劉慶

摘要：隨著中國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，人民群眾對(duì)電力能源的需要也日漸增多。但是，目前隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，電能資源日益緊張，部分省市甚至出現(xiàn)了大規(guī)模限電的情況，電力智能化也日益引起地方政府的關(guān)注，所以建設(shè)智慧電網(wǎng)已成為當(dāng)前中國(guó)電力行業(yè)改革發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。智能電網(wǎng)工程建設(shè)的發(fā)展對(duì)整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展有著重要性。盡管目前的智能電網(wǎng)工程建設(shè)已經(jīng)得到很大的進(jìn)展，并做出了前所未有的成就，但仍面臨著很多不足之處。所以，如何提高電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)管理水平，使智能電網(wǎng)工程建設(shè)更加適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)展的需要，一直是電網(wǎng)部門所關(guān)注的問題。本文就研究智能電網(wǎng)中的電力設(shè)計(jì)技術(shù)提出探討。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);電力設(shè)計(jì);關(guān)鍵技術(shù)探究

引言

現(xiàn)代社會(huì)的方方面面都離不開電力的使用，不管人類的基本生活還是社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)都離不開電力。這不僅增加了對(duì)當(dāng)前供電系統(tǒng)能源的消耗，同時(shí)造成了供電系統(tǒng)壓力的不斷增加，這也就對(duì)現(xiàn)階段的供電系統(tǒng)安全提出了更高的要求。因此為了促進(jìn)當(dāng)前供電效率的提高，電力部門有必要在供電方案設(shè)計(jì)的工作過程中，全面重視智能供電方案設(shè)計(jì)的必要性，從根本上促進(jìn)了當(dāng)前供電安全運(yùn)作和效率的提升。

1.當(dāng)前我國(guó)智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)具有可靠性

對(duì)于智慧電網(wǎng)設(shè)計(jì)工程師來說，安全的電力供電與平穩(wěn)運(yùn)作是在智慧電網(wǎng)設(shè)計(jì)中首先要考慮的因素，也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)目標(biāo)。傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)在發(fā)生了供電故障或事件后，無(wú)法持續(xù)地向終端用戶供電。所以，就有必要來建立智能供電系統(tǒng)來克服普通供電系統(tǒng)的不足。智能電網(wǎng)的安全可靠性既可以保證我國(guó)信息安全數(shù)據(jù)的不泄露，進(jìn)而保障了我國(guó)的人民群眾財(cái)產(chǎn)安全。此外，智能供電還可以有效防止了計(jì)算機(jī)收到系統(tǒng)的損壞，既保證了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也保障了使用者的安全性。

1.2智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)具有兼容性

從中國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際情況可以看出，中國(guó)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備基本上都集中在西北地區(qū)，然而，正是由于智能電網(wǎng)發(fā)展的巨大滯后，形成了巨大的電力資源浪費(fèi)。因?yàn)轱L(fēng)能發(fā)電本身的局限性其結(jié)果也具有較大的影響，風(fēng)能的質(zhì)量也會(huì)對(duì)電網(wǎng)的整體運(yùn)營(yíng)效果形成較大的影響，而智慧電網(wǎng)不但能夠徹底改變這個(gè)狀況，還能夠帶動(dòng)電網(wǎng)總體運(yùn)營(yíng)效益的提升。

1.3智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)具有自我修復(fù)性

智能電網(wǎng)在電力發(fā)生故障時(shí)，能獨(dú)立診斷及時(shí)進(jìn)行破壞測(cè)試，但也可以適當(dāng)?shù)淖疃痰钠谙迌?nèi)對(duì)故障進(jìn)行反應(yīng)，使得事故所產(chǎn)生的的影響能夠降到最低程度，并且減少了供電中因供電不足而引起的故障，供電不足的問題也減輕了機(jī)組負(fù)擔(dān)的沉重?fù)p失[1]。

1.4智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)具有互動(dòng)性

智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)將智能電網(wǎng)的通信、信息、管理集于一體，良好的交互設(shè)計(jì)可以大大提高電能的使用效率，減少不必要的電力成本，從而大大提高電能的轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，完善的交互設(shè)計(jì)也讓用戶更加準(zhǔn)確的了解家庭電價(jià)、用電、用電等基本信息，從而使家庭用電更加科學(xué)合理的使用。電力企業(yè)還可以及時(shí)獲取用戶信息，改善互動(dòng)體驗(yàn)，提高用戶滿意度，豐富電力行業(yè)的增值服務(wù)。

2.目前我國(guó)智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀分析

目前，中國(guó)正構(gòu)建資源節(jié)約型與環(huán)境友好型的經(jīng)濟(jì)社會(huì)，以推動(dòng)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的均衡發(fā)展。智慧供電技術(shù)的發(fā)展，已構(gòu)成了一種比較完整的供電體系，促進(jìn)了中國(guó)技術(shù)企業(yè)和國(guó)家電網(wǎng)公司技術(shù)的不斷創(chuàng)新，已形成了中國(guó)供電設(shè)計(jì)的共同的目標(biāo)和特點(diǎn)，也形成了中國(guó)電力行業(yè)不斷發(fā)展的新態(tài)勢(shì)[2]。智慧供電技術(shù)充分利用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)與傳感器檢測(cè)技術(shù)的融合，進(jìn)而形成了更加穩(wěn)定的體系進(jìn)行智慧供電輸電，將現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)巧妙地融合在一起，并運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與通訊信息技術(shù)來優(yōu)化供電系統(tǒng)。就這樣，智慧供電既具有了綠色、高效、集中、協(xié)調(diào)發(fā)電供應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，又減少了傳統(tǒng)電力發(fā)電技術(shù)對(duì)環(huán)境污染，進(jìn)而優(yōu)化了供電系統(tǒng)運(yùn)行中的設(shè)備配置，從而達(dá)到了高效、環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)的目的。因此，國(guó)家必須要需要完善智慧電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓電能資源可以有效進(jìn)行引導(dǎo)、輸送以及對(duì)電能的有效綜合利用，既可以比較科學(xué)合理地使用電能，又可以推動(dòng)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

隨著中國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，中國(guó)智慧電網(wǎng)已通過利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信技術(shù)、智慧電力安全管理系統(tǒng)等領(lǐng)先科學(xué)技術(shù)，已逐步形成了一個(gè)國(guó)家對(duì)智慧電力的自主監(jiān)測(cè)與安全管理體系。這并不是對(duì)現(xiàn)有城市輸配電管理方法和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡(jiǎn)單變革，而是通過利用各種更先進(jìn)的城市供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和信息技術(shù)，提升了智能配電網(wǎng)及管理網(wǎng)絡(luò)的可靠性和總體效率等。

3.1智能電網(wǎng)能夠擴(kuò)展電網(wǎng)范圍

將傳統(tǒng)電力系統(tǒng)和與智慧電網(wǎng)技術(shù)的全面融合，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電網(wǎng)智能化的重要關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，還有助于提高整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的安全和穩(wěn)定性，從而積極增加了電力系統(tǒng)在整個(gè)社會(huì)的影響力和經(jīng)濟(jì)效益性。隨著我國(guó)現(xiàn)代電網(wǎng)智慧技術(shù)的提高和快速發(fā)展，各種新能源技術(shù)也在智能供電系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，可以提高對(duì)智能供電系統(tǒng)的管理水平，并增加了智能供電系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)規(guī)模。但鑒于中國(guó)幅員遼闊，人口基數(shù)較大，因此對(duì)電力資源的依賴程度和需要量也很大，尤其是西北地區(qū)[3]，所以，很有必要考慮通過設(shè)置一種智能供電系統(tǒng)技術(shù)來聯(lián)接整個(gè)供電系統(tǒng)。將智能供電系統(tǒng)技術(shù)和傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，就能夠?yàn)檎麄€(gè)中國(guó)電網(wǎng)建設(shè)提供更加安全的技術(shù)支持，進(jìn)而保障整個(gè)系統(tǒng)的順暢運(yùn)作。

3.2智能電網(wǎng)能夠提高抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力

智能電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)主要來自計(jì)算機(jī)收到了病毒的攻擊，所以，智能供電管理系統(tǒng)公司應(yīng)該可以通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新來提升自己的安全體系，從而實(shí)現(xiàn)將自己的安全防護(hù)系統(tǒng)始終保持在最新的版本，以便于讓整個(gè)電力系統(tǒng)在所有條件下都可以平穩(wěn)地供電。當(dāng)智能電網(wǎng)自動(dòng)控制和處理系統(tǒng)中發(fā)生的外部損壞時(shí)，控制器就可以在正常工作狀態(tài)下進(jìn)行診斷，從而把系統(tǒng)無(wú)法正常工作的部分從控制器中分離，在不影響整體系統(tǒng)正常工作的狀況下有效工作，從而真正提高了整體系統(tǒng)的正常工作特性。

4.智能電網(wǎng)中的電力設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

4.1節(jié)能減排技術(shù)分析

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展快速發(fā)展中，節(jié)能減排一直是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本目的。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的供電系統(tǒng)會(huì)對(duì)周圍的自然環(huán)境產(chǎn)生會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)境影響，同時(shí)在對(duì)整體的電力消耗控制方面也不是很好。隨著當(dāng)前自然能源的減少，環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)整個(gè)電力能源資源的智能合理利用逐漸形成一種發(fā)展趨勢(shì)。因此，在智能電網(wǎng)視野下進(jìn)行供電設(shè)計(jì)中必須要將節(jié)能減排放在重要位置。智能電源使用計(jì)算機(jī)等新技術(shù)使得電力管理能夠效率更高，在整個(gè)配電過程，可以大大提高資源的最大利用效率，并能準(zhǔn)確地處理減壓和分流過程，也極大地提高了整個(gè)電力傳輸過程的準(zhǔn)確性。在電力建設(shè)設(shè)計(jì)中必須運(yùn)用最新的科技發(fā)展，進(jìn)而避免了輸電電壓的不合理不會(huì)造成電能的損失，滿足了節(jié)能減排的需要，并逐步改善電力輸送過程中的弊端。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)階段出現(xiàn)的中國(guó)電網(wǎng)資源被盜的狀況，將引入智慧供電系統(tǒng)，可以更快的定位位置，也更方便地打擊罪犯，防止國(guó)有資源的浪費(fèi)，在現(xiàn)階段我國(guó)還需要進(jìn)一步提高全國(guó)人民對(duì)電力智能化工作的關(guān)注程度，把節(jié)能減排科技運(yùn)用于建設(shè)智能的電網(wǎng)系統(tǒng)，最大程度的地追求低碳經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)電力的有效使用[4]。

4.2能源轉(zhuǎn)換技術(shù)分析

低碳經(jīng)濟(jì)也是我國(guó)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)方面之一，其內(nèi)容之一就是對(duì)能量轉(zhuǎn)化科技進(jìn)行創(chuàng)造與運(yùn)用。目前，太陽(yáng)能、風(fēng)電等可再生能源的運(yùn)用技術(shù)，已經(jīng)成為全球能量轉(zhuǎn)化領(lǐng)域最主要的研究熱點(diǎn)。通過對(duì)中國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行全面系統(tǒng)分析，基于并網(wǎng)技術(shù)和光伏發(fā)電安全、平穩(wěn)、運(yùn)用范圍廣泛的特點(diǎn)，將成為未來中國(guó)電網(wǎng)的主要發(fā)展方向。能源轉(zhuǎn)換技術(shù)在我國(guó)還處于發(fā)展的早期階段，相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不完善，有必要進(jìn)一步探索研究開發(fā)和利用。因此，在我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)中，有必要大力加強(qiáng)并網(wǎng)技術(shù)的研究、發(fā)展與應(yīng)用，重點(diǎn)是對(duì)可再生能源技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與利用，從而達(dá)到對(duì)能量的最高效能的使用，降低了能源消耗以及發(fā)電對(duì)于自然環(huán)境的污染，從而真正達(dá)到了低碳經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展宗旨。

4.3智能儀表技術(shù)分析

當(dāng)下在客戶服務(wù)中常見的配置智能電表是對(duì)于智能電網(wǎng)應(yīng)用最為廣泛的方法。智能儀表的設(shè)置地點(diǎn)和一般儀表一樣，該型智能儀表具備了雙向通信監(jiān)測(cè)功能，可以監(jiān)控供電服務(wù)，監(jiān)控波形，并完成計(jì)費(fèi)記錄的電流電壓狀態(tài)，這樣，智能電測(cè)儀表就能夠產(chǎn)生并記錄下用戶的歷史數(shù)據(jù)，提供用電規(guī)劃與操作應(yīng)用，使得電力評(píng)估的工作更為高效。在其中，智能電能表最明顯的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)，其發(fā)展更傾向于電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡模式。

4.4智能固態(tài)表針技術(shù)分析

智慧固態(tài)電表技術(shù)的運(yùn)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全市用電總量的詳細(xì)記錄，以達(dá)到供電用戶的基本用電需求之外，還可以實(shí)現(xiàn)在用電高峰期時(shí)間合理用電的目的。此外，該技術(shù)記錄的關(guān)鍵數(shù)據(jù)也為電力部門的能源規(guī)劃與決策提供了基礎(chǔ)，從根本上促進(jìn)了能源利用效率的有效提高。

4.5實(shí)時(shí)信息采集與處理技術(shù)分析

智能電網(wǎng)可以立即收集和管理信號(hào)，一旦發(fā)生電力設(shè)備短路或其他故障，收集的結(jié)果可以進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，這樣就可以獲得相對(duì)準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，及時(shí)定位檢查故障處，有效地提高事故調(diào)查和處理的效率，提高智能電網(wǎng)的整體質(zhì)量。

4.6柔性交流電輸電技術(shù)分析

所謂的柔性交流電力傳輸技術(shù)，是指一項(xiàng)集合了現(xiàn)代電氣信息技術(shù)、微處理技術(shù)、工業(yè)電子和光通信等技術(shù)為一體，能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電力監(jiān)控的新型信息傳輸技術(shù)。在智能電流感應(yīng)下，大幅提升了輸電質(zhì)量，并拓寬了電能調(diào)節(jié)范圍，使輸電線路和輸電容量也更加穩(wěn)定。該技術(shù)可以解決當(dāng)再生能源發(fā)電不足時(shí)的問題，同時(shí)通過合理結(jié)合控制技術(shù)和電源設(shè)計(jì)技術(shù)，大幅提升了電源能力，進(jìn)而增強(qiáng)了智慧電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性和可靠性。。

4.7高速雙向通信技術(shù)分析

在實(shí)際應(yīng)用過程中，高速雙向通信技術(shù)的最主要目的就是對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行在線自我監(jiān)控，對(duì)電網(wǎng)損壞的詳細(xì)情況進(jìn)行科學(xué)分析，從而使其能夠利用自身的功能自動(dòng)修復(fù)損壞情況。在這種技術(shù)的成熟使用后，建設(shè)智能電網(wǎng)的最主要目的也就不僅僅達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)的安全運(yùn)作，同時(shí)還增強(qiáng)了不斷完善的網(wǎng)格的自動(dòng)控制能力，并由此奠定了良好的科技基石為網(wǎng)格系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

4.8高壓直流輸電技術(shù)分析

目前，雖然在工作和生產(chǎn)過程中都采用傳統(tǒng)的交流電，不過在實(shí)際用電過程中還是用直流電傳輸。高壓直流電能夠利用控制器使電網(wǎng)逆變和整流的特殊情況，使得電流傳遞能夠比較平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)、方便，所以，高壓直流輸電技術(shù)將獲得更廣闊的應(yīng)用，前景也值得高度關(guān)注。

5. 結(jié)語(yǔ)

電網(wǎng)工程對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有巨大的深遠(yuǎn)影響，而傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)中如果發(fā)生線路故障，很有可能導(dǎo)致重大安全事故或者電能中斷，甚至危害社會(huì)生產(chǎn)和一般群眾的正常生活，所以建設(shè)智能電網(wǎng)工程的巨大意義是無(wú)法替代的，也同時(shí)是趨勢(shì)所在。在智能供電的工程設(shè)計(jì)中，一定要針對(duì)智能供電的具體工作要求和特性開展設(shè)計(jì)，除了綜合考慮關(guān)鍵因素之外，工程設(shè)計(jì)人員還需要掌握一定的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)際工作中培養(yǎng)專業(yè)知識(shí)能力和綜合素養(yǎng)，以提高供電方案設(shè)計(jì)的合理性與安全性，并保持我國(guó)供電系統(tǒng)工作的長(zhǎng)久穩(wěn)定性，從而促進(jìn)我國(guó)供電領(lǐng)域智能工程技術(shù)的深入發(fā)展。

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