智能電網(wǎng)電力設(shè)計(jì)分析

張彥峰

寧夏伊品生物科技股份有限公司 寧夏 銀川 750001

引言

電力從誕生之初就在社會(huì)的發(fā)展過程中被廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用和普及，電力市場的供需常常出現(xiàn)不平衡的狀態(tài)。在這種情況下，要想提高電力的供應(yīng)量，就要提高電網(wǎng)的運(yùn)營效率。智能電網(wǎng)是在現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)水平之上發(fā)展起來的。要想對(duì)智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，首先就要了解智能電網(wǎng)的基本概念，以及應(yīng)用智能電網(wǎng)的優(yōu)勢主要有哪些。

1 智能電網(wǎng)

1.1 智能電網(wǎng)的概念

智能電網(wǎng)是電力企業(yè)在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，通過對(duì)電網(wǎng)在運(yùn)行過程中容易產(chǎn)生的各種情況進(jìn)行及時(shí)處理，以達(dá)到減小電網(wǎng)的運(yùn)行故障發(fā)生的概率、并對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行智能管理目的的一種電網(wǎng)管理模式。在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，隨著社會(huì)生產(chǎn)要素的不斷增多，人們對(duì)電力的應(yīng)用需求也越來越呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢。在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，其主要依靠現(xiàn)代化的信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行中各種設(shè)備的管理和控制作用，在保障人們生活的同時(shí)也促進(jìn)社會(huì)不斷向前發(fā)展[1]。

1.2 智能電網(wǎng)的優(yōu)勢

與現(xiàn)有的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中擁有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢：首先，智能電網(wǎng)具有很好的自我調(diào)節(jié)功能。在電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，難免會(huì)因各種各樣的因素導(dǎo)致電網(wǎng)的運(yùn)行出現(xiàn)故障。而智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中能夠根據(jù)電子信息技術(shù)來及時(shí)發(fā)現(xiàn)在電網(wǎng)運(yùn)行中容易引起故障的因素和情況，并采取一定的措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)處理。在這種情況下，智能電網(wǎng)中的技術(shù)對(duì)保障整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有重要的作用。其次，智能電網(wǎng)具有較高的環(huán)境適應(yīng)性?，F(xiàn)階段我國進(jìn)行發(fā)電的主要方式以風(fēng)力發(fā)電為主，而發(fā)電的主要地區(qū)則是以風(fēng)力作用比較強(qiáng)勁的西北地區(qū)為主。由于現(xiàn)有的電網(wǎng)缺乏先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在運(yùn)行過程中會(huì)因電負(fù)荷小而造成電力資源的浪費(fèi)情況。而智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中能夠明顯減少電力資源的浪費(fèi)情況，在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的同時(shí)滿足電網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)保要求[2]。

1.3 智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求

智能電網(wǎng)的運(yùn)行對(duì)促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展具有重要的作用，在對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一方面需要注意滿足電力市場不斷增長的電力需求，另一方面還要提高電網(wǎng)在運(yùn)行過程中的安全性能。在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，電力需求的不斷增長是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重要體現(xiàn)。而在電網(wǎng)的運(yùn)行過程中保障其運(yùn)行安全，是能夠在提高電網(wǎng)運(yùn)行效率的同時(shí)，增大電能供應(yīng)的重要條件[3]。因此在對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)注意這兩個(gè)方面的問題。

1.4 應(yīng)用智能電網(wǎng)的優(yōu)勢

智能電網(wǎng)的應(yīng)用能夠提升電網(wǎng)運(yùn)行的效率，而電網(wǎng)運(yùn)行效率的提升與電力市場的運(yùn)行之間有著很大的聯(lián)系。智能電網(wǎng)的應(yīng)用在提高電網(wǎng)運(yùn)行效率的同時(shí)，也擴(kuò)大的電力用戶的范圍。在應(yīng)用智能電網(wǎng)之后，電力市場上電力用戶的種類和數(shù)量不斷增多，在促進(jìn)電力市場發(fā)展的同時(shí)，也增加了在電力市場中開展生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的電力企業(yè)之間的競爭力。而這種競爭主要是針對(duì)應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的智能電網(wǎng)的企業(yè)和電力用戶之間的良性競爭，因而對(duì)于保障電力市場的運(yùn)行秩序具有重要的作用。

2 智能電網(wǎng)電力的具體設(shè)計(jì)分析

在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，對(duì)電力的設(shè)計(jì)是能夠保障智能電網(wǎng)正常發(fā)揮作用的主要設(shè)計(jì)要求。在對(duì)智能電網(wǎng)中的電力進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要可以將以下幾個(gè)方面的技術(shù)應(yīng)用其中：

2.1 實(shí)時(shí)信息采集及處理技術(shù)

智能電網(wǎng)在設(shè)計(jì)過程中需要應(yīng)用到各種現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)，而在這些先進(jìn)的技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)智能電網(wǎng)的安全性能提出了更高的要求。在對(duì)智能電網(wǎng)的電力進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠保證電網(wǎng)運(yùn)行中各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的安全性和及時(shí)性，可以將實(shí)時(shí)信息采集及處理技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)過程中。具體來說，實(shí)時(shí)信息采集及處理技術(shù)主要是從數(shù)據(jù)信息的搜集和整理的角度去分析智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的輸送電能的各種信息數(shù)據(jù)和參數(shù)，并及時(shí)進(jìn)行采集和處理工作，以達(dá)到對(duì)智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠及時(shí)進(jìn)行處理的目的。將這種技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，不僅能夠?qū)崟r(shí)反映電網(wǎng)運(yùn)行中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變化情況，還能夠提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性能。

2.2 能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，能源資源的大量消耗使得人們?cè)絹碓疥P(guān)注能源的可持續(xù)發(fā)展問題。在現(xiàn)階段我國電力企業(yè)的發(fā)展過程中已經(jīng)用太陽能和風(fēng)能發(fā)電的方式來代替了傳統(tǒng)的火力發(fā)電的方式。在這種情況下，智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)要想達(dá)到減少能源消耗，提高能源利用率的目的，就可以將能源轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)中。在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，能源轉(zhuǎn)換技術(shù)主要是以光伏發(fā)電作為其研究和設(shè)計(jì)的主要方向的，光伏發(fā)電對(duì)減少電網(wǎng)運(yùn)行中能源的過量消耗具有重要的作用。能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提高智能電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能，還能夠促進(jìn)我國電網(wǎng)的環(huán)境保護(hù)能力。

2.3 高壓直流輸電技術(shù)

在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，直流輸電工程是較為重要的一項(xiàng)具體的輸電工程。盡管現(xiàn)階段我國的電網(wǎng)在運(yùn)行過程中的許多環(huán)節(jié)都主要應(yīng)用交流電來完成運(yùn)行，但在輸電過程中大部分仍采用直流電的形式。這種直流電的形式在傳輸過程中存在著極大的不穩(wěn)定性。在這種情況下，為了保障整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，就可以將高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)過程當(dāng)中。應(yīng)用高壓直流輸電技術(shù)不僅能夠在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中減少電流在輸送過程中消耗的電能，還能夠提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。而隨著我國電力行業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，遠(yuǎn)距離的輸電工程的建設(shè)在我國的輸電工程中逐漸占據(jù)重要的位置。將高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)中，對(duì)提高我國遠(yuǎn)距離輸電工程的質(zhì)量和技術(shù)水平具有重要的作用。

2.4 柔性交流輸電技術(shù)

柔性交流輸電技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中需要借助通信技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)等多種現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)，它主要是指通過交流輸電的形式將更加清潔的能源應(yīng)用到電網(wǎng)的運(yùn)行過程中。將柔性交流輸電技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，不僅能夠在一定程度上減少能源的過度消耗，還能夠在對(duì)智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息和參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，在保證信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的同時(shí)，提高整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率。而在將柔性交流輸電技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)中時(shí)，為了能夠保證柔性交流輸電技術(shù)能夠發(fā)揮更大的作用，就需要對(duì)交流輸電的管理和控制進(jìn)行重點(diǎn)的關(guān)注。這樣才能在做好電網(wǎng)的運(yùn)行管理工作的同時(shí)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率。

2.5 電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)

電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)是以已經(jīng)評(píng)估好的電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上提出來的。在智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)中融入電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)之前，就要在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中加入科學(xué)的電能質(zhì)量等級(jí)和評(píng)估體系。在對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行中的電能質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的同時(shí)，更加注重對(duì)智能電網(wǎng)中供用電接口所消耗能源資源的情況來進(jìn)行分析，以此來提高智能電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)適用性。電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)是在對(duì)已經(jīng)檢測出的智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電能質(zhì)量來對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化的一種技術(shù)，其在應(yīng)用過程中主要涉及統(tǒng)一電能質(zhì)量控制技術(shù)、電氣化鐵道平衡供電技術(shù)等。這些技術(shù)雖然在應(yīng)用方式和應(yīng)用原理方面存在不同，但都能夠在實(shí)際的智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中達(dá)到提高智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量的目的。

2.6 高速雙向通信技術(shù)

通信技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展給我國的各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域都帶來了一定的變化。在電力行業(yè)的發(fā)展過程中，為了能夠提高智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中的安全性能，在對(duì)智能電網(wǎng)的電力進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還可以將高速雙向通信技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中。高速雙向通信技術(shù)是在應(yīng)用通信技術(shù)原理基礎(chǔ)上的一種能夠在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中及時(shí)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息和參數(shù)的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的一種技術(shù)。在智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)中應(yīng)用高速雙向通信技術(shù)，不僅能夠充分實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的自愈性能，還能夠通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控來保障整個(gè)智能電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語

綜上所述，智能電網(wǎng)在現(xiàn)階段我國電力行業(yè)的經(jīng)營發(fā)展中具有重要的應(yīng)用意義。通過對(duì)實(shí)時(shí)信息采集及處理技術(shù)、能源轉(zhuǎn)換技術(shù)、高壓直流輸電技術(shù)、柔性交流輸電技術(shù)、電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)、高速雙向通信技術(shù)六項(xiàng)技術(shù)的具體分析來實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)中的電力設(shè)計(jì)，不僅能夠在一定程度上提高智能電網(wǎng)的運(yùn)行效率，還能夠在提高智能電網(wǎng)的運(yùn)行水平的同時(shí)，促進(jìn)我國電力行業(yè)的發(fā)展。