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智能電網的主要特征范文1
一、智能電網的概念與特征
智能電網是指以能源開發利用為基礎,實現發電、送電、售電已經用電網絡等諸多環節的智能自動化,并且提高供電的質量和發電資源的利用率,完成安全供電和節約用電為目標的電力網絡。智能電網與傳統電網的網絡體系完全不同,它可以將供電網絡的功能模塊化,將供電系統網絡化,將分散的輸電線路集中化,進而實現輸電網絡結構靈活變換,加強國家電網的服務質量。
二、智能電網的合理骨架結構和關鍵技術
(一)通信技術介紹。智能電網中的通信技術是開放的并且高度集成的通信系統。沒有這樣的通信系統,任何智能電網的特征都無法實現。因為智能電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支持,因此建立這樣的通信系統是邁向智能電網的第一步。
通信系統要和電網一樣深入到千家萬戶,這樣就形成了兩張緊密聯系的網絡―電網和通信網絡,只有這樣才能實現智能電網的目標和主要特征。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成后,它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率,繁榮電力市場,抵御電網受到的攻擊,從而提高電網價值。
(二)智能調度技術的介紹。智能調度技術是采用數據集成技術,并且有效的整合并綜合利用電力系統的動態。
智能調度是智能電網建設中的重要環節,智能電網調度技術支持系統則是智能調度研究與建設的核心,是全面提升調度系統控制大電網和進行資源優化配置的能力、縱深風險防御能力、科學決策管理能力、靈活高效調控能力和公平友好市場調配能力的技術基礎。現有的調度自動化系統面臨著許多問題,包括非自動、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。
為適應大電網、特高壓以及智能電網的建設運行管理要求,實現調度業務的科學決策、電網運行的高效管理、電網異常及事故的快速響應,必須對智能調度加以分析研究。
(三)分布式能源的介紹。對智能電網的改進的標準是為了實現各種發電系統和儲能系統更容易接入。各種各樣的不同容量的分布式發電(如風電、光伏發電)系統和儲備能源的系統(如燃料電池、儲能式混合動力交通工具)在所有的電壓等級上都可以是想互聯。分布式能源作為未來重要的能源將在能源供應總體中占據越來越重要的比重,根據發電能源的不同可以分為內燃發電機、微型渦輪發電機、風力發電機、光伏發電機、燃料發電機、生物智能發電機等,這些能源都有自己各自的特點,適合不同的應用范圍。
1、內燃發電機。內燃發電機是傳統的分布式能源發電裝置,主要以柴油和汽油或者天然氣為燃料。優點是使用比較方便,也相對容易控制,啟動靈活,不會受到自然環境條件的限制,設備價格相對比較低。
2、太陽能光伏發電。太陽作為一種新型的能源是取之不盡用之不竭的,并且是一種全新的清潔能源,太陽能的利用方式主要有光電轉換、光熱轉換和光化學轉換等,但是在我國光熱轉化和光化學轉換技術還不太成熟,因此在我國比較通用的是光伏發電。太陽能相比于其他的資源有著顯著的優勢,它清潔無污染、裝置也比較簡單,規模可以控制,所以在我國很多地區實現了光伏并網發電。
(四)通用信息管理系統的介紹。智能電網中的信息管理系統應主要包括采集與處理、分析、顯示、信息安全等幾個功能。
1、信息采集與處理。主要包括詳盡的實時數據采集系統、分布式的數據采集和處理服務、智能電子設備資源的動態共享、大容量高速存取、冗余備用、精確數據對時等。
2、信息分析。對經過采集處理和集成后的信息進行業務分析,是開展電網相關業務的重要輔助工具。縱向包括發電、輸電、配電、需求四級產業鏈業務分析;橫向包括發電計劃、停電管理、資產管理、維護管理、生產優化、風險管理、市場運作、負荷管理、客戶關系管理、人力資源管理等業務模塊分析。
3、信息顯示。為各類型用戶提供個性化的可視化界面,需要合理運用平面顯示、三維動畫、語音識別、觸摸屏、地理信息系統等視頻和音頻技術。
4、信息安全。智能電網必須明確各利益主體的保密程度和權限,并保護其資料和經濟利益。因此,必須研究復雜大系統下的網絡生存、主動實時防護、安全存儲、網絡病毒防范、惡意攻擊防范、網絡信任體系與新的密碼等技術。
三、結束語
智能電網有著高強度的兼容性,可以同時滿足不同用戶對電力供給的不同需求,而且可以合理有序的將分布式電源和微型電網融入自己的電網系統中。國內在智能電網的發展方面與其他國家有很大的不同,國際供電機構建設智能電網更多的是為了擴大輸電供給的區域,而我國發展和建設智能電網其根本原因是為了建設節約型社會。我們專注于將他高壓電網與智能電網有機融合,這樣保證電網在任何時候的穩定運行。現在我國電網分配存在著極大的不合理,因此如何及時安全的實現全國范圍的電能分配和輸送,已經成為目前中國經濟發展過重中不可回避的問題。
參考文獻:
[1]王開宇,篤峻.智能變電站數據端維護技術方案探討[J].江蘇電機工程,2011,(03):42-45.
[2]王山,張春曉.變電站輔助系統智能化監控模塊[J].南京師范大學學報,2012,(12):31-34
智能電網的主要特征范文2
隨著現代經濟與科技的飛速發展,智能電網也逐步進入人們的視野,并成為電力行業在現階段的熱門課題。對于智能電網而言,系統通信是其建構的重要基礎,因而備受行業關注。筆者就此簡述了智能電網的定義與特征,進而探討了智能電網中現代通信技術的應用,希望有所指導和幫助。
【關鍵詞】電力系統 智能電網 通信技術
隨著當前資源環境形勢日益嚴峻、能源價格劇烈波動、用電負荷不斷攀升、用戶供電要求日趨嚴格,電力行業也因此而面臨極大的挑戰,推動電力系統建設,使之更為環保、安全、經濟成為現階段國內電力行業建設的一個首要目標。
智能電網的概念最早由歐美發達國家提出,其要求建設經濟環保、安全友好以及靈活的智能電網,并就此啟動了相關研究與示范。智能電網對于不同能源類型發電方式均能夠適應,可協調太陽能、石油、風能、天然氣、煤炭以及核能等不同發電方式,有利于降低電網損耗,提高運行可靠性,有效避免大規模停電事故。由此來看,智能電網已成為電力系統在未來的主要發展趨勢。
1 智能電網定義與特征
智能電網以電力系統為對象(包括發電、輸變電、配電、用戶、電力調度以及信息等),研發探索電網控制技術、管理技術以及信息技術,實現三者有機結合,從而以智能交流方式覆蓋發電到輸電、用電各個環節,對電力生產、輸送以及使用予以系統性優化。智能電網特征表現主要包括如下幾點:
(1)交互。
(2)自愈。
(3)活躍市場。
(4)互動。
(5)對資產予以優化并保持高效運行。
(6)能夠兼容儲能與發電系統。
(7)供給優質電能。而要想實現智能電網,技術支撐極為關鍵。
2 智能電網通信技術
在智能電網建設中,具有實時、高速、集成以及雙向特征的通信系統是必要前提和基礎,智能電網無法在脫離上述通信系統的前提下實現自身特征,因為智能電網需要通過通信系統實現數據的采集、保護以及控制。所以建立通信系統意味著智能電網建設邁出了最初一步。與此同時,通信系統也必須像電網一樣普及到終端用戶,從而將電網與通信網有機互聯,緊密聯系,智能電網由此才能實現其既定目標,體現出主要特征。當前,通信系統的實時集成與高速雙向特征使得智能電網成為具備電力以及實時信息交換互動的動態性基礎設施,電網供電安全性與可靠性得到提升,同時資產利用率也相應提高,有利于促進電力市場發展繁榮。
智能電網以雙向、高速通信系統為基礎,進而實現持續性自我矯正與常規監測,從而能夠發揮自愈的功能;其對于各類擾動能夠給予實時監測,并根據實際情況進行補償,或者對電流重新分配,確保電網安全運行。而在通信系統中,以智能表計、保護系統、智能電子設備(IEDs)、控制中心以及電力電子控制器等為主的各類技術的應用也在很大程度上提高了電網掌控能力,有利于提升供電服務水平。
智能電網技術領域重點體現在兩個方面,首先是開放性通信架構,營造即插即用環境,從而為電網元件提供網絡化通信環境;其次是統一技術標準,各類智能電子設備和電路傳感器之間能夠實現彼此無縫通信,從而使不同設備之間、設備與系統以及不同系統之間實現相互操作功能。就此點來看,電力公司與設備標準制定機構以及制造企業彼此深入合作,確保通信系統能夠實現互聯互通。
傳統電力網絡構成中,發電、輸電、配電到終端用戶之間均彼此獨立,屬于單一通信體系,一旦出現電力運行事故則無法及時通聯信息,對各方面資源也難以做出有效調配。所以構建安全可靠、高速集成的雙向通信網絡成為智能電網運行的必要基礎。
智能電網建設中,集成通信系統主要包括兩個部分:
(1)主網通信,覆蓋智能電網信息架構調度與控制中心、發電以及輸電網絡通信系統、管理平臺等組成部分。其旨在推動全自動化控制這一目標的實現,重視可靠性較高、可控性傳輸路由以及高帶寬,該部分管理層面相對簡單且不會受到人為因素影響,變電站則形成多方向、多路互聯模式,從而實現了N-M狀態下的通信需求,通過網絡固有的堅強性確保整個系統具有高度可靠性。
(2)終端用戶側與配電網通信,此種模式主要為高、中、低壓配電網,如電器以及用戶電表等各類通信系統,具有多樣化的通信方式,例如電力線載波技術、光纖通信技術以及無線通信技術等等。
就電力通信技術發展層面而言,電力通信網絡在智能電網主網架上仍然會采取高速率、寬帶化、大容量、智能化以及分組化的發展趨勢,并且以OPGW、ADSS以及OPPC在內的各類光纜通信為重點。而下一代光網絡建設則多以IP扁平化集中控制網絡結構為主,在多點對多點的基礎上構建網狀結構以及高速寬帶模式的多重傳輸網絡,控制中心工作可靠性得到提升。在光傳送網絡的發展下,數據網絡和傳輸網絡之間將不斷深度融合,從而提高網絡業務適應性,增加其承運成本以及優先級控制,基礎傳送網絡固有利用效率也大大提升。與此同時,數據網也逐步演變向IPv6,并且在基礎傳輸網絡中引入電信級以太網。而就技術細節而言,網絡安全技術將用戶行為和業務流量統計性質相互結合,從而構建出高QoS、自適應型以及高效性網絡系統。
3 結語
在智能電網建設與發展過程中,通信技術是其重要的基礎;隨著智能電網的不斷發展完善,相信通信技術也將獲取巨大發展空間,從而在智能電網建設中得到更為廣泛的應用,為智能電網運轉提供優良保障。但在實踐過程中依然存在諸多問題需要我們去解決,例如基礎平臺的可擴展性、規范性以及兼容性不足等等。筆者就此探討了智能電網及其電力系統通信技術,希望有所貢獻。
參考文獻
[1]包達志.基于電力通信專網的統一通信技術研究與應用[J].移動通信,2014(21):74-80.
[2]孟凡軍.電力系統智能電網的信息網絡應用分析[J].中國信息化,2012(18):35.
[3]張強,孫雨耕,楊挺等.無線傳感器網絡在智能電網中的應用[J].中國電力,2010,43(6):31-36.
[4]喬恒濤.探究智能化電網電力通信及農村智能化建設的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2013(10).
智能電網的主要特征范文3
關鍵詞:智能發電廠;主要特征;關鍵技術;發展障礙
中圖分類號:TM6文獻標識碼: A
引言
進入二十一世紀以來,化石燃料發電所帶來的環境問題和氣候變化日益引起國際國內的關注,化石燃料的日益減少促使人們考慮國家能源安全問題,而人們對電能可靠性、供電質量、用電量的要求卻在不斷增長。隨著電力市場的不斷發展,市場競爭鼓勵發電廠增效節能,發展創新新技術。我國在2009特高壓輸電技術國際會議上的宣言,標志著智能電網已經開始進入實質性的全面啟動階段,智能電網已成為21世紀電力系統的發展趨勢。發電廠是電力生產重要環節,傳統的發電廠勢必不能適應智能電網的發展需要。在未來智能電網中建設智能電廠,實現智能電網中發電環節的安全可靠、經濟高效、清潔環保,實在是勢在必行。
一、 未來智能電廠的主要特征
1.1運行更安全,更可靠
未來智能發電廠無論何時都可快速響應電網的需求,為電網提供合格的電能。在承受物理或網絡的攻擊時并不用付出太大的代價,受到的損壞更小,且能很快從損害中恢復。在受到損害時,未來智能電廠的設備具有“治愈”自己的功能,無需或僅需少量人為干預,就可以實現故障設備或故障元器件的隔離。設備自我檢測、自我診斷、自我修復的能力很強,采用了智能傳感與控制設備及高級控制方法,設備具有先進的預警功能,通過連續不斷的評估從而分析和發現問題,有問題時采取正確的措施來消除它,需要時還可以快速修復某些故障部件,使其快速恢復到正常工作狀態。許多對人來說太快或太大的問題,都可以妥善應對。
1.2更加經濟高效,運行成本更低
未來智能電廠采用了新的發電技術和管理技術,比如先進儲能手段的采用,可以極大提高設備運行效率,降低損耗。規劃人員和電廠工程師有足夠的知識指導電廠在最經濟狀態下運行,延長資產的使用壽命,實現狀態檢修,對工作隊伍進行更有效的管理,減少電廠運行、檢修、管理和資本費用,極大地提高資產利用、運行、檢修、管理的效率。這樣,隨著運行、檢修與資產費用減少,發電成本也將不斷降低。
1.3環境更友好
未來智能電廠通過效率提升可以節省能源,提高能源使用效率,另外采用可再生能源并網發電,大幅減少化石能源(煤、石油等)的使用量,減少溫室氣體排放量,加強對排放物的治理,進行相應的技術革新和改造,減少對環境的負面影響。
未來智能電廠的關鍵技術設想
2.1 清潔煤發電技術
火力發電(尤指煤炭燃燒發電)一直是世界上最重要的電力來源,我國煤炭資源豐富,能源結構以煤為主,一次能源消費中煤炭占70%左右,發電結構中燃煤發電量占80%左右,均比世界平均水平高出40個百分點左右,即使在大力發展可再生能源的背景下,在我國發電量構成中,火電仍將占到70%-75%。由此帶來的環境問題不容忽視。
在這種情況下,為了達到智能電網節能減排的目標,必須大力發展清潔煤發電技術,盡量降低煤炭燃燒造成污染、減少溫室氣體排放,將火力發電的不利因素降至最低。下面介紹兩類有大規模應用潛力的清潔煤發電技術:整體煤氣化聯合循環機組(IGCC)和增壓流化訂燃燒聯合循環機組(PFBC-CC)。
增壓流化床是在較高壓力下進行燃燒的一種燃煤發電技術,它具有熱效率高、污染排放低、能組成蒸汽燃氣聯合循環等特點。增壓流化床的燃燒效率可達99%,聯合循環發電效率可達40%~42%。SOX、NOX和粉塵的排放量低,同時增壓流化床非常適合老舊電廠設備改造時應用。
2.2可再生能源發電
開發利用清潔能源是世界能源發展的新趨勢。清潔能源發展將帶來一場能源革命。有發展潛力的可再生能源主要包括水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能等。國家將可再生能源的開發列為能源發展的優先領域,并將可再生能源開發的科學技術研究和產業化發展納入國家科技發展和高技術產業發展規劃。其它新能源發電技術還有如:潮汐能發電,燃料電池發電技術等。
2.3先進的電力電子技術
先進的電力電子技術可使發電機和電動機變頻運行,提高電力系統的整體效率,提高電能質量,也可提高高壓輸電線路的輸送能力。大部分新能源發電技術所發出的電能在頻率和電壓水平上均不能滿足現有互聯電網的要求,不能采用直接接入電網的方式,需要電力電子設備才能接入電網。對于一些發電形式為直流電的新能源發電方式如燃料電池、太陽能以及一些儲能裝置如超級電容器、鈉硫電池等,由于其發電方式為直流電,因此通常需要經過逆變器接入交流電網。
2.4儲能技術
儲能技術是指將電能通過某種裝置轉換成其他便于存儲的能量并高效存儲起來,在需要時,可以將所儲存的能量方便地轉換成所需形式電量的一種技術。它包括兩方面的內容,一是高效大容量存儲能量的方法,二是快速高效的能量轉換技術。在新能源發電技術快速發展的大背景下,如果能在風力發電、太陽能光伏發電或者太陽能熱發電等新能源發電設備中都配備儲能裝置,第一可以解決新能源發電自身出力不可控的問題,通過儲能元件對機組的出力曲線進行調整,減少出力變化對電網的沖擊,第二也可在電力充沛時,儲存電能,在負荷高峰期釋放電能,可以有效地削峰填谷,減少系統備用需求,減少由火電廠調峰時反復時高時低響應調整帶來的效率低下和產生更多污染。目前主要的電能儲存形式有機械儲能、電磁儲能、電化學儲能、相變儲能等。
2.5人工智能得到廣泛應用
未來智能發電廠中的智能設備或許能夠理解人類語言,或者用人類語言同操作者對話,它具有“學習”能力,它能“意識”到自己及系統內部實際情況的詳盡模式,它能分析出現的情況,能針對外界條件的變化適時調整自身,在一定范圍內自行修改程序。總結經驗來獲得修改程序的原則,不依賴任何外部控制,完全自主地執行一定的任務。它們能根據環境的變化,調節自身的參數及處理緊急情況。
2.6先進的二次側技術
先進的傳感技術如光學傳感器取代了傳統的以電磁原理為基礎的電磁式互感器。一種新的量測監控系統——廣域測量系統逐步形成,因為數據精度高、采樣速度快、技術先進將取代傳統的SCADA遠動功能。先進量測體系適用于遠程監控、分時電價、需求側管理及大量數據的處理和通信功能。統一的數據共享平臺和自適應通信平臺整合各類數據來源,形成統一的數據共享,支持多任務的合作協同、信息資源的實時在線互操作、動態處理。
三、未來智能發電廠的發展障礙
3.1新技術面臨著投資大、技術不成熟、性能不穩定的問題
許多新技術受價格、技術和性能等的制約,目前尚不能全面應用。例如,太陽能發電的成本在過去25年已下降了10倍,但目前成本仍是入網電價的3~5倍。儲能設備受價格、技術和性能的制約。電力電子器件的發展還需在理論及工藝上有所突破,有待提高現有器件的容量和性能,開發新的集成化、智能化、基于新材料的電力電子器件。影響光學互感器大規模應用的主要問題,一是測量精度受環境溫度的影響;二是長期運行的可靠性問題。
3.2新能源接入對電網帶來不利影響
新能源發電技術大多受氣候和天氣影響較大,出力難于控制,會對電力系統造成不利影響。如果電力系統不能保證發電及負荷之間的平衡,輕則電能質量惡化,系統頻率和電壓不穩,重則引發停電事故,影響電力系統的安全穩定問題。目前的電網調度和控制技術尚不能滿足可再生能源大規模并網發電。
智能電網的主要特征范文4
1.1物聯網介紹
1.1.1物聯網概念
物聯網是指利用射頻識別技術(RFID)、全球定位系統(GPS)、傳感器等技術將物體與互聯網連接在一起的技術,物聯網可以實現信息交流與通信,是互聯網技術的深入應用[2]。物聯網被視為互聯網未來發展趨勢之一,其中物聯網中的每個物體都是有標識、屬性的個體,利用智能接口,按照一定的通信協議連接到互聯網中。
1.1.2物聯網主要特征
1)標識與感知。物聯網可通過RFID、傳感器等技術標識物體,并能通過上述技術感知或捕獲研究目標,采集該物體的相關信息。
2)信息處理。物聯網獲取的信息可以利用計算機進行大數據計算與分析,從而獲取極具價值的信息,以供決策與控制。
3)信息交流。物聯網與互聯網技術一樣,可以實現數據的實時共享,及時將系統信息數據通過網絡傳輸到系統中心。
1.1.3物聯網關鍵技術
物聯網技術一般可分為感知層、網絡層以及應用層三大環節,每一個環節都對應有關鍵技術。感知層關鍵技術包含RFID技術、二維碼、傳感器技術等,利用上述技術能夠實現對物體的標識與感知[4]。網絡層關鍵技術包含計算機技術、互聯網技術、云計算技術、大數據處理技術等,是信息處理、數據管理的核心。應用層關鍵技術包含智能芯片等,是信息處理的應用執行層面。近年來,隨著物聯網技術的不斷發展,出現了許多新型技術或多種技術融合的綜合性技術,如PML開發技術、嵌入式技術、傳感器網絡技術、信息安全技術等,這些技術的應用顯著提升了物聯網的性能。
1.2智能電網介紹
1.2.1智能電網概念
所謂智能電網,其本質是電網的智能化發展,以物理電網為基本框架,充分結合測量技術、傳感技術、信息化處理技術、決策系統技術、計算機技術、互聯網技術等智能化技術而形成的綜合性智能電網。智能電網的應用,將資源開發、電能應用、電網管理等各個環節實現了智能化集成,不僅實現各個環節的無縫連接,而且提升了電網的工作效率及可靠性,因此,具有極大的經濟效益。
1.2.2智能電網主要特征
1)自愈性。智能電網具備自我修復能力,當電網中出現故障,可以容錯重組,實現系統自愈。
2)激勵性。智能電網可以激發用戶參與到電網的運作過程中,從而提高電網的工作效率。
3)安全性。智能電網相比普通電網具備更高的安全性,尤其是在利用智能化技術下,電網的抵御能力更強,電網安全性更高。
4)兼容性。智能電網可以兼容各種形式的發電、供電、蓄電,因此電網的兼容性更好。
5)優化性。智能電網能夠優化各種電網設備的運行,降低電網的運行成本,優化性能優越。
1.2.3智能電網關鍵技術
智能電網未來發展趨勢,是集合了多種技術于一體的綜合性智能化系統工程。智能電網所包含的關鍵技術主要有可處理大量數據的信息處理技術;高效、實時的通信技術;電網能源分布式接入技術;系統容錯技術;傳感器網絡技術;智能規劃技術等。
2物聯網技術與智能電網技術融合
物聯網技術與智能電網技術的融合是信息化技術發展的必然,也是電網發展的趨勢。采用物聯網技術的智能電網,能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發展提供重要的支撐。此外,物聯網技術的應用,能夠提高智能電網的自動化、智能化,對提高智能電網的管理,提高電網的工作效率,降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯網技術與智能電網技術的融合,筆者分別從感知層、網絡層、應用層三方面進行介紹。
2.1感知層
感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設備,從而實現對物體屬性、行為的監測,并能夠獲取物體的基本信息數據,通過網絡技術、通信技術將數據傳輸到數據處理中心。在智能電網中,采用物聯網技術可以對輸電線路、電氣設備等電網目標進行識別與監控,并通過光纖通信技術或無線通信技術將獲取的數據傳輸到數據處理中心。
2.2網絡層
網絡層是利用互聯網技術實現數據傳輸與共享的關鍵環節。在智能電網中,主要以光纖網絡為主要的網絡層,并以無線通信網絡、無線寬帶網絡為輔助,將感知層獲取的數據進行實時傳輸。在智能電網的應用過程中,為了保證系統的安全性,因此對數據的傳輸提出了更高的要求,智能電網的信息傳輸主要通過電網系統的內部網絡,只有在特殊環境下,才可以部分依靠公共網絡。此外,為了保證智能電網的應用,電力系統的通信網絡應該以骨干光纖網絡為主,這樣不僅能夠保證數據傳輸的實時性,而且能夠提高數據的容量。以光纖網絡為主,輔助以無線寬帶網絡、電力線載波網絡、無線數字通信網絡等通信技術,實現雙向寬帶通信的智能電網與物聯網的融合。
2.3應用層
應用層是物聯網對相關信息或處理結果進行應用的層面,在智能電網中,應用層主要是各種電力基礎設施、電力資源的應用等方面。電力基礎設備將為物聯網技術提供重要的信息數據,同時也為物聯網技術提供數據處理與計算的基礎設施,保證各種數據、設備的接口資源,為物聯網提供各種適應性極強的應用。此外,應用物聯網技術后,智能電網的在智能計算、大數據處理、模式識別等技術方面有了更有效的解決方案,能夠應用物聯網技術實現智能化決策,對提升電網的管理水平具有重要意義。
3物聯網在智能電網中應用展望
物聯網技術在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力,能夠對智能電網的發展提供極大的推動作用。以目前的發展趨勢來看,物聯網技術與智能電網技術的結合與應用將不斷的深入與完善,尤其是在以下幾方面的應用,將成為物聯網技術、智能電網技術融合的重要方向。
1)輸電線路可視化。利用物聯網技術的遠程識別與感知技術,能夠對輸電線路進行可視化監控,結合無線通信技術、全球定位技術等,對輸電線路冰凍、震動、故障等問題進行實時在線遠程監控,提高智能電網輸電線路的感知能力,縮減解決故障的反應時間。
2)電力生產智能化。利用物聯網技術,能夠實現電力生產的智能化管理,尤其是將RFID技術、傳感器網絡技術應用到電力現場作業,能夠對誤操作、非法進入等安全事件進行遠程監管,可以對電力生產設備進行智能化管理,減少電力生產的安全隱患,結合用電信息情況,智能規劃生產計劃。
3)用電信息智能采集。傳統用電信息通過電表人工采集,實時性、準確性均難以保證。應用物聯網技術,可以建立遠程用電信息采集系統,并將采集的數據通過通信網絡實時反饋到管理中心,可實現用電信息的實時管理,提高智能電網的智能化,適時進行調峰調頻,提升用電效率。除此之外,物聯網技術還能在電力設備管理、電力設施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應用技術保障,能夠有效提高電網的可靠性,提升客戶服務滿意度。
4結語
智能電網的主要特征范文5
【關鍵詞】智能電網 必然性
一 智能電網
智能電網是把電力市場上生電、輸電、配電、儲電和用電所有相關實體連接在一起的一體化網絡。智能電網覆蓋了從發電到最終用戶用電的整個能源轉換鏈。智能電網把分散的大型和小型發電商和電力用戶都整合到一個總體結構中,具有很高的透明度和靈活性,允許最終用戶作為產消合一的“生產消費者”參與能源市場的活動。
智能電網是一個相對靈活的電力產銷用一體網絡,可以根據用戶對用電頻率、數量等的不同需求而改變,或者根據用電變化而變化,這樣就能滿足來自世界各地的能源需求商們日益增加和變化的供電需求。
二 智能電網的重要地位及其智能化技術
智能電網項目在全球均被列入重要或首要位置。世界范圍內智能電網的建設進程已全面啟動,許多國家都確定了智能電網的建設目標、行動路線、投資計劃等,同時根據自身情況擬定了不同的戰略。比如美國的智能電網計劃致力于在基礎設施老化背景下建設安全可靠的現代化電網并提高用電側效率、降低用電成本;歐盟的超級智能電網計劃則以分布式電源和可再生能源的大規模利用為主要目標,同時注重能源效率的改善和提高。巴西致力于推行智能電表,并且進一步加快了智能電網的建設和改進工作。在中國,智能電網建設工作被列為綠色通道項目近期,發改委又對智能電網等多個綠色通道項目采取即報即審、簡化程序、盡快發行的方針,可見智能電網的建設受到從上到下的重視。
智能電網技術包括大規模可再生能源發電的接入技術及其與大規模儲能聯合運行技術;大電網互聯及遠距離輸電及其相關控制技術;配電自動化和微網;用戶側的智能電表及需求響應技術等。可以說,智能電表是智能電網智能化的先行者,智能電網要靠這些技術支持、配合,最終實現智能化。
三 建設智能電網的必然性
1.建設智能電網是世界也是我國能源形勢和節能經濟的需求使然
能源問題一直是困擾全球的首要大事,世界能源緊張趨勢不減,催生了眾多有關節能的項目,智能電網就是在節能大背景影響下生成的項目之一。
我國能源的電力發展現狀面臨兩個基本現實:一是能源資源貧乏,難以支撐現在的社會經濟發展模式,而且能源資源與用電需求地理分布不均;二是氣候變化催生的低碳社會經濟發展模式對電力系統發展的壓力迫在眉睫。適應能源需求和氣候變化的壓力,各種新能源和可再生能源發電的發展目標是作為傳統火力發電的替代電源而非補充電源,而集約化的發展模式帶來的并網技術難題遠遠超越了世界上的其他國家和地區。建設智能電網可以在發電、輸變電、配用電及電網運行控制等各個環節實現全面的技術跨越,在不斷提升電網輸配電能力的基礎上,通過現代先進技術的高度融合,大規模開發和利用新能源和可再生能源,全面提高大電網運行控制的智能化水平,提高電網輸電及供電能力,抵御重大故障及自然災害的能力,提升供電服務能力和水平,實現我國電網的跨越式發展。
2.建設智能電網是國家政策鼓勵和支持的重要項目
我國正在大力發展以智能化為主要特征的智能電網,不僅給新能源帶來了巨大的機遇,也給儲能行業帶來了新的發展空間。我國已堅定了智能電網建設之路,風電、太陽能發電等可再生能源的大規模利用和儲能行業的發展正在被凸顯。2012年國務院《政府工作報告》將控制能源消費總量作為重要任務,這在我國尚屬首次。鼓勵新能源發展、改善能源消耗和使用效率也成為了重要的國家政策。
“十二五”期間,國家電網將投資5000億元,建成連接大型能源基地與主要負荷中心的“三橫三縱”的特高壓骨干網架和13回長距離支流輸電工程,初步建成核心的世界一流的堅強智能電網。到2015后基本建成具有信息化、自動化、互動化特征的堅強智能電網,形成以華北、華中、華東為受端,以西北、東北電網為送端的三大同步電網,使電網的資源配置能力、經濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平都得到全面提升。
3.智能電網能從根本上改善和提高能源效率,發展節能經濟
智能電網是實施新的能源戰略和優化能源資源配置的重要平臺,涵蓋了發電、輸電、變電、配電、用電和調度各環節,將廣泛利用先進的住處和材料等技術,實現清潔能源的大規模接入與利用,提高能源利用效率,確保安全、可靠、優質的電力供應。國家已經將建設智能電網列入重大科技產業化工程。實施智能電網重大科技產業化工程,對于調整能源結構、節能減排、應對氣候變化具有重大意義。
4 智能電網能帶動其他能源行業前進
作為智能電網分布式發電、微網、電動汽車和可再生能源發展的關鍵環節,儲能產業正成為能源領域投資的熱點之一,是國家戰略新興產業計劃2009年將要發展成為國民經濟的先導性產業,在國民經濟體系中具有重要的戰略地位。儲能行業具有廣泛的應用前景,但到目前為止,我國能達到規模,真正能提供技術支持的電網僅有國網的張北項目和南網的儲能示范項目。
另外,智能電網的實現還可以推動光通信產業,電力光纖到戶工程已全面啟動。電力光纖到戶具有明顯的成本優勢,供電企業在鋪設電纜的同時,把光纖包含在電纜內,不僅能節約成本,避免重復投資,同時能夠隨電纜深入千家萬戶,擁有天然的電力客戶優勢,節約了與業主、物業之間的溝通、協調成本,對于寬帶網絡的普及應用是一個有益補充。
智能電網的主要特征范文6
關鍵詞: 電力系統智能電網構成和特點
Abstract: in the current smart grid development, many projects are in planning and improving, including smart electricity is a major focus of smart grid research. This article describes how interactive design elements of the smart electricity system, how do residents in analysis in power system of household appliance manufacturers and bi-directional transfer of network interconnection and information, implementing dynamic electricity price intelligent, interactive family electricity and services.
Keywords: smart grid power system structure and characteristics
[中圖分類號] TM 771[文獻標識碼]A[文章編號]
一、智能電網
智能電網其含義就是電網的智能化,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的前提基礎上,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,來達到和實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21 世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接人、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。在智能電網中,用戶將是電力系統不可分割的一部分。鼓勵和促進用戶參與電力系統的運行和管理是智能電網的另一重要特征。從智能電網的角度來看,用戶的需求完全是另一種可管理的資源,它將有助于平衡供求關系,確保系統的可靠性;從用戶的角度來看,電力消費是一種經濟的選擇,通過參與電網的運行和管理,修正其使用和購買電力的方式,從而獲得實實在在的好處。在智能電網中,用戶將根據其電力需求和電力系統滿足其需求的能力的平衡來調整其消費。同時需求響應(DR)計劃將滿足用戶在能源購買中有更多選擇的基本需求,減少或轉移高峰電力需求的能力使電力公司盡量減少資本開支和營運開支,降低線損和減少效率低下的調峰電廠的運營,同時也提供了大量的環境效益。
二、互動式居民智能用電系統構成和特點
1.系統構成
系統由智能家電、家域網(HAN)、表計和通訊基礎設施(AMI)、表計數據管理系統(MDMS)和后臺應用五大部分組成。其中,表計和通訊基礎設施(AMI)由智能電表、抄表局域網、集抄器、廣域網共同組成,與家域網(HAN)工程形成了本系統的網絡平臺。
2.系統特點
目前,市場上一些智能用電系統主要是機房電源智能分配器、路燈開關智能控制器等,主要用于專業領域的節能和自動化控制。智能家居系統國內外已經研究并開發多年,實現了家電的網絡化和集中控制。系統供電企業為了減員增效,前幾年也陸續開展低壓集中抄表系統的試點和建設,但由于低壓電力線載波受噪聲大和衰減快影響一次抄表成功率不高,廣域公網傳輸速率慢和租用費高等原因,沒有進行太大規模的應用。以上這些技術和應用,未解決電網與居民家電的網絡互聯和信息傳遞,電網企業也不能將電力供需平衡、峰谷電價以及欠費、停電等服務信息發送到居民客戶和家電,家電也不能根據電力供應和峰谷電價信息自動調節運行方式,實現互動智能用電和服務。但計算機、通信、計量等技術的發展和相關應用的推廣,為智能電網條件下的互動式智能用電系統的研究打下了很好的技術基礎。為配合智能電網的建設,互動式智能用電系統具有以下特點:
(I) 電網將動態電價和電力供需平衡信息直接對智能家電下達,智能家電據此進人相應的節能和限電模式運行,引導客戶改變用能方式,節約電費。(2)客戶通過安裝在家里的終端實時自動接收電網發送的停電通知、欠費信息和供需平衡信息、電壓合格率等電能質量信息,享受到供電優質服務。(3)智能電表與智能終端、家電通過家庭區域網互聯后,集成到智能家居系統,客戶可以通過智能家居系統或者智能終端查看家電用電數據,表碼、用電量數據,所處的電價階梯。(4)電網可遠程采集電表數據和居民家電的用電信息,便于統計和掌握居民家庭用電規律和高峰負荷,便于進行負荷預測,制定電力供需平
__n__衡方案。(5)電網完成遠程抄表算費的同時,更能通過家電用電數據與電表數據的采集和對比,實現遠程防竊電功能。(6)實現遠程預購電功能,客戶通過電話、網站、手機充值后,電網后臺的服務平臺及時遠程對電表下達購電額度,余額不足自動通過電話、短信或智能終端進行催費。(7)遠程控制客戶的停送電,達到停電催費的目的。
三、典型的互動式居民智能用電系統的實現
1.整體方案
(1)主站系統。采用分布式架構,主站建設在地市公司或縣公司。(2)遠程信道。采用無線公網和公網有線寬帶相結合的方式,預留光纖專網接口。(3)本地信道。采用RS485 有線布置。(4)采集終端。低壓集抄城區以集中表箱配置RS485 接口電表為主,采用集中器、電表的二層結構,通過無線寬帶VPN 接入或3G 無線公網調高傳輸速率和穩定性。
2.智能家電的設計