智能電網(wǎng)的電力設(shè)計工作研究

劉超

摘 要：智能電網(wǎng)電力設(shè)計工作質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響了智能電網(wǎng)本身的質(zhì)量，對智能電網(wǎng)建設(shè)工作而言極為重要。本文簡要分析了智能電網(wǎng)的設(shè)計特點(diǎn)，同時從能源轉(zhuǎn)換技術(shù)、即時信息收集處理技術(shù)等多種電力設(shè)計技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)用，以期提高智能電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，確保電網(wǎng)輸電的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力設(shè)計；實(shí)際工作

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

如今，我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，智能電網(wǎng)的應(yīng)用更為廣泛。電力設(shè)計工作是智能電網(wǎng)中建立中最為重要的工作環(huán)節(jié)之一。伴隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷更新，大量先進(jìn)科學(xué)技術(shù)也開始在電力設(shè)計工作當(dāng)中得到應(yīng)用，有效提升我國電力設(shè)計研究工作水平。因此，電力企業(yè)應(yīng)更為注重電力設(shè)計工作質(zhì)量，借此提高智能電網(wǎng)的建立水平。

1.智能電網(wǎng)電力設(shè)計特點(diǎn)

1.1 可靠性。智能電網(wǎng)電力設(shè)計工作當(dāng)中，供電的可靠、穩(wěn)定是設(shè)計的主要目標(biāo)之一。通常情況下，當(dāng)一般電網(wǎng)的線路發(fā)生故障或是事故時，電網(wǎng)便無法繼續(xù)正常運(yùn)行，也無法向用戶繼續(xù)供電，這便需要建立智能電網(wǎng)對這一缺點(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)。智能電網(wǎng)不僅需要在電網(wǎng)運(yùn)行過程中確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，同時還需要保證線路在承受外力破壞之后，信息數(shù)據(jù)不會泄露，以此降低國家電力系統(tǒng)所受到的損害以及經(jīng)濟(jì)損失。此外，電網(wǎng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)因相關(guān)計算機(jī)病毒所引發(fā)的系統(tǒng)缺陷問題，進(jìn)而對電力系統(tǒng)造成損害。智能電網(wǎng)應(yīng)具備隔離這一缺陷的能力，借此確保電力信息的安全傳送，以保證用戶的用電安全。

1.2 自愈性。電力企業(yè)應(yīng)用自動化傳感設(shè)備過程中，智能電網(wǎng)可自動對電力系統(tǒng)部分電路所承受的損害程度進(jìn)行預(yù)測，并在短時間做出反應(yīng)，從而抑制事故范圍，避免出現(xiàn)因事故范圍不斷擴(kuò)大致使電力企業(yè)承擔(dān)大量經(jīng)濟(jì)損失的現(xiàn)象，盡可能降低電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。智能電網(wǎng)的建立可有效降低電路故障范圍擴(kuò)大以及供電質(zhì)量下降的機(jī)率，以此避免因電力系統(tǒng)部分線路出現(xiàn)故障導(dǎo)致線路出現(xiàn)大規(guī)模電力供應(yīng)不足的問題。

1.3 兼容性。我國依靠風(fēng)力發(fā)電的電力企業(yè)多集中于內(nèi)陸區(qū)域，上述區(qū)域電網(wǎng)覆蓋相對較小，承受的極限值與用電負(fù)荷不高，大部分電力未得到充分利用。如此一來，便導(dǎo)致我國大量能源被浪費(fèi)。風(fēng)力強(qiáng)弱程度不穩(wěn)定，且變化間隔時間較短，甚至有無風(fēng)能存在也難以確認(rèn)，上述問題對風(fēng)力發(fā)電形成影響，進(jìn)而利用并網(wǎng)對既有電網(wǎng)形成了沖擊。傳統(tǒng)電網(wǎng)無法滿足以上要求，所以，電力企業(yè)若要解決這一問題，需要不斷提高電網(wǎng)質(zhì)量。針對較大的電力沖擊，智能電網(wǎng)具有良好的控制能力，可以對電流強(qiáng)弱實(shí)施有效調(diào)節(jié)，將電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制能力發(fā)揮至最大化。就目前而言，我國現(xiàn)有電力系統(tǒng)的回報率并不高，僅有8%，難以吸引投資方前來投資，使得電力行業(yè)部分工作處于滯后狀態(tài)。智能電網(wǎng)建立的主要目的之一是為了充分、高效地利用電力資源，借此滿足當(dāng)今社會對清潔環(huán)保的要求。智能電網(wǎng)是既有電路系統(tǒng)同當(dāng)前先進(jìn)可續(xù)技術(shù)相融合所形成的電力系統(tǒng)，基本可以滿足當(dāng)今社會對電能的需要。

1.4 互動性。智能電網(wǎng)設(shè)計的基本原則是對電力具體影響的分析、強(qiáng)化電價管理工作以及更改用戶當(dāng)前用電行為以及緩和用電實(shí)際需求與電力供應(yīng)不足之間的矛盾。就目前而言，我國已經(jīng)通過削峰填谷以及按季節(jié)限制用電等方式，同意用戶將現(xiàn)代化電氣與智能電網(wǎng)相接，同時將轉(zhuǎn)讓多余的電能。

1.5 節(jié)能效果。智能電網(wǎng)的節(jié)能效果是智能電網(wǎng)于實(shí)際電能傳輸時，最大限度節(jié)省電能，避免電能在輸送過程中出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。具相關(guān)調(diào)查顯示，我國智能電網(wǎng)在輸送電能過程中，每年可節(jié)省約10%的電能，將節(jié)省的電能轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)，則可折合為3000億人民幣。由此可見，智能電網(wǎng)所具有的技能效果可保證我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

2.電力設(shè)計技術(shù)與智能電網(wǎng)中的實(shí)際運(yùn)用

2.1 即時信息收集技術(shù)與處理技術(shù)。該技術(shù)主要指設(shè)計人員自電網(wǎng)電量的角度對電網(wǎng)所形成的電能、頻率以及電流當(dāng)前的狀態(tài)進(jìn)行考慮。同時，可以實(shí)現(xiàn)在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)化各類型二次信號，既保證了取值的精確度，同時也可以及時檢測到出現(xiàn)故障的電流，并基于檢測所得相關(guān)數(shù)據(jù)計算當(dāng)前的電流以及電壓，借此獲得相對的電力參數(shù)。智能電網(wǎng)不僅需要獲取即時數(shù)據(jù)，同時也需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，要求數(shù)據(jù)的交換工作應(yīng)處于安全穩(wěn)定的環(huán)境下完成，此時便需要通過即時信息數(shù)據(jù)收集與處理技術(shù)，完成對智能電網(wǎng)內(nèi)所有信息數(shù)據(jù)的管理以及控制工作，大幅提高故障的排查能力以及事故處理效率，借此提高我國智能電網(wǎng)的整體質(zhì)量。

2.2 能源轉(zhuǎn)化技術(shù)。就目前而言，較為常用的能源以風(fēng)能與太陽能為主，上述兩種能源較為環(huán)保，不會造成污染，同時也可以為企業(yè)提供大量能源。我國目前應(yīng)用的大范圍并網(wǎng)技術(shù)，為之后各類型能源轉(zhuǎn)換技術(shù)體系的建立奠定了良好的基礎(chǔ)。以光伏光電為例，由于其本身穩(wěn)定性較為優(yōu)秀，輻射范圍相對較大，已然成為當(dāng)前能源轉(zhuǎn)化技術(shù)研究工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一。然而，這一技術(shù)并未得到大范圍應(yīng)用，我國對能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究尚處于發(fā)展階段，存在一定缺陷與不足，部分技術(shù)存在不成熟的問題。特別是該技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)用，還需要我國科研人員投入的更多的經(jīng)歷進(jìn)行研究，從而兼顧能源消耗以及環(huán)境保護(hù)，確保能源可以確實(shí)轉(zhuǎn)化為電能，這也成為智能電網(wǎng)未來發(fā)展的主要趨勢。

2.3 高壓直流輸電技術(shù)。既有的直流輸電系統(tǒng)中，大部分構(gòu)件均使用間流電，然而在輸電時卻依舊使用直流供電的方式。高壓直流輸電方式可通過控流設(shè)備使電網(wǎng)處于逆變或是整流的工作狀況。部分直流輸電系統(tǒng)質(zhì)量較輕，換流設(shè)備往往有部分可以關(guān)斷的電氣元件構(gòu)成，以便令電流輸送工作更為經(jīng)濟(jì)，且輸送過程更為穩(wěn)定，使得智能電網(wǎng)不僅適用于短距離直流輸電工作，同時也可應(yīng)用于長距離直流輸電工作，如為處于孤立狀態(tài)的島嶼供電。該技術(shù)與我國長距離輸送電能中的應(yīng)用頗為廣泛，且應(yīng)用前景十分可觀。

2.4 柔性交流輸電技術(shù)。該技術(shù)的主要應(yīng)用目的是將清潔度高的能源轉(zhuǎn)化至電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)，其屬于其他學(xué)科交叉形成的技術(shù)，其中涉及多個領(lǐng)域，如通信技術(shù)以及電子技術(shù)等，主要用以管控智能電網(wǎng)中的交流輸電工作。就我國既有智能電網(wǎng)的輸變電狀態(tài)而言，等級較高的電壓與清潔能源相互滲透，必然會應(yīng)用該類型技術(shù)，以此對智能電網(wǎng)內(nèi)的各類型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并保證調(diào)整與優(yōu)化的合理性，使得智能電網(wǎng)的運(yùn)行更為科學(xué)、合理、高效。

2.5 電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)。該技術(shù)主要用以對電能當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估，同時根據(jù)評估結(jié)果為工作人員提出合理、具體的解決方案，從而不斷優(yōu)化與提高智能電網(wǎng)輸送點(diǎn)的質(zhì)量。電力企業(yè)若要最大化發(fā)揮該技術(shù)的作用，便需注意如下方面的工作：第一，工作人員必須建立并健全評估電能質(zhì)量的等級機(jī)制，將電網(wǎng)供電質(zhì)量以及電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益納入考慮范圍當(dāng)中。第二，工作人員在運(yùn)用該技術(shù)的同時，還需結(jié)合其他類型技術(shù)，如持續(xù)調(diào)諧波設(shè)備、電能質(zhì)量管控技術(shù)等，以此建立智能型電網(wǎng)，確保電網(wǎng)供電質(zhì)量科持續(xù)提高，電能所消耗的資源數(shù)量隨之降低。

結(jié)語

電力設(shè)計工作質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到智能電網(wǎng)效能能否得到最大程度的發(fā)揮，對智能電網(wǎng)的構(gòu)建、運(yùn)營以及本身質(zhì)量均產(chǎn)生一定影響。故而，作為電力企業(yè)，應(yīng)強(qiáng)化對電力設(shè)計階段的管控工作強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)化，同時加大科研人員在該方面投入的研究力度，以便智能電網(wǎng)體系可以長時間穩(wěn)定發(fā)展，以此提升智能電網(wǎng)電能供應(yīng)水平，保證用戶的用電體驗。

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