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時(shí)間：2023-03-22 17:43:43
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇電網(wǎng)技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
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(duì)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(hù)當(dāng)中，其智能用電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要的連接對(duì)象為用戶(hù)的智能雙向電表。對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，主要是以用電性質(zhì)和場(chǎng)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(duì)用戶(hù)進(jìn)行電能計(jì)量及有關(guān)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)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(duì)用戶(hù)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(chǎng)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(tái)，比如用電信息采集平臺(tái)等。除此之外，基于智能用電過(guò)程中，電動(dòng)汽車(chē)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(cè)部分，涵蓋了充電狀態(tài)檢測(cè)、視頻檢測(cè)及安防監(jiān)測(cè)等。其二，傳感器及RFID系統(tǒng)的設(shè)置，通過(guò)有效設(shè)置，能夠?qū)﹄妱?dòng)汽車(chē)運(yùn)行情況及動(dòng)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(duì)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(dòng)化程度。要想使此類(lèi)應(yīng)用得到有效實(shí)現(xiàn)，需要依靠物聯(lián)網(wǎng)末端的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用場(chǎng)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(duì)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(cè)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(guò)程環(huán)節(jié)的傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)中，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過(guò)對(duì)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(lèi)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(guò)分析處理之后，在ICT平臺(tái)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(duì)全網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及故障處理能夠得到充分實(shí)現(xiàn)。
二、智能電網(wǎng)技術(shù)在用電營(yíng)銷(xiāo)中的應(yīng)用
（一）智能化抄表
隨著我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化抄表不斷應(yīng)用于我國(guó)電力營(yíng)銷(xiāo)中，有效提高了我國(guó)用電營(yíng)銷(xiāo)效率。遠(yuǎn)程抄表和抄表設(shè)備智能化是目前我國(guó)電力營(yíng)銷(xiāo)中智能化抄表的主要體現(xiàn)。遠(yuǎn)程抄表即是利用智能電表上的后臺(tái)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊，采用低壓配電線、通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線以及串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄓ嵓夹g(shù)，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄錄、統(tǒng)計(jì)用戶(hù)智能電表用電表數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)費(fèi)。對(duì)于一些未能實(shí)施遠(yuǎn)程抄表的地區(qū)，抄表人員可以攜帶準(zhǔn)確可靠、便于操作的智能化抄表設(shè)備進(jìn)行實(shí)地抄表，及時(shí)掌握用戶(hù)的用電信息。
（二）智能化自動(dòng)配電系統(tǒng)
智能化自動(dòng)配電系統(tǒng)即是綜合運(yùn)用微機(jī)控制技術(shù)、電力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建用電營(yíng)銷(xiāo)智能化系統(tǒng)，提升用電營(yíng)銷(xiāo)效率。目前，我國(guó)用電營(yíng)銷(xiāo)中的智能化自動(dòng)配電系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高以及監(jiān)控實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)為遠(yuǎn)程抄表提供了信息交流基礎(chǔ)。目前，我國(guó)智能化自動(dòng)配電系統(tǒng)在功能方面不斷完善，已能夠兼容GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也有效實(shí)現(xiàn)了用電營(yíng)業(yè)管理信息系統(tǒng)與自動(dòng)抄表系統(tǒng)之間資源共享，有效提升了我國(guó)用電營(yíng)銷(xiāo)管理水平。
（三）營(yíng)配信息通信一體化平臺(tái)
營(yíng)配信息通信一體化平臺(tái)即是在拓?fù)潢P(guān)系、基礎(chǔ)資源、客戶(hù)資料模型以及電網(wǎng)設(shè)施的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)現(xiàn)代化信息傳輸技術(shù)，構(gòu)建用戶(hù)停屈媛媛國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院陜西西安710000電管理、供電穩(wěn)定性管理、報(bào)裝業(yè)擴(kuò)輔助以及線損管理和電網(wǎng)CIS一體化的信息服務(wù)平臺(tái)。主、輔、補(bǔ)充相結(jié)合的信道組合是目前我國(guó)營(yíng)配信息通信一體化平臺(tái)的主要傳輸通道，該傳輸線路以光纖為主要通道，寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為輔助通道，并在傳輸過(guò)程中采用公共信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效補(bǔ)充。目前，我國(guó)營(yíng)配信息通信一體化平臺(tái)了公共有效確保用戶(hù)用電信息傳輸?shù)恼_性、完整性以及及時(shí)性，同時(shí)也便于電力企業(yè)對(duì)電力營(yíng)銷(xiāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)，推動(dòng)了我國(guó)電力營(yíng)銷(xiāo)的不斷發(fā)展。
（四）智能交互儀表
智能交互儀表即是利用網(wǎng)絡(luò)將采集到的有價(jià)值的客戶(hù)用電信息自行向電力相關(guān)部門(mén)傳遞的設(shè)備。智能交互儀表為雙向交流溝通渠道，電力相關(guān)部門(mén)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地跟蹤和監(jiān)控電力傳輸和營(yíng)銷(xiāo)，對(duì)于電力運(yùn)輸及儲(chǔ)存過(guò)程中出現(xiàn)的耗損情況和環(huán)節(jié)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)采取相關(guān)解決措施，有效避免電網(wǎng)出現(xiàn)盜電現(xiàn)象。
標(biāo)準(zhǔn)第4.1條規(guī)定，配電網(wǎng)發(fā)展應(yīng)考慮充換電設(shè)施的發(fā)展與建設(shè)的需求，合理滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)接入及充電負(fù)荷增長(zhǎng)的要求，有利于促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用與發(fā)展。目前，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)仍處于發(fā)展初期，充換電設(shè)施所提供服務(wù)的便捷性，對(duì)拓展電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)具有十分重要的促進(jìn)作用。電網(wǎng)企業(yè)一方面要履行企業(yè)責(zé)任，從電網(wǎng)供需角度滿(mǎn)足用戶(hù)的充電需求，另一方面要承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，從國(guó)家戰(zhàn)略角度推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)第4.2條規(guī)定，充換電設(shè)施接入電網(wǎng)所需線路走廊、地下通道、變/配電站址等供電設(shè)施用地應(yīng)納入城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃，與配電網(wǎng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。充換電設(shè)施已經(jīng)成為保障城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)順暢運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，其建設(shè)用地被納入城市總體規(guī)劃統(tǒng)籌進(jìn)行考慮。因此，要求充換電設(shè)施布局規(guī)劃及其接入系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)同步開(kāi)展，協(xié)調(diào)銜接，落實(shí)并保障充換電設(shè)施接入系統(tǒng)工程的用地需求，從源頭上避免城市土地資源緊張導(dǎo)致的工程落地困難。
1.2保障充換電設(shè)施可靠用電
標(biāo)準(zhǔn)第4.3條規(guī)定，充換電設(shè)施接入電網(wǎng)應(yīng)充分考慮接入點(diǎn)的供電能力，便于電源線路的引入，保障電網(wǎng)安全和電動(dòng)汽車(chē)的電能供給。研究表明，電動(dòng)汽車(chē)的大量應(yīng)用，將帶來(lái)系統(tǒng)峰谷差增大、電壓驟降、諧波污染等多方面的問(wèn)題，充換電設(shè)施的接入首先要從供電電源著手，從電網(wǎng)的基礎(chǔ)條件上滿(mǎn)足充換電設(shè)施的用電需求，并提供合格的電能質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)第4.4條規(guī)定，當(dāng)充換電設(shè)施建設(shè)在規(guī)劃實(shí)施配電自動(dòng)化的地區(qū)，接入設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足配電自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。配電自動(dòng)化是通過(guò)安裝在一次設(shè)備上的自動(dòng)化終端裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)和控制，通過(guò)對(duì)故障判斷、隔離和修復(fù)的快速響應(yīng)，提高配電網(wǎng)供電可靠性，改善電能質(zhì)量。以二次系統(tǒng)的豐富和建設(shè)為拓展手段，有計(jì)劃地對(duì)充換電設(shè)施配套的電網(wǎng)工程實(shí)施配電自動(dòng)化建設(shè)與改造，充分保證充電用電的可靠性和安全性。
1.3滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)雙向互動(dòng)要求
標(biāo)準(zhǔn)第4.5條規(guī)定，當(dāng)充換電設(shè)施具有與電網(wǎng)雙向交換電能的功能時(shí)，應(yīng)符合Q/GDW1738《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》關(guān)于電源接入的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著電池價(jià)格的降低和循環(huán)壽命的延長(zhǎng)，動(dòng)力電池可以作為分布式儲(chǔ)能單元向電網(wǎng)輸送電能，發(fā)揮削峰填谷的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)反向送電時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：1）應(yīng)對(duì)充換電設(shè)施接入的配電線路載流量、變壓器容量進(jìn)行校核，并對(duì)接入的母線、線路、開(kāi)關(guān)等進(jìn)行短路電流和熱穩(wěn)定校核。2）在滿(mǎn)足供電安全的條件下，接入單條線路的送電總?cè)萘坎粦?yīng)超過(guò)線路的允許容量；接入本級(jí)配電網(wǎng)的送電總?cè)萘坎粦?yīng)超過(guò)上一級(jí)變壓器的額定容量以及上一級(jí)線路的允許容量。3）具有雙向交換電能的充換電設(shè)施接入后，配電線路的短路電流不應(yīng)超過(guò)該電壓等級(jí)的短路電流限定值，否則應(yīng)重新選擇接入點(diǎn)。4）具有雙向交換電能充換電設(shè)施接入點(diǎn)應(yīng)安裝易操作、可閉鎖、具有明顯開(kāi)斷點(diǎn)、帶接地功能、可開(kāi)斷故障電流的開(kāi)斷設(shè)備。5）具有向電網(wǎng)輸送電能的充換電設(shè)施，其向電網(wǎng)注入的直流分量不應(yīng)超過(guò)其交流定值的0.5%。
2技術(shù)原則
2.1電壓等級(jí)選擇
標(biāo)準(zhǔn)第5.1條規(guī)定，充換電設(shè)施所選擇的標(biāo)稱(chēng)電壓應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T156《標(biāo)準(zhǔn)電壓》的要求。供電電壓等級(jí)應(yīng)根據(jù)充換電設(shè)施的負(fù)荷，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。當(dāng)供電半徑超過(guò)本級(jí)電壓規(guī)定時(shí)，應(yīng)采用高一級(jí)電壓供電。標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)了要根據(jù)充換電設(shè)施的負(fù)荷選定供電電壓等級(jí)，負(fù)荷范圍按照導(dǎo)線的安全載流能力，并考慮一定裕度予以確定。如單相220V的240mm2的銅纜，最大供電負(fù)荷不超過(guò)11kW，因此單臺(tái)充電機(jī)按10kW控制；三相380V供電負(fù)荷，參照《國(guó)家電網(wǎng)公司業(yè)擴(kuò)供電方案編制導(dǎo)則》的要求，按接入單臺(tái)充電機(jī)不超過(guò)100kW考慮，允許多臺(tái)充電機(jī)同時(shí)接入。對(duì)于站內(nèi)布置的直流充電機(jī)，380V線路也允許120kW的充電設(shè)備接入。供電半徑的校核，除了要考慮線路載流能力外，還要結(jié)合線路功率損耗、電壓損失等情況綜合確定，并按照國(guó)標(biāo)GB/T12325《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》的要求進(jìn)行控制。1）10kV及以下三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱(chēng)電壓的±7%。2）220V單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱(chēng)電壓的–7％與10%。
2.2用戶(hù)等級(jí)選擇
標(biāo)準(zhǔn)第5.2條規(guī)定，具有重大政治、經(jīng)濟(jì)、安全意義的充換電站，或中斷供電將對(duì)公共交通造成較大影響或影響重要單位的正常工作的充換電站，可作為二級(jí)重要用戶(hù)，其他可作為普通用戶(hù)。標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定充換電設(shè)施要按照用戶(hù)重要性分級(jí)，即按照充換電設(shè)施對(duì)供電可靠性的要求以及中斷供電造成的危害程度，分為二級(jí)重要電力用戶(hù)和普通用戶(hù)(標(biāo)準(zhǔn)第5.4.3條規(guī)定屬于二級(jí)重要用戶(hù)的充換電設(shè)施宜采用雙回路供電；第5.4.4條規(guī)定屬于一般用戶(hù)的充換電設(shè)施可采用單回線路供電)。區(qū)別于按照負(fù)荷重要性分級(jí)的思路，按照用戶(hù)重要性分級(jí)具有以下兩方面的優(yōu)勢(shì)：1）界定清晰，便于管理。對(duì)電網(wǎng)側(cè)，將充換電設(shè)施視為一個(gè)用電客戶(hù)，整體考慮其對(duì)供電可靠性的要求，并按照用戶(hù)對(duì)供電安全的要求制定供電方案，由電網(wǎng)公司組織方案的論證與編制；對(duì)充換電設(shè)施，可以再對(duì)內(nèi)部的電機(jī)用電、照明用電等細(xì)化負(fù)荷等級(jí)，確定具體的供電方案，該供電方案可由充換電設(shè)施投資建設(shè)方組織具有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位進(jìn)行編制。2）符合實(shí)際，便于操作。本條款的原則性較強(qiáng)，按照用戶(hù)等級(jí)，便于從政治、經(jīng)濟(jì)、交通等層面考慮，允許充換電設(shè)施投資建設(shè)方提出雙回路供電申請(qǐng)，與電網(wǎng)公司就技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題協(xié)商解決，能夠滿(mǎn)足未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)充換電設(shè)施的發(fā)展要求；如按照負(fù)荷等級(jí)，則必須要求充換電設(shè)施內(nèi)部有二級(jí)及以上的負(fù)荷才能申請(qǐng)雙回路供電，操作的彈性較差。需要注意的是，劃分為二級(jí)重要電力用戶(hù)的充換電設(shè)施，應(yīng)進(jìn)行必要的論證分析，確保滿(mǎn)足本條款要求。
2.3接入點(diǎn)選擇
標(biāo)準(zhǔn)第5.3.1條規(guī)定，220V充電設(shè)備，宜接入低壓配電箱；380V充電設(shè)備，宜接入低壓線路或配電變壓器的低壓母線。標(biāo)準(zhǔn)第5.3.2條規(guī)定，接入10kV的充換電設(shè)施，容量小于3000kVA宜接入公用電網(wǎng)10kV線路或接入環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱等，容量大于3000kVA的充換電設(shè)施宜專(zhuān)線接入。標(biāo)準(zhǔn)采用“宜”的口吻給出充換電設(shè)施的建議接入點(diǎn)，不強(qiáng)制執(zhí)行，220/380V針對(duì)充電機(jī)，10kV針對(duì)充電站。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的交流充電機(jī)額定電壓為220V，額定電流16/32A，額定充電功率3.5/7kW；直流充電機(jī)額定電壓380V，額定電流一般不超過(guò)250A，額定充電功率有40kW、80kW、120kW等幾種。標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定：專(zhuān)線接入的充換電設(shè)施，其容量應(yīng)超過(guò)3000kVA。專(zhuān)線接入的優(yōu)勢(shì)在于便于容量的管理與控制，有利于提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全，但占用電網(wǎng)10kV間隔資源，因此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)專(zhuān)線的使用沒(méi)有做強(qiáng)制規(guī)定。但對(duì)于快速充電站，考慮到充電時(shí)間短，充電功率的沖擊特性強(qiáng)等特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)的編制說(shuō)明別強(qiáng)調(diào)容量大于3000kVA的快速充電設(shè)施，要采用專(zhuān)線接入。
2.4供電電源
標(biāo)準(zhǔn)第5.4.1條規(guī)定，充換電設(shè)施供電電源點(diǎn)應(yīng)具備足夠的供電能力，提供合格的電能質(zhì)量，并標(biāo)準(zhǔn)第5.4.2條規(guī)定，供電電源點(diǎn)應(yīng)根據(jù)城市地形、地貌和道路規(guī)劃選擇，路徑應(yīng)短捷順直，避免近電遠(yuǎn)供、交叉迂回。這兩項(xiàng)條款，分別從電源點(diǎn)的質(zhì)量性能和空間布局的角度，規(guī)定了電源點(diǎn)確定的一般原則。一方面，電源點(diǎn)要能夠滿(mǎn)足充換電設(shè)施的用電需求，按照充換電設(shè)施的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)容量，選擇上級(jí)電源，同時(shí)能夠提供合格的電壓、頻率等電能質(zhì)量；另一方面，要求結(jié)合地理環(huán)境，就近選擇，減少與道路或其他線路的交叉，為充換電設(shè)施供電線路的安全運(yùn)行、良好維護(hù)奠定基礎(chǔ)。
2.5無(wú)功補(bǔ)償及設(shè)備選型
標(biāo)準(zhǔn)第5.5.1—5.5.4條規(guī)定了充電設(shè)施無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊?，充換電設(shè)施的本質(zhì)為用電客戶(hù)，其無(wú)功補(bǔ)償遵循用戶(hù)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊?guī)定配置即可。即按照“同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步投運(yùn)、同步達(dá)標(biāo)”的原則規(guī)劃和建設(shè)，接入10kV電網(wǎng)的充電設(shè)施功率因數(shù)應(yīng)不低于0.95，非車(chē)載充電機(jī)功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，不能滿(mǎn)足要求的應(yīng)安裝就地?zé)o功補(bǔ)償裝置。標(biāo)準(zhǔn)第5.6.1條規(guī)定，充換電設(shè)施接入的供電線路、變/配電設(shè)備選擇應(yīng)滿(mǎn)足Q/GDW1738《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》的有關(guān)要求。即供電線路應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，導(dǎo)線截面宜綜合充換電設(shè)施遠(yuǎn)期規(guī)劃容量、線路全壽命周期一次選定。220/380V線路原則上不宜超過(guò)400m，10kV供電半徑原則上不宜超過(guò)5km，超出范圍的應(yīng)核定末端電壓質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)第5.6.5條特別強(qiáng)調(diào)，負(fù)荷大于100kW的充換電設(shè)施，宜采用專(zhuān)用配電變壓器供電。本條款主要針對(duì)分散式充電樁，采用專(zhuān)用配電變壓器，將充電負(fù)荷與其他用電負(fù)荷分離，有利于無(wú)功補(bǔ)償配置及諧波治理。
2.6電能質(zhì)量
標(biāo)準(zhǔn)第6.1.1—6.1.2條規(guī)定，充換電設(shè)施接入公共連接點(diǎn)諧波電壓的限值(相電壓)要求應(yīng)符合GB/T14549《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定，注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值應(yīng)符合GB/T14549規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)第6.3條規(guī)定，充換電設(shè)施接入公共電網(wǎng)，公共連接點(diǎn)的三相不平衡度應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)GB/T15543《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》規(guī)定的限制，由各充換電設(shè)施引起的公共連接點(diǎn)三相電壓不平衡度不應(yīng)超過(guò)1.3%，短時(shí)不超過(guò)2.6%。充電機(jī)是一類(lèi)典型的電子型AC/DC電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其內(nèi)部的電力電子元件在工作中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，因此要求嚴(yán)格控制充換電設(shè)施產(chǎn)生的諧波電壓和諧波電流，滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。此外，對(duì)于低壓220V接入的充電設(shè)備，要特別注意保證三相平衡。
3典型應(yīng)用
某城市的充換電站工程建設(shè)規(guī)模如表4所示。充電部分站區(qū)內(nèi)設(shè)置乘用車(chē)快充車(chē)位2個(gè)(配置2臺(tái)40kW直流充電機(jī))和慢充車(chē)位4個(gè)(配置4臺(tái)7kW交流充電機(jī))，遠(yuǎn)景預(yù)留大巴車(chē)車(chē)位2個(gè)(配置2臺(tái)100kW直流充電機(jī))。換電部分內(nèi)置乘用車(chē)換電工位1個(gè)，配置2個(gè)電池轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)、2個(gè)移動(dòng)充電倉(cāng)(含40臺(tái)3.5kW分箱充電機(jī))、40箱標(biāo)準(zhǔn)電池箱以及一臺(tái)手動(dòng)電池運(yùn)轉(zhuǎn)小車(chē)，本期設(shè)計(jì)換電能力40車(chē)次/日。按照《規(guī)范》要求，3.5kW和7kW交流充電機(jī)選用低壓220V供電，40kW和100kW直流充電機(jī)選用低壓380V供電。該充換電站建設(shè)于次要交通干線，按照普通用戶(hù)設(shè)計(jì)，采用單回10kV線路供電，供電電源取110kV變電站A的10kV出線。站內(nèi)供電系統(tǒng)的主變?nèi)萘恳黄跒?00kVA，二期為800kVA，故不選用專(zhuān)線接入。0.4kV一期按單母線建設(shè)，二期按單母線分段接線建設(shè)。由于城市主要采用10kV電纜供電，充換電站由環(huán)網(wǎng)柜(電纜分支箱)接入系統(tǒng)，因此，一期建設(shè)采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，在低壓母線安裝一臺(tái)100kVA(380V，150A)的有源濾波器對(duì)無(wú)功功率和諧波進(jìn)行綜合補(bǔ)償。二期需對(duì)每條低壓母線分別進(jìn)行補(bǔ)償。
2能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架分析
2.1能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成
構(gòu)建“能源互聯(lián)網(wǎng)”的主要目的是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)（更多應(yīng)用新能源）、提高能源效率（發(fā)揮不同能源優(yōu)勢(shì)和新型負(fù)荷的技術(shù)優(yōu)勢(shì)），從而改善用戶(hù)體驗(yàn)。優(yōu)化能源互聯(lián)網(wǎng)資源，首先需要確認(rèn)能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成要素，界定優(yōu)化范圍。根據(jù)文獻(xiàn)[1]和[2]描述，結(jié)合智能電網(wǎng)研究成果，圖1描述了能源互聯(lián)網(wǎng)總體構(gòu)成：電、供熱及供冷等形式的能源輸入通過(guò)與信息等支撐系統(tǒng)有機(jī)融合，構(gòu)成協(xié)同工作的現(xiàn)代“綜合能源供給系統(tǒng)”。該系統(tǒng)內(nèi)多種能源（化石能源、可再生能源）通過(guò)電、冷、熱和儲(chǔ)能等形式之間的協(xié)調(diào)調(diào)度供給，達(dá)到能源高效利用、滿(mǎn)足用戶(hù)多種能源應(yīng)用需求、提高社會(huì)供能可靠性和安全性等目的；同時(shí)，通過(guò)多種能源系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)，還有助于消除能源供應(yīng)瓶頸，提高各能源設(shè)備利用效率。不同能源對(duì)環(huán)境的影響不同，傳統(tǒng)能源供應(yīng)體系中，特定能源已經(jīng)形成了相對(duì)穩(wěn)定的消費(fèi)市場(chǎng)，比如石油主要用于交通、化工、發(fā)電等行業(yè)；天然氣則主要于日常生活、供熱、發(fā)電、交通等領(lǐng)域?？稍偕茉茨壳皫缀跞坑脕?lái)發(fā)電。一次能源長(zhǎng)期以來(lái)形成了自身的產(chǎn)業(yè)鏈條，不同種類(lèi)能源間互相補(bǔ)充空間有限。但是，電能可以充當(dāng)不同能源間的橋梁。目前可再生能源絕大部分轉(zhuǎn)化為電能。如果通過(guò)電能用綠色可再生能源替換其他高污染一次能源，可以提高能源消費(fèi)的整體環(huán)境友好程度。要實(shí)現(xiàn)這種能源的優(yōu)化供給需要具備幾個(gè)條件：①要具備不同種類(lèi)能源間的（供求關(guān)系等）信息互通；②要具備能源輸出互相替代的必要技術(shù)手段，即通過(guò)電能能夠滿(mǎn)足被替代能源消費(fèi)主體的需求；③要能夠給能源消費(fèi)者清晰、及時(shí)的引導(dǎo)信號(hào)，吸引能源消費(fèi)主體參與能源消費(fèi)優(yōu)化配置。具備以上條件，配合必要的技術(shù)手段，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)能源的整體優(yōu)化利用。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可以通過(guò)技術(shù)手段構(gòu)建“能源互聯(lián)網(wǎng)”。
2.2能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架
為了達(dá)到上述整體優(yōu)化目標(biāo)，在明確能源“互聯(lián)”范圍基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步研究合理的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)發(fā)揮多種能源與用戶(hù)互聯(lián)、互動(dòng)的整體優(yōu)勢(shì)。這種能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架設(shè)計(jì)的唯一目的是發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從技術(shù)角度提高能源的使用效率。在不存在政策、市場(chǎng)和技術(shù)條件限制的前提下，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足上述條件的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架模型，如圖2所示。圖2所示“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架”包括“市場(chǎng)環(huán)境”、“能源供給、轉(zhuǎn)化和消費(fèi)”、“信息支持”以及“調(diào)度控制”4個(gè)部分。市場(chǎng)環(huán)境包括能源供給側(cè)市場(chǎng)和能源需求側(cè)市場(chǎng)。其中，能源供給側(cè)市場(chǎng)負(fù)責(zé)不同種類(lèi)能源的市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，調(diào)節(jié)市場(chǎng)能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)（可以在這個(gè)環(huán)節(jié)使用價(jià)格信號(hào)或補(bǔ)貼鼓勵(lì)使用清潔能源，減小環(huán)境污染）；能源需求側(cè)市場(chǎng)負(fù)責(zé)吸引可控負(fù)荷和具有反向送電（或其他能源形式）的“發(fā)用電聯(lián)合體”參與需求側(cè)調(diào)度控制的價(jià)格或其他激勵(lì)信號(hào)，以鼓勵(lì)負(fù)荷參與需求側(cè)響應(yīng)。能源供給、轉(zhuǎn)化及消費(fèi)是能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源流，也是整個(gè)技術(shù)框架的最終優(yōu)化協(xié)調(diào)對(duì)象。多種能源發(fā)出的電、熱、冷等能量形式通過(guò)輸電電網(wǎng)、管網(wǎng)或者運(yùn)輸通道最終抵達(dá)用戶(hù)側(cè)，滿(mǎn)足用戶(hù)的用能需求。能源互聯(lián)網(wǎng)框架在以上基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了對(duì)分布式電源和微電網(wǎng)的支持，同時(shí)應(yīng)用各種儲(chǔ)能以及電轉(zhuǎn)化為氣體等技術(shù)，結(jié)合信息共享和多種能源的成本對(duì)比，以電能為中心實(shí)現(xiàn)有目標(biāo)（優(yōu)化或降低污染、提高清潔能源比例等）的多種能源間的替代和轉(zhuǎn)換。消費(fèi)環(huán)節(jié)除了包括傳統(tǒng)用戶(hù)還增加了智能可控用戶(hù)以及可以反向供能的發(fā)用電聯(lián)合體等。信息共享支持是整個(gè)技術(shù)框架中的信息流。“高速、可靠和安全”的未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下大量數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析再到優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)條件。在信息技術(shù)支持下，為保障整個(gè)能源框架的安全優(yōu)化運(yùn)行，需要設(shè)置必要的運(yùn)營(yíng)管理機(jī)構(gòu)，對(duì)能源進(jìn)行集中調(diào)度管理，這種調(diào)度管理可以采用與外部市場(chǎng)環(huán)境相適應(yīng)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式并根據(jù)能源管理范圍進(jìn)行分級(jí)設(shè)計(jì)。同時(shí)針對(duì)用戶(hù)側(cè)可控負(fù)荷和具有發(fā)電及其他供能（供熱、制冷等）能力的“發(fā)用電聯(lián)合體”在自愿的前提下可以直接參與或通過(guò)“負(fù)荷調(diào)度控制”，應(yīng)用“虛擬發(fā)電廠”技術(shù)參與能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)度控制。這種基于信息共享的通過(guò)能源整體調(diào)度控制實(shí)現(xiàn)能源的整體優(yōu)化利用是能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的核心內(nèi)容。
2.3能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化控制概念模型
在上述能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架內(nèi)能源消費(fèi)有如下特性。（1）能源供應(yīng)能夠“互聯(lián)”。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下不同能源間可以相互支持以及一定程度上的替代轉(zhuǎn)換。這種互聯(lián)可以通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向用戶(hù)最終需求的“應(yīng)用轉(zhuǎn)化”，也可以直接通過(guò)能源間的轉(zhuǎn)換與替代實(shí)現(xiàn)。（2）能源互聯(lián)后不影響用戶(hù)的使用。方便用戶(hù)安全高效使用，原來(lái)互相割裂的能源供應(yīng)“互聯(lián)”后應(yīng)提升用戶(hù)體驗(yàn)，不影響用戶(hù)的正常使用。（3）能源互聯(lián)后能夠優(yōu)化。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下的能源供應(yīng)應(yīng)該比“互聯(lián)”之前有更高的效率?？梢?jiàn)，能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)以對(duì)能源進(jìn)行整體優(yōu)化為目標(biāo)的復(fù)雜能源供用系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化的目的，需要建立相應(yīng)的優(yōu)化模型。綜上所述，不同種類(lèi)能源消費(fèi)行為的成本是變動(dòng)的，同時(shí)，不同種類(lèi)能源供應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響不同。再考慮到新型負(fù)荷的可控性，建立如下能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化模型。以上模型的物理意義是在滿(mǎn)足能源總供給與需求之間平衡和能源與供給消費(fèi)約束的前提下，追求能源供應(yīng)總成本最低或者污染排放最小等優(yōu)化目標(biāo)。能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)化模型根據(jù)不同市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則細(xì)節(jié)上將有所不同，這里討論的優(yōu)化模型是對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的一種目的性描述，求解該模型需要確定不同能源的成本函數(shù)和其他約束條件，這些約束條件與具體的能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則和物理環(huán)境密切相關(guān)。
3能源互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀
上述“能源互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)框架是對(duì)未來(lái)能源整體供用體系的概念性設(shè)想，關(guān)于未來(lái)的能源發(fā)展，國(guó)內(nèi)外普遍開(kāi)展了基于先進(jìn)信息通信技術(shù)的包含能源互動(dòng)思想（包含能源間的轉(zhuǎn)化和替代）的相關(guān)研究。除了文獻(xiàn)[1]中關(guān)于“能源互聯(lián)網(wǎng)”的設(shè)想外，美國(guó)各大研究機(jī)構(gòu)和高校都在進(jìn)行相關(guān)研究。在用戶(hù)互動(dòng)方面，美國(guó)在需求側(cè)響應(yīng)方面已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，電網(wǎng)中出現(xiàn)了專(zhuān)職的“調(diào)荷服務(wù)商”用于為電網(wǎng)提供負(fù)荷調(diào)度服務(wù)；能源的互聯(lián)與轉(zhuǎn)換方面，美國(guó)發(fā)電公司長(zhǎng)期根據(jù)市場(chǎng)需要選擇出售天然氣與電力的比例。歐盟也在開(kāi)展“智能能源的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)”（FINSENY）項(xiàng)目，研究將能源與信息的整合，匯集了能源和ICT（信息通信技術(shù)）行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)以確定智能能源系統(tǒng)對(duì)ICT的要求，從而提供創(chuàng)新性的能源解決方案以?xún)?yōu)化能源傳輸，改變?nèi)藗兊哪茉聪M(fèi)方式，減少CO2的排放，改善生活環(huán)境[3]。日本則在微網(wǎng)及分布式電源基礎(chǔ)上致力于研究冠名為“電力路由器”的電能控制技術(shù)及相關(guān)裝備[4]。在國(guó)內(nèi)，關(guān)于未來(lái)能源供應(yīng)技術(shù)的研究一直受到高度重視，國(guó)家電網(wǎng)公司明確“能源互聯(lián)網(wǎng)”是未來(lái)的智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)是承載第三次工業(yè)革命的基礎(chǔ)平臺(tái)，對(duì)第三次工業(yè)革命具有全局性的推動(dòng)作用。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司已積極開(kāi)展、部署相關(guān)研究工作。北京市科委組織了“第三次工業(yè)革命”和“能源互聯(lián)網(wǎng)”專(zhuān)家研討會(huì)，并啟動(dòng)了相關(guān)軟課題研究，以期形成詳細(xì)的能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研報(bào)告和路線圖。中國(guó)能源發(fā)展目前面臨總量供應(yīng)（石油、天然氣對(duì)外依存度高）、資源配置（能源與生產(chǎn)力分布不均衡）、能源效率（大量煤炭直接燃燒，整體能效偏低）、生態(tài)環(huán)境（土壤、水質(zhì)、大氣污染）四大問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，可以采用增加清潔能源發(fā)電比例、提高能源效率的方法加以改善。本文所述能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架統(tǒng)一配置能源資源，從能源供給和使用2個(gè)方面進(jìn)行整體優(yōu)化，基于信息共享建立必要的市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制，優(yōu)化引導(dǎo)能源的開(kāi)發(fā)和使用，最終實(shí)現(xiàn)增加清潔能源發(fā)電比例、提高能源效率，以電能為中心統(tǒng)一優(yōu)化配置能源資源；使能源發(fā)展方式由消耗型向可持續(xù)、可再生和更環(huán)保的發(fā)展軌跡過(guò)渡；實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)安全、清潔、環(huán)保與友好地發(fā)展[5-11]。
2電網(wǎng)電力工程的技術(shù)問(wèn)題的解決方案
1）控制電網(wǎng)故障造成的停電，優(yōu)化電網(wǎng)轉(zhuǎn)供電能力
傳統(tǒng)的電網(wǎng)檢修過(guò)程需停電檢修，給客戶(hù)造成不便。目前多數(shù)電力企業(yè)使用環(huán)網(wǎng)柜聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。環(huán)網(wǎng)柜核心為負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多為便攜式且經(jīng)濟(jì)適用。根據(jù)絕緣方式的不同，通常將其分為SF6絕緣和空氣絕緣兩種，多用于終端供電和環(huán)網(wǎng)供電的短路電流的開(kāi)斷和電流的分合。使用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，有效的縮小了故障檢修的停電范圍，且可控制停電區(qū)間，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域檢修。提高了傳統(tǒng)單電源的穩(wěn)定性與靈活性。
2）認(rèn)真解決污閃問(wèn)題
閃絡(luò)問(wèn)題在10kV配電網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)明顯，為了確保其安全性，就要控制由于閃絡(luò)導(dǎo)致的過(guò)電壓和相間短路問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，對(duì)于穿墻套管、支持絕緣子、連桿瓶等10kV設(shè)備應(yīng)進(jìn)行加裝絕緣熱縮管等防護(hù)設(shè)施，以防止污閃問(wèn)題，促進(jìn)電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。
3）加強(qiáng)線路防雷措施
雷擊造成的閃絡(luò)問(wèn)題最為明顯，因此針對(duì)特殊地區(qū)、特殊環(huán)境下的雷擊問(wèn)題應(yīng)增加防雷措施，安裝必要的避雷設(shè)施能夠有效的防止雷擊造成的導(dǎo)線損壞，提高電網(wǎng)的安全系數(shù)。目前，很多企業(yè)選擇使用針式瓷瓶進(jìn)行防雷，但其對(duì)大導(dǎo)線線路并不適用。
3提高配網(wǎng)工程施工安全管理的技術(shù)問(wèn)題措施
1）完善前期規(guī)劃設(shè)計(jì)
在10kV配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐€路負(fù)荷是實(shí)際情況以及環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其額定電流能夠滿(mǎn)足當(dāng)?shù)鼐用裢瑫r(shí)用電時(shí)的最大電流，同時(shí)要避免浪費(fèi)。根據(jù)線路設(shè)計(jì)的影響因素對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃，有助于電網(wǎng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
2）制定合理的施工方案
要求電力施工人員認(rèn)真檢查電路施工圖紙、線路以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等，并以此來(lái)制定施工方案。配電網(wǎng)電力工程的安裝過(guò)程和維修過(guò)程都要降低停電現(xiàn)象，時(shí)刻以滿(mǎn)足客戶(hù)需求為核心進(jìn)行施工。
3）采用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行定期維護(hù)
配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，線路檢修十分必要。包括對(duì)施工線路的維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)線路規(guī)格的控制和選擇等。企業(yè)應(yīng)提高安裝的先進(jìn)水平，選擇先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，以確保施工順利。從而提高施工的質(zhì)量和安全系數(shù)，能夠確保對(duì)施工過(guò)程中的故障進(jìn)行自動(dòng)處理。
4）妥善處理施工環(huán)境
由于配電網(wǎng)施工要避開(kāi)鬧市區(qū)，因此其所處地域的環(huán)境通常較差。這對(duì)配電網(wǎng)施工具有極大的影響，因此妥善處理施工環(huán)境十分必要。其中包括以下幾個(gè)方面：
①防備人為破壞：配電網(wǎng)的桿塔的位置應(yīng)選擇在遠(yuǎn)離主干道位置，并且在桿塔區(qū)域設(shè)置必要的防護(hù)措施，如安置警示牌或涂上反光漆等措施，防止機(jī)車(chē)等對(duì)桿塔造成傷害。
②防雷措施：10kV配電網(wǎng)絡(luò)多數(shù)架設(shè)在較為空曠地帶，因此雷擊對(duì)線路的安全運(yùn)行影響較大，因此要求電力企業(yè)做好配電網(wǎng)施工的防雷處理。如采用安裝好避雷器或支柱式的絕緣子等，完成電網(wǎng)的地線鋪設(shè)。總之，要做好電網(wǎng)的防雷工作，以免雷電天氣造成線路短路，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，給客戶(hù)帶來(lái)不便。對(duì)于經(jīng)過(guò)城區(qū)和經(jīng)過(guò)樹(shù)木茂密地帶的線路，先進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚碓龠M(jìn)行線路架設(shè)，以免發(fā)生雷擊事故，確保電網(wǎng)安全，畢竟電網(wǎng)安全問(wèn)題是配電網(wǎng)技術(shù)的核心。
③維護(hù)和保養(yǎng)線路施工設(shè)備。對(duì)于電力施工來(lái)說(shuō)，污染嚴(yán)重的工業(yè)區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)都會(huì)對(duì)其安全系數(shù)造成影響。因此，電力企業(yè)必須事先做好防腐措施，對(duì)線路經(jīng)過(guò)的絕緣導(dǎo)線進(jìn)行防腐處理、使用防污能力好的絕緣子。當(dāng)然，還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的日常維護(hù)和保養(yǎng)。
2數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的重要程度
隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們與網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系也愈加緊密，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，可以說(shuō)極大地推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，也提升了網(wǎng)絡(luò)與用戶(hù)之間的關(guān)系。
2.1數(shù)字電子技術(shù)可以使信號(hào)處理更加方便
數(shù)字信號(hào)是運(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)的載體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與其他信號(hào)相比，數(shù)字信號(hào)具有很多優(yōu)勢(shì)，它能夠抵制其他干擾性的信號(hào)，信號(hào)的傳輸沒(méi)有其他雜音出現(xiàn)，還能通過(guò)一些手段實(shí)現(xiàn)信號(hào)的加密處理，同時(shí)數(shù)字信號(hào)不容易丟失，在傳輸?shù)倪^(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，數(shù)字電子技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)，還可以使的數(shù)字信號(hào)的接收裝置變得更加細(xì)小，甚至可以?xún)H僅通過(guò)一個(gè)比手指甲蓋還小的裝置就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換。二進(jìn)制代碼是數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共同采用的代碼，這種一致性使得計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)能夠很順利地進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
2.2數(shù)字電子技術(shù)推動(dòng)了集成電路的形成
隨著數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的不斷應(yīng)用，數(shù)字信號(hào)應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)信號(hào)相比，數(shù)字信號(hào)的安全性能更加強(qiáng)大，外界信號(hào)對(duì)數(shù)字信號(hào)的擾動(dòng)能力較差，在數(shù)字信號(hào)的傳輸過(guò)程中，可以有效地保障數(shù)字信號(hào)的質(zhì)量，還能實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸。另外由于數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，數(shù)字信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，為了強(qiáng)化其安全性，還可以通過(guò)加密的方式來(lái)保障數(shù)字信號(hào)的安全性能。數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，還可以推動(dòng)集成電路的形成，使信號(hào)的傳輸和存貯、轉(zhuǎn)換更加微型化。
3數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生和應(yīng)用，可以看成是數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的起源。數(shù)字信號(hào)超強(qiáng)的信息處理能力和傳輸能力，也在一定程度上推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
3.1數(shù)字電子技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)數(shù)字化
信號(hào)的數(shù)字化需要進(jìn)行抽樣、量化和編碼等關(guān)鍵步驟。信號(hào)的抽樣就是指將以前連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行分離處理，然后通過(guò)隨機(jī)選擇的方式，通常是遵循一定的時(shí)間規(guī)律來(lái)將抽取出來(lái)的信號(hào)進(jìn)行序列化處理，進(jìn)而代替原先連續(xù)的模擬信號(hào)。信號(hào)的量化是指將數(shù)字信號(hào)中幅度相似的值來(lái)取代原先連續(xù)性的模擬信號(hào)，與信號(hào)的抽樣相比，信號(hào)的量化也是將連續(xù)性的模擬信號(hào)進(jìn)行分離處理。信號(hào)的編碼，是將模擬信號(hào)數(shù)字化的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，信號(hào)的編碼是建立在信號(hào)的抽樣和量化的基礎(chǔ)上，將量化后的模擬信號(hào)通過(guò)編碼步驟，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)。將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，是數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵應(yīng)用，極大的提升了網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸速度，也擴(kuò)張了網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸途徑，推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用。
3.2網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理的能力
數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，可以加大網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息的處理能力。網(wǎng)絡(luò)借助數(shù)字電子技術(shù)可以有效的對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理。將模擬信號(hào)進(jìn)行編碼處理后，將會(huì)變成離散的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)具有傳輸快，受干擾性較低，信號(hào)失真少等特點(diǎn)，而且經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，在傳輸過(guò)程中還具有一定的安全性能，有助于網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些數(shù)字信號(hào)的處理能力，同時(shí)也加快了信號(hào)的傳輸效率，提升網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度提高了，不僅加快了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，也緊密了網(wǎng)絡(luò)與用戶(hù)之間的關(guān)系。
3.3數(shù)字電子技術(shù)有助于對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的高效處理和傳輸
數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，能夠加速網(wǎng)絡(luò)信息的處理能力和傳輸效率，網(wǎng)絡(luò)信息在處理的過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)能夠加大信息的處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信息的規(guī)模化、集成化、快速化的處理。在信息傳輸過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)可以提升信息傳輸?shù)男剩瑪?shù)字信號(hào)具有抗干擾性和傳輸快等特征，特別是運(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，更加有助于信號(hào)的傳輸。在信號(hào)檢索方面，數(shù)字電子技術(shù)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，一旦將信息處理完畢，還可以再次通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。信息通過(guò)數(shù)字信號(hào)的方式，或者信息運(yùn)用數(shù)字信號(hào)的媒介，可以提升信息傳輸效率，還能有助于數(shù)字通信的發(fā)展。
1.1中壓部分
由于特殊的地理環(huán)境，目前古藺縣超過(guò)50km公用投運(yùn)線路共有6條，分別是古德一線、龍金線、走象線、大石線、香黃線和雙屯線，線路多為主供山區(qū)負(fù)荷。其中大石線和香黃線線徑較細(xì)，且改造難度大，線路過(guò)長(zhǎng)為造成線路電壓低，損耗較大的主要原因。
1.2農(nóng)村低壓
由于山區(qū)農(nóng)村負(fù)荷相對(duì)較小且極度分散，配電變壓器容量一般以50kVA居多，居民家庭電器較少，用電無(wú)功損耗不大，造成線路損耗大的原因?yàn)殡娫袋c(diǎn)不足、線徑過(guò)細(xì)和線路過(guò)長(zhǎng)。同時(shí)山區(qū)農(nóng)村用氣取暖不便，因此電能成為居民取暖的主要手段，隨著年底外出務(wù)工人員的大量返鄉(xiāng)，山區(qū)氣溫降低，取暖用電激增，負(fù)荷將出現(xiàn)短時(shí)高峰，變壓器燒毀現(xiàn)象普遍。本次選擇大石線和香黃線的30個(gè)具有代表性“低電壓”問(wèn)題的農(nóng)村臺(tái)區(qū)進(jìn)行綜合治理。
2解決思路
針對(duì)上文分析，分別對(duì)中壓部分、農(nóng)村低壓和鄉(xiāng)鎮(zhèn)低壓分別提出針對(duì)性的解決思路。
3項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容
由于資金的限制，在這個(gè)項(xiàng)目中僅對(duì)兩條線路進(jìn)行。把實(shí)施工作分為對(duì)配電臺(tái)區(qū)和中壓線路兩部分開(kāi)展。
3.1配電臺(tái)區(qū)及低壓線路
配電臺(tái)區(qū)及低壓線路分兩種情況考慮，一種是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)的情況，這類(lèi)臺(tái)區(qū)低壓線路供電半徑基本符合要求，單臺(tái)配電變壓器容量在200kVA左右，這些區(qū)域影響因素一方面是配電變壓器的損耗，另一方面是功率因數(shù)較低導(dǎo)致?lián)p耗。而另一種情況，是鄉(xiāng)村較邊遠(yuǎn)的區(qū)域，低壓線路較長(zhǎng)，個(gè)別線路超過(guò)2000m，不僅僅末端電壓較低，而且線路損耗非常大。對(duì)于配電變壓器，主要針對(duì)現(xiàn)有老舊的S7和S9變壓器更換為高過(guò)載變壓器和有載調(diào)容變壓器，按照超過(guò)200kVA（含200kVA，主要集中分別在鄉(xiāng)鎮(zhèn)）以上容量更換有載調(diào)容變壓器，低于200kVA更換為高過(guò)載變壓器的方式。本項(xiàng)目一共更換35臺(tái)50kVA的高過(guò)載變壓器和10臺(tái)200kVA有載調(diào)容變壓器。對(duì)部分農(nóng)村線路，加裝低壓線路調(diào)壓器60臺(tái)，單臺(tái)功率20kW。對(duì)更換為調(diào)容變壓器的十個(gè)臺(tái)區(qū)，都加裝低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償，單臺(tái)容量60kvar。
3.2中壓線路
選擇古德一線和走象線加裝中壓線路調(diào)節(jié)器，由于這兩條10kV線路長(zhǎng)度均超過(guò)80km，而且線路的配電變壓器總?cè)萘恳草^大，均在17MVA以上。10kV線路調(diào)壓器主要由自耦調(diào)壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等組成，是將有載調(diào)壓的自耦變壓器串接至10kV線路中，通過(guò)自動(dòng)有載調(diào)壓來(lái)保證電壓的穩(wěn)定，解決“低電壓”的問(wèn)題。根據(jù)古藺縣實(shí)際情況，配置戶(hù)外10kV電壓互感器，該電壓互感器具有兩個(gè)繞組，一個(gè)繞組額定輸出100V，精度0.5級(jí)，用于自耦變壓器一次側(cè)電壓采樣；另一繞組額定輸出220V，精度3級(jí)，容量800VA，用于做供電電源。為自耦變壓器配置內(nèi)部電壓互感器，用于自耦變壓器二次側(cè)電壓的取樣；對(duì)于雙電源供電的線路，斷路器內(nèi)部保護(hù)電流互感器用于電流取樣，以便控制器判斷當(dāng)前送電方向，實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)壓。
國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)十年的建設(shè)，有了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，在自動(dòng)化程度上有了飛速的建設(shè)，已經(jīng)逐步的完善，但是由于技術(shù)發(fā)展的不平衡性，加上國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的復(fù)雜性，在客觀上造成了電力通信難的問(wèn)題，而目前國(guó)內(nèi)用的較多的是星型結(jié)構(gòu)和樹(shù)形結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)對(duì)電網(wǎng)的通信的可靠性都會(huì)造成不小的影響，一旦發(fā)生接地故障等，對(duì)供電搶修、運(yùn)維人員的操作都會(huì)造成影響，也不利于資源的合理調(diào)配。許多通訊設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行后，將進(jìn)入設(shè)備護(hù)理期、修復(fù)期，甚至衰老期，所以需要照顧、修理或更換。此外，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備許多電力通信網(wǎng)中心站和可靠性的結(jié)構(gòu)仍然存在著許多問(wèn)題，需要在今后的技術(shù)改造中不斷的完善，以達(dá)到電網(wǎng)通訊的通暢和快捷。
1.2電力通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)管理復(fù)雜
電力通信網(wǎng)運(yùn)行管理一般分為一級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)和三級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)，電源結(jié)構(gòu)、規(guī)劃線更復(fù)雜。隨著變電站面積繼續(xù)增加，在變電站新設(shè)備節(jié)點(diǎn)被串成的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，優(yōu)化不足，越來(lái)越復(fù)雜。不少電力通信業(yè)務(wù)需要跨環(huán)甚至是跨多環(huán)進(jìn)行傳輸，導(dǎo)致無(wú)法滿(mǎn)足傳輸時(shí)的要求，當(dāng)調(diào)度中心下達(dá)指令的時(shí)候，由于各個(gè)節(jié)點(diǎn)的增加，無(wú)法及時(shí)傳達(dá)到每個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括倒閘操作的時(shí)候，在控制室下達(dá)操作指令的時(shí)候無(wú)法及時(shí)地進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，造成延時(shí)等問(wèn)題。
1.3電力通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量差
常見(jiàn)的電力通信網(wǎng)線屏蔽層質(zhì)量很差，無(wú)法防止共模的干擾；單股銅線電纜的電力通信網(wǎng)絡(luò)，比較容易產(chǎn)生干擾中斷；電纜電線尺寸太小，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x和減少懸掛裝置；造成了距離長(zhǎng)，傳輸質(zhì)量很差。在大型變電站里，通常電纜溝有數(shù)百米的距離，從主控制出來(lái)的控制電纜控制著各個(gè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的操作，一旦傳輸出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)日常的操作造成影響。
1.4電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理不嚴(yán)謹(jǐn)、標(biāo)準(zhǔn)不一致
目前，對(duì)電力通信的用戶(hù)界面輸入的模擬信號(hào)接口的使用，不能傳輸信息的多樣化和界面調(diào)整，也造成了很大困難。電力企業(yè)不斷地進(jìn)行技術(shù)革新，對(duì)變電站內(nèi)部通信技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和改造，這些新技術(shù)的發(fā)展日新月異，企業(yè)如果不遵循相關(guān)技術(shù)措施，及時(shí)制定相應(yīng)的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范用戶(hù)的行為，可能出現(xiàn)魚(yú)目混珠的現(xiàn)象，為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督埋下隱患。2.5地域發(fā)展不均衡由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一致，地域之間的差異和分化也越來(lái)越嚴(yán)重。在東部沿海等較發(fā)達(dá)的地方，數(shù)字化、光纖化的應(yīng)用，為社會(huì)提供了有效的通信服務(wù)。但同時(shí)，在中部和西部地區(qū)的調(diào)度電話，許多地方連最基本的都沒(méi)有完全解決。東西部之間或某些鄰近地區(qū)之間的差距，造成電力通信網(wǎng)絡(luò)不能使用接口設(shè)備一致，區(qū)劃調(diào)整成本增加。
2電網(wǎng)通信自動(dòng)化的發(fā)展
目前電網(wǎng)中通過(guò)利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合、工作管理有機(jī)結(jié)合的網(wǎng)格監(jiān)控、保護(hù)，在正常和事故條件下，供電部門(mén)一起測(cè)量和控制，改善和提高供電質(zhì)量，為了與客戶(hù)建立更密切的關(guān)系，電網(wǎng)自動(dòng)化是一個(gè)綜合性很高的系統(tǒng)性工程，其主要功能依靠通信技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，所以電網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要。
2.1電網(wǎng)通信關(guān)鍵技術(shù)
關(guān)鍵的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的各種成熟的技術(shù)和電網(wǎng)公司的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)工程已經(jīng)建立起來(lái)，特別充分利用網(wǎng)格運(yùn)算，結(jié)合統(tǒng)一通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，采用電力通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)和視頻網(wǎng)絡(luò)，集成在一起，采用一個(gè)統(tǒng)一通信平臺(tái)，該統(tǒng)一通信技術(shù)和實(shí)際需求緊密地聯(lián)系在一起，在一個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出的子系統(tǒng)，即移動(dòng)多媒體調(diào)度子系統(tǒng)應(yīng)急指揮系統(tǒng)，就可以將日常的操作和電力的運(yùn)行聯(lián)系起來(lái)，采用移動(dòng)操作系統(tǒng)和電力營(yíng)銷(xiāo)子系統(tǒng)及通信相結(jié)合的核心的網(wǎng)格通信組件，外層的通訊和電網(wǎng)系統(tǒng)的一部分。融合固定電話系統(tǒng)，語(yǔ)音信箱，傳真系統(tǒng)，視頻會(huì)議系統(tǒng)，信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成，通過(guò)對(duì)各業(yè)務(wù)單點(diǎn)登錄系統(tǒng)的通信，應(yīng)急統(tǒng)一、統(tǒng)一消息、語(yǔ)音、視頻、統(tǒng)一的郵件列表。
2.2電網(wǎng)通信技術(shù)平臺(tái)的應(yīng)用及展望
目前，在電力系統(tǒng)通信，還有光纖通信的高帶寬和高可靠性的特點(diǎn)，如高傳輸速率，但對(duì)災(zāi)害應(yīng)急配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化辦公智能化的需求，目前的電網(wǎng)，隨著快速部署的特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)通信不受限制，在通信電源，因此在應(yīng)用系統(tǒng)的地面，網(wǎng)絡(luò)通信可以成為電力系統(tǒng)通信的重要輔助手段，為電力系統(tǒng)構(gòu)建綜合通信網(wǎng)提供非常重要的一個(gè)部分。
1.2對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化改造需要信息技術(shù)智能電網(wǎng)發(fā)展本質(zhì)就是新型能源的大量接入以及大量智能化設(shè)備的應(yīng)用。在對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化改造中，信息技術(shù)發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用，智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、數(shù)字家庭、智慧城市等概念，無(wú)一不與電力通信有著密切關(guān)系。傳統(tǒng)的高頻通信、電力載波通信已經(jīng)逐漸被電力光纖通信所替代，電力通信向著數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性更高、網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定、體系更加完善的方向發(fā)展，電網(wǎng)數(shù)據(jù)將為更多領(lǐng)域提供支撐作用，形成規(guī)模效益。
1.3智能電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)需要發(fā)展信息技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中，包括電力生產(chǎn)部門(mén)、調(diào)度通信部門(mén)、行政部門(mén)、信息部門(mén)、電力營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)在內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用部門(mén)，都是由各類(lèi)信息技術(shù)構(gòu)架的電力信息通信網(wǎng)來(lái)進(jìn)行信息傳輸，以光纜為代表的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式，經(jīng)過(guò)PDH/SDH同步數(shù)字序列和同步技術(shù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)包交換后上送網(wǎng)絡(luò)，最終進(jìn)入應(yīng)用業(yè)務(wù)層，為繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、行政電話、電網(wǎng)管理業(yè)務(wù)、電力ERP系統(tǒng)、電力營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化、遠(yuǎn)程抄表、負(fù)荷控制等業(yè)務(wù)服務(wù)。
2電力信息和通信技術(shù)推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)
2.1電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)的兩網(wǎng)融合電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)密不可分，隨著智能電網(wǎng)推進(jìn)，電力一次設(shè)備也在逐步智能化，大量智能斷路器、智能開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投入使用，數(shù)字化變電站的蓬勃發(fā)展，在簡(jiǎn)化了電力二次接線的同時(shí)，也使得變電站對(duì)通信系統(tǒng)的依賴(lài)性更加增強(qiáng)。大量的合并單元和級(jí)聯(lián)裝置的使用，以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的推行，使得數(shù)字化變電站的信息化、自動(dòng)化程度進(jìn)一步增強(qiáng)，市場(chǎng)信息、電網(wǎng)信息、用戶(hù)信息、網(wǎng)絡(luò)通信在通信系統(tǒng)中傳遞，電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)獲取、繼電保護(hù)、電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)都需要通信網(wǎng)絡(luò)的支撐，進(jìn)一步促進(jìn)了電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)的兩網(wǎng)融合。
2.2電網(wǎng)相關(guān)的增值業(yè)務(wù)隨著各種特種光電復(fù)合纜技術(shù)的發(fā)展，電力光纖到戶(hù)已經(jīng)具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，智能電網(wǎng)下的光纖技術(shù)與電力線路相結(jié)合，有利于促進(jìn)電力的業(yè)務(wù)網(wǎng)與信息網(wǎng)融合，實(shí)現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。一旦實(shí)現(xiàn)電力光纖到戶(hù)，電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)能夠融合發(fā)展，為電網(wǎng)提供多種增值服務(wù)，構(gòu)建更加開(kāi)放和共享的信息交互平臺(tái)。通過(guò)電力光纖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與用戶(hù)的實(shí)時(shí)雙向互動(dòng)，為用戶(hù)的精細(xì)化用電、智能小區(qū)發(fā)展、階梯電價(jià)定價(jià)、智能充電樁提供信息平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，并可以更好的實(shí)現(xiàn)電力營(yíng)銷(xiāo)、電費(fèi)征繳、用電信息通知、商業(yè)信息推廣等、用電安全知識(shí)等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)業(yè)務(wù)與電信、交通、物流、金融等信息的全面融合，以及“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的互動(dòng)。
2.3電力信息和通信技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用
2.3.1發(fā)電領(lǐng)域在發(fā)電領(lǐng)域，智能電網(wǎng)的重要特征就是新能源的接入和消納，清潔能源接入電網(wǎng)后，必然對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量、潮流計(jì)算、諧波成分等運(yùn)行特性產(chǎn)生影響，必須要通過(guò)電力通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的采集和傳輸，實(shí)時(shí)傳送遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙信等信號(hào)。此外，新能源并網(wǎng)后，與傳統(tǒng)電網(wǎng)的協(xié)同工作需要電力通信提供支撐作用，實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)的無(wú)縫對(duì)接，新能源電站的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等關(guān)鍵電網(wǎng)安全管理業(yè)務(wù)必須具備兩條相互獨(dú)立的通信信道，以提高信息傳送的安全性，同時(shí)有效的平抑并網(wǎng)波動(dòng)，為新能源接入后電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、運(yùn)行、控制提供高速、穩(wěn)定、可靠的通信平臺(tái)。
2.3.2輸電領(lǐng)域智能電網(wǎng)以特高壓為骨干網(wǎng)架、交直流混聯(lián)、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，為了確保電能大容量、遠(yuǎn)距離、低損耗的電能傳送，我國(guó)提出西電東送、建設(shè)“三華”同步電網(wǎng)等戰(zhàn)略規(guī)劃，我國(guó)的特高壓交直流輸電獲得了大規(guī)模發(fā)展，特高壓再造中國(guó)能源大動(dòng)脈，我國(guó)已經(jīng)成為世界上特高壓輸電電壓等級(jí)最高的國(guó)家。在特高壓輸電的發(fā)展過(guò)程中，大量的新設(shè)備和新元件投入使用，電網(wǎng)的控制特性更加復(fù)雜，以電力電子元器件為例，為了提升特高壓直流輸電的靈活性，大量的晶閘管、無(wú)功控制、補(bǔ)償器等元件投入使用，這些元件的接入環(huán)境更加復(fù)雜多變，對(duì)電網(wǎng)通信環(huán)境提出了更高的要求，高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)成為電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)建立雙向、實(shí)時(shí)、高速的通信系統(tǒng)，為智能電網(wǎng)發(fā)展提供更為廣闊的發(fā)展空間。
2.3.3變電領(lǐng)域在變電領(lǐng)域，智能電網(wǎng)的特征集中體現(xiàn)在數(shù)字化變電站的建設(shè)，隨著對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造不斷深入，我國(guó)新建的220kV及以上變電站均為數(shù)字化變電站，而數(shù)字化變電站的三個(gè)關(guān)鍵特征就是數(shù)字化一次設(shè)備、數(shù)字化二次設(shè)備和統(tǒng)一的IEC61850規(guī)約通訊平臺(tái)，通過(guò)信息和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的電氣設(shè)備狀態(tài)分析、電網(wǎng)調(diào)度管理、電能質(zhì)量控制、精細(xì)用電管理。在數(shù)字化變電站中，所有的一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的信息交互都通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成，以光纖通信取代了復(fù)雜的二次電纜接線，提升了信號(hào)傳輸效率，減少了二次接線工作量；通過(guò)合并單元和級(jí)聯(lián)設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速傳送，減少了通信誤碼率，并具有良好的抗干擾性能，穩(wěn)定可靠的通信傳輸為數(shù)字化變電站的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外，統(tǒng)一的IEC61850通信平臺(tái)解決了電力設(shè)備間通信規(guī)約不一致、設(shè)備兼容性差等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間統(tǒng)一的信息模型和通訊接口，提高了設(shè)備的互操作性。
2.3.4配電領(lǐng)域在配電領(lǐng)域，國(guó)家電網(wǎng)公司將投入大量資金用于配電網(wǎng)的升級(jí)和改造。智能配電網(wǎng)發(fā)展對(duì)通信技術(shù)的可靠性、可擴(kuò)展性等都有著較高要求，由于配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，運(yùn)行設(shè)備和通信信道相對(duì)老舊，且電力通信網(wǎng)的組網(wǎng)方案相對(duì)缺乏，還面對(duì)規(guī)劃不統(tǒng)一、信道不穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等問(wèn)題，通信環(huán)節(jié)已經(jīng)成為智能配電網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。目前采取多種通信技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的通信，通過(guò)光纖傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸，結(jié)合載波通信實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話、遠(yuǎn)動(dòng)信息、配電自動(dòng)化、調(diào)度繼電保護(hù)信息等。
2.3.5用電領(lǐng)域在用電領(lǐng)域，由于用電環(huán)節(jié)直接接入客戶(hù)端，與用戶(hù)用電舒適度密切相關(guān)，通信技術(shù)的使用主要體現(xiàn)在智能用電信息采集和智能小區(qū)用電等方面。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃，要實(shí)現(xiàn)電力客戶(hù)用電信息采集的“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”，結(jié)合最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能量測(cè)技術(shù)、高速通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用電環(huán)節(jié)的智能化。智能用電采集系統(tǒng)使用智能電能表完成對(duì)用電信息的實(shí)時(shí)采集與更新，結(jié)合高速通信技術(shù)上送電網(wǎng)企業(yè)，為階梯電價(jià)制定、營(yíng)銷(xiāo)策略選擇提供支撐，提升電網(wǎng)企業(yè)的線損分析水平，方便電網(wǎng)的電費(fèi)統(tǒng)計(jì)、稅費(fèi)征繳、與電力用戶(hù)的雙向互動(dòng)。智能小區(qū)是未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)之一，智能小區(qū)支持新能源接入、電動(dòng)汽車(chē)充電，還能夠?qū)崿F(xiàn)電力用戶(hù)與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)，參與電力營(yíng)銷(xiāo)策略制定，電力用戶(hù)還能夠主動(dòng)參與電能的使用，根據(jù)浮動(dòng)電價(jià)來(lái)自主選擇削峰降耗，實(shí)現(xiàn)“分時(shí)電價(jià)、階梯電價(jià)、全面預(yù)付費(fèi)”的構(gòu)想。
1.1智能電網(wǎng)通信技術(shù)
實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的前提條件是實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)的智能化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各種不同信息相互之間的聯(lián)系，通過(guò)這樣的一個(gè)智能化通信系統(tǒng)可以建立一個(gè)高度的智能電網(wǎng)。也就是說(shuō)集成度高、靈敏性好，雙向快速反應(yīng)的通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，缺少這樣的通信系統(tǒng)的支持，也就無(wú)從談起電網(wǎng)的智能化。因此要建設(shè)智能電網(wǎng)，我們首先就必須的建立這樣的通信系統(tǒng)。
1.2參數(shù)量測(cè)技術(shù)
在智能電網(wǎng)基本的組成部件中參數(shù)量測(cè)技術(shù)顯得尤為重要，智能電網(wǎng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息可以通過(guò)先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得，這些信息可以在智能電網(wǎng)的各方面使用。智能電網(wǎng)中使用的是智能固態(tài)表計(jì)，智能固態(tài)表計(jì)的好處與作用是可以使電力公司與用戶(hù)進(jìn)行很好的雙向通信技術(shù)，提高包括功率因數(shù)、相位關(guān)系（WAMS）、電能質(zhì)量、表計(jì)損壞、設(shè)備狀況和故障的定位、線路負(fù)荷、變壓器和關(guān)鍵元件停電確認(rèn)、電能消費(fèi)、預(yù)測(cè)和溫度等數(shù)據(jù)。
1.3高級(jí)的電力電子設(shè)備
目前的電能損耗比較嚴(yán)重，其中電力電子設(shè)備的使用是其中原因之一，落后的電力電子設(shè)備會(huì)損耗相當(dāng)多的電能。而要提高電能的有效利用率的措施之一便是對(duì)電力電子設(shè)備的改善。高級(jí)、先進(jìn)的電力電子設(shè)備可以為用戶(hù)提供高質(zhì)量的電能，提高電能的利用率，能滿(mǎn)足各種不同的電力需求。高級(jí)、先進(jìn)的電力電子設(shè)備設(shè)備技術(shù)，可以極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能，提高功率密度和電力生產(chǎn)的效率。高級(jí)的電力電子設(shè)備有著重要的作用在發(fā)電和輸電以及配電、用電的過(guò)程中。
1.4先進(jìn)的電力電子技術(shù)
有關(guān)研究顯示先進(jìn)的電力電子技術(shù)的節(jié)能效果可達(dá)10%～40%，對(duì)電能的控制和變換不在采取傳統(tǒng)的方法，而是采取更先進(jìn)的電力電子器件進(jìn)行變換和控制。電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，為電能的控制和變換提供了硬件條件。目前對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行要求的不斷提高，導(dǎo)致電力電子技術(shù)大范圍的應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)前電力電子市場(chǎng)上出現(xiàn)了SVC為基礎(chǔ)的柔流輸電技術(shù)；高壓變頻電氣傳動(dòng)技術(shù)；新型超高壓輸電技術(shù)；智能開(kāi)關(guān)同步開(kāi)斷技術(shù)和靜止無(wú)功發(fā)生器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電力技術(shù)等。
二、智能電網(wǎng)的展望
2仿真結(jié)果
本文通過(guò)運(yùn)用VisualC+6.0編程驗(yàn)證本文算法是否有效。設(shè)指定區(qū)域面積為100m²，利用不同算法該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和Wi-Fi通信效果。并在實(shí)驗(yàn)區(qū)域選取20個(gè)熱點(diǎn)，20個(gè)熱點(diǎn)空間位置分布情況。通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻弥?，傳統(tǒng)算法Wi-Fi通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域小于本文研究算法，進(jìn)一步體現(xiàn)本文研究算法的優(yōu)勢(shì)。為再次驗(yàn)證其有效性，則通過(guò)傳統(tǒng)和本文研究算法計(jì)算Wi-Fi覆蓋率，具體結(jié)果如表1所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得知，本文研究算法能有效避免傳統(tǒng)算法時(shí)常造成的很難根據(jù)單一的距離信息選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)參與網(wǎng)絡(luò)組建的缺陷的，提高Wi-Fi的通信率。
