基于智能電網(wǎng)的電力設計工作研究探討

吳俊

摘要：如今，我國社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，智能電網(wǎng)的應用更為廣泛。電力設計工作是智能電網(wǎng)中建立中最為重要的工作環(huán)節(jié)之一。伴隨著當前科學技術(shù)的不斷更新，大量先進科學技術(shù)也開始在電力設計工作當中得到應用，有效提升我國電力設計研究工作水平。因此，電力企業(yè)應更為注重電力設計工作質(zhì)量，借此提高智能電網(wǎng)的建立水平。本文就此展開了論述，以供參閱。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力設計

1智能電網(wǎng)背景下的具體電力設計

（1）短路電流和設備的設計。從整體上來看，所有的電力設計都必須在嚴格按照國家電網(wǎng)公司對新建變電站的設計補充規(guī)定的基礎上來進行，比如，對于220kV屋外配電裝置來說，通常采用的設計方式為雙母線設計，并將管母線、斷路器等進行中型布置；110kV屋外配電裝置來說，與220kV屋外配電裝置的設計基本相同，而對于35kV來說，所采用的設計方式為單母分段接線，對配電裝置進行單列布置；（2）電氣二次部分的設計。電氣二次部分的設計要充分結(jié)合智能變電站優(yōu)化集成設計建設指導意見進行，對于一臺應用數(shù)據(jù)服務器來說，集成變電站的輔助控制系統(tǒng)需對主機進行在線監(jiān)測，除此之外，還需對故障錄波和網(wǎng)絡分析系統(tǒng)進行一體化配置，對過程層交換機進行間隔配置，只有這樣才有可能更好的實現(xiàn)電力設計的優(yōu)化；（3）自動化系統(tǒng)的設計。對于自動化系統(tǒng)的設計來說，為了更好的實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理與備份，盡量對主機配置2臺以上的操作員工作站，而對于220kV、110kV電壓等級的電壓表則應進行單獨配置。除此之外，在對終端進行設計與配置時，還必須遵循特定的要求與標準。

2智能電網(wǎng)設計的注意要點

一、可靠性。電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運行對于經(jīng)濟的發(fā)展具有十分重要的意義，但是傳統(tǒng)的電網(wǎng)，在出現(xiàn)故障時會造成較為嚴重的后果，導致供電出現(xiàn)問題。智能電網(wǎng)沒有這方面的缺陷，除了可以為電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行提供保障之外，在受到破壞時，也不會出現(xiàn)信息泄漏問題，能夠防止出現(xiàn)重大事故，有利于保障國家的財產(chǎn)安全。智能電網(wǎng)還有一個明顯的優(yōu)勢：可以實現(xiàn)計算機病毒的有效隔離，防止系統(tǒng)被破壞，有利于保障電力系統(tǒng)的安全，促進我國電力事業(yè)的健康發(fā)展。二、節(jié)能性。所謂的節(jié)能性就是智能電網(wǎng)在實際的電能輸送的過程中，能夠最大程度的節(jié)約電能，減少在傳輸過程中電能的浪費，根據(jù)一項調(diào)查研究，我國的智能電網(wǎng)在每年的送電過程中能夠節(jié)約10%左右的電能，大約節(jié)約3000億元人民幣，進而促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。三、互動性。智能電網(wǎng)設計的核心思想是分析電力應用實際，加強電價管理，改變現(xiàn)代用戶的一系列用電行為，緩解用電需求與電力供應的矛盾。目前，我國已經(jīng)采用了削峰填谷和季節(jié)限電等做法，允許用戶將現(xiàn)代化電器引人智能電網(wǎng)，將富余的電能進行轉(zhuǎn)讓。四、自我修復性。智能電網(wǎng)在發(fā)生故障的時候能夠在最短的時間內(nèi)進行自我判斷，檢查損傷的位置，并且在最短的時間里做出相應的反應，從而將事故的損傷降到了最低，也避免了電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障導致電力供應不足的問題，避免了電力單位承擔嚴重經(jīng)濟損失。

3智能電網(wǎng)中應用的先進技術(shù)

3.1即時信息收集技術(shù)與處理技術(shù)

智能電網(wǎng)能夠?qū)崟r采集與處理信息，如果出現(xiàn)了短路的故障或其他故障時，能夠通過信息收取到的結(jié)果進行分析，例如功率、頻率等因素。這樣能夠獲得非常高的準確的信息數(shù)據(jù)。而且能夠及時地再轉(zhuǎn)化成各種類型的二次信號，保證了數(shù)值的精確性，也能夠及時檢查出故障所在，有效提高了事故排查處理的效率，提高了整體的智能電網(wǎng)質(zhì)量。

3.2新能源發(fā)電及儲能技術(shù)

目前，我國發(fā)展比較迅速的新能源以風能與太陽能為主，兩種新能源較為環(huán)保，不會造成污染，同時也可以為提供大量能源。隨著大范圍并網(wǎng)技術(shù)、風力發(fā)電和太陽能發(fā)電技術(shù)的不斷進步，經(jīng)濟性不斷的提高，發(fā)電成本持續(xù)下降。風電、光伏等可再生電源在我國被大量接入電網(wǎng)。然而，風電、光伏等可再生電源的輸出功率隨環(huán)境中的風能、太陽能變化而變化，影響電網(wǎng)運行效率和安全。電化學儲能技術(shù)的應用能有效提高電網(wǎng)運行效率和安全。然而，由于電池技術(shù)仍不成熟，電池壽命及電池成本仍制約儲能技術(shù)的發(fā)展。儲能技術(shù)在智能電網(wǎng)當中的運用，還需要我國科研人員和企業(yè)加大投入。

3.3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，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用頗為廣泛，且應用前景十分可觀。

3.4柔性交流輸電技術(shù)

所謂柔性交流電輸電技術(shù)，就是集電力技術(shù)、微處理技術(shù)和電子、通信技術(shù)于一體的，可以短時間內(nèi)對交流電進行控制的新興輸電技術(shù)。在智能化的感應下，提高輸電質(zhì)量，擴大對潮流的控制范圍并使輸電線輸電容量保持穩(wěn)定。這種技術(shù)能夠有限解決我國目前清潔能源發(fā)電不足的現(xiàn)象，合理的結(jié)合控制技術(shù)和電力設計技術(shù)，提高供電能力，保證智能電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

3.5電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)

該技術(shù)主要用以對電能當前運行狀態(tài)進行評估，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)量的等級機制，將電網(wǎng)供電質(zhì)量以及電網(wǎng)經(jīng)濟效益納入考慮范圍當中。第二，工作人員在運用該技術(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。

4結(jié)束語

智能電網(wǎng)的設計包括電網(wǎng)的電力分級處理和電網(wǎng)的自動化控制等內(nèi)容，其在當前的用電過程中能夠滿足電力應用的高效、環(huán)保、節(jié)能等多方面需求，現(xiàn)在我國的智能電網(wǎng)發(fā)展還比較單一，智能化程度還有很大的提高空間。在電網(wǎng)設計過程中，我們要全面著眼于高新技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用，使智能電網(wǎng)的功能切實得到實現(xiàn)。

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（作者單位：天津天源國電電力技術(shù)有限公司）