電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

孫羽

中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司華北分公司 河北任丘 062550

目前，人口數(shù)量不斷增加，全球氣候變化形勢(shì)日益嚴(yán)峻，能源問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。智能電網(wǎng)具有堅(jiān)固、頑強(qiáng)、較強(qiáng)自愈能力、較強(qiáng)實(shí)用性和較高經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的長(zhǎng)久發(fā)展，所以逐漸引起人們的關(guān)注。智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，運(yùn)用電力工程技術(shù)能夠節(jié)約資源，提升智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性，提高智能電網(wǎng)的建設(shè)速度和質(zhì)量。因此，智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中需重點(diǎn)應(yīng)用電力工程技術(shù)。

1 智能電網(wǎng)和電力工程

智能電網(wǎng)是集成現(xiàn)代電力工程技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、高級(jí)傳感技術(shù)、監(jiān)測(cè)控制技術(shù)、信息處理技術(shù)與通信技術(shù)的新型輸配電系統(tǒng)。它的主要特征是信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化。智能電網(wǎng)需要建立一個(gè)高速、雙向、集成、實(shí)時(shí)的電網(wǎng)通信系統(tǒng)。電力線通信（PowerLineCommunication，PLC）可利用現(xiàn)有的交流電源線作為通信線路，節(jié)約了基礎(chǔ)建設(shè)的投資和運(yùn)行維護(hù)成本，成為構(gòu)建智能電網(wǎng)通信系統(tǒng)的優(yōu)選。它首先把載有信息的高頻加載于電流，其次用電線傳輸接受信息的適配器，最后把高頻從電流中分離，并傳送到計(jì)算機(jī)或電話，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞[1]。目前，國(guó)內(nèi)電力線組網(wǎng)的傳輸速率已經(jīng)可以達(dá)到500-1000Mb/s。相比于300Mb/s的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它的優(yōu)勢(shì)明顯。

2 電力通信在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

2.1 新能源領(lǐng)域的應(yīng)用

傳統(tǒng)模式的電力發(fā)電雖然可以保障社會(huì)發(fā)展的大量用電需求，但是由于技術(shù)落后會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)模式的電力發(fā)電會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞和其他負(fù)面影響。為了積極響應(yīng)我國(guó)節(jié)能減排的新要求，必須針對(duì)電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行革新。而電力通信在應(yīng)用于智能電網(wǎng)之中則可以提高電力能源在輸送和使用期間的清潔性和高效性。并且電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用還為太陽(yáng)能、風(fēng)能等全新的新能源發(fā)電技術(shù)提供了發(fā)展空間。通過(guò)利用新能源進(jìn)行發(fā)電不僅能夠有效避免了能源浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)還能最大限度降低在發(fā)電、供電期間電能的消耗。我國(guó)未來(lái)的電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，利用自然可再生資源是大勢(shì)所趨，其能夠滿足大量用電需求的同時(shí)還能避免出現(xiàn)不必要的資源浪費(fèi)。

2.2 配電主站自動(dòng)化系統(tǒng)

配電網(wǎng)主站系統(tǒng)分為信息搜集、信息控制，關(guān)系著配電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。數(shù)據(jù)搜集與監(jiān)控組成系統(tǒng)較為復(fù)雜，其中包含遠(yuǎn)程終端、數(shù)據(jù)搜集、監(jiān)控服務(wù)器、調(diào)度、報(bào)表工作站等。其中，遠(yuǎn)程終端屬于配電系統(tǒng)前置服務(wù)器，目前一些設(shè)計(jì)將兩者融合后出現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行矛盾。對(duì)此，可以在服務(wù)器設(shè)計(jì)時(shí)利用多臺(tái)服務(wù)器獨(dú)立運(yùn)行，讓配電自動(dòng)化服務(wù)器和智能電網(wǎng)前置服務(wù)器分離。隨后，將各臺(tái)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息集中到主服務(wù)器端，防止設(shè)備運(yùn)行受到影響[3]。配電主站系統(tǒng)應(yīng)用的軟件系統(tǒng)是結(jié)合搜集的配網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷、電能調(diào)整、自動(dòng)維護(hù)，在軟件選擇時(shí)選擇技術(shù)成熟、故障率低、適合后期系統(tǒng)升級(jí)的系統(tǒng)。只有這樣，才能確保智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 用電

建設(shè)智能電網(wǎng)有效推動(dòng)了建設(shè)智能小區(qū)的進(jìn)程。因?yàn)橛脩魧?duì)電能的要求是高質(zhì)量、穩(wěn)定可靠和便宜，所以電力企業(yè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)營(yíng)、精細(xì)化管理和高度信息化。隨著電力市場(chǎng)的不斷改革，電力企業(yè)逐漸融入市場(chǎng)，進(jìn)而加大了電能供給方和需求方之間的交流頻率。用電過(guò)程中，電力工程技術(shù)主要表現(xiàn)在智能電表、建立用電信息采集系統(tǒng)、開發(fā)智能測(cè)儀，研發(fā)智能電表、建設(shè)高效準(zhǔn)確的用戶用電系統(tǒng)。電力工程技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電費(fèi)計(jì)價(jià)方式的過(guò)渡，從以往的統(tǒng)一電價(jià)過(guò)渡為階梯式電價(jià)。分散式儲(chǔ)能設(shè)備、智能電氣和智能化家電的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了能源的使用效率，實(shí)現(xiàn)了用電智能化。此外，采用終端技術(shù)、高級(jí)測(cè)量等技術(shù)保證了智能用電的技術(shù)水平，且采用多臺(tái)繳費(fèi)的方式提高了服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)了用戶的智能化互動(dòng)。

2.4 變電系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用

變電系統(tǒng)對(duì)于智能電網(wǎng)具有不可替代的重要意義，變電系統(tǒng)的運(yùn)行情況將直接決定智能電網(wǎng)能否在供應(yīng)多個(gè)不同區(qū)域電能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。但是現(xiàn)階段變電系統(tǒng)在運(yùn)行期間還存在一定的漏洞和不足，造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于智能電網(wǎng)的覆蓋面積較大，且各個(gè)不同地區(qū)的用電需求和地質(zhì)環(huán)境都存在較大的差異。而在智能電網(wǎng)中應(yīng)用電力通信則可以根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際用電情況以及電力系統(tǒng)的建設(shè)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并對(duì)分析的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，最終形成一套具有針對(duì)性的電力通信管理方案[1]。除此之外，在電力通信介入智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)當(dāng)中還要利用好傳感技術(shù)和信息技術(shù)，在進(jìn)行傳感和信息交互期間結(jié)合智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備來(lái)發(fā)揮傳感和信息技術(shù)的實(shí)際作用。目的是保障智能電網(wǎng)可以切實(shí)有效的解決在變電環(huán)節(jié)當(dāng)中的基礎(chǔ)建設(shè)性問(wèn)題。

2.5 子站自動(dòng)化建設(shè)

配電自動(dòng)化建設(shè)要以提升子站自動(dòng)化水平為核心，借助子站自動(dòng)化達(dá)到對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。例如：連接系統(tǒng)控制全部配電設(shè)備，達(dá)到主站服務(wù)與配電主站系統(tǒng)設(shè)備的控制。配電自動(dòng)化中，子站自動(dòng)化發(fā)揮著數(shù)據(jù)搜集、終端設(shè)備控制、系統(tǒng)維護(hù)的作用。一些自動(dòng)化系統(tǒng)和智能通信重復(fù)，對(duì)此，要求做好通信裝置處理與控制，做好各系統(tǒng)的連接與處理，防止帶來(lái)運(yùn)行矛盾。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通訊系統(tǒng)也具有監(jiān)控作用，能夠?qū)⑾到y(tǒng)問(wèn)題傳輸?shù)街髡静⑤敵?，使工作人員及時(shí)采取應(yīng)對(duì)方案。此外，配置360°視頻控制系統(tǒng)也是今后建設(shè)主流。

3 結(jié)語(yǔ)

電能的供應(yīng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)具有重要影響，且與國(guó)家的能源產(chǎn)業(yè)安全密切相關(guān)。建設(shè)具有我國(guó)特色、符合我國(guó)國(guó)情的智能電網(wǎng)是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的重要策略。智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)大力推進(jìn)電力工程技術(shù)的發(fā)展，并將其運(yùn)用到建設(shè)智能電網(wǎng)的工程中。