時(shí)間:2023-03-17 18:11:03
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用戶體驗(yàn)游電費(fèi)價(jià)格、停電率、階梯電價(jià)等方面。電力公司需要根據(jù)不同的需求進(jìn)行調(diào)整,用戶體驗(yàn)的改善也是智能電網(wǎng)的工作目標(biāo)。
(2)電網(wǎng)自我控制能力的提升
當(dāng)前,我國電網(wǎng)制動裝置還未具有評估事態(tài)發(fā)展的能力。因此,我們必須不斷加強(qiáng)評估動態(tài)安全來做好預(yù)防性控制。智能電網(wǎng)正是面臨系統(tǒng)故障時(shí),能夠?qū)⒃搮^(qū)域予以隔離,有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
(3)能夠切實(shí)提高電網(wǎng)運(yùn)行效率
除去運(yùn)行優(yōu)化與資產(chǎn)管理以及降低使用率成本以外,智能電網(wǎng)還通過使用儲能、高溫超導(dǎo)、電子等新技術(shù)對電網(wǎng)進(jìn)行了改革。以高溫超導(dǎo)技術(shù)為例,該技術(shù)的應(yīng)用僅通過狹窄通道即可實(shí)現(xiàn)電力的大量傳輸,且電壓網(wǎng)損接近零。
2智能電網(wǎng)技術(shù)體系主要內(nèi)容
2.1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
我國多年來一直采用較為傳統(tǒng)的放射電網(wǎng),這樣的電網(wǎng)如果發(fā)生線路方面的故障,很難以最快的速度恢復(fù)正常供電。由于智能電網(wǎng)中的靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是構(gòu)建智能電網(wǎng)最為基礎(chǔ)的物理結(jié)構(gòu)。一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)方面的故障,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以迅速的將其控制于最小范圍內(nèi),給快速恢復(fù)供電提供了必要的條件。因此,配電體系的側(cè)面發(fā)展循環(huán)網(wǎng)絡(luò),并設(shè)置環(huán)形總線與微電網(wǎng)。這樣才能控制雙向流向,并保證電路間的交換功率。
2.2智能電網(wǎng)中的測量及傳感技術(shù)
該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、分時(shí)段的用戶管理。例如:可以對分布式設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,還能及時(shí)監(jiān)控到智能儀表、傳感器、測量裝置。通過傳感器與測量系統(tǒng)的有效結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)智能控制的目標(biāo)。智能電網(wǎng)研究中,我們最為急需的就是精度高、能耗低的傳感技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)。
2.3智能電網(wǎng)中的專業(yè)芯片技術(shù)
該技術(shù)是智能電網(wǎng)的核心技術(shù)部位。電網(wǎng)中的芯片升級后可以實(shí)現(xiàn)眾多功能。智能芯片所包括的主要種類有:通信體系芯片、控制芯片、時(shí)間芯片、計(jì)量芯片和驅(qū)動芯片等等。
2.4智能電網(wǎng)中的通信技術(shù)
智能電網(wǎng)正常構(gòu)建與運(yùn)行離不開通信技術(shù)。雙向、高速集成、實(shí)時(shí)的通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)正常運(yùn)行的基本保障。通信技術(shù)不但能實(shí)現(xiàn)信息的雙向傳輸、實(shí)現(xiàn)互動,還能應(yīng)用量測技術(shù)進(jìn)行連續(xù)、實(shí)時(shí)的檢測和校正電網(wǎng)中的各項(xiàng)參數(shù)。進(jìn)而使用相應(yīng)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的自愈目的,并接受更加完整的信息。
2.5信息安全與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
由于智能化電網(wǎng)是科技化與信息化相結(jié)合的系統(tǒng),其安全內(nèi)涵較傳統(tǒng)電網(wǎng)要高很多。這就對智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)與信息安全加倍防范。當(dāng)前較為常見的安全技術(shù)有:新密碼技術(shù)、實(shí)時(shí)鏡像備用、信息信任體系、病毒防護(hù)技術(shù)、惡意入侵防御技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲安全、實(shí)時(shí)主動防護(hù)等等。
2.6智能電網(wǎng)中的智能化設(shè)備技術(shù)
為提升電力系統(tǒng)的工作性能,我們必須在智能電網(wǎng)中使用最新電子設(shè)備。新技術(shù)與設(shè)備的使用能提高功率密度、成產(chǎn)效率、供電可靠性以及輸配電系統(tǒng)性能。此外,我們要在負(fù)荷特性與電網(wǎng)間尋找出平衡點(diǎn)來提高電能質(zhì)量。
(1)電力電子技術(shù)。該技術(shù)主要通過電力電子器件對電能進(jìn)行控制與變換。當(dāng)前,半導(dǎo)體功率元器件逐漸向大容量、高壓化方向發(fā)展,很多電力電子產(chǎn)業(yè)都以高壓變頻作為主要的傳動技術(shù)。同步開端技術(shù)的智能開關(guān)。新型超高壓的高壓直流輸電技術(shù),交流柔性輸電技術(shù)。用戶用電技術(shù)有動態(tài)電壓恢復(fù)器、靜止無功發(fā)生器。
(2)分布式的能源接入技術(shù)。自我調(diào)節(jié)能力和智能判斷基礎(chǔ)上的分布式管理與多能源統(tǒng)一入網(wǎng),是智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心部位。這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集和監(jiān)控電網(wǎng)與用戶用電信息,以輸配電方式為終端輸送電能時(shí)也是最安全和最經(jīng)濟(jì)的。分布式電源(DER)的種類主要有:光伏電源、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池、小水電、儲能裝置能等。通過智能自動化系統(tǒng),可以將多種分布式電源猶記得并入電網(wǎng)之中,并保證運(yùn)行有很強(qiáng)的協(xié)調(diào)性。在提高系統(tǒng)工作效率與可靠性的基礎(chǔ)上,節(jié)省了大量的輸電網(wǎng)方面的投資。有力的支持了峰荷電力與電網(wǎng)緊急功率,進(jìn)而帶來更大的經(jīng)濟(jì)與社會效益。
2.7發(fā)電機(jī)功率與預(yù)測短期負(fù)荷技術(shù)
超強(qiáng)的預(yù)測力是構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)體系的有力保證。實(shí)現(xiàn)短期負(fù)荷預(yù)測和發(fā)電機(jī)功率預(yù)測,必須將只能傳感器與先進(jìn)的信息通信技術(shù)作為技術(shù)支撐。這樣才能實(shí)現(xiàn)短期的預(yù)測和預(yù)警。
2.8蓄能技術(shù)
不穩(wěn)定是可再生能源的最大缺點(diǎn),因此,智能電網(wǎng)的儲能技術(shù)室很多單元構(gòu)成的,例如:電容器儲能、超導(dǎo)磁儲能、化學(xué)電池儲能和燃料電池儲能等多種形式,這些儲能方式的主要特點(diǎn)是:高效、高密度。
2.9電力控制技術(shù)
同樣,電力控制技術(shù)也是智能電網(wǎng)技術(shù)體系構(gòu)建中至關(guān)重要的組成部分。該技術(shù)可以優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng),很好地完善智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。
在智能電網(wǎng)的諸多安全方面中,物理安全非常重要,其內(nèi)涵意義是指運(yùn)營智能電網(wǎng)的系統(tǒng)過程中所必備的各類硬件設(shè)施的安全性。其中最主要的有對硬件設(shè)備方面被物理非法性的入侵的防范、對無授權(quán)物理的訪問的防止以及嚴(yán)格按照國家的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建機(jī)房等。其中,主要的硬件設(shè)施有,流量的智能統(tǒng)計(jì)器、各類測量的儀器以及各種類型的傳感設(shè)施,在通信體系中各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)施、主機(jī)和數(shù)據(jù)存儲的空間。
1.2網(wǎng)絡(luò)的安全
網(wǎng)絡(luò)安全需要智能電網(wǎng)應(yīng)該具備高可靠性。當(dāng)前智能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)模急劇膨脹,互聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)體系逐步形成,復(fù)雜的電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行了加強(qiáng),但其脆弱的防線也成為重大的問題。尤其當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境復(fù)雜性增強(qiáng),智能化的攻擊手段防不勝防。個(gè)人用戶的網(wǎng)絡(luò)信息也不斷受到威脅。智能的終端始終存在漏洞。
1.3數(shù)據(jù)的安全保障弱、備份能力低
當(dāng)前盡管對數(shù)據(jù)的保護(hù)以及數(shù)據(jù)自身安全性的軟件很多,但網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜化使得風(fēng)險(xiǎn)市場存在。數(shù)據(jù)被破壞、被盜取,數(shù)據(jù)庫被侵犯的現(xiàn)狀依然存在。智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)對于整個(gè)國家電力系統(tǒng)的運(yùn)行都是至關(guān)重要的,因而必須制度化的、規(guī)范化的進(jìn)行數(shù)據(jù)的安全措施,以改善當(dāng)前的狀況。
2解決智能電網(wǎng)安全的方案
2.1邊界的安全防護(hù)
邊界的安全防護(hù)著力于有效的的控制與監(jiān)測該邊界中進(jìn)出的數(shù)據(jù)流。檢測的有效機(jī)制是以網(wǎng)絡(luò)入侵的檢測為基礎(chǔ),在網(wǎng)絡(luò)的邊界進(jìn)行檢測與清除惡意的代碼,并對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)出的信息內(nèi)容加以濾化。以此來真正實(shí)現(xiàn)過濾諸多協(xié)議的命令并進(jìn)行有效的控制,同時(shí)對網(wǎng)絡(luò)的最大流量以及網(wǎng)絡(luò)的連接數(shù)進(jìn)行限制,提升智能電網(wǎng)的安全性和節(jié)約性。以會話的狀態(tài)和信息為基礎(chǔ)進(jìn)行安全性分析,提升對不良信息的拒絕能力,以單位對允許或者拒絕信息對網(wǎng)內(nèi)資源的訪問進(jìn)行決策。其中,實(shí)現(xiàn)這一功能最有效的軟件即建設(shè)邊界的防火墻。因而,必須明確的找出網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的安全邊界,以此來在各個(gè)點(diǎn)設(shè)置防火墻。
2.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全保護(hù)
對于我國的電網(wǎng)公司而言,其網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)安全問題產(chǎn)生于各個(gè)單位的網(wǎng)點(diǎn)。這樣網(wǎng)絡(luò)的大環(huán)境下,必須進(jìn)行安全的防護(hù)以保證智能電網(wǎng)的安全性和不斷的發(fā)展。
2.2.1從結(jié)構(gòu)上提高各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能,提升其對電網(wǎng)業(yè)務(wù)的處理力度并始終存有大量的空間。這樣,在智能電網(wǎng)面臨高峰期的業(yè)務(wù)階段時(shí),線路和設(shè)備的設(shè)置能夠滿足其繁雜而大量的業(yè)務(wù)需求。
2.2.2安全的接入方面必須有效的控制安全的接入控制,運(yùn)用當(dāng)前最主要的協(xié)議類型,實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)的控制。對非注冊的主機(jī)進(jìn)行控制,使其無法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行使用,有效的保護(hù)主機(jī)。實(shí)現(xiàn)資源的安全存儲,避免外來信息的非法訪問。
2.2.3安全的管理設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備登錄中,必須設(shè)置身份的驗(yàn)證,限制管理員的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備登陸地址。設(shè)置的口令必須要更強(qiáng)、更長、更復(fù)雜,同時(shí)定時(shí)進(jìn)行變更。對同一用戶進(jìn)行連續(xù)登錄實(shí)行失敗次數(shù)記錄,超過一定次數(shù)變進(jìn)行鎖定。
2.2.4對安全弱點(diǎn)進(jìn)行掃描在智能電網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中,進(jìn)行漏洞的掃描系統(tǒng)設(shè)定,對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、相關(guān)的設(shè)備以及數(shù)據(jù)資料庫定期掃描,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錢富裕系統(tǒng)中的漏洞,防范攻擊。
在電子電路當(dāng)中,往往是通過采用功率半導(dǎo)體器件來實(shí)現(xiàn)工業(yè)電能的控制和變換。由此可知電子電路針對的目標(biāo)是工業(yè)電能,最終的目的在于盡可能的減小電能的損耗。電力電子器件在實(shí)際的工作中降低電能損耗的主要方法是控制其開關(guān)狀態(tài)。因此,也可將電子電路歸為一種功率較大的開關(guān)電路,運(yùn)用其內(nèi)部信號的微弱變化實(shí)現(xiàn)對電能的準(zhǔn)確調(diào)控。
1.2電力電子變換器
電力電子變換器的核心也是電力電子器件,電力電子變換器完成對電能控制的前提是搭建一個(gè)完善的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),此過程實(shí)際上就是電力電子器件集成為單個(gè)電路的過程,在集成的過程中需要結(jié)合器件的特點(diǎn)進(jìn)行有規(guī)律的排列和分類,拓?fù)涞膬?yōu)化環(huán)節(jié)主要表現(xiàn)在電力電子變換器的設(shè)計(jì)過程中,要求為不同元件選取更為準(zhǔn)確合理的位置,以此達(dá)成電能控制的高標(biāo)準(zhǔn)。
2電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
2.1高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
對現(xiàn)階段的直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行研究后得知,在該系統(tǒng)當(dāng)中,輸電的過程中采取的是直流電,另外所有的環(huán)節(jié)均使用交流電。在輸電的過程中,交流電首先在經(jīng)過交流變壓器后到達(dá)整流器,整流器的作用是將交流電轉(zhuǎn)換為電壓較高的直流電,然后該直流電在經(jīng)過換流站以后達(dá)到逆變器,逆變器的作用是將該高電壓的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,最終將電能傳輸?shù)街付ǖ南到y(tǒng)當(dāng)中。因此可以說高壓直流輸電技術(shù)是長距離輸電最佳的技術(shù)選擇,即使該輸電系統(tǒng)發(fā)生問題,也不會對電網(wǎng)造成過大的影響。在智能電網(wǎng)中使用高壓直流輸電技術(shù),不僅可以滿足智能電網(wǎng)對電能運(yùn)輸?shù)母咭?,還可有效的控制電能在運(yùn)輸中的損耗。
2.2柔流輸電技術(shù)的應(yīng)用
如今,多種多樣的新型能源和清潔能源得到了迅速的崛起,然而這離不開柔流輸電技術(shù)的支持,這項(xiàng)技術(shù)也是這些新能源的重要組成。柔流輸電技術(shù)將電力電子技術(shù)、電能控制技術(shù)融為一體,不僅可實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)輸電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,還可以靈活的擴(kuò)充交流輸電網(wǎng)絡(luò),從而大幅度的提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的敏捷度,使電力傳輸?shù)木?xì)控制成為可能。對于我國智能電網(wǎng)而言,特高電壓是無法改變的特征和基礎(chǔ),因此在引入新型能源以前,要對能源的隔離和接入環(huán)節(jié)進(jìn)行充分的考慮,在此過程中同樣離不開柔流輸電技術(shù)的支持。由此可見柔流輸電技術(shù)的重要性,而且在應(yīng)用的過程中,還會根據(jù)實(shí)際的要求不斷的進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新,從而提高電網(wǎng)電能運(yùn)輸?shù)男屎唾|(zhì)量。
2.3智能開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用
開關(guān)的作用是斷開或者是閉合電路,智能開關(guān)實(shí)際上就是根據(jù)電流或者是電壓的具體情況對電路進(jìn)行控制。智能開關(guān)是由外殼、電源以及多種子開關(guān)組成,智能開關(guān)的電源具有過電壓保護(hù)功能,子開關(guān)在智能開關(guān)內(nèi)呈結(jié)合式排列,而且具有較強(qiáng)的防漏電保護(hù)功能。因此智能開關(guān)具有很高的安全性,可以為使用智能開關(guān)的電器提供穩(wěn)定的用電環(huán)境。在智能電網(wǎng)不斷發(fā)展的影響下,智能開關(guān)技術(shù)也隨之向信息化不斷邁進(jìn)。
2.4高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用
高壓變頻技術(shù)的主要作用就是節(jié)能,而且效果顯著,通過測試得知,通常情況下電網(wǎng)在使用高壓變頻技術(shù)以后節(jié)電率可以達(dá)到30%之高。但這種技術(shù)也存在相應(yīng)的缺陷,缺陷主要包括過高的改造成本、高次諧波的產(chǎn)量超標(biāo),可能會造成不同程度的諧波污染。在智能電網(wǎng)中運(yùn)用高壓變頻技術(shù),可以十分輕松的使節(jié)能減排達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,從而大幅度的提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案探究
下面筆者從兩方面對面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案進(jìn)行探究,一方面為面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案;另一方面為面向智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案。
2.1面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案
基于傳統(tǒng)模式的用戶當(dāng)中,其智能用電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要的連接對象為用戶的智能雙向電表。對于電網(wǎng)企業(yè)來說,主要是以用電性質(zhì)和場合的差異性為依據(jù),進(jìn)而選取不同功能的智能雙向電表,對用戶進(jìn)行電能計(jì)量及有關(guān)電能質(zhì)量的監(jiān)測等應(yīng)用。在智能雙向電表終端設(shè)備的運(yùn)用下,能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶用電信息的統(tǒng)一性采集。智能電表是以傳感器網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場總線等為渠道,然后在傳輸網(wǎng)及電力接入網(wǎng)的作用下,把電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c之相關(guān)的應(yīng)用平臺,比如用電信息采集平臺等。除此之外,基于智能用電過程中,電動汽車充電系統(tǒng)的應(yīng)用也是非常重要的。該系統(tǒng)的主要應(yīng)用內(nèi)容主要體現(xiàn)在:其一,充電站設(shè)施的監(jiān)測部分,涵蓋了充電狀態(tài)檢測、視頻檢測及安防監(jiān)測等。其二,傳感器及RFID系統(tǒng)的設(shè)置,通過有效設(shè)置,能夠?qū)﹄妱悠囘\(yùn)行情況及動力電池使用情況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知。
2.2面向智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案
對于面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,主要的目的是使電力系統(tǒng)生成環(huán)節(jié)的信息化得到有效提高,同時(shí)提高自動化程度。要想使此類應(yīng)用得到有效實(shí)現(xiàn),需要依靠物聯(lián)網(wǎng)末端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用場景涵蓋了變電站一次設(shè)備及二次設(shè)備以及高壓輸電線路等;在對設(shè)備運(yùn)行情況及相關(guān)線路的運(yùn)行情況進(jìn)行感知及預(yù)測的基礎(chǔ)上,使電網(wǎng)的安全水平得到有效提高,進(jìn)一步使電網(wǎng)的運(yùn)行成本降低。如圖1所示,為一種適合用在智能電網(wǎng)生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)的傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過對感知延伸終端各路信息的充分利用,把采集到的數(shù)據(jù)匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上,然后由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)把分類預(yù)處理之后的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)浇尤刖W(wǎng)當(dāng)中,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)進(jìn)入電力通信核心網(wǎng)的統(tǒng)一性。數(shù)據(jù)在通過分析處理之后,在ICT平臺的基礎(chǔ)上,將相關(guān)指令發(fā)出,并以同樣的方法逆向往終端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上傳輸,從而使對全網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及故障處理能夠得到充分實(shí)現(xiàn)。
1.2無線寬帶專網(wǎng)技術(shù)無線寬帶專網(wǎng)方式帶寬較高、系統(tǒng)容量較大、擴(kuò)展性好,實(shí)時(shí)性較好,為電網(wǎng)公司在智能配電網(wǎng)建立全面覆蓋、接入方式便捷的寬帶綜合業(yè)務(wù)通信平臺提供了一個(gè)技術(shù)選擇。但無線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性比有線通信網(wǎng)絡(luò)低,目前業(yè)界主流的通信技術(shù)都有各自的缺點(diǎn)。全球微波互聯(lián)接入(WiMAX)技術(shù)在國外應(yīng)用較多,國內(nèi)沒有分配頻點(diǎn),存在政策風(fēng)險(xiǎn);多載波無線信息本地環(huán)路(McWiLL)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高,只有很少部分企業(yè)掌握核心技術(shù),存在壟斷風(fēng)險(xiǎn);3GPP長期演進(jìn)(LTE)技術(shù)尚未大規(guī)模商用,成熟度有待進(jìn)一步驗(yàn)證[5]。230MHzLTE系統(tǒng)利用電力行業(yè)已有的230MHz負(fù)控頻率資源(電力專用頻率帶寬1MHz,40個(gè)頻點(diǎn)),通過擴(kuò)充頻點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)上行15Mb/s和下行6Mb/s傳輸速率,采用多種解決高吞吐量和高可靠性傳輸?shù)腖TE關(guān)鍵技術(shù),如自適應(yīng)調(diào)制與編碼(AdaptiveModulationandCoding,AMC)技術(shù)、混合自動重傳請求(HybridAutomaticRepeat-Request,HARQ)技術(shù)、動態(tài)調(diào)度技術(shù)、干擾協(xié)調(diào)技術(shù)等,具備成本低、廣覆蓋和較大帶寬的特點(diǎn),并且組網(wǎng)靈活,便于施工。目前已有廠商研發(fā)出電力專用230MHzLTE產(chǎn)品。
1.3中壓電力線載波技術(shù)中壓電力線載波技術(shù)為電力系統(tǒng)特有的通信方式,利用10kV配電線路為媒質(zhì)進(jìn)行通信,無需布線,具有成本低、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)調(diào)制頻帶和帶寬的不同可分為寬帶技術(shù)和窄帶技術(shù)。目前中壓窄帶電力線載波技術(shù)在配電通信領(lǐng)域使用較多,但由于頻帶限制,其傳輸帶寬和實(shí)時(shí)性較低,同時(shí)中壓電力線路情況復(fù)雜,開關(guān)眾多,電力線載波通信容易受到配電網(wǎng)運(yùn)行狀況的影響[6]。以往因技術(shù)成熟度所限,中壓電力線載波技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用還比較少,僅僅作為對光纖和無線通信方式的補(bǔ)充手段,近年隨著OFDM(正交頻分復(fù)用)自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)、卷積編碼、信道估計(jì)等技術(shù)的采用,中壓寬帶電力線載波技術(shù)也趨于成熟,視線路條件和環(huán)境情況,傳輸速率可達(dá)2~10Mb/s。目前中壓寬帶電力線載波技術(shù)在國外應(yīng)用相對較多,在國內(nèi)也開始試點(diǎn)應(yīng)用。
1.4無線公網(wǎng)通信技術(shù)無線公網(wǎng)通信是指配用電終端設(shè)備通過無線通訊模塊接入到無線公網(wǎng),再經(jīng)由專用光纖網(wǎng)絡(luò)接入到主站系統(tǒng)的通信方式,目前無線公網(wǎng)通信主要包括GPRS、CDMA、3G等。無線公網(wǎng)通信方式具有系統(tǒng)容量較大,建設(shè)成本較低,運(yùn)行維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn),但采用無線公網(wǎng)通信方式安全性、實(shí)時(shí)性不能得到保證。另外,無線公網(wǎng)通信方式每年需要向運(yùn)營商支付的使用費(fèi)用也很大。電力專網(wǎng)與無線公網(wǎng)通信技術(shù)見表2和表3。
2智能配電通信網(wǎng)建設(shè)原則
綜合考慮智能配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)情況和業(yè)務(wù)需求,并通過配電網(wǎng)通信技術(shù)的綜合比較,建議智能配電通信網(wǎng)建設(shè)原則如下:a.因地制宜,綜合采用多種通信技術(shù)相結(jié)合的方式建設(shè)智能配電通信網(wǎng)絡(luò)。宜以專網(wǎng)為主,公網(wǎng)為輔。b.應(yīng)根據(jù)實(shí)施智能配電區(qū)域的具體情況選擇合適的通信方式。配電網(wǎng)主干線路宜采用光纖通信方式,分支線路可采用光纖與無線及中壓載波相結(jié)合的通信方式。c.實(shí)現(xiàn)“三遙”功能的站點(diǎn)、依賴通信實(shí)現(xiàn)故障自動隔離的饋線自動化區(qū)域、分布式電源等宜采用通信專網(wǎng),優(yōu)先采用光纖通信方式;實(shí)現(xiàn)“兩遙”、“一遙”功能的站點(diǎn)可采用光纖通信、中壓載波及無線通信等多種方式,但采用無線公網(wǎng)時(shí)需采取相應(yīng)的安全防護(hù)策略。d.采用光纖通信方式的配電通信網(wǎng)可根據(jù)情況采用無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON/GPON)、工業(yè)以太網(wǎng)等通信技術(shù)。e.應(yīng)充分考慮配網(wǎng)改造工程多、網(wǎng)架頻繁變動的特點(diǎn),智能配電通信網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要有預(yù)留和備份資源。f.光纜建設(shè)應(yīng)充分考慮智能配電通信網(wǎng)建設(shè)需求,以及用電通信網(wǎng)和其它增值業(yè)務(wù)的接入需求,新建配電網(wǎng)電纜線路或架空線路宜同步建設(shè)通信光纜或預(yù)留光纜架設(shè)通道。g.進(jìn)行LTE、中壓寬帶電力線載波等通信新技術(shù)試點(diǎn)建設(shè),技術(shù)成熟時(shí)可進(jìn)一步推廣。
由于智能電網(wǎng)本身的使用訴求存在著明顯差異,因此針對智能電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)不同地區(qū)也表現(xiàn)出截然不同的內(nèi)容。從廣義范圍考慮,智能電網(wǎng)的概念主要是指通過物理電網(wǎng)建設(shè)來實(shí)現(xiàn)的對計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)、測量傳感技術(shù)以及新能源控制技術(shù)之間的完整融合,智能電網(wǎng)使用覆蓋電能應(yīng)用的發(fā)送、輸入以及銷售等眾多環(huán)節(jié),是對電能資源的有效整合,同時(shí)也是一體化智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的有效呈現(xiàn)。基于智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展下的電力系統(tǒng)能夠最大程度滿足用戶的電能使用需求,并且對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性也形成了有效的技術(shù)保障,是當(dāng)前節(jié)能環(huán)保、電能服務(wù)以及資源優(yōu)化配置功能在電力供應(yīng)系統(tǒng)中的集中呈現(xiàn)。基于智能化電網(wǎng)使用背景之下的智能電網(wǎng)概念也得到了我國電力市場的普遍認(rèn)可,無論是骨干網(wǎng)架構(gòu)建還是各級電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)配合問題,均突出了信息通信及數(shù)字化電能資源配置對于電力市場發(fā)展的積極影響。
1.2智能電網(wǎng)建設(shè)與電力市場發(fā)展之間的關(guān)系
1.2.1電力市場發(fā)展與智能電網(wǎng)建設(shè)之間表現(xiàn)出相互影響的內(nèi)在關(guān)系。
這是由于電力市場受到智能電網(wǎng)的影響是最為直接的,在選擇權(quán)開放化之后用戶便可針對不同的供電方式來進(jìn)一步達(dá)到優(yōu)化用電的目的。此外,關(guān)于電力市場執(zhí)行制度的革新對于現(xiàn)有市場經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也起到了積極的導(dǎo)向意義,通過價(jià)格驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)對電力市場主體行為的有效控制與管理,這是雙向互動價(jià)值在電力系統(tǒng)中的突出體現(xiàn)。
1.2.2智能電網(wǎng)一定程度上加快了電力市場的發(fā)展進(jìn)程。
智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用作為一種全新的技術(shù)成為了支撐電力市場模式改革的重要技術(shù)力量,而智能電網(wǎng)的出現(xiàn)也為電力市場信息流和電力流的獲取提供了更加便捷的途徑。此外,智能電網(wǎng)在電力企業(yè)中的滲透也使得傳統(tǒng)的供電方式發(fā)生了顯著的改變,無論是供電系統(tǒng)還是電能使用都顯得更加靈活和多樣化,這就更加突出了電力市場發(fā)展對于電力產(chǎn)品的積極引導(dǎo)作用,是現(xiàn)階段促進(jìn)電力交易便捷化和精細(xì)化發(fā)展的重要舉措。
2智能電網(wǎng)建設(shè)對于電力市場發(fā)展的影響
從當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)對于電力市場基本運(yùn)行結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)運(yùn)作方式的影響分析,基于智能電網(wǎng)建設(shè)所帶來的電力市場發(fā)展已然成為現(xiàn)階段電力系統(tǒng)運(yùn)營發(fā)展變革的必要趨勢,這對電力市場化格局的形成有著積極的促進(jìn)意義。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的全面展開,應(yīng)積極爭取政府廣泛支持,出臺相關(guān)扶持政策。
2.1能源配置方式的變革
智能電網(wǎng)在新能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用必將促進(jìn)化石類能源消耗和使用頻率的減少,在積極促進(jìn)新能源使用的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)手段輔助下針對電網(wǎng)能源輸送的優(yōu)化處理。不難分析,隨著當(dāng)前電力系統(tǒng)儲能技術(shù)的日臻成熟,更加實(shí)用化的能源資源利用勢必將突出智能電網(wǎng)的配置與使用優(yōu)勢,進(jìn)而最大程度促進(jìn)電力企業(yè)能源資源的相互整合。對于用戶來說,用電需求的滿足可以通過智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)終端來實(shí)現(xiàn),這就使得企業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)了日常用電的正常供給。
2.2電力系統(tǒng)運(yùn)行方式及供需關(guān)系的改變
從智能電網(wǎng)的物理平臺建設(shè)角度分析,分布范圍的擴(kuò)大也使得用戶用電的傳統(tǒng)運(yùn)作模式發(fā)生了變化,這一電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化勢必將導(dǎo)致電能領(lǐng)域供需關(guān)系的革新,無論是智能電網(wǎng)中的集成雙向通信技術(shù)還是電力傳輸技術(shù)都進(jìn)一步促進(jìn)了日常用電問題的有效解決。智能電網(wǎng)中電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)價(jià)格的公布不僅成為融洽電力市場各領(lǐng)域關(guān)系的重要保障,同時(shí)對于電力系統(tǒng)運(yùn)行模式也產(chǎn)生了重大變革,這也是當(dāng)前電力領(lǐng)域孤島運(yùn)行模式形成的主要原因。這一模式當(dāng)中,智能電網(wǎng)被劃分為大小不一的孤島,并通過可再生能源的協(xié)調(diào)與控制來實(shí)現(xiàn)多余電量的遠(yuǎn)程輸送,這對緩解電網(wǎng)使用壓力以及保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的促進(jìn)作用。一旦電網(wǎng)遭遇故障,那其中的獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)便會自動解列,保障孤島電網(wǎng)的持續(xù)運(yùn)行。
2.3完善電力市場建設(shè)與發(fā)展機(jī)制
對于電力市場發(fā)展而言,智能電網(wǎng)的出現(xiàn)對于電力系統(tǒng)變革提供了必要的技術(shù)支撐,而其中針對電力市場拓展而形成的執(zhí)行機(jī)制建設(shè)問題就成為了完善電力企業(yè)直流輸電以及設(shè)備更新的必要手段。智能電網(wǎng)中所使用的自動控制系統(tǒng)在盡可能控制電網(wǎng)損耗的同時(shí)也更加突出了電網(wǎng)系統(tǒng)本身的靈活性,這對控制電能交易成本極為有利?;谥悄茈娋W(wǎng)建設(shè)發(fā)展而來的智能電表隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用逐漸普及,這不僅使得用戶能夠?qū)崟r(shí)獲取必要的電力信息,增強(qiáng)了電力用戶與電力企業(yè)之間的信息互動,同時(shí)對于電力市場透明化信息機(jī)制的構(gòu)建也有著極其重要的影響。
(二)智能配電網(wǎng)的特征現(xiàn)代化的智能化配電網(wǎng)對于以往傳統(tǒng)形式的配電網(wǎng)體系來說,呈現(xiàn)出的各方面優(yōu)勢極為明顯,詳細(xì)體系下以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
1.提高供電質(zhì)量:利用供電質(zhì)量補(bǔ)償、電子技術(shù)、實(shí)時(shí)檢測技術(shù),能夠?qū)τ谡麄€(gè)電網(wǎng)之中的電壓進(jìn)行有效的優(yōu)化控制,最大限度的減少輸電過程中所可能存在的損耗現(xiàn)象,保證電壓與關(guān)要求相符合,此外,在智能配電網(wǎng)技術(shù)的影響下,電網(wǎng)還能夠?qū)τ谝恍┕╇娰|(zhì)量反應(yīng)極為靈敏的設(shè)備提供高質(zhì)量的供電。
2.提高供電可靠性:智能配電網(wǎng)的使用,不僅能夠使得自然災(zāi)害、人為影響所帶來的電網(wǎng)破壞現(xiàn)象得以控制,還能夠更好的執(zhí)行電力故障處理,有效的避免了相關(guān)用電故障的出現(xiàn),這對于用戶用電穩(wěn)定提供了保障;即便是在主電網(wǎng)發(fā)生斷電現(xiàn)象后,智能配電網(wǎng)也能夠?qū)稍偕茉?、分布式發(fā)電形成的微網(wǎng)系統(tǒng)加以啟用,從而為重度用電依賴用戶提供保障。
3.提高了跟用戶的互動能力:利用智能電表、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),來使得用電用戶的用電現(xiàn)象得以實(shí)時(shí)的反饋,而電力企業(yè)也同樣可以通過設(shè)備的投入,來使得具備了分布式發(fā)電功能的用戶,得以在用電高峰為配電網(wǎng)反向提供電能,那么在這一情況下,相關(guān)用戶也就擁有了更加豐富的服務(wù)權(quán)利,這是電力服務(wù)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩魹橹行暮蟮闹匾w系。
4.提高了用電的兼容性:智能配電網(wǎng)能最大限度的確保了中間環(huán)節(jié)與電網(wǎng)的無縫性,促使即插即用的相關(guān)功能得以實(shí)現(xiàn),此外,這方面的技術(shù)使用也提升了配電網(wǎng)工作體系的靈活性,強(qiáng)化了用電工作呈現(xiàn)出的兼容性能。
二、智能配電網(wǎng)在電力營銷中的應(yīng)用
(一)電力營銷概述現(xiàn)如今,我國的電力系統(tǒng)也進(jìn)行著較大的改革,這對提升電力營銷工作的質(zhì)量與效率也帶來了積極的影響作用。在當(dāng)前的電力市場中,電力營銷已經(jīng)成為整個(gè)系統(tǒng)的工作重點(diǎn),進(jìn)而在供求關(guān)系的平衡之下,促使用電用戶能夠享受到真正可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的電力商品,同時(shí)在這一過程中享受到其他的附加服務(wù)。伴隨著現(xiàn)階段城市化進(jìn)程的提升,電力營銷工作實(shí)際上和配電網(wǎng)呈現(xiàn)出的各方面聯(lián)系越發(fā)的緊密,這也就對于供電服務(wù)的質(zhì)量水準(zhǔn)有了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。智能化配電網(wǎng)營銷工作的實(shí)現(xiàn),并非是對于技術(shù)上的升級,還同樣包含了工作形式的多元化轉(zhuǎn)變??梢灶A(yù)見到的是,未來我國電力營銷系統(tǒng)將會具備以下功能:
(1)發(fā)電、輸電、配電、售電、用電信息都是基于因特網(wǎng)實(shí)時(shí)更新的;
(2)配電網(wǎng)具有較強(qiáng)的軟硬件支持,營銷數(shù)據(jù)庫的安全性強(qiáng)、拓展性高。
(二)智能配電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)目前而言,遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要是選用配電自動化通信網(wǎng),并在該網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上還共同使用了其他的如GPRS的通信網(wǎng)絡(luò),這是因?yàn)檫h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在配電自動化通信網(wǎng)涵蓋的區(qū)域可以選用配電自動化網(wǎng)絡(luò),而在該網(wǎng)絡(luò)不在涵蓋的區(qū)域,就需要選用其他的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對所有電力用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表,讓客戶享受周到滿意的服務(wù)
。(三)抄表智能化在智能配電網(wǎng)中,電力人員采用的是操作簡單,并且攜帶方便的抄表設(shè)備,這種設(shè)備不但性能更加高效,而且計(jì)算結(jié)果也更加真實(shí)、準(zhǔn)確,其在工作的過程中安全性也更比較高。遠(yuǎn)程抄表設(shè)備主要是利用了先進(jìn)的通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行工作的,其可以采用的串口通信傳輸?shù)韧ㄐ欧绞?,其與智能電表共同使用,可以將采集的到的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)轿C(jī)后臺,從而更快的顯示出用戶的用電情況,這種設(shè)備還具有自動計(jì)費(fèi)的功能,給用戶以及抄表人員帶來了很大的便利。
(四)智能儀表智能配電網(wǎng)中的智能儀器在采集用戶用電量時(shí)具有實(shí)時(shí)性以及高效性,其可以將采集到的數(shù)據(jù)及時(shí)的傳輸?shù)诫娏Σ块T中,增加了儀表的工作效率,這種儀表是在電力部門與用戶間建立起一個(gè)高效雙向的信息平臺,使采集的信息可以快速的傳輸?shù)接嘘P(guān)部門,發(fā)揮出更大的價(jià)值。這種儀器的安裝比較簡便,而且操作也比較簡單,這也為電力部門查找電力損壞的原因提供了幫助,通過智能儀表電力部門的相關(guān)人員可以更快的找出電耗存在的地點(diǎn)以及原因。同時(shí)還能防止某些不法分子偷電的行為,提高了電力部門的管理水平。
(五)營配一體化信息通信平臺在企業(yè)統(tǒng)一的電網(wǎng)設(shè)備和客戶信息模型、基礎(chǔ)資料和拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)上,營配一體化信息系統(tǒng)是采用了現(xiàn)代化的信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)供電可靠性管理、客戶停電管理、線損管理、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝輔助管理以及配電網(wǎng)建設(shè)管理等功能的GIS標(biāo)準(zhǔn)化及一體化的信息平臺。營配一體化信息通信平臺是采用以光纖為主,寬帶無線為輔的多種通信方式的混合組合。它的搭建必須根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備代碼規(guī)范,整合省內(nèi)信息管理系統(tǒng),重新建立營銷一體化多維信息平臺,并預(yù)留一定的高級拓展功能。
2在建筑電氣系統(tǒng)中對智能微電網(wǎng)應(yīng)用的優(yōu)勢和難點(diǎn)分析
2.1優(yōu)勢分析
2.1.1能夠?qū)⒐╇姷目煽啃蕴嵘蟻?/p>
對于負(fù)荷的變化上微電網(wǎng)可以快速的跟蹤,并將反映及時(shí)的做出來。對于發(fā)電設(shè)備中突然出現(xiàn)的問題儲能裝置也可以快速的做出發(fā)反映,對供電有功中的缺失上能夠很好的予以彌補(bǔ)。
2.1.2將饋電損耗予以降低
因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)的分布式電網(wǎng)和用戶有著較近的距離,對長距離輸電造成的功率損耗太大的問題上能夠很好的要予以防止,微電網(wǎng)能夠向著直流網(wǎng)絡(luò)形式的方向發(fā)展,對于功率的損耗直流輸電進(jìn)一步的予以減少。
2.1.3對當(dāng)?shù)氐碾妷河枰灾С?/p>
將大量的先進(jìn)電力電子技術(shù)應(yīng)用于微電網(wǎng)中,在一個(gè)獨(dú)立的無功補(bǔ)償設(shè)備中可以將全控器件絕緣柵雙極性體管融入到其中,因此,就可以用一個(gè)獨(dú)立的無功補(bǔ)償設(shè)備來對每一個(gè)分布式電源來進(jìn)行定義,將同步靜止補(bǔ)償?shù)淖饔贸浞值陌l(fā)揮出來,這樣就能夠有效的支撐當(dāng)?shù)仉妷骸?/p>
2.1.4對廢熱進(jìn)行利用,將效率提升上來
研究證明,利用率在冷熱電聯(lián)供的能力中要比大型機(jī)要大,在分布式的供電中對回?zé)嵛⑿腿細(xì)廨啓C(jī)進(jìn)行使用,在與用戶靠近的時(shí)候,能夠有效依據(jù)用戶的需求,能夠有效的根據(jù)用戶的需求對排氣熱量上進(jìn)行使用,來供熱、供熱水和供冷等,互相銜接這些熱負(fù)荷,進(jìn)而有效的降低熱負(fù)荷波動,能夠?qū)⒛茉吹睦寐视行У奶嵘蟻怼?/p>
2.2技術(shù)難點(diǎn)分析
與MAS的控制上予以結(jié)合,在建筑電氣中對智能微電網(wǎng)進(jìn)行使用有著以上的獨(dú)特優(yōu)勢,但是,也有一定的技術(shù)難點(diǎn)存在于其中,主要表現(xiàn)在這樣幾個(gè)方面:對各個(gè)底層元件Agent怎樣結(jié)合起來進(jìn)行控制。對于底層元件Agent利用微電網(wǎng)Agent來進(jìn)行協(xié)調(diào),對協(xié)調(diào)控制策略上能夠合理的進(jìn)行協(xié)調(diào)是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在,不但對微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行上給予合理的保證,同時(shí)對經(jīng)濟(jì)效益最大化上也要進(jìn)行考慮。對Agent的快速反應(yīng)上如何去實(shí)現(xiàn),對環(huán)境的快速反應(yīng)性是Agent的一大特點(diǎn)之一,這樣就導(dǎo)致其在擾動或者故障的情況之下,能夠?qū)㈨憫?yīng)及時(shí)的做出來,進(jìn)而對環(huán)境的突發(fā)能夠有效的去應(yīng)對,對于問題的進(jìn)一步惡化上要予以防止;同時(shí)分布式微電網(wǎng)的安裝位置,有效的安裝位置,能夠提高供電質(zhì)量和降低網(wǎng)損。
3在建筑電氣中應(yīng)用智能微電網(wǎng)的作用分析
雖然說分布式電源靈活性高、經(jīng)濟(jì)性高、節(jié)能環(huán)保、可靠性好。然而,研究證明,在規(guī)劃大電網(wǎng)、控制運(yùn)行與潮流中都有一定的影響,是對以前電網(wǎng)計(jì)算、規(guī)劃和運(yùn)行的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。正是由于這些不足之處存在于分布式的發(fā)電中,近幾年,將微電網(wǎng)的概念提了出來,在大電網(wǎng)中微電網(wǎng)是其重要的后備和支撐,在將來電網(wǎng)發(fā)展的過程中,其必將成為其中的一個(gè)主要方向。并且,在提出了智能電網(wǎng)的概念之后,作為一種能夠?qū)嵤┲悄芑刂茊卧奈㈦娋W(wǎng),在以后智能電網(wǎng)中這必將成為其中最為關(guān)鍵的構(gòu)成部分。這一概念是由美國CERTS所提出來的,對于微電網(wǎng)研究之后,在歐美很多國家中開始進(jìn)行了研究。根據(jù)這個(gè)定義,由微型電源和負(fù)荷一同構(gòu)成了微電網(wǎng)系統(tǒng),其能夠?qū)崃亢碗娔芤煌峁┏鰜?,通過電力電子器件對微電源內(nèi)部電源的主要能量轉(zhuǎn)換上進(jìn)行負(fù)責(zé),并將必須的控制提供出來。和外部的大電源進(jìn)行比較,微電網(wǎng)是一個(gè)單獨(dú)的控制元件,能夠?qū)τ脩魧﹄娋W(wǎng)安全和質(zhì)量的要求上同時(shí)給予滿足。微電網(wǎng)把負(fù)荷、儲能裝置、電力電子控制裝置和發(fā)電機(jī)有效的結(jié)合在一起,針對外網(wǎng)而言,是一個(gè)可控制、單一的元件,針對用戶而言,是一個(gè)可調(diào)節(jié)、靈活的電源。有并網(wǎng)運(yùn)行和自主運(yùn)行兩種運(yùn)行方式存在于微電網(wǎng)中,對并網(wǎng)和孤立運(yùn)行上能夠靈活的予以實(shí)現(xiàn),在有故障出現(xiàn)在外網(wǎng)中時(shí),對微電網(wǎng)中的負(fù)荷不斷電情況能夠通過孤立運(yùn)行上給予保證,外網(wǎng)對其的影響非常之小,對上級的電網(wǎng)在并網(wǎng)的時(shí)候能夠有效的給予支持。按照每個(gè)國家的不同國情,有不同的特點(diǎn)存在于微電網(wǎng)的發(fā)展之中。在美國,電網(wǎng)將降低成本、對智能化的實(shí)現(xiàn)、將重要負(fù)荷的供電可靠性提升上來當(dāng)做其中的重點(diǎn);在日本,降低污染、多樣化的能源供給是其中的主要特征。進(jìn)而對用戶的個(gè)性化電力需求上給予滿足。而我們國家還在不斷的探索中前進(jìn),因此,需要借鑒他國先進(jìn)技術(shù),不斷的完善自己。
2智能電網(wǎng)建設(shè)過程中中所運(yùn)用的電力技術(shù)
在我國智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中運(yùn)用到的電力技術(shù)主要用一下幾個(gè)方面第一是儲能技術(shù),其二是基于電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù),第三是柔流輸電技術(shù);第四是風(fēng)力發(fā)電技術(shù);第五是太陽能發(fā)電技術(shù);第六是高壓直流輸電技術(shù)。這六門技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中發(fā)揮著重要的作用,下面筆者就這六項(xiàng)技術(shù)展開簡單的分析與研究。
2.1在電力系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)受到各種技術(shù)因素的影響,還受到環(huán)境因素的影響?;谥悄茈娋W(wǎng)相關(guān)技術(shù)的分析,結(jié)合戰(zhàn)略的發(fā)展趨勢本文進(jìn)行了討論。摘要因?yàn)樘柲芘c風(fēng)能能夠直接連接到電網(wǎng)上,對與電池如何迅速地進(jìn)行放電與充電問題,如何有效進(jìn)對智能電網(wǎng)上的電池進(jìn)行管理,成為了我們應(yīng)該積極考慮的問題?;谏鲜龅目紤],我們在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中,采用能源的存儲技術(shù),這種技術(shù)可以使上述的問題得到解決。在該技術(shù)中,最重要的組成技術(shù)就是飛輪的儲能技術(shù),這種技術(shù)借用電機(jī)作用,從而能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械能與能源間的轉(zhuǎn)換。也就是說當(dāng)電網(wǎng)需要的時(shí)候,電機(jī)就可以成為發(fā)電機(jī),其和飛輪的機(jī)械能可以快速轉(zhuǎn)換為所需的功率,傳輸?shù)诫娋W(wǎng)系統(tǒng)。飛輪的制成材料是高強(qiáng)度的玻璃纖維,其通過一對磁懸浮軸實(shí)現(xiàn)懸浮在空氣中的,因此我們說在飛作的過程中,幾乎不會損失能量。而且風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速能到40000r/min以上,這更提高了整個(gè)裝置的轉(zhuǎn)行效率。
2.2基于電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù)在靈活的直流電壓源逆變器的基礎(chǔ)上,在立足電壓源換流器以及脈沖寬度調(diào)制調(diào)制的基礎(chǔ)上,形成了兩種技術(shù)組合成的一種新型直流技術(shù)。智能電網(wǎng)中的運(yùn)用電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù),不僅解決了直流和交流傳動加載點(diǎn)之間的問題,還簡化了設(shè)備,也有一個(gè)低得多的成本。
2.3柔流輸電技術(shù)所謂的靈活交流輸電技術(shù),是一種集成電力電子技術(shù),它可以靈活使用、方便快捷。這種技術(shù)可以有效而廣泛地對當(dāng)前的范圍進(jìn)行控制。而且在電力傳輸?shù)倪^程中,柔性的交流輸電技術(shù)還可以改善線傳輸能力,可以減少備用發(fā)電機(jī)組容量,提高電源智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
2.力發(fā)電技術(shù)當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電的市場上,主要采用的主流發(fā)電機(jī)組都是雙向感應(yīng)發(fā)電機(jī)與永磁同步發(fā)電機(jī)等設(shè)備。也就是說風(fēng)力發(fā)電的過程中,可以根據(jù)風(fēng)力轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率、速度,有效地實(shí)現(xiàn)控制發(fā)電機(jī)組有功功率和無功功率額目的,利用讓風(fēng)力渦輪機(jī)的多級智能電網(wǎng)變速的特點(diǎn),提高風(fēng)能利用率,但是永磁同步發(fā)電機(jī)只能借助于全功率變頻器才可以。因此我們說,在智能電網(wǎng)中運(yùn)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù),可以更好的利用自然資源與能力,節(jié)省更多的人力物力與財(cái)力,節(jié)能環(huán)保。
2.5太陽能發(fā)電技術(shù)太陽能發(fā)電也叫光伏發(fā)電,因?yàn)樵谥悄茈娋W(wǎng)中,太陽能經(jīng)常使用一個(gè)光伏陣列或一個(gè)數(shù)字光伏模塊和逆變器,蓄電池互連線,其是借助光伏陣列形成的。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,是基于一定的互連的當(dāng)前值,因此在當(dāng)前的調(diào)整中,在電池的幫助下,控制器對蓄電池組進(jìn)行雙向的充電和放電控制,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
2.6高壓直流輸電技術(shù)所謂的高壓直流輸電,是使用的穩(wěn)定直流沒有感抗,容抗也不工作,不同步問題,實(shí)現(xiàn)的。高壓直流輸電技術(shù)運(yùn)用的遠(yuǎn)距離大公路的直流輸電方式,這種方式在輸電的過程中,電容量非常大,而且比較文星。尤其是在架空線路和電纜遠(yuǎn)距離輸送傳統(tǒng)電力,這種技術(shù)也同樣適用于通信系統(tǒng)要求獨(dú)立場合的連接。在智能電網(wǎng)中使用高壓直流輸電技術(shù)提高了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性能。
3電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)活動中發(fā)揮作用
綜上所述,電力技術(shù)在智能電網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,在這一點(diǎn)上,總的來說是很容易的。電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的影響具體的來說不外乎一下幾點(diǎn):第一改善和提高電網(wǎng)運(yùn)行水平和控制能力;第二滿足用戶對電能質(zhì)量的需求,和改善電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量;第三優(yōu)化了電網(wǎng)資源配置能力;第四確保和提高電網(wǎng)互聯(lián)的風(fēng)能和太陽能系統(tǒng)容量;第五對大中型城市電網(wǎng)容量和電流的提高,有效促了信息社會的發(fā)展。
2電力營銷的基本內(nèi)容與改革意義
電力營銷的基本工作內(nèi)容包括:在服務(wù)中辦理業(yè)務(wù)擴(kuò)充,解決新老用戶的增容與新裝問題;負(fù)責(zé)對因?yàn)樽兏M(jìn)行辦理,方便客戶做好電力營銷的日常管理工作;在營銷中做好電價(jià)與電費(fèi)的管理,認(rèn)真落實(shí)和執(zhí)行電價(jià)策略,及時(shí)準(zhǔn)確的抄表、核算,做好電費(fèi)的準(zhǔn)確回收與管理;做好電能計(jì)量的管理,以可靠的技術(shù)措施來保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確;針對電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行用電檢查,對用電安全、節(jié)約、計(jì)劃等進(jìn)行全面控制,做好電力調(diào)度工作;全面提升管理能力拓展電能的銷售量;做好各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)工作,做好基礎(chǔ)資料的采集、整理、分析,以備管理決策。電力營銷改革的意義:在電力發(fā)展的影響下,智能電網(wǎng)的發(fā)展對電力營銷產(chǎn)生了較大的影響,電力生產(chǎn)與營銷管理因?yàn)榧夹g(shù)支持從內(nèi)部已經(jīng)呈現(xiàn)出高效率生產(chǎn)與管理的態(tài)勢,而針對客戶的營銷模式也應(yīng)根據(jù)這個(gè)需要進(jìn)行改變,利用先進(jìn)的管理與營銷體制替代傳統(tǒng)的營銷模式,以此適應(yīng)時(shí)代的需求,這就是營銷改革的重要意義。
3現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)的營銷狀況
我國供電網(wǎng)絡(luò)中,電力營銷管理多數(shù)承擔(dān)的是電力市場培育與電能銷售、服務(wù)的工作,這也是電力企業(yè)最為基本的營銷體制。從業(yè)務(wù)劃分上,邏輯屬性可以將供電營銷業(yè)務(wù)分為客服、業(yè)務(wù)、質(zhì)量管理、營銷決策等層面。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入,通信技術(shù)和自動化水平不斷提高,我國的電力營銷已經(jīng)有了長足的發(fā)展與進(jìn)步,其已經(jīng)得到了多功能系統(tǒng)支持,如營銷信息管理、客服技術(shù)支持、自動抄表、銀行賬務(wù)、電力負(fù)荷自動調(diào)控等。雖然有了技術(shù)上的改進(jìn),但是從本質(zhì)看,營銷思路與人員的基本素質(zhì)的改變不能適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)上的提高,因此必須能進(jìn)入數(shù)字化營銷的理念,這樣才能適應(yīng)供電智能化的發(fā)展。
4智能電網(wǎng)對供電營銷的影響
以往的電力營銷是抄表、核算、收費(fèi),主要的措施與手段相對被動,電力營銷僅僅集中在對客戶的被動式管理上,缺乏主動提供服務(wù)的能力。而智能化電網(wǎng)將電力從業(yè)人員從繁重的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查中解放出來,使之可以將精力放在營銷業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)上,即如何為客戶提供安全與穩(wěn)定的供電服務(wù),并幫客戶會解決問題等方面。所以智能技術(shù)解放了營銷中資源的浪費(fèi)而提高了服務(wù)的質(zhì)量,因此營銷必須適應(yīng)此種變化。例如:智能化的用戶負(fù)荷管理系統(tǒng)的出現(xiàn),就可以幫助負(fù)荷管理與控制可以理想地完成自動計(jì)量、電力制定、分布式上網(wǎng)監(jiān)控等實(shí)時(shí)應(yīng)用功能,為客戶知識的交互提供技術(shù)支持。系統(tǒng)利用現(xiàn)有的通信通道實(shí)現(xiàn)雙向通信,完成自動采集與分析功能,挖掘分析用電模式,預(yù)測市場發(fā)展,同時(shí)制定多元化的服務(wù)方案,并將信息傳遞給客戶,使其可以自由選擇,最終平衡電網(wǎng)供求。而用戶可以對配置方案進(jìn)行優(yōu)化選擇,整合自身的資源調(diào)整用電模式,從而提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的負(fù)荷控制模式相比,智能化的管理方式具備了以下四方方面的優(yōu)勢:1)智能化用電量與方式監(jiān)測;2)智能化數(shù)據(jù)通信與安全保障;3)智能化數(shù)據(jù)處理與信息挖掘;4)智能化負(fù)荷控制與營銷。
5改革后的智能營銷模式分析
從發(fā)展方向上看未來的電力系統(tǒng)將進(jìn)入到智能營銷模式,即完全借助數(shù)字技術(shù)將電網(wǎng)運(yùn)行與業(yè)務(wù)需要、社會效益等關(guān)聯(lián)起來,實(shí)現(xiàn)市場參與者實(shí)時(shí)化互動和能源供需平衡的調(diào)度,達(dá)到最優(yōu)化控制能源配置,最安全、最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保的服務(wù)和銷售模式。智能營銷體系可以分為經(jīng)營、銷售、營銷等系統(tǒng)的全面自動化。智能化營銷的著眼點(diǎn)應(yīng)在智能化服務(wù)上,電力商品的銷售與使用將具有較高的安全性、實(shí)時(shí)性、環(huán)保性,所以智能化營銷必須借助智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并圍繞這三個(gè)需要而展開深化與創(chuàng)新,具體表現(xiàn)是:高電能質(zhì)量和高可靠性;在高級配電網(wǎng)絡(luò)和高級配電自動化的自愈功能,使之具有網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和故障監(jiān)控、定位、隔離、恢復(fù)等功能;網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將保證系統(tǒng)地域攻擊;高級配網(wǎng)SCADA可以進(jìn)行海量的數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,以此為營銷提供數(shù)據(jù)支持;分布式的電能購銷、調(diào)度、頻率波動處理等,可以幫助開的清潔能源市場,實(shí)現(xiàn)分布式的網(wǎng)絡(luò)化銷售;營銷中系統(tǒng)可以結(jié)合動態(tài)化電價(jià)政策對電力負(fù)荷與測算進(jìn)行差異化分析,以此慢優(yōu)化銷售的需求,既滿足用戶需求也保證銷售效益。
2兼容性強(qiáng)。智能電網(wǎng)能夠兼容可再生的能源,可以適應(yīng)可再生能源進(jìn)行有序、合理的接入,同時(shí)也能夠適應(yīng)分布式電源、微電網(wǎng)的接入,這樣就會實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與用戶的交互,具備了高效的互動能力,通過互動,可以滿足用戶對電力的多樣需求,也可以為用戶提供增值服務(wù)。
3經(jīng)濟(jì)實(shí)用。智能電網(wǎng)的建設(shè)能夠保證電網(wǎng)有效安全的運(yùn)行,因此電力市場的正常運(yùn)營需要智能電網(wǎng)的大力建設(shè)。這樣才能夠有效的保證電力市場與交易的展開,優(yōu)化電力資源配置。除此之外,智能電網(wǎng)因其自動化、智能化的控制系統(tǒng),能夠?qū)㈦娋W(wǎng)的損耗大大的降低,提高電力資源的利用率。
4先進(jìn)性。智能電網(wǎng)在電力流、信息流和業(yè)務(wù)流中都表現(xiàn)出了高度的融合性,智能電網(wǎng)的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在它是由電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系組成的兩大穩(wěn)固體系,并融合了信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)等,配備了電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,特別是在交/直流的輸電、智能調(diào)度、電力儲能、配電自動化等技術(shù)上,這些先進(jìn)的技術(shù)都有廣泛的應(yīng)用。
二、智能電網(wǎng)中電力工程技術(shù)的應(yīng)用概述
1在智能電網(wǎng)中電源方面的應(yīng)用。智能電網(wǎng)的直流、交流以及變頻電源都是由電力工程技術(shù)來提供的,它在智能電網(wǎng)建設(shè)中起到了重要作用。因此,智能電網(wǎng)不同類型的電力系統(tǒng)需求只有電力工程技術(shù)能夠滿足。
2在智能電網(wǎng)中輸電方面的應(yīng)用。在智能電網(wǎng)中運(yùn)用電力工程技術(shù),不但能夠保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行,還能夠保證智能電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)作中發(fā)揮到其應(yīng)有的作用。從這方面來看,智能電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行是以電力工程技術(shù)為基礎(chǔ)的。
三、智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程技術(shù)的具體應(yīng)用
1優(yōu)化電能質(zhì)量的技術(shù)。在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中,對電力能源的質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化的關(guān)鍵所在就是劃分與評估電力能源的質(zhì)量,這也是其實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)所在。它通過對供用電的實(shí)際情況進(jìn)行深入分析,建立起針對用戶需要的電能質(zhì)量等級劃分與電能質(zhì)量評估系統(tǒng),同時(shí)再依靠有關(guān)法律法規(guī)的監(jiān)督,從而推動智能電網(wǎng)中優(yōu)質(zhì)電能的良好發(fā)展。在優(yōu)化電能質(zhì)量的技術(shù)中,它涉及到多種電能質(zhì)量的控制技術(shù)。這些技術(shù)的使用,不僅可以降低生產(chǎn)運(yùn)營中的成本,而且還可以不斷提高智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量,為它帶來更多的社會經(jīng)濟(jì)效益。
2輸入清潔能源的技術(shù)?,F(xiàn)如今,高電壓的輸變電是我國智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ),但是在這個(gè)過程中需要一定的輔助作用,而清潔能源才能夠起到這個(gè)效果。而針對這種情況輸入清潔能源的技術(shù)就能夠得到充分的使用,并且我國智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中對這種技術(shù)的需求也在不斷增長。因此在對智能電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的過程中,需要將電力控制與電力工程技術(shù)綜合的結(jié)合到一起。這樣不但能夠保證電網(wǎng)運(yùn)營狀態(tài)的穩(wěn)定,還能夠在輸電過程中減少電力能源的消耗,從而提高了輸電效率以及電力能源的利用率。