探析智能電網(wǎng)背景下電力設(shè)計

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摘要：在新的時代背景下，智能電網(wǎng)成為發(fā)展趨勢。電力設(shè)計是保證電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，在智能電網(wǎng)的背景下，如何更好的提高電力設(shè)計的水平，緩解電力資源緊張的局面就成為一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。文章主要對智能電網(wǎng)背景下電力設(shè)計進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力設(shè)計；技術(shù)

引言

智能電網(wǎng)指的是在物力電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)代先進(jìn)的控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感測量技術(shù)等與現(xiàn)代電網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成具有技能環(huán)保、兼容性、互動性、自愈性、可靠性等的智能化供電網(wǎng)絡(luò)，智能電網(wǎng)建設(shè)的核心為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動化、互動化、數(shù)字化以及信息化。智能電網(wǎng)在新的時代背景下，已經(jīng)成為電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有很多的特點(diǎn)與優(yōu)勢，其中比較顯著的就是兼容、綠色、高效、優(yōu)質(zhì)、集成、交互以及協(xié)調(diào)等。其優(yōu)越性能的發(fā)揮在某種程度上可以很好的緩解目前各個國家與地區(qū)所面臨的能源資源緊張局面。電力設(shè)計處于電力建設(shè)與發(fā)展的首要位置，在某種程度上能對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成直接影響，因此需要引起我們的關(guān)注與重視。隨著智能電網(wǎng)的不斷深入發(fā)展，如何促進(jìn)電力設(shè)計的發(fā)展與進(jìn)步就成為人們研究與探討的熱點(diǎn)。

1智能電網(wǎng)中電力設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

（1）實(shí)時信息采集及處理技術(shù)。實(shí)時數(shù)據(jù)采集以及處理技術(shù)是針對電網(wǎng)電量而言，主要由電能、功率因數(shù)、功率、頻率、相電壓、相電流等部分組成，將電壓、電流二次信號進(jìn)行高速A/D 轉(zhuǎn)換，在獲得正確一次值的同時，實(shí)現(xiàn)對故障電流的監(jiān)控，然后根據(jù)電流電壓的向量計算，獲得相應(yīng)的電力參數(shù)。智能電網(wǎng)對數(shù)據(jù)儲存、交換以及安全提出了更高的要求，智能電力設(shè)備必須具備對重要參數(shù)進(jìn)行失電保存，關(guān)鍵數(shù)據(jù)或者狀態(tài)應(yīng)該快速上報，并且具備短路故障或者其他故障的快速反應(yīng)以及處理能力。

（2）能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。風(fēng)能、太陽能等自然能源已經(jīng)成為世界上利用最多的用于能源轉(zhuǎn)換的能源，我國具有較高水平的并網(wǎng)技術(shù)，并且從目前的發(fā)展趨勢來看，電網(wǎng)未來的發(fā)展方向是光伏發(fā)電等運(yùn)行穩(wěn)定可靠、范圍大的并網(wǎng)技術(shù)，國內(nèi)的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)和國外的進(jìn)行比較，我國的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)尚處于發(fā)展的初級階段，并不成熟，相關(guān)技術(shù)還需要進(jìn)一步的研究與開發(fā)，我國智能電網(wǎng)建設(shè)中采用的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，主要集中于對可再生能源的利用，同時提高對并網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，能夠?qū)⒛茉吹南牧亢蛯Νh(huán)境的污染程度降到最低，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，并實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)能源。

（3）高壓直流輸電技術(shù)。目前的直流輸電系統(tǒng)中，依然采用直流電。高壓直流輸電技術(shù)能夠利用控流器實(shí)現(xiàn)逆變或者整流的工作狀態(tài)，一些質(zhì)量相對較輕的直流輸電系統(tǒng)中，換流器由一些能夠關(guān)斷的電氣元件組成，便于提高電流輸送的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，既適合近距離直流輸電工程，又適用于遠(yuǎn)距離直流輸電工程，例如孤立的島嶼供電等，高壓直流輸電技術(shù)在我國遠(yuǎn)距離輸電中具有非常廣泛的應(yīng)用前景，其應(yīng)用趨勢也在不斷的向更大容量、更遠(yuǎn)輸送距離方向發(fā)展。

（4）柔性交流輸電技術(shù)。柔性交流輸電技術(shù)是將清潔度高的能源輸入到電網(wǎng)中的主要技術(shù)，該種技術(shù)是在通信和電子技術(shù)、電力技術(shù)、微電子技術(shù)、微處理技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展形成的能夠?qū)涣鬏旊娺M(jìn)行靈活控制的技術(shù)。由于我國智能電網(wǎng)輸變電的電壓都非常高，在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中需要引進(jìn)一些清潔能源，同時實(shí)現(xiàn)能源的隔離，通過將柔性交流輸電技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)建設(shè)中，能夠?qū)⑾冗M(jìn)的控制技術(shù)與電力設(shè)計技術(shù)有效的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對智能電網(wǎng)各種參數(shù)的調(diào)節(jié)以及控制，顯著的提高輸送能力，同時降低損耗，促進(jìn)智能電網(wǎng)能夠更加穩(wěn)定的運(yùn)行。

（5）電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)。智能電網(wǎng)想要應(yīng)用該種技術(shù)，首先應(yīng)該創(chuàng)建完善的電能質(zhì)量等級和評估體系，對供用電接口的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，并創(chuàng)建兩個評估體系，即技術(shù)等級和用戶經(jīng)濟(jì)性，對于建設(shè)優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性良好的智能電網(wǎng)具有非常重要的作用。電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，主要包括統(tǒng)一電能質(zhì)量控制技術(shù)、電氣化鐵道平衡供電技術(shù)、自適應(yīng)靜止無功補(bǔ)償技術(shù)、直流有源濾波器相關(guān)技術(shù)、連續(xù)調(diào)諧波技術(shù)等，這些技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，能夠顯著的提高電能的質(zhì)量，并降低使用成本，在智能電網(wǎng)設(shè)計和建設(shè)中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

2智能電網(wǎng)設(shè)計要點(diǎn)

2.1通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計

智能配電通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)是能充分利用具有經(jīng)濟(jì)性的、科學(xué)的通信技術(shù)，以使配電通信網(wǎng)絡(luò)符合智能配電網(wǎng)的發(fā)展需求，能接入各類業(yè)務(wù)；保障電力智能化系統(tǒng)的有效運(yùn)行，為電力用戶創(chuàng)建良好的信息交互通信條件。智能配電通信網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計系統(tǒng)時，要按照物理線路相關(guān)性對信息點(diǎn)進(jìn)行片區(qū)劃分來；各片區(qū)內(nèi)所采用的總線型分光結(jié)構(gòu)要小于等于八級；交接箱的布置要遵循就近原則；環(huán)網(wǎng)線路的設(shè)計要能體現(xiàn)其健壯性。在安全防護(hù)的設(shè)計方面，要分層設(shè)計。首先要實(shí)行終端認(rèn)證，利用對接入終端的綁定來提高終端的安全識別。其次是要進(jìn)行業(yè)務(wù)隔離，通過進(jìn)行通信加密、端口隔離以及網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)段隔離三種方式，避免各終端間的業(yè)務(wù)干擾；最后利用深度檢測識別系統(tǒng)，開展深度檢測和防御工作，來保障終端業(yè)務(wù)的合法性。

2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計

監(jiān)控終端、GPRS 網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心服務(wù)器是構(gòu)成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的三個主要部分。通過 GPRS 無線模塊，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端與GPRS 網(wǎng)絡(luò)相連接。網(wǎng)絡(luò)連接成功后，采集到的數(shù)據(jù)，監(jiān)控終端根據(jù)應(yīng)用層協(xié)議的要求，以數(shù)據(jù)包的形式傳輸給監(jiān)控中心。

2.3調(diào)度支持系統(tǒng)設(shè)計

調(diào)度支持系統(tǒng)能以圖模一體化的形式錄入設(shè)備參數(shù)、用智能化來呈現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)、集預(yù)案生成、查詢和反演功能于一身，還能有效地對風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行評估和警示，功能十分強(qiáng)大。因而，在設(shè)計調(diào)度支持系統(tǒng)界面時，要展示出配網(wǎng)運(yùn)行信息的可視化，配網(wǎng)潮流用箭頭表示，線路潮流所占容量的比例用餅圖表示；設(shè)置等高線，采用三維圖形來進(jìn)行觀察。在設(shè)計調(diào)度支持系統(tǒng)接口時，為保障智能配電網(wǎng)中調(diào)度支持系統(tǒng)的完美運(yùn)行，應(yīng)注重硬件接口、軟件接口以及數(shù)據(jù)接口方式的設(shè)計。

2.4負(fù)荷預(yù)估及設(shè)計

配電網(wǎng)設(shè)計的終極目標(biāo)是滿足負(fù)荷需要，電網(wǎng)發(fā)展的各個環(huán)節(jié)時刻受到負(fù)荷的實(shí)際運(yùn)營情況的影響。負(fù)荷的發(fā)展情形是配電網(wǎng)設(shè)計步驟的依據(jù)，每一個饋線的負(fù)荷數(shù)據(jù)，均實(shí)時有效地反映著負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r，并通過對歷史負(fù)荷加以分析，得出負(fù)荷的規(guī)律。開展探討負(fù)荷工作，明確負(fù)荷在用電最高峰時段的具體數(shù)值以及負(fù)荷率，精確預(yù)測負(fù)荷未來的走勢。仿真法和外推法兩者具有互補(bǔ)的作用，是配電網(wǎng)設(shè)計常使用的兩個基本預(yù)測方法。

結(jié)束語

隨著我國電力行業(yè)的發(fā)展以及能源資源緊張局勢的不斷加劇，要想實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，就必須在電力設(shè)計上多做努力。電力設(shè)計是電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的一個重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計質(zhì)量的好壞將會直接影響到電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，在智能電網(wǎng)背景下，加強(qiáng)對電力設(shè)計的重視與關(guān)注顯得尤為重要。本文從智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)計等幾個方面進(jìn)行了分析與闡述，希望可以為以后的相關(guān)研究與實(shí)踐提供某些有價值的參考與借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]李鵬，劉成斌，姜濤，孔祥玉.智能電網(wǎng)下的電網(wǎng)安全性與穩(wěn)定性.電網(wǎng)與清潔能源，2013（2）.

[2]李玲，付生輝，張麗.淺談智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用Ⅱ.神州，2012（35）.

[3]劉卉.淺談智能電網(wǎng)背景下的電力工程項(xiàng)目管理.科協(xié)論壇（下半月），2013（4）.

[4]婁凌君，李大興.智能電網(wǎng)背景下電力設(shè)計工作初探剛.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012（14）.