,在能源整体控制过程中可以作为局部的“虚拟发电厂”参与能源调度控制。信息化的进步和“智能负荷”以及“发用电联合体”的出现也给负荷主动参与提高能源整体使用效率提供了新手段,新型负荷的互动控制和主动供电能力,可以减小和补充系统备用,提高能源系统整体效率。(2)能源间的替代转化需求。社会对能源的需求是多样的,除用电需求外还有供热、制冷等需求,这些不同能源需求的变化会影响能源的供应平衡。各种新能源技术的发展,能源供应种类向多样性发展(电、天然气、风能、生物质能等绿色可再生能源)。“多种能源”在满足“不同能源需求”过程中,将会出现不同种类能源间的替代与转化需求。以风电为代表的可再生能源在国内发展迅速,但是,由于当前技术条件限制,风电在用电低谷及供暖季节存在较突出风电发用矛盾,弃风现象时有发生,一方面负荷需求旺盛,另一方面可再生能源却无处消纳。通过能源间的替代和转化可以实现不同种类能源负荷需求和供应间的联产、联供,从而使可再生能源如替换常规电能一样在其他能源供应领域发挥更大的作用,形成能源领域的“互联”和整体优化。这种能源互联系统可以综合考虑能源供给成本及其特性,在满足能源需求的前提下,优化能源供给,满足使用成本或者污染排放最低等优化目标。信息技术的进步,互联网改变了当代社会人们的生活方式。电力及能源领域信息化程度的提高,也为能源跨领域的集约化供给提供了契机。不同能源领域以及用户信息的互联互通,能够更加便捷地了解当前能源的供给与消费情况。发挥能源间互补优势、充分利用可控负荷资源,对能源供应与消费体系进行整体优化,可以改善能源供用结构、推进能源使用效率整体提高。

2能源互联网技术框架分析

2.1能源互联网构成

构建“能源互联网”的主要目的是优化能源结构(更多应用新能源)、提高能源效率(发挥不同能源优势和新型负荷的技术优势),从而改善用户体验。优化能源互联网资源,首先需要确认能源互联网构成要素,界定优化范围。根据文献[1]和[2]描述,结合智能电网研究成果,图1描述了能源互联网总体构成:电、供热及供冷等形式的能源输入通过与信息等支撑系统有机融合,构成协同工作的现代“综合能源供给系统”。该系统内多种能源(化石能源、可再生能源)通过电、冷、热和储能等形式之间的协调调度供给,达到能源高效利用、满足用户多种能源应用需求、提高社会供能可靠性和安全性等目的;同时,通过多种能源系统的整体协调,还有助于消除能源供应瓶颈,提高各能源设备利用效率。不同能源对环境的影响不同,传统能源供应体系中,特定能源已经形成了相对稳定的消费市场,比如石油主要用于交通、化工、发电等行业;天然气则主要于日常生活、供热、发电、交通等领域。可再生能源目前几乎全部用来发电。一次能源长期以来形成了自身的产业链条,不同种类能源间互相补充空间有限。但是,电能可以充当不同能源间的桥梁。目前可再生能源绝大部分转化为电能。如果通过电能用绿色可再生能源替换其他高污染一次能源,可以提高能源消费的整体环境友好程度。要实现这种能源的优化供给需要具备几个条件:①要具备不同种类能源间的(供求关系等)信息互通;②要具备能源输出互相替代的必要技术手段,即通过电能能够满足被替代能源消费主体的需求;③要能够给能源消费者清晰、及时的引导信号,吸引能源消费主体参与能源消费优化配置。具备以上条件,配合必要的技术手段,最终实现社会能源的整体优化利用。实现这一目标可以通过技术手段构建“能源互联网”。

2.2能源互联网技术框架

为了达到上述整体优化目标,在明确能源“互联”范围基础上,需要进一步研究合理的能源互联网技术框架,应用先进技术发挥多种能源与用户互联、互动的整体优势。这种能源互联网技术框架设计的唯一目的是发挥技术优势,从技术角度提高能源的使用效率。在不存在政策、市场和技术条件限制的前提下,设计满足上述条件的能源互联网技术框架模型,如图2所示。图2所示“能源互联网技术框架”包括“市场环境”、“能源供给、转化和消费”、“信息支持”以及“调度控制”4个部分。市场环境包括能源供给侧市场和能源需求侧市场。其中,能源供给侧市场负责不同种类能源的市场价格信号,调节市场能源供应结构(可以在这个环节使用价格信号或补贴鼓励使用清洁能源,减小环境污染);能源需求侧市场负责吸引可控负荷和具有反向送电(或其他能源形式)的“发用电联合体”参与需求侧调度控制的价格或其他激励信号,以鼓励负荷参与需求侧响应。能源供给、转化及消费是能源互联网中的能源流,也是整个技术框架的最终优化协调对象。多种能源发出的电、热、冷等能量形式通过输电电网、管网或者运输通道最终抵达用户侧,满足用户的用能需求。能源互联网框架在以上基础上,加强了对分布式电源和微电网的支持,同时应用各种储能以及电转化为气体等技术,结合信息共享和多种能源的成本对比,以电能为中心实现有目标(优化或降低污染、提高清洁能源比例等)的多种能源间的替代和转换。消费环节除了包括传统用户还增加了智能可控用户以及可以反向供能的发用电联合体等。信息共享支持是整个技术框架中的信息流。“高速、可靠和安全”的未来信息网络技术是实现能源互联网技术框架下大量数据采集、传输、分析再到优化计算的基础条件。在信息技术支持下,为保障整个能源框架的安全优化运行,需要设置必要的运营管理机构,对能源进行集中调度管理,这种调度管理可以采用与外部市场环境相适应的商业运营模式并根据能源管理范围进行分级设计。同时针对用户侧可控负荷和具有发电及其他供能(供热、制冷等)能力的“发用电联合体”在自愿的前提下可以直接参与或通过“负荷调度控制”,应用“虚拟发电厂”技术参与能源互联网的调度控制。这种基于信息共享的通过能源整体调度控制实现能源的整体优化利用是能源互联网技术框架的核心内容。

2.3能源互联网优化控制概念模型

在上述能源互联网技术框架内能源消费有如下特性。(1)能源供应能够“互联”。能源互联网技术框架下不同能源间可以相互支持以及一定程度上的替代转换。这种互联可以通过控制系统实现面向用户最终需求的“应用转化”,也可以直接通过能源间的转换与替代实现。(2)能源互联后不影响用户的使用。方便用户安全高效使用,原来互相割裂的能源供应“互联”后应提升用户体验,不影响用户的正常使用。(3)能源互联后能够优化。能源互联网技术框架下的能源供应应该比“互联”之前有更高的效率。可见,能源互联网是一个以对能源进行整体优化为目标的复杂能源供用系统,为了实现整体优化的目的,需要建立相应的优化模型。综上所述,不同种类能源消费行为的成本是变动的,同时,不同种类能源供应对环境的影响不同。再考虑到新型负荷的可控性,建立如下能源互联网优化模型。以上模型的物理意义是在满足能源总供给与需求之间平衡和能源与供给消费约束的前提下,追求能源供应总成本最低或者污染排放最小等优化目标。能源互联网的优化模型根据不同市场运营规则细节上将有所不同,这里讨论的优化模型是对能源互联网技术框架的一种目的性描述,求解该模型需要确定不同能源的成本函数和其他约束条件,这些约束条件与具体的能源互联网运营规则和物理环境密切相关。

3能源互联网研究现状

上述“能源互联网”技术框架是对未来能源整体供用体系的概念性设想,关于未来的能源发展,国内外普遍开展了基于先进信息通信技术的包含能源互动思想(包含能源间的转化和替代)的相关研究。除了文献[1]中关于“能源互联网”的设想外,美国各大研究机构和高校都在进行相关研究。在用户互动方面,美国在需求侧响应方面已经进入实际应用阶段,电网中出现了专职的“调荷服务商”用于为电网提供负荷调度服务;能源的互联与转换方面,美国发电公司长期根据市场需要选择出售天然气与电力的比例。欧盟也在开展“智能能源的未来网络”(FINSENY)项目,研究将能源与信息的整合,汇集了能源和ICT(信息通信技术)行业的关键技术以确定智能能源系统对ICT的要求,从而提供创新性的能源解决方案以优化能源传输,改变人们的能源消费方式,减少CO2的排放,改善生活环境[3]。日本则在微网及分布式电源基础上致力于研究冠名为“电力路由器”的电能控制技术及相关装备[4]。在国内,关于未来能源供应技术的研究一直受到高度重视,国家电网公司明确“能源互联网”是未来的智能电网,智能电网是承载第三次工业革命的基础平台,对第三次工业革命具有全局性的推动作用。目前,国家电网公司已积极开展、部署相关研究工作。北京市科委组织了“第三次工业革命”和“能源互联网”专家研讨会,并启动了相关软课题研究,以期形成详细的能源互联网调研报告和路线图。中国能源发展目前面临总量供应(石油、天然气对外依存度高)、资源配置(能源与生产力分布不均衡)、能源效率(大量煤炭直接燃烧,整体能效偏低)、生态环境(土壤、水质、大气污染)四大问题。针对以上问题,可以采用增加清洁能源发电比例、提高能源效率的方法加以改善。本文所述能源互联网技术框架统一配置能源资源,从能源供给和使用2个方面进行整体优化,基于信息共享建立必要的市场调节机制,优化引导能源的开发和使用,最终实现增加清洁能源发电比例、提高能源效率,以电能为中心统一优化配置能源资源;使能源发展方式由消耗型向可持续、可再生和更环保的发展轨迹过渡;实现能源供应安全、清洁、环保与友好地发展[5-11]。

4结语

第3篇

(1)不断改善用户体验

用户体验游电费价格、停电率、阶梯电价等方面。电力公司需要根据不同的需求进行调整,用户体验的改善也是智能电网的工作目标。

(2)电网自我控制能力的提升

当前,我国电网制动装置还未具有评估事态发展的能力。因此,我们必须不断加强评估动态安全来做好预防性控制。智能电网正是面临系统故障时,能够将该区域予以隔离,有很强的应用价值。

(3)能够切实提高电网运行效率

除去运行优化与资产管理以及降低使用率成本以外,智能电网还通过使用储能、高温超导、电子等新技术对电网进行了改革。以高温超导技术为例,该技术的应用仅通过狭窄通道即可实现电力的大量传输,且电压网损接近零。

2智能电网技术体系主要内容

2.1拓扑结构

我国多年来一直采用较为传统的放射电网,这样的电网如果发生线路方面的故障,很难以最快的速度恢复正常供电。由于智能电网中的灵活的拓扑结构是构建智能电网最为基础的物理结构。一旦出现网络方面的故障,拓扑结构可以迅速的将其控制于最小范围内,给快速恢复供电提供了必要的条件。因此,配电体系的侧面发展循环网络,并设置环形总线与微电网。这样才能控制双向流向,并保证电路间的交换功率。

2.2智能电网中的测量及传感技术

该技术可以实现远程监控、分时段的用户管理。例如:可以对分布式设备进行实时监控,还能及时监控到智能仪表、传感器、测量装置。通过传感器与测量系统的有效结合,可以实现智能控制的目标。智能电网研究中,我们最为急需的就是精度高、能耗低的传感技术与网络测量技术。

2.3智能电网中的专业芯片技术

该技术是智能电网的核心技术部位。电网中的芯片升级后可以实现众多功能。智能芯片所包括的主要种类有:通信体系芯片、控制芯片、时间芯片、计量芯片和驱动芯片等等。

2.4智能电网中的通信技术

智能电网正常构建与运行离不开通信技术。双向、高速集成、实时的通信系统是智能电网正常运行的基本保障。通信技术不但能实现信息的双向传输、实现互动,还能应用量测技术进行连续、实时的检测和校正电网中的各项参数。进而使用相应的信息技术实现系统内部的自愈目的,并接受更加完整的信息。

2.5信息安全与网络安全技术

由于智能化电网是科技化与信息化相结合的系统,其安全内涵较传统电网要高很多。这就对智能电网的网络与信息安全加倍防范。当前较为常见的安全技术有:新密码技术、实时镜像备用、信息信任体系、病毒防护技术、恶意入侵防御技术、数据存储安全、实时主动防护等等。

2.6智能电网中的智能化设备技术

为提升电力系统的工作性能,我们必须在智能电网中使用最新电子设备。新技术与设备的使用能提高功率密度、成产效率、供电可靠性以及输配电系统性能。此外,我们要在负荷特性与电网间寻找出平衡点来提高电能质量。

(1)电力电子技术。该技术主要通过电力电子器件对电能进行控制与变换。当前,半导体功率元器件逐渐向大容量、高压化方向发展,很多电力电子产业都以高压变频作为主要的传动技术。同步开端技术的智能开关。新型超高压的高压直流输电技术,交流柔性输电技术。用户用电技术有动态电压恢复器、静止无功发生器。

(2)分布式的能源接入技术。自我调节能力和智能判断基础上的分布式管理与多能源统一入网,是智能电网系统中的核心部位。这个系统能够实时采集和监控电网与用户用电信息,以输配电方式为终端输送电能时也是最安全和最经济的。分布式电源(DER)的种类主要有:光伏电源、风力发电、燃料电池、小水电、储能装置能等。通过智能自动化系统,可以将多种分布式电源犹记得并入电网之中,并保证运行有很强的协调性。在提高系统工作效率与可靠性的基础上,节省了大量的输电网方面的投资。有力的支持了峰荷电力与电网紧急功率,进而带来更大的经济与社会效益。

2.7发电机功率与预测短期负荷技术

超强的预测力是构建智能电网技术体系的有力保证。实现短期负荷预测和发电机功率预测,必须将只能传感器与先进的信息通信技术作为技术支撑。这样才能实现短期的预测和预警。

2.8蓄能技术

不稳定是可再生能源的最大缺点,因此,智能电网的储能技术室很多单元构成的,例如:电容器储能、超导磁储能、化学电池储能和燃料电池储能等多种形式,这些储能方式的主要特点是:高效、高密度。

2.9电力控制技术

同样,电力控制技术也是智能电网技术体系构建中至关重要的组成部分。该技术可以优化运行系统,很好地完善智能电网体系结构。

3结束语

第4篇

1.1优化电网,确保用电安全可靠性

智能电网相对来说一个较为复杂的系统,环境、用户等对电网系统提出了不同层次的要求,也就需要电网在原有基础之上有更加的反应与适应能力,而电子电力技术应用到智能电网中表现最为突出了就是优化电网,在特定条件下能够满足环境、用户对电网系统提出的高层次要求。但是,就我国目前形势而言,在电网架构等方面掌握的技术同发达国家相比,我国还处在初级阶段,从某种意义上也就证明智能电网还有很大的发展空间,因此加大对电网的优化力度具有迫切性。立足整体,从全面出发,智能化和自动化是电网未来发展趋势,而电子电力技术应用到智能电网中也将成为一种必然趋势。

1.2应用电子电力技术占据的优势

能源问题是新形势下我国面临的又一突出问题,电力企业要想在激烈的竞争中立于不败之地,就必须依据自身实际情况制定出行之有效的开发研究智能电网计划,从而满足智能电网安全可靠运行的要求。电子电力技术应用到智能电网中能够有效缓解能源问题,为促进可再生能源的发展创造条件,最终实现节能减排的目的。值得一提的是,电子电力技术的应用是新形势下确保电网经济性、安全可靠性的重要技术。

2电子电力技术在智能电网中的应用

2.1电子电力技术在智能电网发电环节中的应用

伴随着社会的迅猛发展,能源问题是我国乃至世界共同关注的话题,也正是在这种情况下,我国电网行业才依据自身情况断进行创新和引进新技术,做到同风能发电、水能发电等清洁能源发电那样,要想根本性提升其能源利用效率,就必须在原有基础上改进发电技术,例如:可再生能源转换设备、能量转换设备等。以风能发电为例,为了达到风电机组变速运行的目的,应当采用双馈风电机组的定子直接接入到电网中的方式,这样就能够有效控制蓄电池组双向充放电,为系统平稳供电创造条件。

2.2电子电力技术在智能电网中高压直流输电技术的应用

纵观整个直流输电系统中,在输电环节中表现尤为明显,而输电环节又包括多个方面,可以将其简单的分为:高压直流输电、柔性直流输电和柔流输电,在无特殊情况下,在发电和用电这两个环节使用的都是交流电,进而对系统中各项参数能够有效控制,再者,将各种先进技术有效融合起来,可以利用特殊方式将大量清洁能源为电力系统所使用,在确保电网稳定性的同时,在各方面都得到保障的情况下降低电力损耗,进而提升电力系统输送电力能力。

2.3电子电力技术在智能电网变电环节中的应用

随着我国经济的迅猛发展,为传统变电站向数字变电站的转变创造了条件,实现了信息共享和交流,智能电网占据的优势也逐渐体现出来。智能化变电站是综合利用各项技术在原有数字变电站的基础上发展而来,智能化体现在多个方面:数字采集和展示、信息共享,从某种意义上来说提高了变电环节的安全可靠性,同时也节约了成本。例如:用微处理器和光电技术设计一次设备被检信号回路和操控驱动,使得变电站二次回路中可编程序能够代替传统继电器及其逻辑回路,为二次设备中常规的功能装置具有逻辑功能模块创造条件,从中也就不难看出智能电网的功能逐渐显现出来,为电力企业提升行业竞争力奠定坚实基础。

2.4电子电力技术在配电环节中的应用

在智能电网中明确显现出“用户电力技术”这一概念,它是以用户对电力安全可靠性和电能质量为理论依据,将电子电力技术和配电自动化技术两者有效结合起来,进而为用户提供高层次的电力供应技术,能够在最短时间内解决其出现的问题。当然,智能配电网并不是简单依据电子电力技术就能够完成,它需要依赖于先进传感测量技术,在特定条件下通过通讯网络等方式进行数据传输,在这个基础之上实时监视配电的全过程。配电过程中其最重要的目标便是提高电能质量,依据实际情况制定出科学合理的电能质量评估方法,确保用户质量和用电安全。

3结语

第5篇

1.1保证设备安装的稳定性,维护电网的安全随着我国科学技术的不断进步,电力电子技术也得到了长足的发展。但是,在电力企业并没有大规模应用电力电子设备的安全性、经济性评估体系。在智能电网中,安全使用电力电子技术对智能电网的建设有着非常重要的影响。在当前的电力事业发展进程中,还有许多电网的构架结构还存在问题,部分地区的电能输配还存在这严重的不足,这些问题都是电力企业需要重点解决的问题。因此,电力企业要通过加强对电网构架的建设,积极开发和应用先进的交流输送电设备。在我国电力事业发展的主要方向和目标是建设智能电网,电网建设和发展的结构将会变得越来越复杂。而频发的自然灾害以及地质灾害等因素对电网的安全会带来很大的影响。因此,电力企业在智能电网的建设过程中,要积极采用先进的电力电子技术,增加电网的构架,保证电网的安全稳定。

1.2满足社会对电能的需求,改善电能输出的质量社会经济的发展进步对电能的质量要求以及电能的需求量也越来越高。如果电力系统不能够稳定的输出社会企业所需要的电能资源,保证输出电能的质量,这会对电网带来很大的影响。而通过采用先进的电力电子技术,能够有效改善电网的电能质量,优化电能资源的配置,提高电网输电的效率,促进社会经济的发展。

1.3优化资源配置,保护社会环境能源资源在我国社会发展和生存中,起着十分重要的作用。虽然能源总量非常多,但是我国人口众多,对能源的消耗也特别大,随着常规的化石能源不断开采和消耗,以及其带来的环境污染、能源安全等问题,以可再生的清洁能源已经受到广泛社会的广泛的重视。电能也是属于可再生的清洁能源,积极发展电力事业,通过应用先进的电力电子技术,建设安全可靠的智能电网,可以保证电能资源的大规模远距离输送,有效解决我国能源短缺的问题,优化能源资源的配置,保护社会环境。

2电力电子技术在智能电网中的应用

2.1柔流输电技术的应用柔流输电技术综合里电力电子技术、现代微电子技术、通信技术以及控制技术,是实现清洁能源和新能源大规模并网的重要技术,可以快速灵活地控制交流输电,提升电网输送的能力。在我国智能电网中,特高压输电作为智能电网的重要基础,所以智能电网的建设中,需要综合考虑清洁能源和新能源的接入和隔离情况,而柔流输电技术在这一方面能够提供有效的技术帮助,因此也越来越受电力企业的关注和重视。通过将现代控制技术和柔流输电技术进行融合,智能电网可以联系和调节各种电力参数,降低线损,为电力系统输送电能的安全与稳定提供了可靠的保障。

2.2智能开关技术的应用智能开关技术主要是通过对指定位置的电流与电压执行闭合或者切断。在智能电网中,应用智能开关技术,能够有效保护过流和漏电问题,维护电力系统的安全稳定运行。同时,应用智能开关,还可以保证电器设备以及仪表仪器的不受严重损耗。随着电力电子技术的不断发展,开关设备也在朝着高性能方向发展。智能开关技术、微电子技术以及传感技术等,可以有效保证电力系统的安全性,对智能电网的建设和发展起着越来越重要的作用。

2.3高压直流输电技术的应用在直流输电系统中,只有输电这一个环节是直流电,而在发电系统和用电系统中,采用的仍然是交流电。交流电在输电线路的终端变为高压直流电,然后送上直流输电线路,直流点又通过输电线路送到逆变器,将高压直流电转变为交流电。最后经过环流变压器把电能输送到交流系统中。高压直流输电技术的应用,具有十分明显的优势。首先,高压直流输电技术可以进行远距离的电能输送。其次,当系统发生故障,高压输电技术对电网所带来的影响十分小。因此,高压直流输电技术对于长距离大功率的输电特别适合。在智能电网中,通过应用高压直流输电技术,可以有效满足智能电网的长距离和大功率的输电要求,同时还有利于解决清洁能源的稳定性。

2.4高压变频技术的应用在智能电网的建设中,通过利用高压变频技术,可以有效地节约电能资源。对于用电量特别大的企业,高压变频技术不仅可以有效的节约企业用电消耗,减少污染污的排放,还能够通过节能减排,降低企业的成产成本,提高企业的经济效益。高压变频技术在智能电网中的应用,并结合其他先进的电子电力技术,能够有效促进智能电网的发展。

3结语

第6篇

1.1光纤通信技术光纤专网通信方式带宽高、容量大、覆盖范围广,可靠性、实时性、安全性都很高,适用于配用电通信领域的所有业务,和其他通信方式相比优势明显。从技术角度看,配电通信网可以采用工业以太网技术或者无源光网络技术。工业以太网技术比较成熟,可靠性高,电力系统应用多,但成本偏高;以太网无源光网络(EPON)和吉比特无源光网络(GPON)技术发展前景很好,上下行速率为1.25Gb/s(GPON下行速率可达2.5Gb/s),并且组网灵活,拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。非常适合配电网的网络结构。目前EPON建网成本低于GPON,技术成熟度较高。光纤专网通信方式的缺点在于建设成本较高,部分老线路不具备光缆铺设条件[3-4]。

1.2无线宽带专网技术无线宽带专网方式带宽较高、系统容量较大、扩展性好,实时性较好,为电网公司在智能配电网建立全面覆盖、接入方式便捷的宽带综合业务通信平台提供了一个技术选择。但无线宽带通信网络的安全可靠性比有线通信网络低,目前业界主流的通信技术都有各自的缺点。全球微波互联接入(WiMAX)技术在国外应用较多,国内没有分配频点,存在政策风险;多载波无线信息本地环路(McWiLL)技术标准化程度不高,只有很少部分企业掌握核心技术,存在垄断风险;3GPP长期演进(LTE)技术尚未大规模商用,成熟度有待进一步验证[5]。230MHzLTE系统利用电力行业已有的230MHz负控频率资源(电力专用频率带宽1MHz,40个频点),通过扩充频点可实现上行15Mb/s和下行6Mb/s传输速率,采用多种解决高吞吐量和高可靠性传输的LTE关键技术,如自适应调制与编码(AdaptiveModulationandCoding,AMC)技术、混合自动重传请求(HybridAutomaticRepeat-Request,HARQ)技术、动态调度技术、干扰协调技术等,具备成本低、广覆盖和较大带宽的特点,并且组网灵活,便于施工。目前已有厂商研发出电力专用230MHzLTE产品。

1.3中压电力线载波技术中压电力线载波技术为电力系统特有的通信方式,利用10kV配电线路为媒质进行通信,无需布线,具有成本低、安全性好等优点。根据调制频带和带宽的不同可分为宽带技术和窄带技术。目前中压窄带电力线载波技术在配电通信领域使用较多,但由于频带限制,其传输带宽和实时性较低,同时中压电力线路情况复杂,开关众多,电力线载波通信容易受到配电网运行状况的影响[6]。以往因技术成熟度所限,中压电力线载波技术的大规模应用还比较少,仅仅作为对光纤和无线通信方式的补充手段,近年随着OFDM(正交频分复用)自适应调制解调、卷积编码、信道估计等技术的采用,中压宽带电力线载波技术也趋于成熟,视线路条件和环境情况,传输速率可达2~10Mb/s。目前中压宽带电力线载波技术在国外应用相对较多,在国内也开始试点应用。

1.4无线公网通信技术无线公网通信是指配用电终端设备通过无线通讯模块接入到无线公网,再经由专用光纤网络接入到主站系统的通信方式,目前无线公网通信主要包括GPRS、CDMA、3G等。无线公网通信方式具有系统容量较大,建设成本较低,运行维护简便等优点,但采用无线公网通信方式安全性、实时性不能得到保证。另外,无线公网通信方式每年需要向运营商支付的使用费用也很大。电力专网与无线公网通信技术见表2和表3。

2智能配电通信网建设原则

综合考虑智能配电网规划建设情况和业务需求,并通过配电网通信技术的综合比较,建议智能配电通信网建设原则如下:a.因地制宜,综合采用多种通信技术相结合的方式建设智能配电通信网络。宜以专网为主,公网为辅。b.应根据实施智能配电区域的具体情况选择合适的通信方式。配电网主干线路宜采用光纤通信方式,分支线路可采用光纤与无线及中压载波相结合的通信方式。c.实现“三遥”功能的站点、依赖通信实现故障自动隔离的馈线自动化区域、分布式电源等宜采用通信专网,优先采用光纤通信方式;实现“两遥”、“一遥”功能的站点可采用光纤通信、中压载波及无线通信等多种方式,但采用无线公网时需采取相应的安全防护策略。d.采用光纤通信方式的配电通信网可根据情况采用无源光网络(EPON/GPON)、工业以太网等通信技术。e.应充分考虑配网改造工程多、网架频繁变动的特点,智能配电通信网系统规划设计时要有预留和备份资源。f.光缆建设应充分考虑智能配电通信网建设需求,以及用电通信网和其它增值业务的接入需求,新建配电网电缆线路或架空线路宜同步建设通信光缆或预留光缆架设通道。g.进行LTE、中压宽带电力线载波等通信新技术试点建设,技术成熟时可进一步推广。

3结束语

第7篇

目前。能源与资源的可再生技术得到大规模的发展,各国的资源与能源问题迫使国家将重点转移到能源与资源的合理、节约、再利用方面上;在电力工程中,通过在智能电网中的利用,能够将能源进行转化的作用,将能源进行合理的转化并运用;低碳节能的模式得到良好的发展。通过对于能源的转换,开发出的多种新能源被大范围的运用;风能、太阳能等都在各地区得到利用,这种系能源的利用,不仅节约能源,还起到环保的作用。能够为国家节约能源、做到环境的可持续发展。目前,我国的电力工程在智能电网技术中一定应用还需要一定的时间和管理,和国外先进技术相比还有一些欠缺之处;为了能够将电力工程更加完善的应用及发展,要将电力工程进行改革、创新。不断发现新渠道、新思路进行改造。通过与新的技术相结合创造更有价值的技术;为了国家能源的使用能够更合理化、可持续化,要将电力工程在智能电网中的应用做到完善,使其更具智能化、节能化。

2重要电力工程技术在智能电网中的应用

2.1串联补偿中的使用

我国电力相关部门批准并且大力投身建设的伊冯500kVTCSC项目具有很大的优势。这个项目是C-EPRIScience&TechnologyCo.Ltd组织建立起来的,同时,利用一些实验把伊冯500kVTCSC项目的额定功率有效地从1460000kW提升到2500000kW。并且在这个科研项目中,所使用的TCSC等设备都是由我国独立进行研发和生产的,并且得到了成功的安装和调试。这一套设备的成功应用直接说明了我国已经有能力在极其寒冷的地方安装运用电力工程技术,并有能力实现HVTCSC的工业化。

2.2常规电力技术在电力工程中的应用

某些公司中的一些电力负载对电压的变化以及电源突然中断非常的敏感。当供电系统中的电源及其不稳定或者突然出现断电,会对该公司的负载产生致命的伤害,根据这一公司实际用电情况,研发人员经过研究而使用两套常规的电力设备来解决相关问题。在正常投入使用后,这一套设施极大地改善了电力质量。

3结论

第8篇

1.1电网智能化主要内容

电网智能化中,高级传感器、自动化设备以及通讯设备都具有广泛的应用,这些设备对电网智能化起到支撑作用。电网智能化具有以下优点:

(1)优化电网管理,电网智能化能够为电网运行提供丰富相近的资料支持,从而为处理各种突发事件提供依据;

(2)电网智能化能够优化电力系统,对整个系统进行监控,提升供电质量,保证电力系统安全稳定运行;

(3)电网智能化具有良好的系统兼容性,能够对当前的电网系统进行扩展;

(4)电网智能化能够提升电能利用效率,减少电能消耗,提升资源利用效率。

1.2电网智能化建设发展历程

电网智能化是欧美国家首先提出来的概念,我国于2009年首次提出电网智能化的概念,根据我国电网工作实际,提出了以特高压电网为骨架,各级电网协调发展,以通信网络为支撑,保证电力系统的发电、输电、变电、用电、调度的电压等级,从而实现电网的信息化、自动化,构建具有经济高效、友好互动的现代电网体系。随着我国电网技术的发展,电网智能化建设具有良好的发展前景。

1.3电网智能化意义

电网智能化是电网发展的趋势,对于社会经济发展具有以下的意义:

(1)提升电能利用效率,推动清洁能源科学发展,我国能源资源总量匮乏,而且以煤炭为主的能源结构为我国的环境带来很多问题,电网智能化能够提升电能利用效率,推动清洁能源技术的发展与建设。

(2)带动技术创新,我国电力行业的核心竞争力不强,推动电网智能化,能够推动相关产业的发展建设,提升电力技术发展更新,为推动电力产业结构调整以及相关产业发展带了机遇。

(3)为社会经济发展提供能源支持,能源是社会发展的动力支持,我国的能源供给与电力安全面临着严峻形势,自然灾害、石油储备不足等因素造成能源不足,因此采用电网智能化,推动电动汽车的规模化发展,能够替代石油产品的替代,维护国家能源安全。

(4)为实现国家减碳目标提供支持,我国政府提出了于2020年实现单位减碳40-50%的目标,电网智能化能够大幅度的减少电能消耗,减少碳排放,从而实现节能减排的目标,为政府部门提供决策支撑。

1.4电网智能化建设目标

电网智能化总体建设目标是为了优化电源结构,提升电力系统安全运行水平,实施节能发电调度,并且以特高压电网为骨干网架,做好各级电网的运行,实现电力输送的网络化与信息化,实现电网变电环节的数据全面采集于实时共享,对变电站进行智能调度,构建配电自动化与配网调控一体化的智能技术全面支持,提升对配电网的控制能力,达到电网调度的规范化、流程化、智能化水。在电网智能化体系中,电力通信是电网智能化的重要环节,为了实现电网智能化,通信信息平台的建设目标是:

(1)全面集成国家电网资源计划系统,实现通信信息平台的有效扩展,从而实现信息共享与安全便捷防护,提升信息安全,规范公司管理,对公司进行整体业务分析与辅助战略管理;

(2)建立以光纤化、网络化以及智能化为特征的通信信息平台,实现骨干传输网的建设,从而实现用户与电网之间的通信,提升公司增值业务。

2电力通信信息化系统构建方案

2.1电力通信信息化概述

电力通信信息化已经经历过多个阶段,随着电网智能化的不断发展,电力通信信息化已经逐渐发展,电力通信信息化经过了以下的几种阶段:

(1)人工管理阶段,电力通信信息化的初始阶段主要是依靠人工进行网络信息的管理,主要是采用纸质方式进行信息记录与管理;

(2)电子化阶段,经过一定时期的发展,电网的通信网已经具备一定的规模,并且实现了部分设备与网络的管理,但是因为网络的因素,导致网络运行状况与网络资源独立脱节,无法实现关联运作与故障有效管理,故障定位与故障处理较难;

(3)电力通信网络逐渐发展,电力通信网络已经达到了一定的规模,电网能够承载的业务逐渐多元化,可靠性逐渐提升,因此需要提升通信网络精益化管理。

2.2电力通信信息化系统关键问题

为了提升电力通信网络化系统建设,需要从电力网络的通信网运行、通信网监控多方面实现有效管理,为了提升电力通信信息化系统建设,需要解决以下的关键问题:

(1)解决大规模通信网络的建设,并且实现网络资源管理与资源的调度;

(2)对于通信网的监控以及运行管理进行统一管理,并且实现多平台的开发与集成;

(3)实现不同层次之间的通信网络系统,并且实现不同系统之间的管理。因此在电力通信网络的建设中,需要解决以上的问题,保障通信网络稳定运行。

2.3电力通信信息化系统构建目标

为了实现与电网智能化相适应,电力通信信息化系统建设需要达到以下的目标:

(1)统一性,实现对电力设备以及电力系统资源进行统一管理,对于电力系统中的故障监视、现场处理以及资源调度进行统一管理,保障电力系统调动的稳定性与统一性;

(2)安全性,采用数字签名、日志记录等方式对电力通信网络进行安全管理,保障电力通信网络的稳定运行。为了对电力信息进行有效管理,需要在网络层、操作系统层进行高级别产品,并且做好软件安全管理;

(3)开放性,保证电力通信系统的开放性,能够与其他的系统进行兼容,从而实现接口管理;

(4)先进性与实用性平衡,采用分布式处理技术与多力度重用方法,从而实现多借口之间的互联与互通,实现不同借口之间的管理;

(5)可靠性与可维护性,保证电力通信的数据可靠性与程序可靠性、设备可靠性,全面保证系统的可靠运行,并且做好故障监督管理,保障系统的可维护性;

(6)可扩充性与可延展性,为了实现借口的管理,需要采用定制模块进行管理,对于设备的内部接口进行有效管理,保证电力通信设备的可扩充性与可延展性,便于升级与扩展;

(7)经济性,保障电力通信网络的经济型,能够充分利用现有的资源,使网络控制能够达到自动化与半自动的有效平衡。

2.4电力通信信息化系统构建

因此在该系统中,能够实现以下功能:

(1)网络监视子系统,能够对电力通信设备进行监督管理,及时发现通信网络中的隐患与故障,及时实现设备隐患管理,缩短隐患与故障发现以及处理时间;

(2)资源管理子系统,该系统能够实现对通信光缆、设备、号码资源进行有效管理,实现资源的集约化、标准化、精益化管理,并且保证系统数据与现场资源核查数据有效对应;

(3)运维管理平台,该平台能够实现通信资源调度、检修计划管理、退运管理以及工程资料管理等16个工作流程的标准化、信息化管理。将网络监视、资源管理以及运维管理3个子系统进行整合管理,从而能够实现网络监视,实现网络资源分配调度与管理。

3电力通信在电网智能化的支撑作用

为了达到电网智能化的目标,电网运行中的发电、输电、变电以及用电等关键步骤对电网优化具有重要的意义,为了保证电网智能化管理,需要采用广域测量、自动抄表、自动测量以及能源管理等多种网络技术进行管理,其中自动测量技术以及自动抄表技术是电力系统的关键技术,能够为电网信息的全局监控、信息采集于分析处理提供依据。

3.1信息传递处理

电力通信系统是电网智能化的核心,对电网运行中的信息传输、传感和交互起着重要作用。为了实现电能的高速传输,需要对电力系统进行有效管理。电力通信能够实现信息的传递,从而为电网运行的提供数据支撑,为电网的监控、管理与维护提供数据支持。采用构建以光纤化、网络化以及智能化的通信管理信息平台,能够对客户终端、变电站以及电网信息进行管理,将电网系统中的数据传输到智能终端,从而实现对电力体统的智能化管理,对电力参数进行优化设计,实现电能的配送与管理。在现代电网设计中,电力通信是电网智能化的核心,基于电网信息传递,能够有效地提升电网运行的效率,为电网智能化稳定运行提供保障。电力通信能够实现不同电网系统之间的信息交流共享,为电网系统的整体优化提供决策,保证电网信息安全,为电网市场的稳定运行提供依据。

3.2设备监控管理

电网智能化需要传感器系统、发电系统、光纤、变电系统等做种系统与设备构成,为了实现电网系统的稳定化运行,需要对电子设备进行管理,从而做好电子设备的监控与维护。电力通信能够对电力系统中的设备进行监控管理,对于电力设备的状态进行监控,能够独系统进行管理,从而保证电能在不同的双系统之间稳定运行。传感器对于电力设备的状态进行监控,并且具有故障预警、自动处理的能力,电力通信能够将传感的数据传输到智能终端,从而实现设备的监控管理,保证电网系统的稳定运行。我国电网智能化的建设,是以特高压电网为骨架,各级电网协调发展,为了对电网智能化的设备进行监控管理,需要采用有效的动力通信,从而做好电网设备的管理,促进电网智能化工作有序开展。

3.3保护电网安全稳定

电力通信网对于电网智能化的主要支撑作用在于,能够保证电力系统的安全稳定运行。电网系统中,电力通信系统、调度自动化系统与安全稳定系统构成了电力系统的安全稳定系统,对于电力智能化的安全管理具有重要的意义。电力通信系统是确保电网安全、稳定、经济运行的基础,因为电力通信系统是电网调度自动化、管理现代化以及网络运营市场化的基础,所以电网智能化对于电力通信的可靠性、快速性、准确性以及信息安全性具有严格的要求,电力通信系统的建设质量对于电网质量化具有重要的影响。为了保障电力通信建设,需要构建符合电网发展的专用通信网络,目前大多数国家的电网都以自建为主的方式完成了电力系统专用通信网的建设,我国的电力通信网络的建设主要是以广域测量、自动抄表、自动测量以及能源管理等多种网络技术进行管理,能够促进电力通信网络的建设,增强电网安全稳定运行。

3.4促进电力市场发展

电力通信系统是电网调度自动化与生产管理现代化的基础,为了促进电力市场的稳定,为社会经济发展提供安全稳定的电力资源,需要电力通信系统的支持。随着电网结构的加强与规模日益增强,电力通信是保障电网同步发展与电力市场稳定运行的基础,电力通信信息技术除了能够保障电网的稳定运行之外,还能够推动电力工业的发展,从而促进电力市场的建设发展。随着电力改革的持续进行,电力公司的发电、输电、配电实行统一经营,而当前不同的经营分解成为独立的实体参与竞争,开放式的竞争为电网运行规划带来了不确定性,电力通信能够保障不同企业之间的信息传递,对于电网安全、经济运行具有重要的现实意义。

4电力通信在现代电网智能化中的应用与发展

第9篇

(一)智能配电网的概念智能配电网技术,实际上就是完全通过传统形式的自动化技术作为前提基础,来使得更加先进的通信工程技术、传感器技术、网络技术等都整合在一起,同时使用智能化的配电终端、开关仪器等设备与电网通信网络和高级的应用技术软件结合起来,促使各种不同形式用电着都能够介入到电网运行互动中,最大限度的确保了监护工作的自愈控制性,为用电者提供更加安全、可靠的供电服务。

(二)智能配电网的特征现代化的智能化配电网对于以往传统形式的配电网体系来说,呈现出的各方面优势极为明显,详细体系下以下几个环节:

1.提高供电质量:利用供电质量补偿、电子技术、实时检测技术,能够对于整个电网之中的电压进行有效的优化控制,最大限度的减少输电过程中所可能存在的损耗现象,保证电压与关要求相符合,此外,在智能配电网技术的影响下,电网还能够对于一些供电质量反应极为灵敏的设备提供高质量的供电。

2.提高供电可靠性:智能配电网的使用,不仅能够使得自然灾害、人为影响所带来的电网破坏现象得以控制,还能够更好的执行电力故障处理,有效的避免了相关用电故障的出现,这对于用户用电稳定提供了保障;即便是在主电网发生断电现象后,智能配电网也能够对可再生能源、分布式发电形成的微网系统加以启用,从而为重度用电依赖用户提供保障。

3.提高了跟用户的互动能力:利用智能电表、通信网络技术,来使得用电用户的用电现象得以实时的反馈,而电力企业也同样可以通过设备的投入,来使得具备了分布式发电功能的用户,得以在用电高峰为配电网反向提供电能,那么在这一情况下,相关用户也就拥有了更加丰富的服务权利,这是电力服务理念转变为用户为中心后的重要体系。

4.提高了用电的兼容性:智能配电网能最大限度的确保了中间环节与电网的无缝性,促使即插即用的相关功能得以实现,此外,这方面的技术使用也提升了配电网工作体系的灵活性,强化了用电工作呈现出的兼容性能。

二、智能配电网在电力营销中的应用

(一)电力营销概述现如今,我国的电力系统也进行着较大的改革,这对提升电力营销工作的质量与效率也带来了积极的影响作用。在当前的电力市场中,电力营销已经成为整个系统的工作重点,进而在供求关系的平衡之下,促使用电用户能够享受到真正可靠、安全、经济的电力商品,同时在这一过程中享受到其他的附加服务。伴随着现阶段城市化进程的提升,电力营销工作实际上和配电网呈现出的各方面联系越发的紧密,这也就对于供电服务的质量水准有了更加严格的标准。智能化配电网营销工作的实现,并非是对于技术上的升级,还同样包含了工作形式的多元化转变。可以预见到的是,未来我国电力营销系统将会具备以下功能:

(1)发电、输电、配电、售电、用电信息都是基于因特网实时更新的;

(2)配电网具有较强的软硬件支持,营销数据库的安全性强、拓展性高。

(二)智能配电网配电自动化系统目前而言,远程抄表系统的数据采集主要是选用配电自动化通信网,并在该网络的基础上还共同使用了其他的如GPRS的通信网络,这是因为远程抄表系统在配电自动化通信网涵盖的区域可以选用配电自动化网络,而在该网络不在涵盖的区域,就需要选用其他的网络,实现对所有电力用户进行远程抄表,让客户享受周到满意的服务

。(三)抄表智能化在智能配电网中,电力人员采用的是操作简单,并且携带方便的抄表设备,这种设备不但性能更加高效,而且计算结果也更加真实、准确,其在工作的过程中安全性也更比较高。远程抄表设备主要是利用了先进的通信技术以及互联网技术进行工作的,其可以采用的串口通信传输等通信方式,其与智能电表共同使用,可以将采集的到的数据直接传输到微机后台,从而更快的显示出用户的用电情况,这种设备还具有自动计费的功能,给用户以及抄表人员带来了很大的便利。

(四)智能仪表智能配电网中的智能仪器在采集用户用电量时具有实时性以及高效性,其可以将采集到的数据及时的传输到电力部门中,增加了仪表的工作效率,这种仪表是在电力部门与用户间建立起一个高效双向的信息平台,使采集的信息可以快速的传输到有关部门,发挥出更大的价值。这种仪器的安装比较简便,而且操作也比较简单,这也为电力部门查找电力损坏的原因提供了帮助,通过智能仪表电力部门的相关人员可以更快的找出电耗存在的地点以及原因。同时还能防止某些不法分子偷电的行为,提高了电力部门的管理水平。

(五)营配一体化信息通信平台在企业统一的电网设备和客户信息模型、基础资料和拓扑关系的基础上,营配一体化信息系统是采用了现代化的信息技术,实现供电可靠性管理、客户停电管理、线损管理、业扩报装辅助管理以及配电网建设管理等功能的GIS标准化及一体化的信息平台。营配一体化信息通信平台是采用以光纤为主,宽带无线为辅的多种通信方式的混合组合。它的搭建必须根据国家电网设备代码规范,整合省内信息管理系统,重新建立营销一体化多维信息平台,并预留一定的高级拓展功能。

三、结语

第10篇

1电网智能输电方面

应用于控制调度、传输数据、继电保护等方面的电力通讯技术,既包括输电、视化的监测以及安全预警等方面,随着用电需求量的不断增加,以及发电机发电能力的提高,给输电线路的可靠性提出了高标准要求。在实现远程输电过程中虽然需要消耗的电能巨大,但是通过对跨区域输电装备的调整,远程输送电能的能力逐渐加强。通过使用科学合理的通讯方式,来满足智能化电网中高压骨干网架的构建,促进我国电力工业的优化。对于电力通讯的调度需要对其进行实时预警、和节能电量采集等,采用远距离、低消耗、高效率的方式使电力通讯的输电方面在智能化电网中更广泛的应用。

2电力通讯在智能化电网中的背景

电力通讯以传输、交换、接收等形式,作为智能电网的神经系统,建设智能化的智能化的设备,在对于智能电网建设与设计方面高压电网与电子原件存在密切联系。对于经济发展突飞猛进的现代社会背景下,节能减排、绿色环保成为人们极为关注的问题。电力载波、微波通信是我国在电力通信发展初期主要采用的方式,由于对电力需求、电力系统的不断增加,我们所采用的电力系统的容载量不断扩大。光纤通信作为当今社会的基础网络,已基本覆盖来自“四面八方”的通信传输网以及各级变电站。从明线、同轴电缆到光线传输,从横、到程控交换到数字通信,电力通讯以成为智能化电网的神经中枢以及业务交流的基础。

3智能化电网中的电力通讯的发展道路

为保证电网能够安全可靠的运转,智能化电网中的电力通讯技术支撑起体系、发展基础设施体系、应用体系,对于输电线和电力线的信息传输需要提高焦点监测的技术以及线路寿命管理。为了实现标准化、数字化、状态化、网络化等的网络支撑,需要对输电线路状态监控予以支持、对于线路安全体系的建立予以肯定。以智能化电网的各个领域为基点,对其作用进行分析,总结出智能化电网中的电力通讯的发展方向。

4结语

第11篇

智能电网目前国际上并没有统一的概念。国际能源署给出的定义较为准确地概括了其共性:“智能电网是使用数字和其他先进技术来监视和管理所有发电来源电力的运输,以满足最终用户不同电力需求的电力网络。智能电网通过统筹所有发电端,电网运营商,终端用户以及电力市场利益相关者的需求和能力,尽可能高效地操控系统的各个部分,在最大限度降低成本和对减弱环境影响的同时,提高系统的可靠性、灵活性和稳定性。”帅军庆(2009)我国国家电网公司提出了坚强智能电网的概念,以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先、中国特色的坚强智能化电网。StevenE.Collier在2009年IEEE电力和能源会议上认为,尽管智能电网内涵不同,但具备自愈、用户参与、抵御灾害能力、有大量的分布式电源、电力市场得以更好的发展这五个特征。陈志恒等(2013)从发展的角度来看,受技术条件、商业价值、投资和政策框架的制约,世界各国传统电网向智能电网“进化”,大致都需要经过由能源单向传输到能源与信息双向传输、由垂直一体化结构到网络化结构、由能源一次性输出到储存性输出、由垄断化运营模式到市场化运营模式的渐进过程。智能电网支持分布式电源的接入。Ackermann(2002)分布式电源是以新能源和可再生能源为主构成,发力在用户侧的小型发电单元。新能源和可再生能源包括水电、风电、太阳能发电、生物能、热能和朝夕能。吕春泉等(2011)虽然可再生能源发电具有清洁性,能够有效降低CO2等温室气体的排放,但同时,具备随机性、间歇性、开发成本高、反用电高峰等不稳定特征,直接接入电网会对传统的电网造成巨大的冲击,进而大大降低传统电网的稳定性及可靠性。但储能技术、柔性直流技术、新能源综合利用技术的实施,解决了技术因素,例如国家电网公司完成的河北张北风光储示范工程。

当前我国政府提供的新能源补贴政策解决了价格高的问题。智能电网技术的发展将进一步改变电力产业的自然垄断属性,提高电力产品的价格弹性。胡恩同(2011)电力产业具备自然垄断属性,是现代社会不可或缺的生活必需品。电能具备无形、无色、无味、看不见、摸不着、危险大、同质性的特点。作为生产品,具备企业有效规模大、资金密集、投资周期长、资本存量调整困难、难以储存的特点;作为消费品具备消费时间集中,时间周期性强,可替代性差,缺乏需求弹性的特点。供给需求要求瞬间平衡,电能质量对电器寿命和质量会产生影响,负荷变化瞬间供给产生影响。戚聿东,范合君(2009)但随着技术和经济理论的发展,电力产业的自然垄断属性逐渐在削弱。例如,随着发电技术的发展导致发电企业的最小效率规模显著下降。20世纪80年代,发电企业的最小效率规模为900MW,而到了90年代中期最小效率规模缩小为100MW(bayless,1994)。因此,最近20年新建电厂的生产规模和分布较之以往明显变小和分散,但是生产效率却大大增强。目前,西方国家和我国已经在发电领域映入了竞争,促使企业提高了效率、改进了服务、降低了价格,垄断行业焕发了生机活力。居民、商业及工业用户具有不同的电能价格需求需求弹性(,消费者对价格反应的三种方式决定了价格需求弹性的大小,价格上涨时,一是消费者可以选择消费替代品;二是不选择替代品的情况下,可以减少该产品的消费;三是消费量不变,减少在其他产品上的花费。智能电网使得分布式电源成为传统电网公司供应电能的替代消费GriffinJM等,2005)。在电力市场中,分布式电源、储能设备将成为用户选择电能的消费替代,这将提高电力产品的需求弹性。综上所述,学者们普遍认识到智能电网不仅是能源领域重要的技术革命,更将进一步推动能源产业、能源市场的变革,但忽视了对市场结构演变的研究。正是基于此,本文用博弈论的方法,在借鉴古诺均衡模型的基础上,引入了多个需求市场,给出不同市场结构下的均衡解和均衡价格,并与完全垄断市场进行比较。

二、智能电网下电力市场的不同均衡

(一)问题的转化

从对电力市场影响的角度看,智能电网实现了分布式新能源的接入,为电力市场电力带来了新的竞争者,消费者的选择范围和需求的价格弹性增加了。市场结构从完成垄断逐渐演化为竞争。于是,我们将问题转化为新的竞争者对市场结构的影响,关注的是电力供应商和消费者行为发生的变化、新的均衡数量以及新的电价形成机制。

(二)模型选择

在分析市场结构的经典文献中,均衡数量和均衡价格的决定与市场参与者选择的策略行为密切相关,经济学家采用非合作博弈的同时决定产量的古诺模型、同时决定价格的伯川德模型、产量领导者模型斯塔科尔伯格模型以及价格领导者模型,每种模型都适用不同的环境条件。本文结合当前智能电网对电力市场的影响,选择同时决定产量的古诺模型。古诺模型中,市场参与者选择生产多少产量作为策略行为,同时决定产量后,也就相应的形成统一的市场价格。产量的本质是选择生产能力,也就是说市场潜在进入者在进入市场时,依据在位企业的产量来选择自己的产量。2009年以来,随着智能电网建设的迅速发展,国家能源局大力支持新能源的发展,同时,支持分布式发电接入电网。国家能源局的主导下,相继能源、太阳能、风能、生物能、天然气十二五规划,颁布《分布式发电管理暂行办法》,重新启动大用户直购电,宣布建成100个新能源示范城市,大力推广风电特许权招标工程,制定新能源电镀补贴和电动汽车补贴。要求新能源发电优先上网。面对这种情况,传统供电商的市场进入阻止策略难以实施,与分布式发电商在用户侧展开竞争将在所难免。国家对分布式发电商的长期补贴政策,使得其具备了市场竞争力。林恩.派波尔(2012)发现在位企业选择价格领导者的策略,将导致新进入者具有后发优势,获取更多的利润。同时决定价格的伯川德模型的结果是均衡价格逼近边际成本,最终导致双方利润下降。在位企业具备选择产量领导者的先动优势,产量高于古诺最优产量水平,利润是追随者的2陪。在追随企业产量较低的情况下,领导企业如果返回到古诺最优反应函数并少生产,则领导企业的状况可以得到改善。然而,如果领导企业真的改变产量,并且跟随者也知道这种可能,那么跟随企业会预期到其采取这种行为并在第1期不再降低产量。相反,如果它预期领导企业会增加产量,它也会增加自己的产量。最终,预期产量的博弈将会使博弈回到同时博弈的古诺均衡结果。如果领导企业不能在第1期对产量做出承诺,则跟随者将会预期领导企业的产量变化,在此情况下博弈将会同时进行。综上,当前传统供电商不会选择价格领导者的策略,新进入者因成本过高和规模较小没有能力选择价格竞争策略。伯川德竞争策略因会导致均衡价格接近边际成本,市场参与者不会选择这样的策略行为。在当前国家要求新能源优先调度的情况下,如果实现电力市场竞争,传统供电商不得不同时考虑新能源发电商的产量决策,这就使得竞争从斯坦尔伯格模型进入到古诺模型。

(三)模型假设

本文主要分析完全垄断、寡头垄断、垄断竞争三个市场结构模型的均衡结果,为了建立相应的分析模型,做出以下5个假设:假设1:智能电网是一个逐渐演化的过程,新的分布式发电商开始进入电力供给市场,在用户侧与传统供电商展开市场竞争。假设2:不存在电网输电容量约束。线损、交易成本、发电机启动成本、空载成本、政府补贴均为零。假设3:发电商追求利润最大化,选择电量作为竞争策略,最终实现纳什均衡。每个发电商可以对每一类消费者销售电能。发电商成本函数是产量的二次凸函数。假设4:电力需求不断增加,消费者为商业、工业、居民三类,其需求函数对所有发电商都是公共信息。消费者拥有储能措施,能够积极参与市场竞争,自由选择不同的发电商。需求函数是线性需求函数。假设5:市场结构将经历完全垄断、寡头竞争、垄断竞争三个阶段。用1个传统供电商(火电)和3个需求市场来代表完全垄断市场结构;1个传统供电商、1个新能源发电商(风电)与3个需求市场代表双寡头市场结构;1个传统供电商、2个新能源发电商(风电和光伏发电)与3个需求市场代表垄断竞争市场结构。

三、结论与政策建议

智能电网的发展将导致以新能源技术为主的分布式发电商不断进入电力市场,并与传统的供电商形成竞争,市场结构将逐渐演化。本文通过构建了一个包含多供电商、多用户市场的古诺式博弈模型,刻画了这种演化趋势,并给出了模型求解方法和算例。研究发现随着电网不断智能化,电力市场竞争将不断加剧,分布式发电商越多,电力市场交易量越大,交易价格越低,过度竞争将导致接近完全竞争的市场价格。传统供电商利润将随着市场竞争的加剧而大幅下降。根据这些研究发现,笔者建议在以下三方面采取积极措施,从而较好实现电力市场发展,推动电力市场化改革。

1.以智能电网革命为契机,引入多元化分布式发电商,从而加速电力市场化改革。我国的电力改革始于1997年,经历了长达十几年的艰难改革,仍未全面实现2002年提出的“厂网分开、主辅分离、输配分开、竞价上网”的改革目标。当前电力市场交易模式,依然是以电网公司为主导的单边电力交易模式,以政府规制电价为主导定价模式,这种模式并不能缓解市场煤和计划电的根本矛盾,价格在配置资源中并未很好的起到作用,降低了能源配置效率和利用效率。2013年负责电力改革的电监会并入能源局后,电力改革迈上了新的台阶。智能电网不仅能够在技术上(分布式发电、微电网、储能等技术)降低电力市场的自然垄断属性,而且能够提高能源配置和使用效率。分布式发电的发展,不仅能够满足监管机构节能减排、优化能源结构、转型升级的监管目标,而且有助于实现电力市场化改革目标。多元化分布式发电商的引入,势必将在用户侧与传统的供电商形成有效竞争,而能为电价形成机制奠定基础。如果没有政府规制和传统供电商的阻止进入策略的实施,在利润最大化的目标下,市场参与者的策略性反应将是进行古诺式的产量竞争,而这将形成竞争性电价。随着分布式发电商的增加,电价将大幅度下降,参与者将依据电价安排生产和投资,工业、商业、居民用户将依据电价波动合理使用电量,这将提高能源配置和使用效率,计划电和市场煤的矛盾也迎刃而解。

2.建立以能源监管机构为主导的智能电网发展模式,降低分布式供电商的进入壁垒,引导传统供电商向竞争性供电商转变。在上述的分析中,我们看到,随着分布式供电商的不断引入,如果没有政府电价规制的情况下,供电竞争的结果是电价大幅下降,传统供电商的利润也将大幅下降。在这样的情况下,传统供电商的最优策略是实施阻止进入策略或参与分布式供电,而这将进一步加强传统供电商的势力,降低分布式供电商的进入速度。这一竞争结局将与电力改革目标背道而驰。当前,这一事实正在发生,传统电网企业主导了智能电网的发展,主导相关技术标准的制度,倡导集中式发电,分布式发电商接入电网成本较高。据中国能源局统计,2012年总共放弃风电200亿度,直接损失100多亿元,造成这一结果的重要原因之一就是传统发电商阻止进入策略的实施。在这种情况下,如果以能源监管机构为主导,各利益相关者共同参与,包括传统供电商和分布式供电商,制定智能电网发展框架,以及相关技术标准和市场竞争规范等制度,这将十分有利于分布式供电商顺利进入供电市场,进而促使传统供电商放弃阻止进入策略或直接参与分布式供电策略,提高其运营效率,使其转化为竞争性供电商。

第12篇

就电力营销的基本概念而言,其核心就要求供电企业必须面对市场,面向用户,利用技术与营销策略的提升来适应不断提高的技术与市场需求,以及作出真确的反应而提供供电用户满意的服务,即实现营销过程中费用最低、速度最快、质量最优、性价比最佳的服务目标。在电力营销改革中需要注意的是供电企业的特殊地位,其具有较强的政策性、社会性、服务性、技术性、经营统一性等,是生产经营于一体的产业模式。

2电力营销的基本内容与改革意义

电力营销的基本工作内容包括:在服务中办理业务扩充,解决新老用户的增容与新装问题;负责对因为变更进行办理,方便客户做好电力营销的日常管理工作;在营销中做好电价与电费的管理,认真落实和执行电价策略,及时准确的抄表、核算,做好电费的准确回收与管理;做好电能计量的管理,以可靠的技术措施来保证电能计量的准确;针对电力网络进行用电检查,对用电安全、节约、计划等进行全面控制,做好电力调度工作;全面提升管理能力拓展电能的销售量;做好各项统计工作,做好基础资料的采集、整理、分析,以备管理决策。电力营销改革的意义:在电力发展的影响下,智能电网的发展对电力营销产生了较大的影响,电力生产与营销管理因为技术支持从内部已经呈现出高效率生产与管理的态势,而针对客户的营销模式也应根据这个需要进行改变,利用先进的管理与营销体制替代传统的营销模式,以此适应时代的需求,这就是营销改革的重要意义。

3现有电力网络的营销状况

我国供电网络中,电力营销管理多数承担的是电力市场培育与电能销售、服务的工作,这也是电力企业最为基本的营销体制。从业务划分上,逻辑属性可以将供电营销业务分为客服、业务、质量管理、营销决策等层面。随着计算机技术的引入,通信技术和自动化水平不断提高,我国的电力营销已经有了长足的发展与进步,其已经得到了多功能系统支持,如营销信息管理、客服技术支持、自动抄表、银行账务、电力负荷自动调控等。虽然有了技术上的改进,但是从本质看,营销思路与人员的基本素质的改变不能适应当前技术上的提高,因此必须能进入数字化营销的理念,这样才能适应供电智能化的发展。

4智能电网对供电营销的影响

以往的电力营销是抄表、核算、收费,主要的措施与手段相对被动,电力营销仅仅集中在对客户的被动式管理上,缺乏主动提供服务的能力。而智能化电网将电力从业人员从繁重的基础数据调查中解放出来,使之可以将精力放在营销业务环节上,即如何为客户提供安全与稳定的供电服务,并帮客户会解决问题等方面。所以智能技术解放了营销中资源的浪费而提高了服务的质量,因此营销必须适应此种变化。例如:智能化的用户负荷管理系统的出现,就可以帮助负荷管理与控制可以理想地完成自动计量、电力制定、分布式上网监控等实时应用功能,为客户知识的交互提供技术支持。系统利用现有的通信通道实现双向通信,完成自动采集与分析功能,挖掘分析用电模式,预测市场发展,同时制定多元化的服务方案,并将信息传递给客户,使其可以自由选择,最终平衡电网供求。而用户可以对配置方案进行优化选择,整合自身的资源调整用电模式,从而提高生产效率。传统的负荷控制模式相比,智能化的管理方式具备了以下四方方面的优势:1)智能化用电量与方式监测;2)智能化数据通信与安全保障;3)智能化数据处理与信息挖掘;4)智能化负荷控制与营销。

5改革后的智能营销模式分析

从发展方向上看未来的电力系统将进入到智能营销模式,即完全借助数字技术将电网运行与业务需要、社会效益等关联起来,实现市场参与者实时化互动和能源供需平衡的调度,达到最优化控制能源配置,最安全、最经济、最环保的服务和销售模式。智能营销体系可以分为经营、销售、营销等系统的全面自动化。智能化营销的着眼点应在智能化服务上,电力商品的销售与使用将具有较高的安全性、实时性、环保性,所以智能化营销必须借助智能网络技术,并围绕这三个需要而展开深化与创新,具体表现是:高电能质量和高可靠性;在高级配电网络和高级配电自动化的自愈功能,使之具有网络重构和故障监控、定位、隔离、恢复等功能;网络通信技术将保证系统地域攻击;高级配网SCADA可以进行海量的数据处理并进行数据挖掘,以此为营销提供数据支持;分布式的电能购销、调度、频率波动处理等,可以帮助开的清洁能源市场,实现分布式的网络化销售;营销中系统可以结合动态化电价政策对电力负荷与测算进行差异化分析,以此慢优化销售的需求,既满足用户需求也保证销售效益。

6结语

第13篇

1.1概述。智能电网就是电网的智能化(智能电力),也被称为“电网2.0”,与现有电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。1.2特点。1.2.1环保性。当前我国在大力主张经济发展并同时注重空气质量的政策影响下,在智能电网建设过程中注重环保性是十分重要的。1.2.2电网架构牢固。因为我国幅员辽阔,地形复杂,所以自然灾害发生频率相对较高,而这些灾害会对电网体系产生不利的影响。因此,智能电网在构建时应该注重架构的牢固、稳定,保证电力系统不会受到外界环境的影响。1.2.3自动化。由于电网体系较为复杂,而且涉及的人员、环节众多。所以如果电网体系具备自动修复或者自动诊断功能的话,不仅能够节约时间,还可以提高工作效率,降低运行成本。1.2.4经济收益。智能电网除了需要保障电能的品质之外,还需要提升经济效益,因此在设计过程中需要全面考虑,尽量降低建造成本。

2电力市场发展中智能电网建设的影响

2.1智能电网建设增加电力网络的可靠性。智能电网运用了新的电力技术,弥补了现有电网技术的漏洞,对电网的运作运行能够进行准确的监督,从而减少设备的故障机率,也就降低了效能损失。因此,智能电网的应用对电力市场的发展是一种强有力的支撑,对电力市场的可持续发展有着非常重要的作用。同时,智能电网的建设对当下电力市场的革新也起到了一定的推动作用,促进了我国电力事业的快速发展。2.2智能电网建设提高电力市场改革效益。通过智能电网信息的实时传递,能及时地反馈给电力市场中的各方,对维护市场各方的利益有着积极的作用。智能电网系统能实时监控电力系统内用电量的“峰、平、谷”各个时期,电量控制更加便捷,从而合理安排各时段的用电量。智能电网利用新型可再生资源进行发电,在电能传输方面又能降低能耗,因此,在环保节能方面智能电网更胜一筹。2.3智能电网建设增进电力市场的产业化进程。智能电网的建设改变了传统电力行业的模式,同时也集合了不同的行业。智能电网的建设是需要各方的积极参与的,智能电网集合了“计算机技术”“信息技术”“新型设备”等,不论技术方面,还是电网所用的设施设备,都需要其他行业的支持,使电力市场的产业链逐渐向其他方向延伸和拓展。智能电网的建设,使电网内的电能从输送到入户,形成了高效快捷的产业链。链条上整合了“互联网产业”“新能源产业”“家电业”“交通运输业”等行业,使电力市场在纵深上进行发展,促进了智能电网产业的发展进程,促进电力市场逐步走向市场化和产业化。

3基于电力市场发展背景的智能电网建设

3.1加强信息化建设。基于智能电网建设对电力市场发展的影响,各地区需要不断地加强智能电网建设。电力企业将电网信息化建设,作为新时期的重点,加大通信支撑网与信息平台的投资建设力度,将信息化技术,运用到企业业务与流程中,为企业精细化管理,提供技术保障,实现跨业务数据应用。除此之外,不断地完善业务应用系统,将云管理与云服务应用到企业业务管理中,以推动智能电网发展,为电力市场的发展,提供助力作用。电力公司不断强化电网规划顶层设计,加大电网投入力度,精简用电报装程序,实行“一证受理”,仅今年以来,业扩办理环节就成功“瘦身”50%,制造业客户平均接电报装时间缩短8.5d。3.2加强自动化建设。智能电网建设工作中,自动化建设是重点内容,以输电、变配电、电力调度为主要方向,建设输电设备在线监测系统与防灾减灾预警系统等,加强直升机与无人机等的推广,以提高输电线路运行的安全性与可靠性,确保电力系统稳定运行。除此之外,还不断地加强智能变电站建设,对老旧智能设备进行改进。逐步的提高区域配电自动化程度,以实现供电区域范围内配电自动化目标。3.3加强互动化建设。智能电网规划发展,将不断地朝向新型能源方向,而智能电网建设也将以常规电源并网以及大规模新能源接入等,作为主要内容。智能电网建设,将持续推广新能源接入技术,包括光电或者光伏功率预测技术,力求不断地提升新能源发电功率预测的精准度,加快资源监测网络的建设以及调度技术的推广。除此之外,还需要加强基础材料核心技术的研发,积极推广与应用国产材料,比如安全控制芯片与电子器件等,以全面带动电力市场的发展,扩大电力市场范围。

4结束语

综上所述,电力市场始于传统的电力行业,智能电网的产生为电力市场注入了新鲜血液,随着智能电网的普及应用,电力市场也逐步走向市场化,电力市场的改革随之稳步向前。

作者:韩笑 姚宇 秦若珊 单位:国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司

参考文献

[1]陈涛.智能电网建设及电力市场发展[J].中国高新技术企业,2014(25):38-39.

[2]徐军.浅析智能电网建设对电力市场发展的影响[J].科技资讯,2014,1232:77.

第14篇

广东省电力系统包括21个地市电网,现有最高运行电压等级为500kV,珠江三角洲地区已形成500kV环网,并以500kV电压与广西联网,以400kV和110kV电压分别与香港和澳门联网。此外,广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南地区供电。

粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心,也是全省最大的负荷中心,该电网与广西、香港等电网互联,除了向珠江三角洲地区提供电力外,还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500kV电网,对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500kV电网东已延伸至汕头西翼,江门——茂名500kV输变电工程正加紧建设,2000年前可望投入使用。

广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂,电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患,资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展,我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统,我们认为适宜以控制论为基础,结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。

从控制论角度来看,电网是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外,电力网络地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满日益增强,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵,以及电力网的不断增大,使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征,一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。

1综合智能控制技术

1.1智能控制的概念

迄今为止,智能控制尚无统一的概念,文献[1]有如下归纳:

a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授,他通过对人-机控制器和机器人方面的研究,将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器,而在高层次的智能决策,应具有拟人化功能。

b)Saridis在傅京孙工作的基础上,提出了三元结构的智能控制理论体系,他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用,必须引入运筹学,使其成为三元结合,并提出了其递阶智能控制的理论框架。

c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后,从系统的整体性和目的性出发,于1986年提出了四元结构价格体系,将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。

总之,智能控制是多学科知识的结合,除了从控制论出发来研究它,还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。

1.2综合智能控制技术

综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合,如模糊变结构控制,自适应模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等;另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合,如专家模糊控制,模糊神经网络控制,专家神经网络控制等。

2一个国外的电网规划专家系统

第15篇

1.1电网设备高精建模与渲染

为了更精确的对电网设备进行三维可视化表达,根据杆塔和变电站设备的竣工图纸进行1:1高精建模。杆塔建模主要需要杆塔明细表、杆塔结构图、基础配置表等资料,绝缘子建模主要需要绝缘子设备图,变电站建模主要需要总平面布置图、电气主接线图、各电压等级配电装置间隔断面图、一次电气设备厂家资料及建筑图纸。设备三维建模的格式是当前主流的dwg及3ds格式,通过格式转换成为三维全景智能电网技术所能支持的格式后在系统中进行三维渲染,达到逼真的展示效果。

1.2电网业务数据一体化整合

为解决国网甘肃省电力公司各部门之间业务数据相互孤立的状态,通过建立“数据中心”的方式对省公司现有各个业务系统的数据进行整合,并在统一平台下进行查询统计,以消除“信息孤岛”,实现数据共享。首先,对现有各个业务系统的数据进行分析,梳理出需要进行共享的业务数据清单。其次,通过数据抽取服务器将现有业务系统数据抽取到数据中心,或者现有业务系统将数据推送到数据中心实现业务数据一体化整合。为提高数据访问的效率及系统稳定性,数据中心服务器通过OracleRac进行双机热备。

1.3空间信息与业务数据高度融合

传统的业务数据在信息系统中主要以表格和文字的形式进行表达,在数据的空间性和直观性上比较欠缺。而三维全景智能电网技术通过建立电网空间信息与业务数据的关联关系,实现二者之间的高度融合和“所见即所得”,在宏观场景下,可以直观地查看所有电网工程的空间位置,并查看其业务信息;在微观场景下,通过点击电网设备的高精度三维模型,可以查询与之对应的所有业务信息。真正实现了“可视化工作”和“直观管理”。

2电网规划与建设一体化应用

三维全景智能电网技术作为一种直观反映空间对象位置、关系及业务信息的技术手段,通过在甘肃电网信息化中的应用,建立“甘肃电网三维数字化工作平台”(以下简称“平台”),可以实现对甘肃电网规划与建设的一体化管理。一方面,通过采购高清卫星影像覆盖甘肃全省,构建甘肃全省的三维地形地貌。在宏观场景下,可以看到全省110kV及以上网架结构,在微观场景下对全省330kV及以上的变电站和线路进行1:1真实建模,从而实现甘肃电网从宏观到微观的全景展示。另一方面,通过空间信息与业务数据高度融合技术,在平台上整合甘肃省电力公司现有业务系统及信息资源,建成一个立体、直观、统一的一体化业务平台,服务于电网规划建设全过程。因此通过三维全景智能电网技术的应用及平台的构建,能大大提高电网规划建设的工作效率、管理水平及决策水平。

3结论与展望

3.1结论

通过三维全景智能电网技术在甘肃电网信息化中的研究与应用,可产生以下应用效益:

(1)整合全网资源,实时信息共享,循环增值通过在统一平台下对全网信息资源进行整合,大大提高了数据在全网的共享性,同时可形成无形的经验数据和资源积累,为后续工作提供借鉴,支持再创新。

(2)融入公司业务流程,服从统一权限管理平台与省公司门户网站集成,实现与省公司门户集成,按照省公司统一的角色权限配置机制分配权限,纳入省公司一体化管理流程。

(3)实现数据管理模式变革性创新通过电网业务数据的一体化整合,将重点关心数据在统一平台下进行集约化、规范化管理,由审批式管理过渡至权限式管理,由节点式管理过渡至扁平化的网状管理。

(4)全新管理模式,树立省公司发展新形象通过三维可视化与各类业务数据的高度融合,服务于甘肃电网主营业务的全过程,面对甘肃电网快速发展及日益增长的电网信息,提供一种全新的管理手段及信息支撑,也成为树立省公司发展新形象的窗口。

3.2展望

为进一步纵深推进甘肃电网业务应用与管理提升,从以下几方面对三维全景智能电网技术的研究与应用进行展望。

(1)提升基础数据精度,构建完备电网架构甘肃省作为疆电外送、酒泉风电基地能源外送的核心走廊,对电网精细化管理要求更高,同时,陇南和天水为灾害多发区,在规划及应急等方面需要更高精度的基础地理数据作为支撑。因此可以在现有2.5m分辨率卫星影像基础上,进一步充实全省更高精度(优于0.5m分辨率)的航飞影像数据。同时,可以将35kV及以上网架坐标也纳入到平台,用典型模型进行展示,建成完备的甘肃全境网络架构,进一步加强对全省电力设施的全面展现和统筹管理能力。

(2)提升业务应用的深度,拓展业务辐射范围一方面,可以以规划为试点,逐步提升业务应用深度,更好发挥三维智能电网技术在应用中的实用性;另一方面,在现有“电网业务数据一体化整合”的基础上,进一步拓展业务数据整合的范围,提供更全面的业务管理手段及决策支撑。