智能電網(wǎng)建設的關(guān)鍵技術(shù)及建議論文
【摘要】在能源問(wèn)題日益嚴重的情況下，由于智能電網(wǎng)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為我國電網(wǎng)發(fā)展的主流方向。智能電網(wǎng)建設需要始終堅持“更堅強、更智能”的原則，與當前國民經(jīng)濟發(fā)展現狀相協(xié)調，逐漸緩解資源短缺和環(huán)境問(wèn)題日益嚴重的壓力，從而在國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮更為重要的作用。在對智能電網(wǎng)進(jìn)行構建的過(guò)程中，智能電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)是其基礎。本文智能電網(wǎng)建設的關(guān)鍵技術(shù)做了詳細分析，并對更好的實(shí)現智能電網(wǎng)建設提出了一些建議。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；建議
1引言
智能電網(wǎng)，即電網(wǎng)的智能化，也被形象地稱(chēng)為“電網(wǎng)2.0”，是在集成、高速、雙向通信網(wǎng)絡(luò )基礎上，通過(guò)先進(jìn)的分布式數據傳輸、計算和控制技術(shù)，實(shí)現電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全目標的電力傳輸網(wǎng)絡(luò )。電力能源是國家的支柱能源，在國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮著(zhù)重要作用。隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )的飛速發(fā)展，傳統的電力網(wǎng)絡(luò )及控制體系已經(jīng)難以適應當前現實(shí)，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為我國電網(wǎng)建設的主流方向。
2智能配電網(wǎng)概述
對整個(gè)智能電網(wǎng)而言，智能配電網(wǎng)是關(guān)鍵的組成部分，智能配電網(wǎng)是指對先進(jìn)控制技術(shù)、測量傳感技術(shù)、信息通信技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等進(jìn)行有效融合，通過(guò)配電網(wǎng)高級自動(dòng)化技術(shù)的運用，使這些先進(jìn)技術(shù)在智能化的配電終端和開(kāi)關(guān)設備上得以實(shí)現，并充分利用各種可視化軟件的高級應用功能以及電網(wǎng)架構雙向通信網(wǎng)絡(luò )的物理支持，對再生能源的分布式發(fā)電單元進(jìn)行及時(shí)有效控制，以不斷激發(fā)電力用戶(hù)參與電網(wǎng)互動(dòng)的積極性，從而在配電網(wǎng)運行時(shí)對其進(jìn)行高效監測、控制與保護。不斷優(yōu)化配電網(wǎng)性能，提高其可靠性與安全性，確保我國電力的穩定供應，同時(shí)不斷完善相應的附加服務(wù)。
3智能電網(wǎng)建設的關(guān)鍵技術(shù)
3.1電網(wǎng)分析決策共性技術(shù)
電網(wǎng)的數字化進(jìn)程將帶來(lái)海量的數據源，為電網(wǎng)的科學(xué)分析決策提供了數據基礎。前三個(gè)專(zhuān)題通過(guò)一系列標準規范、廣義的數據采集、信息集成和共享技術(shù)的研究，為電網(wǎng)的科學(xué)分析決策奠定了堅實(shí)的基礎。除此以外，還需要對電網(wǎng)的科學(xué)分析決策技術(shù)進(jìn)行研究。本公司重點(diǎn)研究輸電網(wǎng)降耗數據挖掘技術(shù)、可視化數據展現技術(shù)、智能預警和智能調度決策技術(shù)、配電網(wǎng)分析決策技術(shù)等。充分利用多元數據的潛在價(jià)值，揭示海量數據背后所蘊含的知識，一方面實(shí)現對整個(gè)電網(wǎng)生產(chǎn)流程的精細化管理和標準化建設，另一方面提高電網(wǎng)調度的智能化和科學(xué)決策水平，為構建堅強電網(wǎng)，提高電力系統運行的安全性和經(jīng)濟性服務(wù)。
3.2分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術(shù)
在我國能源結構中，煤炭、石油和天然氣等不可再生資源占據比例很大，社會(huì )的發(fā)展不能只依靠這些不可再生資源，這也是可持續發(fā)展戰略的要求。為解決該問(wèn)題，可在合理的控制方式下對微網(wǎng)實(shí)行并網(wǎng)運行，在兩種運行模式之間實(shí)現無(wú)縫轉換，使得主電不再是電網(wǎng)供電的唯一途徑。在電網(wǎng)并入DG后可有效激活電網(wǎng)的工作性能，而微網(wǎng)系統主要以DG作為物理基礎。
3.3電網(wǎng)信息辨識及重構技術(shù)
研究信息準確性辨識技術(shù)，研究基于PMU量測的線(xiàn)路在線(xiàn)參數辨識技術(shù)；研究信息完整性辨識技術(shù)，一方面解決由于通信問(wèn)題和采集數據不完備引起的信息不完整的問(wèn)題，另一方面研究量測數據時(shí)滯處理技術(shù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)和暫態(tài)信息的整合和互為補充以增強信息完備性；研究信息精簡(jiǎn)性辨識技術(shù)，對錯誤和雜亂的信息進(jìn)行充分的辨識；研究對過(guò)去、現在和未來(lái)三類(lèi)數據的重構技術(shù)和外部模型和信息的接入重構技術(shù)。
3.4配電網(wǎng)自愈控制
由于配電網(wǎng)自愈控制十分復雜，只有充分運用先進(jìn)的數學(xué)和控制理論才能確保智能配電網(wǎng)自愈控制的實(shí)現，應建立配電網(wǎng)自動(dòng)判別算法，以提高系統故障擾動(dòng)區、異常脆弱區、正常運行區以及檢修維護區的各項評價(jià)指標，如電能質(zhì)量評價(jià)指標、性能穩定指標、用戶(hù)服務(wù)評價(jià)指標、兼容評價(jià)指標、經(jīng)濟評價(jià)指標等。對存在的安全隱患進(jìn)行評估并預測后果，可確保配電網(wǎng)運行更加可靠，具有更強的自愈控制能力，使得供電系統更加靈活互動(dòng)、清潔環(huán)保、安全可靠，收到較好的經(jīng)濟效益。另外，為確保系統的自動(dòng)檢測和識別功能，應在配電終端設備設置故障檢測，以滿(mǎn)足電磁兼容性和戶(hù)外工作環(huán)境的要求，除此以外，還應提供不間斷電源以更好的支持通信方式和通信協(xié)議。配電網(wǎng)系統的拓撲結構靈活性強且可靠性高，配電終端設備和開(kāi)關(guān)設備都具有遙控功能。
3.5智能變電站
智能配電具體包括配電自動(dòng)化系統、配電SCADA系統、配電GIS系統、配電工作管理系統、停電管理系統以及配網(wǎng)管理高級應用系統等等。智能電表應具有雙向通信計量、接通或開(kāi)斷等功能，能夠為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)電價(jià)和用電等信息，并實(shí)現室內用電裝置的負荷控制。供電企業(yè)在實(shí)時(shí)采集、有效監測、全面分析用戶(hù)用電量及相關(guān)數據的基礎上，對電力能源使用實(shí)行統一管理，科學(xué)安排發(fā)電計劃，引導用戶(hù)合理用電，最終實(shí)現饋線(xiàn)自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、配電調度、配電工作管理以及配電網(wǎng)絡(luò )分析等功能。另外，可再生能源的研發(fā)以及大規模并網(wǎng)也會(huì )給智能電網(wǎng)建設帶來(lái)一定影響。智能電網(wǎng)技術(shù)還應包括輸送納入調度甚至參與系統調節，電力電子、超導、大容量?jì)δ艿认冗M(jìn)的設備是提高輸配電系統性能的重要技術(shù)支持。當前，我國智能電網(wǎng)仍處于初期研究階段，需要相關(guān)部門(mén)及企業(yè)加大研發(fā)與建設力度，針對智能電網(wǎng)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，為促進(jìn)特高壓電網(wǎng)的建設和電力體制改革的不斷深化、國民經(jīng)濟建設做出積極的貢獻。
4智能電網(wǎng)建設的發(fā)展策略
4.1提高智能電網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng )新
智能電網(wǎng)需要采用很多先進(jìn)的技術(shù)來(lái)建設，但是需要根據我國目前在該方面的技術(shù)水平和電網(wǎng)發(fā)展的情況作為建設的依據。近些年來(lái)，發(fā)達國家大力發(fā)展智能電網(wǎng)，為我國智能電網(wǎng)的建設提供了大力經(jīng)驗，但是很多這些技術(shù)并不適用于我國的智能電網(wǎng)建設。所以，我國繼續加大對智能電網(wǎng)建設技術(shù)的研究，創(chuàng )造適合我國電網(wǎng)建設的新技術(shù)。加大智能電網(wǎng)創(chuàng )新力度，不僅能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國電力行業(yè)的發(fā)展，而且還能夠提升我國電力行業(yè)的國際地位。雖然近些年來(lái)我國對電力行業(yè)的壟斷控制不斷減小，但是我國智能電網(wǎng)技術(shù)嚴重滯后，需要我們結合我國發(fā)展現狀來(lái)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新和開(kāi)發(fā)核心技術(shù)。此外，我國在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的高素質(zhì)人才比較缺乏，這嚴重制約智能電網(wǎng)的發(fā)展，因此，我國需要重視人才的培養和引進(jìn)，努力推動(dòng)我國智能電網(wǎng)的發(fā)展。
4.2結合我國的實(shí)際制定智能電網(wǎng)目標
一般來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)的建設是一項涉及到多方面技術(shù)的復雜工程，需要考慮多方面因素，比如電網(wǎng)建設的地域因素和地區不同發(fā)展階段對電力的需求等因素。所以，對一個(gè)地區的智能電網(wǎng)建設需要分階段的開(kāi)展，根據經(jīng)濟水平的'大小來(lái)制定不同階段的建設目標，這樣不僅能夠避免能源的浪費，而且可以使智能電網(wǎng)的建設與經(jīng)濟水平發(fā)展相協(xié)調。由此看來(lái)，智能電網(wǎng)的建設需要考慮眾多因素，比如，電力用戶(hù)的需求和電力分布等，從盡量將智能電網(wǎng)的建設科學(xué)化、規范化。
4.3智能電網(wǎng)技術(shù)標準的制定需要有前瞻性
具有一套完整的智能電網(wǎng)建設技術(shù)規范，不僅可以降低工程成本，還可以減少事故隱患的發(fā)生。我國對于智能電網(wǎng)建設的技術(shù)規范起步比較晚，各方面還不太成熟，需要進(jìn)一步完善。一般來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)建設的技術(shù)規范需要經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗來(lái)嚴重其合理性。在不斷地實(shí)驗過(guò)程中，來(lái)發(fā)現問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而使智能電網(wǎng)的建設標準體系不斷完善。此外，在不斷完善智能電網(wǎng)建設的技術(shù)標準外，還有進(jìn)一步發(fā)展電網(wǎng)設備的制造工藝技術(shù)，這樣可以保證智能電網(wǎng)具有良好的工作狀態(tài)。智能電網(wǎng)的建設整合了電力行業(yè)、通信技術(shù)、信息技術(shù)等行業(yè)，在大力發(fā)展智能電網(wǎng)建設的同時(shí)，也要逐步發(fā)展相關(guān)技術(shù)的研究，從而更好的促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設。
5結束語(yǔ)
由此可見(jiàn)，智能供電系統的逐漸完善和改革將帶領(lǐng)我國走進(jìn)一個(gè)智能的電氣時(shí)代，它自身所具備的種種優(yōu)勢和潛能也是其蓬勃發(fā)展的源泉。在新的時(shí)代背景下，大力改進(jìn)智能供電系統中存在的不足，使其真正的實(shí)現智能監督并及時(shí)的解決電網(wǎng)輸送過(guò)程中出現的問(wèn)題，正是每個(gè)國人所期盼的。
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