智能电网技术在电力工程中的应用浅析

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年7期   作者:1张明丽 2孙海全 3王景龙
[导读] 目前我国智能电网建设水平不断提高
        1张明丽  2孙海全  3王景龙
        1四川国帆工程咨询有限公司济南分公司   山东省济南市  250000
        2四川国帆工程咨询有限公司济南分公司  山东省济南市  250000
        3山东厚德电力工程有限公司   山东省济南市   250000
        摘要:目前我国智能电网建设水平不断提高,为满足人们用电需求开展合理的技术分析与研究是非常重要的。下面文章对智能电网特点进行分析,并就智能电网技术的应用展开探讨。
        关键词:智能电网;电网技术;电力工程;工程技术
        引言
        智能电网因能更好地实现能源的高效安全利用,已成为世界电网发展的新方向。搭建智能电网系统,助力可持续发展也是当下国际电力工业的共同追求。智能电网具有更安全、更兼容以及更经济等优势。作为一种重要的科技创新,发展智能电网对现代电网的建设与改造都极具现实意义。但在实践中,由于各国发展程度、电网发展水平、资源条件以及原动力不同,因此在智能电网发展方面的目标和重心也有所区别。
        1智能电网的特点分析
        智能电网的电力系统不同于传统电网片面化、个体化的研究,智能电网是一个整体化系统,它具有以下几个特点:第一,信息透明化。以前提及智能电网,大家第一个想到的是电网信息难以可靠掌握,于是电网兴起了一股加装在线监测设备以及各种传感器的浪潮,但经专业人士的研究发现,这些传感器的寿命一般都很短,而且很容易被损坏,掌握电网运行、设备运维的技术人员却不能掌握一手的信息成为了电力系统人员急需解决的技术问题,而智能电网的出现很好的解决了这一问题。智能电网通过智能传感器、实时数据分析管理、IED群、多种监测设备等建立了广大用户与供电单位之间的实时通信渠道,用户能够随时查询到自己电力消费的情况、用电记录等信息。第二,自愈性。电网发生故障时发生大区域停电的现象现在仍然时有发生,智能电网的自愈性是指采用智能电网技术,利用监测系统采集、感知、识别以加强对不同区域道路电网的监测,可在缺少或较少人工诊断维修的情况下,及时检查故障问题,使得系统自动开启危险应急方案,快速切除故障区域以及电网系统自动恢复供电,可较大程度的减少损失。第三,经济节能性。据调查,我国电力资源在各省份的浪费情况都较为严重。而智能电网多采用光伏电池、潮汐、风力等可再生资源,有效的避免了发电源头的电力浪费。此外,该技术运用智能电表、传感器等,减少电网的组建及电力输送过程中资源的损耗。供电单位采用奖励措施、分段付费等方法鼓励广大用户节约用电,智能电网也降低的电力的成本,真正做到惠民利民。
        2智能电网技术在电力工程中的应用
        2.1通信技术
        第一,宽带载波通信技术。宽带载波通信技术是一种通信编码技术,其相对于窄带载波技术而言抗干扰能力强,速率较高,通信延时少,能够为智能电网提供更好的服务。且宽带载波通信技术能够为智能电网运作时需要进行的信息采集提供安全稳定的信息渠道。将宽带载波通信技术应用于智能电网的合适区域能够满足智能配电系统中大量数据的传输需求,提升通信效率。第二,5G通信技术。5G通信技术是物联网的关键技术之一,其传输速率较高、容量大、延时低,可以用于智能电网中电源发电情况的实时监测,提升电能的利用率。且能够针对电缆的工作情况进行评估,以便及时发现安全隐患。5G通信技术的运用能够实现无人机巡检输电线路,对智能电网运行过程进行图片与视频拍摄,提升巡检的智能性与可靠性。


        2.2FACTS技术
        FACTS技术是电力电子技术中的重要组成部分,它主要指的是以电力电子设备为载体,结合当前的控制技术来实现对电网系统中交流输电系统参数以及网络结构的灵活控制,从而有效地提升输电线路的输送能力以及系统的稳定性,在FACTS技术中,SVC的应用进一步增强了智能电网的稳定性,从本质上来说,SVC是一种灵活的交流输电装置,在系统的运行过程该装置的应用可以对系统的电压进行平衡与调节,从而保证电力系统的稳定性,同时,SVC的应用还能够提高电网系统的静态和暂态的稳定性,也能够加强对系统低频震荡的阻尼。随着近些年电网建设的不断深入发展,其他类型的FACTS技术也逐渐开始在智能电网中应用解决了电网建设过程中的一些现实问题,尤其是电网系统短路电流超标、超高压线路充电功率较高等问题的存在,则均需要全控型器件的FACTS装置来实现调节。到目前为止,我国的FACTS技术已经取得了技术性的突破,我国自主研发的首套500KV分级可控并联电抗器也开始应用在电网系统之中,为维持电网的稳定运行提供了强有力的支持。
        2.3无功补偿技术
        无功补偿技术是一种不消耗电能,只是把电能转化为另一种形式的能量来进行运作的技术模式,这种技术能够作为一项基本手段来实现电气设备的运作,使电网中的电能持续性地周期转换。这就能够将具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷的装置连接在同一电路中,实现能量在两种负荷之间的相互交换。无功补偿技术能够在应用过程中补偿无功功率,增加电网中有功功率的比例常数。在我国智能电网工程应用的过程中,无功补偿技术能够在智能电网中提高电网的运作效率,保障智能电网运作的安全性。这也就促使智能电网在应用过程中不断实现智能化的升级与改造,从而在应用过程中将无功补偿思想进行渗透,进而通过无功补偿技术的应用来实现相应的技术性操作与应用能力的全面提高。
        2.4自愈控制技术
        智能电网的自愈控制技术指的是通过利用当前能调用的所有电网资源,了解电网运行状态,并分析判断当前电网是否存在运行隐患,对于正常运行的电网适时采用优化策略,而对于非正常状态运行下的电网及时进行检修等措施,对于可能产生的干扰现象进行遏制,减少人工操作,从而实现配电网扰动以及线路故障的影响最小化。
        2.5配用电互动技术
        用户是智能电网的使用者和参与者,用户以购买和使用电能等方式协调维持电力系统供需平衡,维系供电的安全稳定。随着新技术的应用以及电价和用电信息的改变,用户将与电网深入互动,分布式电源的应用也一定会引发用户用电行为和模式的重大变化,智能电网可提高用户响应的积极性,在各种激励措施的鼓励下(低峰优惠、分时电价等),用户的消费方式会大有不同,从而可以协调用电峰谷期,提高电网运行的稳定性,并达到节能减排的效果。
        3提高智能电网水平的方法措施
        第一,建立智能电网伦理评价机制和从业人员教育机制。由于当前对智能电网应用中存在的伦理问题没有明确的定义,无法对其进行系统性的判别和评价,故要结合政府、高校和电力相关行业的专家,制定明确的评价机制,并设立相关监管体系。此外,对于智能电网的相关从业人员、电气工程专业的学生,要将伦理道德教育纳入其日常的工作与学习,使其首先从思想上认识到他们肩负的责任与义务。第二,完善智能电网的安全性。针对智能电网可能遭受的网络攻击以及可能造成的环境问题,应当从科学技术角度入手,不断加强智能电网的可靠性、安全性,避免网络攻击情况的发生。在新材料、新技术研发上下足功夫,使智能电网中的设备和技术,达到对环境友好、对人类健康无害的目标。第三,建立健全相关法律法规。从法律上保护用户的用电隐私不被公共事业公司获取后用于牟利的目的。对于个人信息的采集,必须要经用户同意。信息采集、存储到使用的各个环节必须严格按照国家制定的强制法律法规来执行,并定期由独立的第三方公司进行审查。
        结语
        综上所述,智能电网能够实现安全高效、经济可靠的供电工作,在电力工程中更是能够展现出种种优势,它能够做到电力流、信息流与业务流相融合,充分发挥智能电网技术优势,提高电网运行整体效果,满足用户多元化的使用需求,推动电力工程运行的全面发展。
        参考文献
        [1]陈毅杰.智能电网配电技术及其对设备的要求[J].科研,2016(11):250.
        [2]王龙飞.智能电网配电的应用研究[J].中小企业管理与科技,2018(8):156-157.
        [3]王治玲,张岷浩,唐哲.智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].现代物业,2018(5):50.
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