智能電網的優勢范文
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篇1
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)07-0121-01
1 智能電網的概念
智能電網,就是把高科技的傳感量測技術、電力控制策略、電力高新技術結合起來,形成一個安全高效的電力能源網絡。智能電網與傳統電網相比,具有結構靈活、系統性能優良、質量較高等優勢,能較好滿足社會發展的需求。
2 智能電網現狀分析
當前,由于用戶自身的習慣不同、對于智能電網的概念不理解、不能掌握電網的現有信息等原因,用戶的用電體驗沒有得到很大提升。相關機構根據用戶參與方式的不同將系統分為基于激勵和基于價格的兩類。基于激勵的模式指的是當電網的安全性不能達到一定的標準時,可以采用激勵來刺激用戶減少用電量。基于價格的需求響應是用戶根據自身了解到的相關信息,對于需求進行適當的轉變,在用電低谷期激勵用戶增加用電量,在高峰時期減少用電量,這樣可以均衡各個時期的用電量,增強網絡的安全性能,優化資源配置。實時電價就是其中的一種定價方式,具有很高的實用性能,對實時電價進行研究具有廣闊的應用前景,受到社會的廣泛關注。要提升電力的應用效率,就要轉變傳統的定價方式,實行實時定價,調整電力的供應與需求。
3 不同類型的智能電網用電調度
3.1 基于接納控制的智能網用戶用電調度
這一類型是指在實際電量供應滿足不了用戶需求下的智能電網用戶用電調度。在這種類型下,每個用戶的電表都有消費控制器,并且這個消費控制器能向相關部門傳導用戶信息。用戶對于用電量的需求可以通過消費控制器被電力部門所了解。一天中不同的時刻、用戶的用電習慣、實時電價等都對用戶的用電需求有一定的影響。采用實時電價,一個基本前提是要保證用戶總的用電量不能超出限額,其次還要盡可能滿足每個用戶的需求。在接納控制的模式之下,每個用戶都是理性人,會將獲得的用電量和其最小用電額度進行比較,如果基本用電量可以得到保證,就能停止接納控制算法;若是不能滿足基本用電量,用戶就不會繼續使用電能,并向供電商傳送這一信息,供電商通過分析這些信息,選取用電量和最小用電需求差別最大的用戶停止供電并告知用戶,用戶再根據得到的信息進行用電量和最小用電額度的比較。這一基于接納控制的智能電網用戶用電調度,能總結供應商的實時電價計算方法,滿足供需平衡,滿足用戶對于電網安全和質量的要求,也一定程度上節約了電能。
3.2 包含多個供電商的智能電網用戶調度
這一類型是指當需要為多個供應商或者多個用戶服務時的實時電價智能網絡用戶調度。同樣,在這種類型下,也有用戶與供電商交換信息的電能消費控制器。在這種模型之下,用戶得知電價之后調整自己的用電量并告知供電商,供電商進行電價的調整并告知用戶,實現了用戶和供電商共同管理電量的分配和電價的制定。此外,還可以得出實時電價下電能利用效率高于固定電價下電能利用效率的結論,而且用戶也能最大程度上減少自己的花費,提高用戶的體驗效果。
3.3 智能電網中家庭用戶的智能電網調度
智能網絡中用戶家庭的用電調度考慮到了家庭中不同家用電器對于用電的影響。隨著社會的不斷進步,智能家電的普及也越來越廣,相應,智能電網的功能也在不斷擴大,性能在不斷優化。在這種模型下,假設電價固定,對于兩種不同類型的用電器進行性能分析,并對電量進行最優配置,實現電能花費和不認可程度的一種平衡。這種類型同其他兩種類型的不同點在于電器分為可調度和不可調度兩種,可以調度的一定程度上可以被電能消費控制器控制,而不可調度的就沒有這一功能。用戶要在電費和體驗度之間進行最優選擇,而這兩者的目標往往是沖突的,這就需要用到微觀經濟的相關內容,實現總體收益的最大化,而實時電價的設立正好能幫助用戶解決這一難題,同樣也實現了資源的有效配置。
4 結語
智能電網是未來的發展趨勢,具有廣闊的前景。相關領域的工作人員要做出一定的努力,完善發展基于實時電價的智能電網用電優化調度,提高國家電網的運行效率,增強用戶用電的安全性,增強用戶的滿意程度,實現資源的優化配置,一定程度上減緩資源稀缺的壓力。本文論述了智能電網的概念及現狀,分析了其三種主要的類型基于接納控制的智能電網用戶調度、包含多個供電商的智能電網用戶調度、智能電網中家庭用戶的智能電網調度,希望能對電力網絡的完善和發展起到一定的積極作用。
參考文獻
[1]馬鍇,姚婷,關新平,等.基于接納控制的智能電網需求響應[J].控制與決策,2015,(1):189-192.
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【關鍵詞】智能電網;電網調度;管理工作
0.引言
隨著我國可再生能源研究工作的不斷發展與完善,大量間歇式、隨機性的光伏接入電網與風電接入電網被實踐應用到了智能電網大環境當中,電網的運行方式與調度管理工作逐漸成為電力行業發展過程中值得關注的重點內容。本文主要對智能電網大背景視角下的電網調度管理工作進行探究與分析,為我國電網調度管理工作今后的發展與創新提供合理性參考。
1.電網調度管理工作的需求分析
影響智能電網故障的位置、概率、形態等因素具體包括電網運行的設備健康狀態、外部自然環境、設計參數以及設備的地理位置等,通過對這幾類基礎信息進行確認,能夠更好地提升電網調度管理工作的安全性與科學性,有效降低電網出現故障情況的幾率[1]。電網調度管理工作在實施過程中需要對電網故障情況進行全面、準確的討論與記錄,例如,在具體案例情況的調度管理工作中,工作人員應當對規劃基礎信息的采集范圍進行完善與確定,在具體區域環境電網故障情況的調度管理工作中,應結合電網設備的地理位置與設計參數,在確定電網運行故障情況后,使用電網運行安全風險在線防控手段來進行工程調度與管理。
在電網調度管理工作的實施過程中,電網故障概率的在線評估、電網運行安全風險的在線評估以及電網運行安全風險的在線控制輔助決策,這三點是電網調度管理工作實施過程中的重點內容之一,能夠顯著的提升電網調度管理工作的科學性與有效性,并為智能電網環境下的電網調度管理工作創新提供可行性參考[2]。電網故障概率的在線評估具體指的是對異常電網運行情況和設備的運行異常狀況進行分析,準確判定電網故障概率的途徑、特點以及概率模型,并為之后的電網調度管理工作提供可行性參考。電網運行安全風險的在線評估是智能電網大背景視角下的一種應用效果顯著的評估方式,在實施過程中能夠結合在線評估的智能電網故障概率信息,為智能電網運行安全風險防范與控制工作提供基礎條件[3]。
2.智能電網大背景視角下的電網調度管理技術實施基礎
(1)氣象監測
在我國當下的智能電網環境下,電力部門在開展電網調度管理工作的過程中,首先應當注重氣象監測方面的工作內容,通過在實踐管理工作中以氣象部門等單位的數據源作為基礎,結合區域環境內電力自動氣象站的實際情況,有效提高電力部門電網調度管理工作中的氣象監測質量。在氣象檢測的實踐工作中,工作人員應向電網單位及時提供相應的預警信息,具體包括天氣現象、氣壓、風向、濕度、風速、降水量等,其中工作人員在對風速、風向、濕度以及降水量進行采集的過程中,應按照特定的周期進行采集,逐時次地對區域環境的氣象情況反映給電網調度管理部門,為智能電網的調度與管理工作提供基礎條件。
(2)雷電監測
雷電監測工作的主要內容包括雷電定位、雷電統計分析、雷電監測,這些工作內容能夠有效地為電網調度管理工作提供技術實施基礎,并且進一步提升電網設備的防雷性能。電網雷擊活動告警能夠有效地分析出電網線路周圍的雷電活動情況,并且計算出電網線路的雷擊風險級別,為電網調度管理部門提供當前雷電活動的區域范圍及名稱。在雷電監測的過程中,工作人員可以獲取到電網線路區域環境內的雷電數據,其中具體包括雷電流峰值、極性、位置以及時間,通過對電力線路范圍內雷電的回擊次數、線路跳閘情況以及電壓等級情況進行記錄與管理,以此提升電網調度的可靠性與安全性。
(3)分析決策支持
分析決策支持具體包括電網運行安全風險的在線評估基礎以及電網運行安全風險的在線控制輔助決策的基礎。在我國當下的智能電網大背景視角下,電網調度管理工作在實施過程中應當更加注重對自身運行安全風險的控制與調度,在對電網線路與使用設備進行安全風險檢測的過程中,應當充分分析電網運行的安全穩定程度,通過數據資料的比對與研究,準確查明安全穩定隱患的位置,并且給予相應的預警防范。智能電網大背景視角下的電網調度管理工作,可以通過在線安全穩定分析來實現對電網故障隱患情況的預警與調度,從安全穩定水平降低的角度來有效控制電網線路與使用設備的管理工作。
3.智能電網大背景視角下電網調度管理工作的優化措施
3.1電網故障概率在線評估
電網故障概率在線評估是智能電網大背景視角下的一種電網調度管理優化措施,該措施在實施過程中能夠為電網運行安全風險在線評估和風險在線控制輔助決策提供必要的概率信息,對電網運行真實情況進行有效說明,有效探究電網設備發生故障的可能性因素,為電網調度管理工作的優化與創新提供必要的基礎支持。在實施電網故障概率在線評估的過程中,工作人員應該對自然災害情況進行準確說明,進一步降低自然災害可能對電網設備造成的影響。為了更好地拓展信息采集的范圍,工作人員應該逐步實現電網運行的安全風險控制,在固有的管理與調度工作基礎上添加全新的理論依據,使智能化與信息化的先進評估模式能夠被實踐應用到工作當中,進而有效確定電網故障概率在線評估的相關因素。電網運行安全風險在線防控應用在智能電網大背景視角中的定位,如圖3.1所示。
圖3.1電網運行安全風險在線防控應用在智能電網大背景視角中的定位
3.2電網運行安全風險在線評估
安全風險的在線評估是電網調度管理工作當中的優化創新工作內容,在實施過程中能夠基于當前電網運行的方式,在電網安全穩定運行的基礎上準確分析預想故障情況的原因,將預想故障情況以及其可能帶來的危害性后果進行明確分析,結合電網線路及設備預想故障概率信息,對風險值超過不可接受的情況進行準確預警。電網運行安全風險在線評估,是技術人員在智能電網大背景視角下對電網線路及使用設備進行準確預警與風險評估的工作內容,在實施過程中需要專業技術人員對反應電網實時運行狀態的穩態數據、二次系統運行的信息、動作邏輯模型、電網運行的動態參數以及安全穩定考核標準等情況進行在線評估與記錄,根據這些數據資料進一步提升電網線路及使用設備的調度與管理工作質量。
3.3電網調度管理體系的優化與完善
針對我國傳統電力行業工作管理過程中存在的問題情況進行分析,在電網調度與管理的實踐工作環節,風險問題的檢測與控制是電網安全性的主要保障因素,而電網線路及使用設備的管理與調度工作則在很大程度上決定了電網項目建設的可靠性。前者的工作方向是風險降低的最大化,而后者的工作方向是電網線路設備安全穩定性的最大化,因此,相關管理部門理應在傳統電網調度管理體系的基礎上,針對性的開展制度優化項目,通過提出基于智能電網大背景視角下的安全穩定預防控制體系,使電網調度與管理工作能夠在智能化的處理模式下得到提升與強化,有效降低風險問題情況發生的概率。
4.總結
綜上所述,智能電網調度管理技術的研發與應用對我國電網調度管理工作具有顯著的實際意義,在我國今后的電力行業創新與發展的過程中值得推廣與應用。
參考文獻
[1]徐秦山,劉華偉,鮑顏紅,等.基于靜態和暫態安全穩定模式的大電網在線預防控制方法[J].河南商州科技學院院報,2013,12(09):23-24.
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關鍵詞 智能;智能電網;發展
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674—6708(2012)76—0083—02
在今天,“智能”這個詞似乎充斥著我們生活的每一角落,比如智能手機、智能電視、智能空調也許有一天還會有智能菜板也說不定呢,但是我們今天要說的智能電網可是和我們的生活密不可分的,自從電這個能源被開發以來,人們就已經離不開它了,如今電力系統的科研人員已經不僅僅滿足只是單純的給大家提供電能,更希望能夠通過智能電網來開啟電網運行的新形式,給每一個人提供更多的實實在在的方便。下面首先就讓我們來認識一下智能電網是什么。
1 智能電網
1.1 智能電網的定義
所謂智能電網就是電網的智能化,同時也叫做“電網2.0”,英文名稱smart power grids,將目前科技很先進的通信工程、信息,以及自動控制工程與能源電力技術融合在一起,而且同電網的一些最基本的設施組建成具有很多可以滿足現代人的需求的新形式電網。我們來看一下,其實簡單的說智能電網是通過各種我們現在使用的通信技術比如測量技術、傳感技術等技術的實踐,最后實現我們智能電網的一些具有實際意義的目標。
1.2 智能電網的優勢
1)首先我們看下智能電網的結構,在智能電網中有著非常多的智能元件被安裝在它的獨特的網絡構造當中。這個特點就決定了智能電網有著很好的對抗一些無論是來自自然界還是外在的一些破壞和危險。并且,即使是有不可抗拒的因素所帶來的一些故障的時候,智能電網也可以將損失降到最低,同時實現自我恢復,也就是說智能電網具有堅韌的特點;2)智能電網的本身是有一個網絡系統的,這樣就可以通過信息的隨時采集,執行一些特定的命令,比如傳輸,交換等等。其實這就是我們要說的智能電網的另外一個優勢——網絡資源共享。這一特點也應了現代化人對資源共享的需求,對于網絡共享在電網歷史數據的應用,網絡資源共享提供的數據非常準確,還可以將歷史數據很好的記錄下來,以供以后參考,節省了很多資源;3)相信在今天,每家每戶都有不同種類的電器,一般都不下十種,這也就決定了對于電能有了各種各樣的要求,智能電網恰恰就可以滿足各種用電產品的不同需要,這個優點很明顯的顯示智能電網在現代電力市場中無法替代的地位,既能滿足我國經濟的迅速發展對電能的高要求,還能自如的將各式的前所未有的負荷所帶來的沖擊降到最小的影響,可以保護電能產品的同時使電能產品可以安全高效的被利用;4)運行效率高,成本低是智能電網的另一個特點,信息、通信和先進的管理技術等結合在一起的應用方式,必然會將電力設備的使用效率大幅度提高,從而將電能的損耗降到最低,所以電網運行的成本就被降低了,體現了智能電網運行效率高但是成本相對卻低很多,充分體現出了智能電網的優勢;5)智能電網可以協調統一電力系統。智能電網可以參照其它先使用智能系統的單位促進電力系統管理規范化、標準化、精細化最后逐漸走進市場化的進程。智能電力系統可以實現利用與共享還可以將實時和非實時的信息集成在一起,最后將所有的數據集中在一起形成詳細的、全面的整個電網的運營模式流程,同時將可以提供一些緊急問題處理方案,以備不時之需。
2 智能電網的建設條件
2.1 先進智能化的測量裝置及元件
這里提到的測量裝置和原件都是智能電網所必需的基礎東西,只有這些基礎硬件設施齊全智能電網的想法才能順利實現,智能電網對這些裝置以及元件的基本要求一定要有抗擊多種干擾的能力,只有具備這些應有的能力,才能夠在遇到問題時第一時間作出反應,進而可以將相應的命令信息快速的以第一時間傳輸給控制中心,這一必要條件也就是智能電網的一個優勢,可以將信息技術的精髓運用到智能電網當中去,這不過是第一步,只是對于硬件的要求。
2.2 智能電網必須要選擇一個合適的通信方式
利用網絡做到資源共享是智能電網的又一個具有明顯優勢的特點,那就要求整個智能電網用合理的通信方式來實現網絡化資源共享,大家都知道由于電能的傳輸速度是非常快的,那么如果有事故發生,在很短的時間之內整個電力系統都會因為網絡化的原因受到極大的影響,甚至癱瘓,后果會非常嚴重,甚至是災難性的。所以我們說智能電網通過網絡雖然實現了很多現實意義,可是一些人為的因素和不可抗拒的自然災害對它的影響太大了。所以智能電網的通信方式在這里就顯得尤為重要了,將智能電網在運行當中的實時特征與網絡通信協議中實行分級方式相結合的方式,這樣對于網絡的要求就會高一些,以便可以使傳輸的準確度、速度、容量等要求可以得到滿足。
2.3 智能電網的運行規律
目前來看,智能電網被越來越多的人所接受,這就需要我們將智能電網的運行規律認知加深,它的本質還是原來電網的本質規律,就是將原來的電網進行了升級。其實就是把計算機這個智能的工具融入到電網中,使整個電網系統更加適應當今高速發展的經濟社會。
3 我國發展智能電網的前景
智能電網在我們國家的發展主要是將實現在發展大規模長距離輸電的同時,也會重視開發新型能源發電比如風力發電、水力發電等等這些我國之前用的發電方式比較少的資源逐步改變以前一直以煤作為能源發電的方式;我們國家在國際上,特高壓輸電的經驗及技術處于領先的地位,而且美國也即將于我們共同來制定智能電網的標準。
4 結論
人們的工作、學習、生活都離不開電網行業,智能電網離我們越來越近,甚至主導了我們的全部生活,這就需要以后的發展中,一直的改進、改善一些新的技術使智能電網更好的為人民服務。同時智能電網要提高自身的可靠性、安全性,以適應社會的發展。
參考文獻
[1]鄧貴金.智能電網變電運行管理模式探討[J].城市建設理論研究,2011,8.
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相比于傳統的電網技術,智能電網的發展具有獨特的結構和優勢。
1.1智能電網的結構特征
從我國現有的智能電網發展情況來看,智能電網的建設具有以下特點。
1.1.1高效運行和管理
目前,電網在運行中往往會出現一些問題。例如電網需要被動地適應負荷,很多設備和輸電網的利用效率還有待提高。同時,由于許多配電網的使用年限較久,很多設備和運行還有待進一步優化。智能電網在運行中能夠有效地解決這些問題。其在科學合理規劃基礎上,充分地發揮了信息技術管理系統和監控技術的優勢,提高了電網投資的效率,從而極大地增加了企業的經濟效益。
1.1.2電力交易的便捷性
電力交易的便捷性要求電網能夠在每一個交易機制精確地進行處理。智能電網能夠有效地實現這一目標。首先,智能電網能夠營造一個公正、合理、有序的電力市場,并且能夠快速、及時地處理各種電力交易。其次,智能電網還能夠對各種業務進行快速、簡單地結算,提高電力系統的工作效率。然后,智能電網可以根據市場和用戶的要求,建立科學的響應機制和服務平臺。最后,智能電網還可以適時地實現系統的自動化更新升級,以適應現代市場經濟的發展。
1.1.3電網極強的兼容性
傳統的電力網絡主要是以遠端集中式發電方式為主,智能電網則能夠對各種不同類型的電源及其裝置具有極強的包容性。由于電網涉及的行業領域非常廣泛,尤其是發電、環保以及制造等領域,對電網的要求更高。因此,智能電網以一個開放、兼容的網絡,促進電網結構的健康發展。
1.1.4經濟清潔
智能電網在電力市場和電力交易的有效執行下,能夠極大地提高資源的利用效率。通過引進先進技術和設備,改善各種輸電設備和變電站的運行狀況。同時,智能電網還能夠積極地適應大型且集中式的多種電源設備共同介入。尤其是大型風力發電和太陽光等可再生能源。智能電網在電力生產過程中還能夠有效地減少對環境的破壞和污染以及抑制溫室氣體的排放,從而滿足能源可持續發展的要求。
1.2智能電網的結構優勢
目前,智能電網的結構能夠實現傳統配電結構所不能支持的幾個基本功能。1)智能電網能夠綜合地考慮各種電力調節設備和分布式電源以及用戶電量管理系統的特點,從而有效地優化電網系統的整體性能。因此,智能電網不僅能夠保障電網運行的穩定性,而且還能夠極大地提高電力能源的質量。2)智能電網還能夠支持一些比重較高的分布式電源,進而提高電網運行結構的整體性和靈活性。通過集中發點和分散發電模式的結合,以及各種可再生能源的介入,使得整個電網與自然環境和諧發展。尤其是當電力系統發生故障時,智能電網能夠準確地對其進行定位,利用分布式電源進行局域性供電。3)智能電網技術還能夠建立一個可靠的數據信息平臺。智能電網在采集數據信息時能夠對電源管理各個單元、故障錄波數據進行有效地整合。同時,智能電網還能夠通過在線決策系統實現主網的自治和自愈。
二、我國智能電網技術的研究分析
2.1基于MAS的分布協調技術
MAS系統主要是包括MAS終端、MAS服務器和MAS管理平臺三個方面。其中MAS終端主要是通過網絡為用戶提供多種多樣的服務。因此,在實際的智能電網建設中可以根據需要,自定義安裝客戶端。MAS服務器主要是用于用戶或者企業內部。通過廣域網絡以及MAS服務管理平臺實現資訊的共享。MAS管理平臺則是指內部網絡與各大子網絡進行交流,從而對信息數據有效地整合。隨著各種智能電子設備的不斷發明與應用,智能電網也開始積極地探索。面向服務的體系結構的應用顯示了無可比擬的優越性。服務體系結構通過充分地發揮業務、技術和管理三者的優勢,對電力企業的應用建立三維模型,從而大大地增強了業務的高效性、技術的靈活性以及管理的有效性。MAS系統在智能電網中具有很強的伸縮性,并且為電力系統實現相互操作留有足夠的空間,進而從根本上對用戶資源進行有效保護。因此,相對于傳統的電網控制系統,MAS的分布協調能夠廣泛地應用于智能電網的各個層級之間的分布協調控制。
2.2電力設備相關技術
電力設備是電網運行的有效運作的基礎。電網系統運行中的電力設備主要包括輸電配電技術、高效能源材料技術以及電子電力技術等。輸電配電技術主要是在電網的建設中不僅需要利用容量較大、距離遠、損耗低等輸電技術,而且還需要探討相關的分布功能技術以提高電網整體運行效率。因此,輸電配電技術側重于對微型電網、特高壓絕緣等方面。高效能源材料技術主要是指在智能電網中發揮可再生能源的優勢以及新型技術和工藝的特點,實現清潔、高效、可持續生產。智能電網的發展需要借助先進材料技術作為支撐,提高能源材料的利用效率。電子電力技術是優化智能電網結構的關鍵組成部分,因此需要引起高度重視。目前,電網建設中的電子電力技術主要包括具有耐高壓性的電流電力電子器件、動態電壓恢復器以及統一潮流控制器等。此外,智能電網作為一個信息化高度集中的系統,做好網絡安全和信息安全工作顯得尤為重要。因此,智能電網技術還包括地網絡安全和信息安全維護方面的技術。例如對安全數據和信息的存儲和備份功能;網絡病毒的維護和查殺功能;網絡系統生存性的及時防護等。
2.3分布式能源的系統集成技術
智能電網中分布式能源主要是指分布式發電和分布式儲電以及需求響應資源。智能電網和傳統的電網發電具有很大的區別。智能配電網不需要親自參與發電。智能電網由許多的分布式電機組成,因此在運行中不僅可以和主網相互連接,而且還可以獨自運行。在實際電網運行中往往會由于技術因素和自然因素,小型的分布式發電機難以長期地穩定運行。所以需要針對不同的問題,對微電網進行智能控制。眾所周知,可再生能源具有不穩定性。因此,分布式儲能能夠有效地克服這一缺陷。未來的智能電網發展需要在儲能技術方面進行積極地研究。例如化學電池盒超大容量的電容器以及燃料電池等,都具有高效和高密度的優勢。分布式發電和蓄電池是組成分布式儲能的主要部分,因此需要電網從主網和本地微電源上獲取功率。因此,隨著電網的用戶數量不斷地增多,智能電網需要安裝相關的電能質量調整器。智能電網的主要任務是實現需求響應資源的系統集成,從而實現系統的協調運行。因此,智能電網需要對各種輔助設備和供電合同以及現貨市場等進行研發和調查。
三、結束語
篇5
“智能電網所帶來的新興電氣設備市場會改變傳統電氣設備制造商的格局,這是國電南自的歷史機遇。”國電南自總經理張國新這樣看待智能電網的發展契機。
3月2日晚,國電南自公告稱,公司擬向不超過10名特定投資者非公開發行不超過4600萬股(含本數)股票,發行價格不低于21.55元/股,本次發行股票募集資金凈額不超過7.8億元。
據悉,此次募集資金主要用于智能變電站自動化系統及電子式互感器、智能配電網自動化系統及智能開關、智能用電自動化系統、大功率風電機組控制系統及變流器、大功率高壓變頻調速系統、智能電廠自動化系統、智能一次設備在線監測系統等七個項目。資金投向仍是以“智能電網”為重點。
智能變電站自動化系統及電子式互感器項目建成后,達產后的生產能力為:智能變電站自動化系統400套,電子式互感器3000只。
智能配電網自動化系統及智能開關項目建成后,將形成智能配電網自動化系統20套,智能配電開關設備8000臺的生產規模等;智能用電自動化系統項目建成后,將形成的年生產能力為10套智能用電自動化系統主站,1000套電能量采集管理系統終端,5000套負荷管理終端和300000塊智能電表。
銀河證券分析師沈文春認為,從公司公布的增發項目看,涉及發、輸、變、配和用電等各個電網智能化領域。從募集資金投入看,公司欲借在智能電網研發中的先發優勢,進一步強化公司在變電站、配電和電廠自動化中優勢地位,并且向新的領域如風電機組控制系統及變流器、電子互感器、智能開關和智能一次設備在線監測系統等延伸。
借助此次增發項目的實施,預計公司在電力自動化領域的優勢將進一步延伸到智能電網時代,并使公司的業務進入智能一次設備領域。
從公司2009年三季度財務報表看,公司資產負債率達到近70%,財務費用占到經營收入的3.18%,財務壓力巨大。上述項目建成投產后,公司年銷售收入和利潤水平預計將有較大幅度增長,同時公司資產負債率也將大幅下降,有利于增強公司資產結構的穩定性和抗風險能力。
隨著國家電網公司與南方電網公司投資力度的增加,國電南自未來將明顯受益于數字化變電站的建設需求。
沈文春認為,國電南自是電力二次設備的龍頭公司,公司的主要業務,特別是電網自動化和工業自動化業務未來面臨較好發展機遇;由于提前布局,公司在智能電網建設中將占得先機。
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一、智能電網發展現狀及趨勢
智能電網,就是電網的智能化,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,是有機融合了信息、數字等多種前沿技術的輸配電系統。其發展目標是實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全。目前,美、日等世界發達國家正在啟動智能電網建設。我國也明確提出,以特高壓電網為骨干網架,構建具有信息化、數字化、自動化、互動化特征的統一的堅強智能電網。近年來,國家電網公司一直在努力打造具有信息化、自動化、互動化特征的統一的堅強智能電網,并計劃分階段推進堅強智能電網發展,到2020年,將全面建成統一的堅強智能電網。第一階段2009-2010年,為規劃試點階段;第二階段2011―2015年,為全面建設階段;第階段2016-2020年,為引領提升階段。據悉,國家電網公司以重要領域突破和條件成熟地區先行為原則,在發電、輸電、變電、配電、用電和調度等環節選擇了基礎條件好、項目可行度高、具有示范效應的9項工程作為首批試點,全面啟動堅強智能電網試點工程。
智能電網發展潛力無限,誰捷足先登誰就能分一塊未來市場“蛋糕”。有資料顯示,全球智能電網市場規模在1.7萬億美元左右,而中國智能電網潛在市場規模超過1萬億元。因此,無論是在消費市場,還是在制造業,都蘊含著深不可測的財富空間。
二、揚州發展智能電網產業所具有的優勢
(一)具有一定的相關產業規模優勢
據統計,2008年底,揚州新能源產業規模以上企業25家,實現產值51億元。太陽能光伏產業已初步形成了“多晶硅一單晶硅一硅片一太陽能電池及組件一光伏照明(發電)”較為完整的產業鏈條;2008年底,全市輸配電及控制設備制造行業和電線、電纜、光纜及電工器材制造行業規模以上企業分別為69家和125家,實現產值53億元和293億元,分別比上年同期增長53.1%和33.4%。
(二)具有一定的相關產業基礎優勢
智能電網產業涉及的產品和技術領域十分廣闊,結合揚州相關產業實際,重點發展與其相匹配的新能源發電和并網設備及器件、輸配電設備及線纜、電力電子器件及裝置、量測與通訊設備及器件、電源和儲能系統及器件、高效能源材料、用戶端智能設備及器件以及智能電網應用軟件等產業。目前,揚州發展智能電網產業基本形成了新能源發電、儲電、輸配電、變電、用電設備等相對完善的產業鏈。以順大、晶澳、尚德等企業為代表,在光伏材料、電池及組件產品已形成較大規模的生產能力,產品及工藝技術國內領先。寶勝集團的高壓、超高壓電纜及附件產品、開關柜、變壓器、母線槽、橋架等輸配電產品取得各類科技成果200多項,申報專利110多件。
(三)具有一定的相關產業集聚優勢
在太陽能光伏產業方面,分別形成了揚州市經濟技術開發區太陽能光伏產業園和LED產業園、高郵菱塘光電科技產業園、儀征太陽能光伏照明產業園等產業集聚區,產業集聚度不斷提高;在電線電纜產業方面,形成了以電力電纜為龍頭,裸電線、繞組線、電氣裝備用電線電纜、通信電纜(含光纖電纜)以及各類專用特種電纜等多品種生產格局,銷售市場覆蓋全國;在輸變電裝備產業方面,在寶應比較集中,有5家企業為世界500強企業獨資或合資合作經營企業,輸變電裝備產業的總量占全縣工業總量近50%,2009年8月,省機械工業聯合會授予寶應縣“江蘇省輸變電裝備產業制造基地”稱號。
正是有了這樣的基礎,揚州才將智能電網產業作為加快產業轉型升級,打造新的支柱產業,發展創新型經濟的戰略決策。
三、多措并舉推動智能電網產業發展
揚州對智能電網產業特別重視,市委、市政府超前謀劃,精心組織,初步編制了智能電網產業發展規劃和應用示范城市規劃,為產業下一步發展奠定了堅實的基礎。要想在智能電網產業上做好做足這篇文章,分享這塊“蛋糕”,應繼續搶抓機遇,迎難而上,先人一步、快人一拍,把智能電網產業放在更加突出的位置抓好抓實,搶得發展的主動權,爭取到2015年,把智能電網產業打造成千億級的產業集群。
(一)注重規劃完善
密切關注世界前沿科技發展方向,立足長遠、放眼全球,結合年底前將要出臺的國家電網發展規劃,找準創新的著力點和突破口,向國際一流看齊。進一步修改和完善規劃,不斷為智能電網注入新的內涵。規劃要突出重點,進一步明確產業重點發展方向和目標。明確產品和項目的選擇重點,明確技術攻關的重點等。規劃要體現特色,進一步明確目標定位和產業定位,結合揚州產業特點,努力放大自身優勢,彰顯揚州特色。
(二)注重技術攻關
要進一步加強智能電網關鍵技術的研究,摸清揚州產業發展和技術積累的實際,在此基礎上,找準突破關鍵技術的切入點,有所為,有所不為,彰顯特色,提高揚州智能電網產業的核心競爭力。要注重企業技術創新體系建設,加快研發機構完善和升級,加強產學研合作,加大技術研發和產品創新力度。努力使企業成為智能電網產業技術研發、技術投入和成果轉化應用的主體;要注重智能電網相關技術資源的統籌,形成技術研究合力,圍繞關鍵領域,聯合國內外知名科研機構,開展智能電網關鍵技術研究和重大項目協同攻關,并將同時進行成果轉化和產業化,推動智能電網核心技術突破;要盡快研究和制訂智能電網相關產品國家技術標準,掌握業內產品制造的話語權;要注重智能電網產業的品牌建設,爭取獲得“國家智能電網產業化基地”稱號,同時爭取一批企業和產品獲得省以上品牌,打響品牌,擴大產業的影響力和知名度。
(三)注重政策扶持
認真落實國家、省出臺的各項扶持政策,結合實際制定出臺本地的智能電網產業扶持政策。扶持政策突出對智能電網產業重大投資項目的落地、重點技術攻關和成果轉化項目的實施、重要產業鏈項目的突破、領軍型人才的引進和應用示范項目建設進行重點扶持獎勵。進一步優化服務環境,對智能電網產業重點扶持項目優先安排用地計劃,加大財政扶持力度,簡化審批程序,實行收費減免,努力通過建設“政策洼地”,打造產業高地。
(四)注重招商引資
突出加快產業項目集聚,不斷創新招商理念,改進招商方式,精心策劃和包裝產業招商項目,明確招商方向和對象、實施主體和責任主體、項目實施時限等,重點瞄準國內外相關產業的大公司和大集團,爭取盡快在引進一批技術含量高、關聯度大、帶動性大、投資體量大的龍頭型、關鍵型項目上取得突破,在引進國內電網公司投資開發、聯合開發和重組合作上取得突破。
(五)注重人才集聚
突出加快人才資源集聚,要像招商引資一樣招才引智,既要“筑巢引鳳”又要“引鳳筑巢”,切實加大智能電網產業人才的引進、培育、培養和培訓力度,采取更加有效的手段和方法,加快引進支撐智能電網產業發展的急需人才、高級技術人才和領軍型人才。開展智能電網人才培養工作,努力造就結構合理、素質過硬、能力突出的科技攻關團隊、技術專家群體以及專業化人才隊伍,為揚州智能電網產業發展提供堅強的智力支持和人才保障。
(六)注重應用示范
抓緊智能電網展示項目建設,邀請國際知名公司參與揚州智能電網模擬示范展示廳的設計建設,展示國外在智能電網方面的尖端技術、研究成果和最新的產品,為企業進人智能電網產業提供技術研發和產品開發的方向指引。在做好展示的同時,建好孵化器,招引企業和人才早入駐、早研發、早出成果。建立小型智能電網應用示范,結合“太陽能屋頂計劃”、“金太陽示范工程”,安裝智能電表,實現光伏發電并網運行和電力的雙向調配智能管理。
(陳驥江、董書棟整理)
公示
篇7
關鍵詞 智能電網;云計算;存儲
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)104-0204-02
0引言
云計算通常簡稱為“云”,通過 Internet 按需交付計算資源和按使用付費的基礎架構。隨著我國經濟的發展,傳統的電網狀態監測與診斷已無法適應經濟的發展,其主要是以單臺設備為目標,這種情況下的監測裝置種類多、功能和接口不同以及孤立運行等。這些導致了電網的升級和維護更加困難,無法共享監測數據,無法統籌分析各設備的運行狀況,也無法及時做出經濟有效的檢修政策,更無法達到智能電網監測全景狀態的目標[1]。2012年,電力行業花費在智能電網改造上的費用已經高達236.8億美元。支出的增加顯示了行業的增長趨勢,僅2012年全年已經占到整個智能電網開支的48%。為使智能電網能夠可靠存儲和高效管理需要全部信息,構建基于云計算的智能電網信息平臺及該平臺的體系結構,并探究新方法的可行性、優勢及需要解決的問題。因此,為建立安全、穩固、快速、數據共享的智能電網信息平臺,提出了云計算的智能電網信息平臺。
1什么是云計算技術
云計算通過提供有用的、快速的網絡訪問,在計算資源共享池選擇可配置的資源,可以快速的擁有這些資源,不需花費大量時間進行管理,這樣就減少和服務供應商的交互。
在個人計算機和互聯網兩大變革后,云計算被看作第三次IT浪潮,它將帶來生活、生產方式和商業模式的根本性改變[2]。“云計算”概念是Google首席執行官埃里克·施密特于2006年在搜索引擎大會(SES San Jose 2006)首次提出。
云計算技術的出現讓很多網絡技術專家認為,這將會改變整個互聯網產業的現有格局。因此,云計算技術得到很多大型互聯網企業的青睞,他們都爭相研究云計算的相關服務,以及百度、阿里、著云臺等國內業界都在其中。現在云計算技術主要應用于互聯網、商業和科學計算等領域,但對于云計算的研究并不深入。
2 基于云計算的智能電網信息平臺
2.1智能電網信息平臺引入云計算技術的體系結構
在參照云計算體系結構的基礎上,并結合智能電網信息平臺的具體需求,構建基于云計算的智能電網信息平臺體系。這種信息平臺技術架構應該包括如4個層次:1)基礎設施層: 通過運用虛擬化技術抽象計算機、存儲設備等資源,達到信息平臺內部流程自動化和使資源管理優化,集合虛擬化后的硬件資源的功能;2)平臺層:整合通用和重用的軟件資源,監控Web服務器集群和數據庫服務器的運行環境。用過優化““云中間件”來適應電力業務對可伸縮性和安全性等方面的突出要求;3)業務應用層:云上應用軟件的集合包括業務軟件的電力安全生產與控制、電力企業經營管理等領域;4)服務訪問層:基于云計算的智能電網信息平臺的商業模式,云計算通過運用IT的方式給用戶提供服務, 并且針對不同應用級別,即平臺即服務和軟件即服務,使電力企業用于得到滿意的服務。
規模龐大、業務種類眾多是智能電網信息平臺的特點,因此,需要對智能電網的信息平臺進行簡化設計。接下來將根據上面所述關于云計算的智能電網信息平臺的體系,從智能電網設備狀態監測為出發點,探究智能電網狀態監測云計算技術的應用[3]。
2.2 智能電網狀態監測云計算平臺的設計
從智能電網狀態監測的狀況和開源云計算技術來看,云計算平臺要采用廉價的服務器集群,并憑借虛擬機虛擬化資源, 以分布式的冗余存儲系統,及列存儲的數據管理模式對數據進行處理,這樣使智能電網對海量狀態數據進行管理時,更加安全、高效。而且,基于MapReduce的狀態數據通過評估、診斷和與預測狀態,來實現高性能的并行計算能力和開發通用的并行算法環境[4]。
采用廉價的服務器集群,是因為不需要相同的服務器類型,且又可以充分利用供電公司閑置的大量服務器資源。這樣做還能大幅度降低成本,憑借虛擬機使資源虛擬,并提高設備利用率。可是,這種廉價服務器集群是有缺陷的,就是機器易出現故障[5]。因此,要運用分布式的冗余存儲系統來存儲數據,就可以提高數據可靠性。
2.3存在的難題
云計算作為一種剛興起的分布式計算技術,還是處于初期階段。因此很多難題還需深入研究,如虛擬機、數據管理、能耗管理和云安全等等。云計算技術在智能電網中的運用也存在很多問題。但安全性是眾多問題中需重點要解決的一個挑戰性問題。
3結論
隨著電力行業規模不斷變大,智能電網信息平臺也承受著很大壓力,需要引入新的技術來改善和保障智能電網的運行。云計算技術超大規模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可伸縮性和按需服務等優勢,非常適應智能電網的實際需求,因此,智能電網引入云計算技術可以極大促進智能電網信息平臺的完善。但由于云計算技術是新起的,對其研究還不夠深入,文中基于云計算的智能電網信息平臺的構建提出了一些自己的看法。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:智能電表;智能電網;數據處理
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)26-0050-02
1 智能電網系統
為滿足我國社會進步與發展的需求,大眾無不希望以數字信息網絡技術來連接資源開發、儲送、轉化、輸配電、銷售、儲能以及其他相關服務與終端使用客戶所涉及的電氣化設備,并基于智能控制系統完成對能源轉化與供能的控制過程,主要包括精確供能、對應供能、互助供能和互補供能集中方式。這樣一來,能源使用的效率和供用安全性能得到大幅度提升,且將污染問題控制到最低程度,保證能源開發與投資效益的合理平衡關系。以上便是智能化電網建設的基本思想。
1.1 智能電網的定義
智能電網系統指的是電網系統的智能化,簡稱為“電網2.0”。電網2.0主要依附于傳感技術、監測技術、控制理論和其他決策支持系統技術,在保障智能電網的安全性、可靠性、經濟型和高效性方面具有顯著優勢,并能良好滿足與環境融合和實現安全生產目標,滿足新世紀社會用電用戶的電能容量、電能質量兩個方面的要求,同時提供多種不同形式的接入、啟閉和資產運轉。
1.2 智能電網系統的特點
1.2.1 智能電網系統的效用
智能電網系統主要包括三方面效用:
①通過傳感器實時監控發電、輸配電和供電設備的運轉情況。
②將獲取數據利用網絡采集系統進行有效采集和優化整合。
③分析數據、挖掘數據,以便優化管理整個電網系統的運轉過程。
1.2.2 主要優勢的智能電網系統
①自愈系統和自我適應。
即時監控電網系統的運轉情況,即時查找、診斷和治理安全故障及隱患;存在少量的人工干預,隨時隔離安全故障并自我修復、自我適應,規避大面積停電的情況出現。
②安全穩定。
準確辨識人的主觀行為或自然發生的擾動,并即時做出相應的反應,特別在受到自然災害、外部損壞或黑客攻擊狀況下,首先保障的是人身安全、設備安全和電網系統的安全。
③良好的經濟性。
智能電網系統在優化資源利用與配置、提升電氣設備傳送容量和利用效率方面較為突出。而在不同地區也能做到合理調配,可以對電力供應的缺口進行適當均衡。應廣大電力市場的競爭需要,動態的電價收費制度也能確保整個電力供用系統的有序進行。
④良好的兼容性。
與大容電源的集中接入可以良好兼容,也能與發電過程中的分布式形式完美接入,且能以應用現有可再生資源來滿足電網建設與生產和社會、自然之間和諧共同發展的基本要求。
⑤用戶交互。
智能電網系統可與用電客戶之間形成良好的交互關系,為廣大用電客戶提供高質量的電能。智能電網系統的運轉、供電銷售與市場無縫銜接,并利用市場競爭和市場交易來加強市場主體在電網安全管理方面的參與度,以此大幅度提升智能電網系統的運行安全性和穩定性。
2 智能電表
智能電表作為整個電網系統的終端,其功能仍需涉及普通電表計量,并配合智能電網和使用新型能源還具備如信息分析、存儲和即時監控、自動化管控和多通道數據傳輸等功能,它支持雙向計電、階梯式定價、分時段定價和峰谷式定價等多種可以滿足實際需要的方案,也作為主導分布式用電計量、雙向通道交互服務平臺、智能節電和智能區域供電的技術基礎。
2.1 智能電表的構成及工作原理
智能電表是由測量單元、數據處理單元、通信單元等組成,是具有電能量計量、信息存儲及處理、實時監測、自動控制、信息交互等功能的電表。智能電表是通過對電壓和電流實時采樣,再由電表集成電路對采樣電壓和電流信號進行處理,并轉換成與電能成正比的脈沖輸出,再通過單片機進行處理、控制,把脈沖顯示為用電量并輸出。
2.2 智能電表的特點
筆者認為智能電表和一般計量電表的區別主要有以下幾點,見表1。
智能電表包含一般計量電表的基本功能,除此以外,它還具有如下幾方面優勢。
①自愈系統。與智能電網系統相同的,智能電表也擁有自愈功能,如電表發生故障,不存在人為干擾的前提下,電表可以自動激發故障應急裝置,以此保證故障被快速隔離,且完成自我恢復過程。智能電表的故障一般發生在內部程序,與一般計量電表比較來看,智能電表所表現的功能更為強大,且構件較多,利用的通訊形式呈多樣化,內部程序的集成化相當復雜,在發生故障率方面較一般計量電表要更為頻繁。因此看來,智能電表必需擁有自己的一套自愈系統,若智能電表發生故障,該系統即可自行實現自我診斷、故障隔離、系統重裝機啟動的過程。
②客戶交互。智能電表與用電客戶之間的交互往往是通過表計管理系統與客戶終端的往來通訊實現的,如光線傳送、載波傳送和無線電波傳送等,以上通訊方式均可實現表計系統和客戶終端二者之間的即時信息交互,且不會受到外部環境的影響。
③安全穩定。不管是一般計量電表,還是智能電表,安全穩定是必然要考慮的,智能電表擁有多道安全系統防護裝置,在規避無意侵入和非法篡改等多個方面具有突出優勢。
④增值服務。智能電表可對終端客戶進行用電計量,除此以外,還能為廣大用電客戶提供一種面向未來的增值服務體驗。比如說,終端客戶利用電腦聯接智能電表,也可以直接聯入因特網絡進行上網。
⑤在線監測。智能電網面向廣大用電客戶施行的是即時電價。輸電企業可以利用智能電表向每一位客戶及時用電價格信息,于在線狀態下即可監測收取用電費用,且能夠發現是否存在偷電情況。
3 智能電表在智能電網中的應用
利用智能電表對智能電網內每一位用電客戶終端進行用電計量,即時監控整個智能電網系統是其最為突出的意義,也是供電企業在生產運營過程中可以準確把握產品去向的重要工作。智能電網系統通過連接每一處智能電表,形成網絡,再由基于高壓電表的區域電網進行實際監測。智能電網信息系統體系結構圖,如圖1所示。
據圖1所知,智能電表實際上扮演者用電信息采集的作用,整個系統的基礎數據來源于此。智能電表能夠采集的基礎數據涉及有功、無功正向和反向電能數據;電壓、電流、頻率和功率等負荷記錄;失壓、斷相、編程、校時、遠程控制拉閘、開表蓋、電表清零等事件記錄數據。
3.1 狀態預估
當前,配電網側的潮流分布信息一般不夠精確,我們可以在用戶側增設一些監測節點,獲取一些較為精確的負載記錄和網損記錄,以此規避電網內電氣設備的過負載或電能質量不斷惡化的情況發生。與此同時,將監測數據信息進行優化整合,可以良好校核未知狀態下的預估結果和檢測數據的精確性。
3.2 監控電能質量及供電穩定性
不管是智能電網運轉需要還是用電客戶終端需要,保證電能質量和供電的穩定性是關鍵。利用智能電表來即時監測電能的質量和供電狀況,便可以及時且準確地接收或反饋用戶終端的投訴情況,預先采取一定措施來防范電能質量故障。
3.3 用戶側的負荷分析建模及預測
首先,通過智能電表獲取用戶終端的用戶側基礎信息,即可對各種用電情況進行相應的典型性分析和趨勢分析。
其次,在完成各類負荷分析的基礎之上,融合外部氣象條件對各種客戶重點的歷史記錄進行相應因素的分析和主成分分析。
再者,以上兩條為基礎,構建負荷預判模型,從中短期來考慮用戶側的負荷情況。
最后,考慮社會因素、經濟因素和整治因素,構建相應的預判模型,采取組合法完成對用電終端用戶側的負荷預判。
3.4 搭建防偷電平臺
按照不同的低壓配電挽留過拓撲結構和智能電表采集基礎數據的性質,即可模擬出防偷電平臺系統的大體框架,有效規避偷電行為和惡意破壞電力設備行為的出現。嚴謹隨時可能發生額設備故障和安全質量隱患,利用即時傳送的用電計量參數和故障特征,有利于配電人員及時準確地預判或處置故障或隱患。
3.5 用戶能量管理
利用智能電表采集的基礎數據信息,可以構件用戶終端的用電能量管理系統,為廣大用電客戶提供能力管理服務體驗,滿足室內環境監控(如溫度控制、濕度控制盒照明控制等),最大程度地降低能源消耗量,保證能夠實現節能減排的終極目標。 (上接51頁)
4 智能電表的發展困境
智能電表在未來發展中的主要困境有如下幾個方面。
4.1 成本控制
不管是電表加工廠還是用電客戶終端,成本控制永遠都是他們關系的焦點。因智能電表與當前應用的普通計量電表相較而言,它擁有更多依賴于高新技術手段的功能,在造價成本方面勢必要高。同時,智能電表尚處于推廣伊始,加工廠產量尚小,且優質產品率并不能得到很好的保障,這樣也會造成成本過高。
4.2 安全穩定
智能電表的高效性、安全性和穩定性是我們應該自始至終需要考慮的問題之一。除此以外,智能電表的通訊形式呈多樣化,不同的通訊形式和加密手段的選用也是當前面臨的一個嚴峻考驗。我們可以想象,未來我國智能電網建設在網絡化方面必然要不斷深入,智能電表也會全面普及,如何立足于日益復雜的網絡環境是不容忽視的問題。
4.3 自動化和智能化
智能電表有別于一般計量電表的地方在于智能化和自動化,它可以通過預先輸入編程,設備即可在既定程序下合理運轉,而能夠自己診斷和自己解決的故障往往都是人的一種預判和總結,該設備其實并沒有實際意義上的“自我思考、自我動手”的能力。倘若智能電表遇到前所未遇的故障,它就無法實現自偵自愈。那么,如何真正實現智能電表具有自我思考的功能是未來發展的一個困境,也是未來繼續發展智能電表的重心。
參考文獻:
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篇9
【關鍵詞】智能電網信息;通信技術;關鍵問題
1前言
隨著能源種類和數量的不斷減少,以及國家對節能環保的高度重視,電力行業正在不斷加快推進對新能源的開發與利用力度。而考慮到用戶對電能質量要求越來越高,用電負荷也在逐漸加大,因此建設智能電網已經勢在必行。考慮到智能電網具有良好的靈活性、安全性和經濟性,故而也成為我國電網的重要發展戰略之一。本文將在此背景之下,立足于智能電網的具體概念,分析研究智能電網信息和通信技術關鍵問題,希望對智能電網的優化與完善提供必要的幫助。
2智能電網的具體概念
智能電網也被人們稱之為智能化的電網或者是電網智能化,是電網技術升級發展下的最新產物。智能電網通過將信息和通信技術作為至關重要的技術支撐,通過運用大量的先進技術、設備譬如高速傳感器等等,在全新的建設理念下建立起具有較高科學性與合理性的決策支持系統,用于完成能夠實現高速信息傳遞的電網系統高集成建設,從而確保電網具備更高的安全可靠性與經濟高效性[1]。
3智能電網運行的實際特征
3.1擁有自愈功能
在智能電網當中,自愈功能是其一大運行特點。所謂的自愈功能具體來說指的就是當由于突然遭受諸如雷擊、地震、火災等自然災害或是人為造成的突發事故而使得電網被迫受到損害時,系統通過實時對電網狀態的監督與管理,使得電網自身能夠迅速診斷出故障原因,并且利用內部系統當中的定位功能鎖定故障位置,對其進行隔離和修復,從而有效保障電力系統得以安全穩定運行。
3.2安全性比較好
在智能電網的安全性范圍當中,不僅包含保障電網供電安全,同時也囊括了變電站、用戶、終端設備之間的通信數據信息的安全。當前在智能電網通信技術當中,光纖通信已經得到廣泛使用,這主要是由于光纖有著龐大的數據流量,并且同其他通信方式相比,光纖擁有更高的通信質量,因此在保障智能電網安全性方面可以發揮出其強大的優勢作用[2]。
3.3兼容集成并存
智能電網當中的兼容性與集成性也使其最具有代表性的兩大標志。智能電網的兼容性主要表現在能夠兼容任何數據形式,即對不同的數據格式提供支持,另外對于不同廠家生產的不同標準的設備,也同樣可以在智能電網中進行互通運行。除此之外,智能電網的兼容性還體現在能夠精準控制不同用戶的用電需求,進而確保其能夠充分滿足用戶的多樣化需求。
4智能電網信息和通信技術關鍵問題
4.1光纖通信技術
智能電網當中的光纖通信技術,具體而言指的就是利用光纖作為通信媒介,使得數據之間能夠實現互通進而完成傳遞信息的技術。通常情況下傳統光纖通過運用MPLS技術能夠從原來的2M擴大至100M,進而降運行成本壓縮至最低,幫助電力企業實現經濟利益最大化的目的[3]。現階段智能電網光纖通信技術當中需要解決的關鍵問題就是選擇架設、更換加夾掛式光纜型式。在網絡建設方面,智能電網常常會選擇使用POGW、ADSS等光纜,其中POGW光纜具備重復架設的優勢,因此能夠使得工程量大大減少并幫助電力企業有效降低成本,與此同時該光纜在傳輸信號方面損失比較小,更適用于長距離的信息傳輸。但其一大重要劣勢在于OPGW光纜容易遭受雷擊。但ADSS則由于以低密度材料為主因此不僅不易遭受雷擊,且施工比較方面,不會對輸電線路造成較大影響,但其比較容易出現電腐蝕的情況。因此OPPC光纜比較適用于新建線路特別是信號需要長距離運輸,而對于老舊線路而言則推薦使用ADSS光纜。
4.2電力通信技術
電力通信技術也同樣是運用在智能電網當中的一項重要技術,但目前在電力通信技術運用方面也存在些許問題,其中以載波頻率比較低、電力線纜射頻干擾以及缺乏良好的兼容性為主。由于較低的載波頻率這一特殊性也使得絕大多數類型的電力線纜無法對其進行替代;而欠缺良好的兼容性使其很難與互聯網當中運用廣泛的TCP/IP協議進行兼容,因此為新技術的應用增添了巨大的困難。而為了有效解決電力通信技術中的關鍵問題,筆者認為需要進一步加大對新型信息承載材料進行研究和開發力度,盡可能減少電力線纜的使用問題,與此同時將BPL標準作為指導努力攻克電力線纜與互聯網協議難以兼容的問題。
4.3信息安全技術
智能電網信息的安全性問題也是當前智能電網信息和通信技術當中需要加大重視力度的一大關鍵性問題,電網內部設備無法正常運行、工作人員的操作失誤以及網絡黑客的惡意攻擊等均對智能電網信息安全造成了極大威脅,而一旦信息完整性被破壞將有可能導致整個電網出現癱瘓[4]。為此工作人員需要嚴格控制接入電網的設備,拒絕任何非系統授權或許可的設備接入電網。其次還需要利用先進的數據信息認證技術,譬如說離線注冊各個終端設備并為其分別分配密鑰,使用IBE策略下的訪問控制和認證技術確保接入的終端設備具有合法性等等,從而有效保障智能電網信息的安全。
5結語
總而言之,就目前的形勢來看,未來的電力行業必將朝著智能電網的方向發展,這也是社會發展的內在需求,是實現電力行業長久穩定發展的根本保障。但是現階段在智能電網信息和通信技術的具體使用過程當中仍然存在諸多的問題,對提升智能電網信息的安全性、可靠性以及電力行業的可持續發展均產生了較大的阻礙影響。為此,相關部門需要結合實際情況,立足智能電網的具體運行特點,積極采取行之有效的方法與措施,對智能電網信息和通信技術不斷進行優化與完善,從而真正實現智能電網的建設與落實。
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關鍵詞:智能電網 電力技術 電力系統
中圖分類號:TM72 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)07(a)-0065-02
1 智能電網的概念
1.1 智能電網的發展
我國國力日益強盛,經濟建設飛速發展,社會的生產生活離不開電力能源,隨著我國“大眾創新”口號的提出,社會活力被激發,不但使工業企業用電量大幅上升,而且人民生活用電量也得到提高,作為關系民生的電力行業必須進行產業升級才能滿足人民對于電力能源的需求。智能電網的應用可以優化電力資源配置、防止電力系統超負荷運轉造成電力系統的故障問題,同時在保證電力的正常運轉和輸電質量方面也發揮著重要作用,滿足了用戶對電力質量上的所有要求。關于智能電網系統的研究是在國外最先開始的,我國在近幾年也逐漸加強了對智能電網的研究力度,雖然研究起步較晚但是卻取得了豐碩的研究成果,廣泛地應用于電力生產的實踐當中去,取得了良好的效益。從本質上來講,智能電網系統是多種技術綜合應用,其中集合的信息處理技術、監控技術以及通訊技術等使智能電網在電力系統的運轉過程中可以對輸配電過程進行監控,有效控制電流流動方向,并且及時地對信息進行記錄和處理。在電力系統中應用智能電網系統,極大地提高了電力企業的工作效率。此外,智能電網還有利于研究電力供應中發生的問題,對相關問題研究采用行之有效的促進措施,保證整體電力系統的穩定。
1.2 智能電網的優勢
智能電網在電力技術以及電力規劃上有著巨大的應用優勢,具體體現在以下幾個方面:第一,在節約能源方面,智能電網系統有著不俗的表現。智能電網使電力系統運轉的幾大關鍵環節有機的結合在一起,智能電網系統中的智能化系統,可以對電力系統運轉過程中的問題進行自我糾正、自我調節,智能電網在操作中采用自動調節和控制方式,節約了大量的人力資源,使以前需要進行大量相應工作的人員解放出來,促進了人力資源的高效利用。在電力供應過程中,智能電網能夠對各個關鍵環節的能源消耗進行把控,降低供電過程中的能源損失,為企業效益的提升做出了貢獻。第二,智能電網系統自身具有良好的抵御風險的能力,這里的風險主要分兩部分:來自網絡中病毒對于軟件的侵害,來自外界物力的侵害。智能電網系統能夠對自身的網絡安全系統進行不斷的更新升級,保證其自身的網絡安全防御系統處于最新版本,使電力系統的運轉在任何情況下都能穩定輸出電力能源。智能電網的自動控制處理系統能夠在其自身部件受到外部損害時,在系統運行上進行診斷,對于不能工作的部件在系統上進行分離,不讓損害部件影響整體系統的高效運轉,保證系統的工作性能。第三,智能電網在運行過程中不僅僅可以減少供電過程中的能源損耗,而且其自身的運行模式也是低能源消耗模式,在電力系統規劃和電力技術上實現了低碳環保的目標,符合國家倡導的可持續發展和建設節約型社會的戰略要求。基于這些優點,在未來智能電網將會在全世界的范圍內得到更廣泛的應用和發展。
2 在電力技術和電力系統規劃中智能電網的應用分析
2.1 通信技術
通信技術運用到智能電網中,使得智能電網更加便捷且功能齊全、使用范圍廣泛,不僅能夠有效地對各個電力供應時的節點精準的監控,并且能夠自動將監控內容進行反饋實時記錄。這樣一來,提高了對智能電網的監控和通信等功能,使得智能電網能夠做到既能不斷應用信息功能實時地對電力進行快速反饋相互交換,又能對實時反饋的信息針對性地做出快速調整,找出節點出現的問題進行校正。因此,通信技術的應用不僅提高了智能電網的功能,更使得智能電網的智能化突出明顯。
2.2 大容量儲能技術
電力儲存質量的高低是供電企業在電力供應時能否提高供電時輸出效率的重點,也是能否提高供電企業競爭力和經濟效益的關鍵環節。因此,智能電網中加入大容量的電力儲能技術就可以使智能電網電力效率和電力儲存得到大幅度提高,增強一定的工作效率。
2.3 專家系統
專家系統目前是一項先進的技術,專家系統擁有對已知信息解決問題、分析結果,還具備對電網目前的狀況進行預判,提示有幾率出現的隱患,預防電網運行中出現安全問題。這樣智能電網就可以對已知情況進行預測和解決,對未知隱患進行提前排查及早預防。專家系統在智能電網中的應用和設計真正地讓智能電網更智能,使得各個功能集于一身,做到真正的智能且功能強大。
2.4 固態表計
此項技術的研究目的主要是用于對電力維護和對評估電網設備的狀況進行檢查,與此同時,表計的方式去讀數據更能直觀的感受并防止竊電和減緩電網阻塞等問題,及時與用戶溝通以此來提高安全系數。
2.5 超導技術
如大家所了解的,長時間的超高壓輸電的耗損很大,但是通過超導體就能大大降低耗損,如今科技的進步,超導體已經不斷地被發現利用,而我們的智能電網就可以使超導輸電變得更加實用廣泛且節約。如果能夠充分發揮超導體方面的應用技術,那么提高電網的傳輸功率和供電的質量以及電力的生產效率將會有很大突破。
3 結語
智能電網從誕生到應用,因其自身的優點使得電力技術和電力系統規劃方面問題得到了有效的解決,智能電網作為國家電力發展的必然趨勢,對其的應用還需進一步地進行研究。我國已經進入全面建設智能電網的階段,促進了我國加速實現“兩個一百年”的偉大目標,同時智能電網的不斷應用也使得電力能源的質量不斷提升,滿足了人民群眾對于電力的需求,促進社會進一步貢獻出來自電力事業的一份力量。
參考文獻
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