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1、電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)建設論文1智能電網(wǎng)的概念智能電網(wǎng)是指以電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電及調度等環(huán)節(jié)做對象,并不斷研發(fā)新的控制、信息及管理技術等,且使以上技術進行有機結合,從而實現(xiàn)發(fā)電到用電等環(huán)節(jié)信息的共同交流,最終實現(xiàn)電力生產(chǎn)、輸送及使用等方面的優(yōu)化。結合我國的實際國情提出了構建堅強智能電網(wǎng)的目標,通過以特高壓電網(wǎng)作為主要網(wǎng)架,使各級電網(wǎng)共同發(fā)展,從而實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)“電力流、信息流、業(yè)務流”為一體的智能電網(wǎng),對保證電力系統(tǒng)的正常運行及降低能耗、提高效果具有重要的意義。2建設智能電網(wǎng)建設中的關鍵技術2.1網(wǎng)絡拓撲技術作為未來智能電網(wǎng)建設的基礎,靈活、堅強的電網(wǎng)結構是建筑智能
2、電網(wǎng)的關鍵。由于我國能源分布和能源需求分布失衡。因此,不管是考慮當前,還是考慮未來要滿足經(jīng)濟發(fā)展對電力的需求,都需要走大規(guī)模、遠距離的輸電道路。通過特高壓輸電,能有效提升輸送容量及降低損耗,對節(jié)約投資、保護環(huán)境等方面具有重要的意義。但如何優(yōu)化特高壓線路及對各級電網(wǎng)的規(guī)劃、特高壓電網(wǎng)和各級電網(wǎng)之間的銜接及一次、二次系統(tǒng)之間協(xié)調發(fā)展等問題需要進一步解決。2.2通信系統(tǒng)集成技術智能電網(wǎng)必須具備可靠的監(jiān)視及系統(tǒng)分析能力,也就是具備對故障早期征兆的識別、預判能力及對存在擾動發(fā)出信號的能力。智能電網(wǎng)也必須要進行不斷的整合與集成,以為電網(wǎng)規(guī)劃、建設及運行等方面提供實時、有效的信息服務。因此,在智
3、能電網(wǎng)建設中,要全面運用電纜、光纖、無線通信及電力線載波等寬帶通信網(wǎng)。通過進行系統(tǒng)集成技術,是保證電網(wǎng)的正常、安全運行的關鍵。2.3高級計量體系及需求側管理4學海無涯智能電網(wǎng)需要全方位掌握用戶的實際用電規(guī)律,以進行有效的規(guī)劃,保證需求與供應之間的平衡。由于智能電表與其相連的通信系統(tǒng)可組成一個先進的計量系統(tǒng),能實現(xiàn)對用戶的遠程監(jiān)測、用戶側管理及分時電價管理,其需求側管理目標如圖1。隨著科技技術的不斷發(fā)展,智能電表除了原有的電流計量功能,還可作為互聯(lián)網(wǎng)路由器使用,使電力部門能以智能電表的終端用戶作為前提,從而實現(xiàn)通信及寬帶等整合。2.4智能調度技術智能調度是指對當前調度控制中心功能的有
4、效擴展,該技術也是智能電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。智能調度的目的是建立一個基于廣域同步信息的網(wǎng)絡保護系統(tǒng)及一體化技術,以起到協(xié)調電力系統(tǒng)保護控制、穩(wěn)定控制、緊急控制、解列控制及恢復控制等綜合防御體系。智能調度的重點就在于實現(xiàn)實時的決策指揮,其目的是為了預防電網(wǎng)出現(xiàn)大面積的故障,避免出現(xiàn)大面積停電現(xiàn)象。智能調度所涉及的關鍵技術主要包括以下幾點:(1)系統(tǒng)快速仿真與模擬技術;(2)智能預警技術;(3)調度決策可視化技術;(4)智能數(shù)據(jù)挖掘技術;(5)預防控制技術;(6)優(yōu)化調度技術。而且,應急指揮系統(tǒng)與配電自動化等技術也是智能調度技術中的重要組成部分。2.5電力電子設備電力電子技術能在智能電網(wǎng)
5、中的發(fā)電、輸電、配電及用電等環(huán)節(jié)中發(fā)揮作用。目前,電力系統(tǒng)所采用的電子裝置都為全控型大功率電力電子器件、高性能的大功率變流器拓撲及DSP全數(shù)字控制技術等。通過應用先進的電力電子技術,大大推進我國電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)的全面建設。2.6分布式能源接入技術分布式能源可劃分為分布式發(fā)電與分布式儲能,在一些發(fā)達國家得到全面的運用。其中,分布式發(fā)電技術還涉及到以下技術:(1)微型燃氣輪機技術;(2)太陽能光伏發(fā)電技術;(3)燃料電池技術;(4)風力發(fā)電技術;(5)海洋能發(fā)電技術;(6)生物質能發(fā)電技術;(7)地熱發(fā)電技術等。而分布式儲能裝置則涵蓋蓄電池、飛輪及超導儲能等。隨著現(xiàn)代電網(wǎng)中的風電接入量
6、越來越多,風力發(fā)電廠對電場的動態(tài)模型及計算速度的要求越來越高。而且,風能、太陽能等分布式能源均具有一定的波動性與間歇性,容易影響到電力系統(tǒng)的可靠供電。3智能電網(wǎng)的建設策略3.1全面發(fā)展儲能技術4學海無涯對于智能電網(wǎng)建設而言,全面發(fā)展儲能技術能有效促進其發(fā)展。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,其模式是一種從生產(chǎn)到傳輸再到使用的單一模式,在一定程度上限制了其發(fā)展。在智能電網(wǎng)建設中,通過應用儲能技術,以增設一個電能的“存儲”環(huán)節(jié)。通過應用該存儲技術,能有效提高電網(wǎng)的使用性能,而且還對可再生資源與分布式發(fā)電的全面應用具有一定的優(yōu)勢,既可以起到技術支撐的作用,還可以增加電網(wǎng)的技術應用選擇。同時,在可再生能源
7、發(fā)電系統(tǒng)中,其對儲能裝置的要求比較高,必須具備以下條件:(1)響應速度要快;(2)能量密度比較大,即可以以較小的體積提供比較大的能量;(3)功率密度較大,即可以為系統(tǒng)功率出現(xiàn)突變時提供的補償功率;(4)耐溫性能較好,可以很好地適應一些高溫、低溫等復雜環(huán)境;(5)儲能效率比較高;(6)儲能量比較大,即可以滿足峰谷的調節(jié)及有效適應可再生能源在短期性與晝夜變化的相應要求。3.2全面發(fā)展分布式智能電網(wǎng)分布式智能電網(wǎng)是指靠近電力用戶構建的一種小型發(fā)電機組、微型電網(wǎng)及儲能系統(tǒng),且