智能微電網(wǎng)在建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)研究

趙家敏

（云南開放大學(xué)，云南 昆明 650223）

智能微電網(wǎng)具有規(guī)模小、分散、獨(dú)立等特點(diǎn)，其將保護(hù)裝置、能力交互裝置、分布式電源、儲能裝置進(jìn)行了有效統(tǒng)一，實現(xiàn)了自我防護(hù)、自我控制管理。智能微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中可以在獨(dú)立運(yùn)行管理的基礎(chǔ)上，與外部主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同合作，保證建筑電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。而各種智能應(yīng)用技術(shù)在建筑電氣系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，可以保證發(fā)電輸送配置效能的穩(wěn)定發(fā)揮，從而實現(xiàn)終端電源的有效利用。

1 智能微電網(wǎng)在建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

現(xiàn)階段建筑電氣系統(tǒng)中，用電設(shè)備對電能供應(yīng)具有了更高的要求，而以往的電網(wǎng)系統(tǒng)不能保證區(qū)域電力資源的充足供應(yīng)，微電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。微電網(wǎng)內(nèi)部優(yōu)良的儲能裝置具有實施針對用電設(shè)備故障的功能，并根據(jù)用電故障發(fā)生位置進(jìn)行電力儲能的及時供應(yīng)，為電力輸送工作的穩(wěn)定運(yùn)行提供依據(jù)。我國智能電網(wǎng)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步體現(xiàn)了優(yōu)良的社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益。相較于分布式發(fā)電而言，智能微電網(wǎng)不僅可以對整體系統(tǒng)進(jìn)行智能監(jiān)控，而且可以采用更加靈活簡便的方式，提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行效率。智能微電網(wǎng)的有效應(yīng)用不僅可以降低電力損耗，而且可以提高電能維護(hù)水平。即在智能微電網(wǎng)運(yùn)行過程中，可以利用脈寬調(diào)制技術(shù)促使濾波器功能的充分發(fā)揮，為電力資源的有效供應(yīng)提供保障。同時太陽能、風(fēng)能等可再生能源在智能電網(wǎng)中得到了有效的應(yīng)用，降低了電網(wǎng)運(yùn)行過程中二氧化碳等氣體的排放量，提高了建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境效益。智能微電網(wǎng)電源大多與電力供給用戶距離較近，這種連接方式可以有效減低電力線路過長導(dǎo)致的電能損耗，提高建筑電氣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益。此外，智能微電網(wǎng)可以利用建筑物廢熱回收利用操作，促使能源利用效率得到有效提升。同時智能微電網(wǎng)與主干網(wǎng)并聯(lián)的運(yùn)行方式，也可以為當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)電壓提供一個支持力，保證主電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，并作為獨(dú)立的無功補(bǔ)償機(jī)制保證電力供應(yīng)的安全高效。

2 智能微電網(wǎng)在建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用措施

（1）強(qiáng)化智能微電網(wǎng)保護(hù)控制管理。智能微電網(wǎng)保護(hù)控制技術(shù)的應(yīng)用對智能微電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行非常重要。在進(jìn)行智能微電網(wǎng)工程設(shè)計過程中智能微電網(wǎng)設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)智能微電網(wǎng)設(shè)計原則，進(jìn)入施工現(xiàn)場進(jìn)行全面勘測，詳細(xì)了解建筑工程使用規(guī)范，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益、施工地勢、施工用途、實際性能等因素，利用智能微電網(wǎng)控制保護(hù)技術(shù)實時監(jiān)測智能微電網(wǎng)運(yùn)行過程中的電源位置和電源負(fù)荷情況變化，然后根據(jù)電源波動及負(fù)載變化情況利用儲能系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在統(tǒng)一的微電網(wǎng)控制平臺上，智能微電網(wǎng)控制保護(hù)技術(shù)可以隨機(jī)進(jìn)行電網(wǎng)的控制、切換和調(diào)節(jié)，并通過對新能源發(fā)電系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)、電力能量參數(shù)、電力質(zhì)量參數(shù)、儲能系統(tǒng)及發(fā)電系統(tǒng)電力參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，促使整體電力輸送水平的提升。智能微電網(wǎng)是隨著時代發(fā)展出現(xiàn)的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在智能微電網(wǎng)保護(hù)控制技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)實際需求的變化對整體供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化調(diào)整，隨著用電需求的提升，智能微電網(wǎng)保護(hù)控制技術(shù)可以建立以主干供電網(wǎng)為主的保護(hù)控制機(jī)制，從而為智能微電網(wǎng)與主干電網(wǎng)能量協(xié)同交互提供保障，通過兩者效能的相互促進(jìn)、補(bǔ)充，可以有效提高建筑電氣系統(tǒng)配電網(wǎng)電力輸送的主動性。智能微電網(wǎng)保護(hù)控制技術(shù)摒棄了以往電量負(fù)荷增長的管理方式，提升了電力系統(tǒng)運(yùn)行管理的靈活性，從而為建筑電氣系統(tǒng)能源維護(hù)能力的提升提供依據(jù)。

（2）加強(qiáng)可再生能源的開發(fā)應(yīng)用。智能微電網(wǎng)主要是在分布式電源發(fā)電的基礎(chǔ)上進(jìn)行電源安裝位置的優(yōu)化，保證電源合理的設(shè)置區(qū)域，為電力輸送能源損耗的降低提供依據(jù)。在建筑電氣系統(tǒng)中，智能微電網(wǎng)的應(yīng)用與可再生能源的利用密不可分。現(xiàn)階段智能微電網(wǎng)在可再生能源發(fā)電方面得到了有效的進(jìn)展，風(fēng)力、天然氣、沼氣、氫等可再生能源發(fā)電技術(shù)的綜合利用不僅可以降低建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行對生態(tài)環(huán)境的污染，而且可以降低煤、石油等不可再生能源損耗量，具有極高的環(huán)境效益。因此在智能微電網(wǎng)應(yīng)用過程中應(yīng)加大對可再生能源的開發(fā)力度，保證充足的能源供給，為智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。此外，由于建筑電氣系統(tǒng)自身規(guī)模的特點(diǎn)，單獨(dú)運(yùn)行的智能微電網(wǎng)無法保證整體建筑系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此采用更加先進(jìn)的供電設(shè)施非常重要，現(xiàn)階段智能微電網(wǎng)技術(shù)在我國建筑電氣系統(tǒng)中得到了充足的應(yīng)用，而各個區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展的失衡制約了智能微電網(wǎng)的有效拓展，因此與主干區(qū)域大電網(wǎng)之間的結(jié)合運(yùn)作就變得非常重要。通過主干區(qū)域與智能微電網(wǎng)的有效連接，可以保證電網(wǎng)運(yùn)行故障的有效補(bǔ)充，全面加強(qiáng)建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性能。

（3）智能微電網(wǎng)智能監(jiān)測機(jī)制。為了保證智能微電網(wǎng)在建筑電氣系統(tǒng)中的平穩(wěn)運(yùn)行，建設(shè)管理機(jī)構(gòu)應(yīng)提高對智能微電網(wǎng)系統(tǒng)安全維護(hù)的重視，然后組織專門的電網(wǎng)技術(shù)人員進(jìn)行智能微電網(wǎng)維護(hù)工作，及時進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)權(quán)限、防火墻、加密軟件等安全管理技術(shù)的更新設(shè)置，結(jié)合建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行情況，對智能電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，通過對智能微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行情況的綜合分析處理，保證智能微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)規(guī)律性。在建筑電氣系統(tǒng)中，智能微電網(wǎng)應(yīng)用主要是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行，由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自身的開放性，對智能微電網(wǎng)的安全運(yùn)行提出了挑戰(zhàn)，基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能檢測技術(shù)就變得至關(guān)重要。智能檢測技術(shù)主要是利用網(wǎng)絡(luò)識別技術(shù)對智能電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，維持智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在電網(wǎng)故障發(fā)生時，智能監(jiān)測技術(shù)可以根據(jù)故障發(fā)生情況準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生位置，并制定相應(yīng)的補(bǔ)救措施，避免故障惡化對整體電氣系統(tǒng)的不利影響。為了進(jìn)一步維持建筑電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在智能監(jiān)測技術(shù)有效運(yùn)行的基礎(chǔ)上，智能協(xié)調(diào)技術(shù)發(fā)揮著輔助作用。智能微電網(wǎng)能力優(yōu)化調(diào)度技術(shù)區(qū)別于以往電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，其主要利用多種能源互補(bǔ)的方式實現(xiàn)智能微電網(wǎng)內(nèi)部的優(yōu)化調(diào)度，通過對多種新型能源互補(bǔ)能力的充分發(fā)揮，可以在實現(xiàn)直流與交流、光能與電能、風(fēng)能與電能、熱能與電能等能源有效交互的同時，也可以保證智能微電網(wǎng)內(nèi)部熱能、冷能與電能的充足供應(yīng)。智能協(xié)調(diào)技術(shù)主要是在智能微電網(wǎng)運(yùn)行過程中，對底層元件進(jìn)行一定的優(yōu)化調(diào)整，保證能源輸出、儲存、負(fù)荷等過程的有效、規(guī)范進(jìn)行，避免底層元件錯亂導(dǎo)致的電力損耗，保證有效的能源利用。

（4）智能微電網(wǎng)儲能技術(shù)。在智能微電網(wǎng)運(yùn)行過程中，應(yīng)結(jié)合實際情況對微電網(wǎng)分布式電源的設(shè)置措施進(jìn)行合理設(shè)置，為微電網(wǎng)優(yōu)勢的充分發(fā)揮提供支持。同時智能微電網(wǎng)對底層元件的協(xié)調(diào)控制非常重要，智能微電網(wǎng)能量優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、智能微電網(wǎng)儲能關(guān)鍵技術(shù)在智能微電網(wǎng)應(yīng)用過程中發(fā)揮著優(yōu)良的效用。其中儲能關(guān)鍵技術(shù)是智能微電網(wǎng)的基礎(chǔ)，其可以彌補(bǔ)微電網(wǎng)應(yīng)用缺陷，為間歇式能源利用效率的提升提供依據(jù)?，F(xiàn)階段常用的智能微電網(wǎng)儲能技術(shù)主要有超導(dǎo)磁技術(shù)、蓄電池儲能技術(shù)、超級電容器儲能技術(shù)、飛輪儲能技術(shù)等。其中鉛酸蓄電池應(yīng)用最為普遍，鉛酸蓄電池應(yīng)用過程中也伴隨著鉛污染、使用年限短等情況。近年來，性能更加優(yōu)異、儲能效果更好且資金消耗低的石墨烯電池的出現(xiàn)，為儲能關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展提供了依據(jù)?？偟膩碚f，智能微電網(wǎng)儲能技術(shù)主要是在低成本效果、高儲能價值的指導(dǎo)原則下，進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，智能電氣系統(tǒng)是我國建筑工程現(xiàn)代化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，而隨著時代的發(fā)展，智能微電網(wǎng)在建筑電氣系統(tǒng)得到了更加廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)階段智能微電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)主要有智能微電網(wǎng)儲能技術(shù)、微電網(wǎng)安全控制技術(shù)、智能微電網(wǎng)優(yōu)化協(xié)調(diào)技術(shù)、智能微電網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)等，通過各項應(yīng)用技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用可有效提升電力能源的有效應(yīng)用，從而為建筑電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)

［1］李高攀.智能微電網(wǎng)在建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)研究［J］.工業(yè)，2016，（12）：267.

［2］張毅.智能微電網(wǎng)在建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.工程技術(shù):文摘版，2016，（6）：78.

［3］吳承立，張雪君.建筑電氣系統(tǒng)中智能微電網(wǎng)的應(yīng)用價值分析［J］.通訊世界，2014，（3）：56-57.