智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用與前景分析

方剛+方磊+徐昊

摘 要：當(dāng)今世界中，在能源緊缺和環(huán)境惡劣的雙重壓力下，電力能源得到了廣泛地普及和應(yīng)用。電力作為人民生產(chǎn)生活中密不可分的重要能源，直接關(guān)系著人們生活質(zhì)量的高低，推動(dòng)著社會(huì)快速穩(wěn)定的發(fā)展。因此，利用智能電網(wǎng)保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是電力行業(yè)必須面對(duì)的課題。近年來，在國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)和電力技術(shù)研究上，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了重點(diǎn)討論對(duì)象，作為提升電力系統(tǒng)智能化水平的手段，除了能夠提高電力系統(tǒng)規(guī)劃利用率，更能為傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革和突破起到重要的作用。能夠通過智能電網(wǎng)的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面作用加以改進(jìn)，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并解決電力系統(tǒng)存在的問題，是推動(dòng)智能電網(wǎng)廣泛使用的意義所在。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力技術(shù)；系統(tǒng)規(guī)劃；應(yīng)用；前景

中圖分類號(hào)：TM32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）10-0170-02

由于智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用日趨廣泛，這就對(duì)智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性具有較高要求，突出了智能電網(wǎng)的特殊性及重要性，保證用戶使用電能的安全穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)可靠，還要堅(jiān)持環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，又能更好的服務(wù)與人們的生產(chǎn)生活中，推動(dòng)人類的進(jìn)步，除科研人員不斷的研究和發(fā)掘其潛在價(jià)值外，還需要政府政策的有利支持。在國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)和電力技術(shù)研究上，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了重點(diǎn)討論對(duì)象，作為提升電力系統(tǒng)智能化水平的手段，除了能夠提高電力系統(tǒng)規(guī)劃利用率，更能為傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革和突破起到重要的作用。筆者將在本文中對(duì)智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的現(xiàn)狀和問題及其發(fā)展前景進(jìn)行深入研究。

1 智能電網(wǎng)的意義

智能電網(wǎng)是在科技文明不斷進(jìn)步的推動(dòng)作用下，產(chǎn)生的高效率電網(wǎng)系統(tǒng)。智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用大大提高了電能產(chǎn)量，幫助電力企業(yè)解決實(shí)際困難。智能電網(wǎng)對(duì)電力技術(shù)的提高起到了重要作用，智能系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)控制將電能生產(chǎn)、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)控制合并在一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行管理，減少了許多管理步驟，節(jié)省人員管理成本，保證電力系統(tǒng)在一個(gè)高效穩(wěn)定的環(huán)境下發(fā)展。

利用智能電網(wǎng)的技術(shù)手段，可以將電力技術(shù)水平提高到一個(gè)新的臺(tái)階，對(duì)電力系統(tǒng)中存在的問題加以補(bǔ)充，對(duì)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障及時(shí)解決，提高能源利用率[1]。使我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展與國(guó)際電力系統(tǒng)發(fā)展接軌。

陳舊的電力程序作為綜合性較強(qiáng)、較為復(fù)雜的電力系統(tǒng)代表，一直以來沿襲著統(tǒng)一分配的建筑規(guī)劃和使用分配形式，對(duì)涉及到電線、設(shè)施、用戶統(tǒng)一的管理方式確保電力程序的高質(zhì)穩(wěn)定。

2 智能電網(wǎng)的核心技術(shù)

2.1 發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)

發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)是智能電網(wǎng)核心技術(shù)中的一種，發(fā)電和儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)中不可分割的兩個(gè)部分，是保證電能輸出和輸入的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作好發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)的研究工作，是保證電能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件[2]。智能電網(wǎng)能夠?qū)l(fā)電技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)完美的結(jié)合起來，保證發(fā)電過程中電能的高質(zhì)穩(wěn)定是智能電網(wǎng)介入后不可替代的結(jié)果，將生產(chǎn)出的電能有效的分配到千家萬戶是智能電網(wǎng)的又一個(gè)使命。電力系統(tǒng)使用智能電網(wǎng)進(jìn)行管理后，結(jié)合風(fēng)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等技術(shù)手段，更加保障了電能輸出的穩(wěn)定。

2.2 穩(wěn)定的輸配電技術(shù)

智能電網(wǎng)是較為靈活的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)路徑，且在合理的監(jiān)督管理和準(zhǔn)入?yún)f(xié)議下，使得電能可以在為輸配電系統(tǒng)提供服務(wù)。智能電網(wǎng)相當(dāng)于“綜合管理體系”，其普及應(yīng)用將對(duì)提高電能的使用和控制起到積極的作用。使用智能電網(wǎng)可以減少污染，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行起著關(guān)鍵性作用[3]。有效管理輸配電間能源雙向路徑流動(dòng)，確保自我檢測(cè)、自我診斷、自我保護(hù)、自我修復(fù)的配套識(shí)別系統(tǒng)參與電網(wǎng)管理。控制能源與原有電壓相互融合后，由智能電網(wǎng)統(tǒng)一穩(wěn)定調(diào)控融合后接入的電壓安全穩(wěn)定。

2.3 先進(jìn)的智能調(diào)度技術(shù)和電子技術(shù)的使用

智能電網(wǎng)是一個(gè)綜合復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不同的電力調(diào)度技術(shù)可以在不同的電力需求上發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，將不同的儲(chǔ)能介質(zhì)結(jié)合起來，揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮各自的作用，實(shí)現(xiàn)混合儲(chǔ)備能源的有機(jī)結(jié)合，并提供最大的能效利用率。通過數(shù)據(jù)電子技術(shù)的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)能源的合理化分配，達(dá)到智能電網(wǎng)體系自行治理，自行調(diào)控，節(jié)約能源的優(yōu)質(zhì)高效供電技術(shù)。

3 智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)檢查

智能電網(wǎng)的普及與應(yīng)用在當(dāng)下的電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì)逐漸呈現(xiàn)，供電穩(wěn)定的前提需要電力技術(shù)及電力系統(tǒng)作為支持，是電力企業(yè)不斷追求的工作重點(diǎn)和目標(biāo)。自動(dòng)檢查是通過互聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與篩選來完成的，人們通過互聯(lián)網(wǎng)信息通道，結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制和自動(dòng)檢查，對(duì)電力系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)存在的問題和隱患做出及時(shí)應(yīng)對(duì)和反饋，并將這些情況反饋給計(jì)算機(jī)終端。供電公司只需保證智能系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將自動(dòng)檢查隱患能力大大提高。

3.2 自動(dòng)尋找

智能電網(wǎng)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，對(duì)電力系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)存在的問題和隱患做出及時(shí)應(yīng)對(duì)和反饋，包括對(duì)供電線路故障的排查，并將這些情況反饋給計(jì)算機(jī)終端。在自動(dòng)尋找的同時(shí)，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控。為電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過程中的困難排查提供了技術(shù)支持，大大提高了智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中第一時(shí)間解決問題的能力。

3.3 自動(dòng)求解

智能電網(wǎng)能夠?qū)^為復(fù)雜的問題進(jìn)行自動(dòng)分析，并在第一時(shí)間自動(dòng)選擇最優(yōu)方案?jìng)鬏數(shù)接?jì)算機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)銜接實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)管理的調(diào)控。實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度，提高了天電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理程度。運(yùn)用特殊設(shè)備作為承接平臺(tái)，最終對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)情況同步監(jiān)測(cè)[1]。利用智能電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)測(cè)和管理，不僅可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理質(zhì)量，還可以節(jié)省人力成本，方便管理。

3.4 柔性交流輸電技術(shù)

利用智能電網(wǎng)及相應(yīng)設(shè)備的配合使用，通過雙向路徑控制、電力能源調(diào)整、持續(xù)供電等多樣柔性組網(wǎng)技術(shù)，為電網(wǎng)提供較為靈活的交流、直流、交直流混合能源。保證用戶使用電能使用的安全穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)可靠，更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)生活中去，推動(dòng)人類的進(jìn)步[4]。

采用柔性交流輸電就是修改電網(wǎng)輸電數(shù)據(jù)，保證輸送電壓的穩(wěn)定；在智能電網(wǎng)質(zhì)量?jī)?yōu)化方面，根據(jù)不同用戶的用電需要，在智能電網(wǎng)啟用過程中將電能分為不同的類別，并根據(jù)相應(yīng)類別的特點(diǎn)進(jìn)行不同的管理模式，使之提供的電源高質(zhì)穩(wěn)定，滿足不同生產(chǎn)生活需要，做到能源使用最大化。

3.5 高壓直流輸電技術(shù)

在智能電網(wǎng)管理中，通過高壓直流輸電技術(shù)可以提高電能轉(zhuǎn)換效果，例如在電網(wǎng)輸電部分，由于電網(wǎng)運(yùn)作程序較為復(fù)雜，想要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)穩(wěn)定輸送電能，利用高壓直流輸電技術(shù)保持電壓穩(wěn)定，防止電網(wǎng)因受到干擾被破壞；在電網(wǎng)電源部分，無論直流電流還是交流電流，在變電時(shí)，要利用高頻變電設(shè)備控制電流的使用，經(jīng)過電網(wǎng)電源的這一處理后，再重新分配到需要的用戶中；在電網(wǎng)發(fā)電部分，除傳統(tǒng)的發(fā)電方式外，可利用先進(jìn)的設(shè)備對(duì)電網(wǎng)發(fā)電的方式進(jìn)行改變，從而有效提高了電能產(chǎn)量，且完成了電流間的相互轉(zhuǎn)換，降低電能在轉(zhuǎn)換過程中的能量消耗，減少了因此給設(shè)備帶來的損失，提高電網(wǎng)發(fā)電的工作效率和工作質(zhì)量。

4 結(jié)語

目前我國(guó)電力系統(tǒng)管理工作效率難以提升，質(zhì)量、安全問題時(shí)有發(fā)生以及成本難以控制等問題，而為了解決這一問題，需要引進(jìn)智能電網(wǎng)管理模式。利用智能電網(wǎng)保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是電力行業(yè)必須面對(duì)的課題。智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了重點(diǎn)討論對(duì)象，作為提升電力系統(tǒng)智能化水平的手段，除了能夠提高電力系統(tǒng)規(guī)劃利用率，更能為傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革和突破起到重要的作用。最終促使智能電網(wǎng)管理逐漸趨向于科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化。

參考文獻(xiàn)

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