江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司 趙紹輝

電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)與應(yīng)用分析

江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司 趙紹輝

隨著科技信息的高速發(fā)展，我國電力行業(yè)也迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，就目前全球大形勢(shì)來看，智能化電網(wǎng)成為了未來電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展的主要發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)階段我國也不斷加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的技術(shù)改革與創(chuàng)新，積極建立其可靠、安全、穩(wěn)定的智能化電力系統(tǒng)，以不斷提升我國電網(wǎng)的現(xiàn)代化水平?；诖?，本文將對(duì)當(dāng)前我國電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，希望能起到拋磚引玉的作用。

電力系統(tǒng)；智能電網(wǎng)；建設(shè)技術(shù)；應(yīng)用

一、智能電網(wǎng)的概述

智能電網(wǎng)指的是將電力系統(tǒng)中的發(fā)電、變電、配電、調(diào)度、輸電、用電等環(huán)節(jié)為主要對(duì)象，通過新管理、信息與控制技術(shù)的研發(fā)與結(jié)合起來以實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)、輸送以及使用等內(nèi)容質(zhì)量的提高。目前，現(xiàn)在我國基本國情的角度提出了建立建立智能電網(wǎng)的目標(biāo)，主要網(wǎng)架采用的是特高壓電網(wǎng)，讓各級(jí)電網(wǎng)都能得到有效發(fā)展，進(jìn)而建立起集合“業(yè)務(wù)流、信息流以及電力流”于一體的智能電網(wǎng)，給電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的提高、能源損耗的降低提供有力保障。

二、智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

結(jié)合實(shí)踐來看，智能電網(wǎng)的特點(diǎn)主要有以下幾方面：①安全性。如若遭到外部環(huán)境的攻擊，智能電網(wǎng)可以進(jìn)行有效的抵抗干擾，并快速恢復(fù)運(yùn)行；②自愈性。 智能電能可以在線實(shí)時(shí)評(píng)估與檢測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行情況，如若發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)故障，能夠迅速隔離故障或能夠快速恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行。③互動(dòng)性。智能電網(wǎng)主要應(yīng)用了信息化技術(shù)以及智能化技術(shù)，能夠有效結(jié)合電力市場(chǎng)與系統(tǒng)運(yùn)行，在提高電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)也有利于電力市場(chǎng)的發(fā)展。④集成性。智能電網(wǎng)主要是有配電、監(jiān)控、維護(hù)管理等模塊集合而成，并且能夠在不同信息系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)化。⑤協(xié)調(diào)性。智能電話能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)電網(wǎng)運(yùn)行周期，不但能夠降低運(yùn)行過程中的成本與資源消耗，而且還能規(guī)范化電網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)與管理。

三、電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)與應(yīng)用分析

1. 分布式發(fā)電技術(shù)

分布式發(fā)電技術(shù)主要指的是采用多種可用能源發(fā)電功能的技術(shù)。而分布式智能電網(wǎng)指的是靠近電力用戶建立的微型電網(wǎng)、小型發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)，用以與外部電網(wǎng)進(jìn)行有效互聯(lián)。通常情況下分布式發(fā)電的電源主要包括了較小功率的燃料電池、內(nèi)燃機(jī)，并且該技術(shù)主要還涉及到了如下技術(shù)：燃料電池技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、海洋能發(fā)電技術(shù)、微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、地?zé)岚l(fā)電技術(shù)等。在智能電網(wǎng)中應(yīng)用分布式發(fā)電技術(shù)能夠有效優(yōu)化其電力傳輸系統(tǒng)，并且讓其電力供應(yīng)形式更為多樣化。而且應(yīng)用分布式發(fā)電技術(shù)還能夠有效降低發(fā)電設(shè)備的價(jià)格，讓更多的發(fā)電設(shè)備普及到人們的日常工作、生活當(dāng)中。而電力市場(chǎng)化則是分布式電源接入智能電網(wǎng)的重要制度基礎(chǔ)。

2.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，而構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵在于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性與靈活性。因?yàn)楫?dāng)前我國的能源需求與分布呈現(xiàn)出不平衡的狀態(tài)，所以站在長遠(yuǎn)發(fā)展角度來說應(yīng)當(dāng)要建設(shè)起遠(yuǎn)距離、大規(guī)模的輸電通路以確保電力能夠滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。因此我國電網(wǎng)必定朝著多元化與復(fù)雜化的方向發(fā)展，電網(wǎng)脈絡(luò)也比較更錯(cuò)綜復(fù)雜。而采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)則能夠?qū)㈦娋W(wǎng)線路有效連接起來，有效協(xié)調(diào)各級(jí)電網(wǎng)與特高壓電網(wǎng)間的銜接，并能夠有效優(yōu)化各級(jí)電網(wǎng)與特高壓線路的規(guī)劃。

3. 通信系統(tǒng)集成技術(shù)

良好的監(jiān)視與系統(tǒng)分析能力是智能電網(wǎng)必備功能，即智能電網(wǎng)能夠有效識(shí)別與預(yù)判早期故障征兆、發(fā)出擾動(dòng)信號(hào)的能力。并且還需要不斷集成與整合電網(wǎng)，從而能夠動(dòng)態(tài)、有效給電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)行提供信息服務(wù)。運(yùn)用通信系統(tǒng)集成技術(shù)則能夠全面運(yùn)行電力載波、光纖、電纜以及無線通信等寬帶通信網(wǎng)，從而確保電網(wǎng)得以安全、有效的運(yùn)行。

4.儲(chǔ)能技術(shù)

當(dāng)前，儲(chǔ)能技術(shù)逐漸被應(yīng)用到現(xiàn)代電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展當(dāng)中，其不但可以提升電網(wǎng)運(yùn)行的科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)性，而且還可以大幅提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，有利于用戶滿意度的提高。在以往的電力系統(tǒng)中，通常都是采用單一的由生產(chǎn)到傳輸再到使用的模式，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展起到了一定的限制。而將儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，增加了電能的“存儲(chǔ)”環(huán)節(jié)，使得電網(wǎng)的使用性能得到有效提升，并且在應(yīng)用分布式發(fā)電以及可再生資源方面來說具有一定優(yōu)勢(shì)，讓電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用選擇更為多樣化。結(jié)合實(shí)踐來看，儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)主要如下：第一，有效結(jié)合環(huán)境與儲(chǔ)能技術(shù)，可以將各種種類的儲(chǔ)能技術(shù)有效利用起來，有利于技術(shù)適用性的提高，并且如若情況必要的還可采用混合儲(chǔ)能的方式來將各類技術(shù)優(yōu)勢(shì)全面發(fā)揮出來。第二，儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用范圍較廣。在具體應(yīng)用過程中，不但要將儲(chǔ)能技術(shù)的作用與功能考慮在內(nèi)，而且還要綜合評(píng)估與分析儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，從而挑選出最佳的儲(chǔ)能技術(shù)。而在選擇可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置時(shí)，必須要確保其符合如下要求：①功率密度大，能夠在系統(tǒng)功率發(fā)生變化是提供補(bǔ)償功率；②響應(yīng)迅速；③耐溫性能好；④能量密度大；⑤儲(chǔ)能量較大；⑥儲(chǔ)能效率較高。

5.智能調(diào)度技術(shù)

智能調(diào)度技術(shù)是基于已有調(diào)度控制中心功能擴(kuò)展出來的一項(xiàng)技術(shù)，同時(shí)也是今后智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。建立智能調(diào)度是為了構(gòu)建起一體化技術(shù)與基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)，以對(duì)電力系統(tǒng)的恢復(fù)控制、緊急控制、解列控制、保護(hù)控制等綜合防御體系起到一個(gè)有效協(xié)調(diào)的作用。其中，智能調(diào)度主要側(cè)重于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的決策指導(dǎo)，以有效避免出現(xiàn)大面積電網(wǎng)故障、大面積停電的情況。一般情況下，智能調(diào)度涉及的主要有：智能預(yù)警技術(shù)、系統(tǒng)快速仿真和模擬技術(shù)、預(yù)防控制技術(shù)、智能數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、調(diào)度決策可視化技術(shù)、優(yōu)化調(diào)度技術(shù)等。

四、結(jié)束語

總而言之，智能電網(wǎng)的發(fā)展能夠有效利用各項(xiàng)新能源，并且電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)的建設(shè)不僅有利于我國經(jīng)濟(jì)以及能源的發(fā)展，而且還有助于我國電力系統(tǒng)的革新。所以，應(yīng)當(dāng)要不斷加強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，建立起與我國國情相符的特色智能電網(wǎng)系統(tǒng)，以不斷提高人們的生活工作質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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