智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程關(guān)鍵技術(shù)研究

姜文勝

摘? ?要：文章主要對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行闡述，分析智能電網(wǎng)的建設(shè)原則與電力工程關(guān)鍵技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中運(yùn)用的必要性，針對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行具體研究。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);電力工程技術(shù);電力行業(yè)

智能電網(wǎng)強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)的智能化，是在集成、高速、雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用分布式數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)計(jì)算以及數(shù)據(jù)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、可靠和使用安全目標(biāo)。智能電網(wǎng)的建設(shè)需要與我國(guó)當(dāng)前的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀相協(xié)調(diào)，通過(guò)智能電網(wǎng)建設(shè)來(lái)緩解資源短缺以及環(huán)境問(wèn)題，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制與保護(hù)，提高電網(wǎng)的安全性與可靠性。

1? ? 智能電網(wǎng)的含義

智能電網(wǎng)是建立在集成、高速、雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，將傳感技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、能源電力技術(shù)等相關(guān)技術(shù)融入電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠等目標(biāo)，促使現(xiàn)代電網(wǎng)科技化、信息化、智能化。智能電網(wǎng)與現(xiàn)代電網(wǎng)有所不同，智能電網(wǎng)將電力流、信息流以及業(yè)務(wù)流融合在一起，在電網(wǎng)技術(shù)支撐體系下，對(duì)外來(lái)的干擾以及網(wǎng)絡(luò)攻擊進(jìn)行抵御，對(duì)電網(wǎng)出現(xiàn)的多種復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)，可以為小型分布式電源提供穩(wěn)定接口并且可以為用戶提供詳細(xì)的用電信息[1]。

2? ? 智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程技術(shù)運(yùn)用的必要性

通過(guò)智能電網(wǎng)的建設(shè)能夠?qū)﹄娏Πl(fā)展的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)科學(xué)以及能源的可持續(xù)發(fā)展，運(yùn)用電力工程技術(shù)來(lái)建設(shè)安全性高、適應(yīng)性強(qiáng)、互動(dòng)性好的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，是節(jié)能減排、清潔能源以及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要戰(zhàn)略部署，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)建設(shè)創(chuàng)新型企業(yè)有深遠(yuǎn)意義。

2.1? 電力工程技術(shù)是智能電網(wǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求

針對(duì)我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析，智能電網(wǎng)的構(gòu)建不僅要依賴新型的電力理論，還要運(yùn)用現(xiàn)代化的電力工程技術(shù)，通過(guò)新型的電力工程技術(shù)來(lái)對(duì)傳統(tǒng)的電網(wǎng)配電能力進(jìn)行改善，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量，減少運(yùn)行過(guò)程中的故障損失。由于我國(guó)電網(wǎng)的整體架構(gòu)比較薄弱，所以智能化與數(shù)字化的電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展勢(shì)在必行，在智能電網(wǎng)中運(yùn)用現(xiàn)代化電力工程技術(shù)也是主要的發(fā)展趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)快速發(fā)展的重要保障。

2.2? 電力工程技術(shù)是能源持續(xù)發(fā)展的需求

目前在世界范圍內(nèi)面臨著經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題和能源可再生問(wèn)題。智能電網(wǎng)的建設(shè)也要在這兩個(gè)問(wèn)題基礎(chǔ)之上實(shí)施。我國(guó)是世界人口大國(guó)，人均資源有限，但是能源消耗非常嚴(yán)重，在不能夠?qū)崿F(xiàn)能源再生的情況下，一定要充分合理利用現(xiàn)有資源，改變傳統(tǒng)的發(fā)電工藝，運(yùn)用新型的電力工程技術(shù)來(lái)進(jìn)一步挖掘能源的潛力，通過(guò)電力工程技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)再生能源進(jìn)行自動(dòng)化控制，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)能源的可持續(xù)發(fā)展[2]。

2.3? 電力工程技術(shù)是提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段

在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科技不斷進(jìn)步的背景下，世界各國(guó)的工業(yè)水平都在穩(wěn)步提高，智能電網(wǎng)的建設(shè)促進(jìn)了電力工程技術(shù)的發(fā)展，在智能電網(wǎng)組建中，如何運(yùn)用電力工程技術(shù)來(lái)提高電能質(zhì)量，始終是電力行業(yè)發(fā)展的瓶頸。電力工程技術(shù)的合理運(yùn)用能夠在一定程度上提高電能的利用率，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能控制，促進(jìn)電網(wǎng)的配電效率與用戶之間的交互能力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效優(yōu)質(zhì)供電。

2.4? 電力工程技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效方法

電力行業(yè)的發(fā)展對(duì)能源的消耗非常大，對(duì)排污的處理非常復(fù)雜，而節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、生態(tài)平衡是各個(gè)行業(yè)發(fā)展的前提。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，運(yùn)用新型的電力工程技術(shù)能夠?qū)﹄娏ζ髽I(yè)的供電方式進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)可靠的電力設(shè)備來(lái)提升供電能力與增加清潔能源的供應(yīng)，減少傳輸過(guò)程中的功能損耗[3]。

2.5? 電力工程技術(shù)能夠增強(qiáng)信息采集能力

傳統(tǒng)形式的電網(wǎng)自動(dòng)化水平與科技含量都比較低，需要大量的精力與時(shí)間對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與處理。通過(guò)現(xiàn)代化電力工程技術(shù)的運(yùn)用，能夠促進(jìn)智能電網(wǎng)的自動(dòng)化水平，使數(shù)據(jù)采集能力有所提升，可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)劃分設(shè)備的種類(lèi)與功能，構(gòu)建出不同類(lèi)型的資料庫(kù)。

3? ? 電力工程關(guān)鍵技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的實(shí)際運(yùn)用

3.1? 能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

當(dāng)今社會(huì)，能源的需求越來(lái)越緊張，隨著人們生活質(zhì)量的提升，環(huán)保意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)，所以在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，需要加入環(huán)保理念，通過(guò)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)將化學(xué)能源轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞辑h(huán)保能源。在當(dāng)前的智能電網(wǎng)建設(shè)中，包括分布式儲(chǔ)能和分布式發(fā)電，分布式儲(chǔ)能主要通過(guò)蓄電池、飛輪和超導(dǎo)等對(duì)能源進(jìn)行儲(chǔ)存，分布式發(fā)電涉及潮汐能、風(fēng)能以及燃料電池發(fā)電。通過(guò)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)可以將原有的能源轉(zhuǎn)換為無(wú)污染的可再生能源，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗，減輕傳統(tǒng)能源對(duì)環(huán)境所造成的壓力。通過(guò)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)可以降低傳統(tǒng)火力發(fā)電所造成的環(huán)境污染，對(duì)資源進(jìn)行充分利用，未來(lái)的電網(wǎng)發(fā)電方式也會(huì)向無(wú)污染、高效率的發(fā)電技術(shù)轉(zhuǎn)變。

3.2? 電能優(yōu)化技術(shù)

隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)電力的質(zhì)量提出了更高的要求，所以智能電網(wǎng)建設(shè)的主要任務(wù)在于對(duì)電能質(zhì)量的提升。通過(guò)電力工程技術(shù)可以劃分電力等級(jí)，構(gòu)建完善的電能質(zhì)量體系，完成電力能源的優(yōu)化目標(biāo)。另外，可以對(duì)用戶的用電評(píng)價(jià)進(jìn)行收集，對(duì)用戶的意見(jiàn)反饋進(jìn)行分析與歸納，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與完善，確保智能電網(wǎng)向智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，提高電能質(zhì)量，減少經(jīng)濟(jì)成本[4]。

3.3? 電力通信技術(shù)

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，電力通信技術(shù)非常重要，能夠起到控制與監(jiān)督的作用，保證智能電網(wǎng)的有效運(yùn)行，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估與識(shí)別，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提升智能電網(wǎng)建設(shè)的自動(dòng)化水平。

3.4? 柔性交流輸電技術(shù)

電網(wǎng)的輸電線路穩(wěn)定是確保智能電網(wǎng)正常運(yùn)行的前提條件，高壓直流電的輸出方式增加輸電量，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，采用直流電進(jìn)行大容量、長(zhǎng)距離的供電時(shí)，還要合理運(yùn)用新型電力工程技術(shù)，提升電網(wǎng)的容量以及在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，防止電壓不穩(wěn)定、突然斷電等突發(fā)狀況對(duì)電網(wǎng)造成損害。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，柔性交流輸電技術(shù)可以對(duì)交流輸電進(jìn)行控制與傳輸，減少經(jīng)過(guò)線路傳輸?shù)碾娔軗p耗，進(jìn)一步保證輸電過(guò)程中的電力穩(wěn)定性[5]。

4? ? 我國(guó)電力行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1? 電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力增加

原材料價(jià)格的增長(zhǎng)，將會(huì)對(duì)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)很大影響，另外，放開(kāi)增量配電網(wǎng)業(yè)務(wù)以及發(fā)用電計(jì)劃的改革都會(huì)為智能電網(wǎng)的建設(shè)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。在這種情況下電網(wǎng)企業(yè)的功能定位、盈利模式等都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。所以，發(fā)電企業(yè)需要運(yùn)用新型技術(shù)來(lái)降低發(fā)電成本，通過(guò)加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理、強(qiáng)化成本控制來(lái)提高生產(chǎn)效率，為了減輕生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力，一定要對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式進(jìn)行重新規(guī)劃，提升供電服務(wù)質(zhì)量與企業(yè)的經(jīng)營(yíng)水平。

4.2? 通過(guò)再電氣化來(lái)構(gòu)建新型能源體系

為了實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)型，需要通過(guò)再電氣化來(lái)進(jìn)行新能源體系的構(gòu)建，由轉(zhuǎn)化后的新能源來(lái)替代傳統(tǒng)的化石能源，通過(guò)再電氣化來(lái)提升整體能源利用效率。隨著再電氣化的深入推進(jìn)，新型能源體系的發(fā)展會(huì)以電網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，國(guó)家也需要打造新一代的電力系統(tǒng)，推進(jìn)能源生產(chǎn)以及消費(fèi)的改革，促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略決策實(shí)施。

4.3? 電力市場(chǎng)體系會(huì)進(jìn)一步完善

隨著市場(chǎng)化交易、輸配電價(jià)的改革，實(shí)體經(jīng)濟(jì)用電的成本會(huì)有所降低。為了電力體制改革的進(jìn)一步深化，需要推進(jìn)開(kāi)展競(jìng)價(jià)上網(wǎng)和輸配電價(jià)改革試點(diǎn)，對(duì)可再生能源發(fā)電機(jī)制進(jìn)行完善，提高電力市場(chǎng)化的交易規(guī)模，推進(jìn)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)，規(guī)范電力市場(chǎng)的交易行為，增加配電業(yè)務(wù)改革試點(diǎn)，規(guī)范并引導(dǎo)售電側(cè)市場(chǎng)。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)智能化程度的高低直接受到電力工程技術(shù)的影響，電力技術(shù)發(fā)展程度是智能電網(wǎng)建設(shè)水平的決定性因素。為了全面實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)，需要大力發(fā)展電力工程技術(shù)，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)型人才，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際水平，建成符合我國(guó)能源戰(zhàn)略和企業(yè)發(fā)展要求的智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的快速響應(yīng)，提高電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性。

[參考文獻(xiàn)]

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Abstract：This paper mainly expounds the smart grid， analyzes the construction principle of smart grid and the necessity of applying key technologies of power engineering in smart grid construction， and conducts specific research on the practical application of key technologies of power engineering in smart grid construction.

Key words：smart grid; technologies of electric power engineering; electric power industry