國網(wǎng)黑龍江哈爾濱市呼蘭供電有限公司 段思琪
在當(dāng)前的發(fā)展階段下,提升社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展能力是全社會的普遍共識,在這個過程中,加強對資源的優(yōu)化配置,保證發(fā)展的可持續(xù)性成為各個行業(yè)的新趨勢?,F(xiàn)代社會對于能源的需求不斷提升,電力事業(yè)的發(fā)展需要從社會發(fā)展的需求出發(fā),進一步保證電力配置的合理性科學(xué)性,并加強對相關(guān)電力技術(shù)的革新,從而能夠進一步提升供電的穩(wěn)定性以及安全性?,F(xiàn)代電力企業(yè)需要以追求高效潔凈以及智能化的電力技術(shù)作為發(fā)展的重要內(nèi)容,而智能化電網(wǎng)規(guī)劃能夠較好地滿足,現(xiàn)階段電力事業(yè)發(fā)展的需求。智能電網(wǎng)依托現(xiàn)代信息智能技術(shù),對電網(wǎng)進行更加科學(xué)的管理,對電力輸送以及配置環(huán)節(jié)進行了諸多的優(yōu)化,進一步提升電力能源的使用效能。
智能電網(wǎng)具有很強的智能性以及系統(tǒng)性。在系統(tǒng)應(yīng)用的過程中,智能電網(wǎng)能夠?qū)θ后w的用電行為進行分析,從而對各個電力傳輸環(huán)節(jié)進行優(yōu)化,保證系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào)性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)終端的無線控制。隨著智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟,該技術(shù)在電力建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,進一步優(yōu)化了電力供應(yīng)鏈與管理,并在很大程度上節(jié)約了電力資源。
從技術(shù)層面上來看,智能電網(wǎng)對目前較為先進的電力技術(shù)以及管理系統(tǒng)進行了整合,從而發(fā)展出了一種新型的,智能化的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其本身具有較高的效率以及安全性。智能電網(wǎng)主要應(yīng)用了傳感測量技術(shù),分析決策技術(shù),以及制動控制技術(shù)等。想要保證智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)能夠被有效應(yīng)用,就需要加強對智能電網(wǎng)技術(shù)的分析,了解其內(nèi)涵以及特征,確保相關(guān)技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮作用。智能電網(wǎng)是新形勢下依據(jù)電力需求而形成的一種新型的電力管理模式,在該管理系統(tǒng)中能夠有效對現(xiàn)有的電力網(wǎng)絡(luò)進行協(xié)調(diào),并實現(xiàn)智能技術(shù)與現(xiàn)有電網(wǎng)的兼容。對電力系統(tǒng)各個組成部分的優(yōu)化集成,智能電網(wǎng)的決策分析功能也會對現(xiàn)有電力系統(tǒng)存在的問題進行分析,從而采取針對性的管理措施予以糾正,進一步提升供電的質(zhì)量。智能電網(wǎng)在發(fā)展應(yīng)用的過程中,融合了大量新的供電以及電力監(jiān)控技術(shù),能夠從用戶的用電行為來分析系統(tǒng)的運行機制,從而采取更加具有針對性、科學(xué)性的供電配置,這對于緩解電力供應(yīng)緊張,提升系統(tǒng)運行效能具有重要的意義。
從應(yīng)用層面上來看,智能電網(wǎng)在電力技術(shù)以及電力規(guī)劃上具有較為明顯的優(yōu)勢。智能電網(wǎng)能夠節(jié)約大量的電力能源。智能電網(wǎng)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行情況進行智能化的分析,同時,智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)關(guān)鍵性管理環(huán)節(jié)的整合。其獨有的決策分析機制,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運行存在的問題進行糾正,讓系統(tǒng)在自我調(diào)節(jié)下實現(xiàn)更高的運行效率,智能電網(wǎng)在操作的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)以及自動控制,因此能夠解放相當(dāng)一部分運營管理人員,提高了人力資源的利用效率。
在進行電力供應(yīng)的過程中,智能電網(wǎng)能夠根據(jù)電力傳輸各個環(huán)節(jié)的信息來進行更為科學(xué)的把控,從而有效降低供電過程中的能源消耗。另外,智能電網(wǎng)具有較高的穩(wěn)定性,電力系統(tǒng)在運行的過程中存在兩大風(fēng)險,一部分風(fēng)險來自電力網(wǎng)絡(luò)中的軟件漏洞,另一部分來自外力因素,智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部安全管理系統(tǒng)的自主更新,保證系統(tǒng)的軟件層面處于安全狀態(tài),使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的輸出電力能源。同時,智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)關(guān)鍵部分的自動控制,這就在很大程度上避免了自身部件受外部因素的影響,同時智能電網(wǎng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進行診斷,分離無法正常工作的系統(tǒng)模塊,防止故障模塊而影響系統(tǒng)整體的運行效能。最后,智能電網(wǎng)在應(yīng)用的過程中可以減少供電的能源損耗,同時其自身的運行模式更加智能,也能降低系統(tǒng)運行的能源消耗,在電力系統(tǒng)規(guī)劃和電力技術(shù)上實現(xiàn)了低碳環(huán)保的目標(biāo),符合現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展的電力事業(yè)建設(shè)目標(biāo),基于以上優(yōu)點,需要重視智能電網(wǎng)在電力規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用。
智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比具備以下優(yōu)勢:智能配電網(wǎng)具備較強的自我調(diào)節(jié)能力,在使用時能解決供電不穩(wěn)定的問題;智能電網(wǎng)的安全性較高,在使用時能更好抵抗自然災(zāi)害,在出現(xiàn)電力系統(tǒng)故障時能更好規(guī)避停電問題;支持分布式電源的大量接入,也能實現(xiàn)可再生能源的隨插隨用;支持用戶間的互動交流,根據(jù)用戶的電量使用情況來分階梯的收費;能實現(xiàn)對配電網(wǎng)的可視化管理,在配電網(wǎng)運行過程中可全面收集整理電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息,并對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行在線監(jiān)督和風(fēng)險防控分析。傳統(tǒng)配電網(wǎng)依靠用戶投資建設(shè),而用戶的投資建設(shè)管理往往無法實現(xiàn)對整個電網(wǎng)運行的統(tǒng)一規(guī)劃,在配電網(wǎng)運行的過程中有很多項目都無法順利實施,地下管線更是無法隨意鋪設(shè),配網(wǎng)資產(chǎn)無法根據(jù)需要來提取使用,最終對配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行帶來了比較大的隱患。電力公司平時的電網(wǎng)規(guī)劃管理工作局限在35千瓦以及以上的電網(wǎng)規(guī)劃,在電網(wǎng)規(guī)劃管理的時候重點考察各個地區(qū)變電站容量是否滿足快速增長的電力負荷的使用要求,對10千瓦電網(wǎng)的規(guī)劃比較局限在現(xiàn)有的理論和技術(shù)層面,隨機應(yīng)變性較差。
現(xiàn)階段城市電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的制定和城市發(fā)展建設(shè)步伐、基本需求不相適應(yīng),城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也很難和城市發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)適應(yīng)。同時城市化進程的加快也對城市電網(wǎng)的規(guī)劃管理加大了負擔(dān),無法實現(xiàn)對城市電網(wǎng)的科學(xué)分析和管理。最終導(dǎo)致城市網(wǎng)絡(luò)電源點的規(guī)劃落后于城市建設(shè),電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)備老化嚴(yán)重,城市電網(wǎng)改造困難。
城市電網(wǎng)規(guī)劃改造的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)的科學(xué)使用,根據(jù)城市化建設(shè)發(fā)展需要打造出運行安全、可靠,兼具環(huán)保性和經(jīng)濟性的城市電網(wǎng),從而不斷提升城市電網(wǎng)的供電能力,充分滿足城市發(fā)展需要。在新時期,城市電網(wǎng)規(guī)劃要堅持遠近結(jié)合、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的發(fā)展原則,將城市電網(wǎng)規(guī)劃管理和國家經(jīng)濟發(fā)展需要相結(jié)合,在不同的階段制定出不同時期的發(fā)展計劃。新形勢下城市電網(wǎng)改造規(guī)劃要達到以下的水平:經(jīng)過改造之后的城市電網(wǎng)要具備持續(xù)性的供電能力;經(jīng)過改造后的城市電網(wǎng)擁有科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);經(jīng)過改造之后的城市電網(wǎng)能做到上下級的互相協(xié)調(diào);改造后的城市電網(wǎng)輸配電投資規(guī)模和社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模相適應(yīng);城市電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)符合地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要。
負荷預(yù)測是城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中的有效技術(shù)方法,在前期開展中必須依托于電網(wǎng)規(guī)劃,以此為根據(jù)進行負荷預(yù)測,幫助施工人員和設(shè)計人員精準(zhǔn)布設(shè)電源點,計算電網(wǎng)規(guī)劃規(guī)模,按照電力負荷特性,結(jié)合不同電力系統(tǒng)和不同地區(qū),選擇適當(dāng)?shù)呢摵深A(yù)測方式。當(dāng)前,負荷預(yù)測方法包括灰色預(yù)測法、專家預(yù)測法、模糊聚類識別預(yù)測法,其中模糊聚類識別預(yù)測法就是以歷史數(shù)據(jù)信息為參考依據(jù),構(gòu)建典型預(yù)測模型,分析和研究負荷變化情況和影響負荷變化的因素,判斷未來負荷變化走勢和發(fā)生狀態(tài),選擇最佳的預(yù)測模型,達到負荷預(yù)測的最佳效果。
在城市智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中,以智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化為主要任務(wù),在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中,要保證電力系統(tǒng)正常運行,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃因素與變電站容載比,引入遺傳算法開展智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃工作。遺傳算法依托于控制理論與生物遺傳學(xué)理論,由自然遺傳逐漸推演出的準(zhǔn)確算法,將其引入到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,可以達到電網(wǎng)無功優(yōu)化的效果,具體如下:第一,根據(jù)智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)信息,確定發(fā)電廠地理位置,準(zhǔn)備電力設(shè)備中的元件電阻信息、最大溫度極限信息、電抗信息;第二,開展編碼工序,結(jié)合控制變量信息,對電網(wǎng)元器件設(shè)備進行編碼操作,構(gòu)建自動化運行流程;第三,構(gòu)建評價函數(shù),將所有評價因素納入到評價函數(shù)中,綜合考量外界環(huán)境因素對智能電網(wǎng)運行的影響,并將其編入到函數(shù)表中;第四,開展遺傳操作,通過交叉變異操作,逐步實現(xiàn)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,達到智能電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)。
在電氣計算中,工作人員要做好潮流計算、斷路電流計算和穩(wěn)定性計算,通過計算機輔助啟動運行模型,對智能電網(wǎng)中的電力系統(tǒng)運行設(shè)備開展模擬計算,驗證和判斷智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可行性。在城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中,利用預(yù)測負荷的方式檢測電力網(wǎng)架,模擬運行規(guī)劃中的智能電網(wǎng),從智能電網(wǎng)模擬構(gòu)架運行中,判斷未來建成電網(wǎng)的供電能力、網(wǎng)損情況、電壓水平和潮流流向等參數(shù)信息,及時發(fā)現(xiàn)城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中的問題,提出合理的解決方案。同時,在電氣計算中,要根據(jù)已確定的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),優(yōu)化短路計算,判斷智能電網(wǎng)短路電流水平,以此為依據(jù),選擇電力設(shè)備型號與運行方式,提高智能電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。
綜上所述,在城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中,要以頂層設(shè)計為目標(biāo),以逐步開展為手段,通過負荷預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃、電氣計算等方式進行城市智能電網(wǎng)規(guī)劃,結(jié)合供電區(qū)域的具體情況,優(yōu)化電網(wǎng)接線設(shè)計,提高智能電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和安全性。