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智能电网的前景样例十一篇

时间:2024-02-04 14:45:53

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇智能电网的前景范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

智能电网的前景

篇1

1 智能电网的定义

智能电网(smart power grids),就是电网的智能化。它是建立在集成的、高速的、双向的通信网络基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括电网的自愈能力、与用户的互动性,智能电网能够提供满足21世纪用户需求的优质电能质量、兼容各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行[1]。

2 技术发展的规律

任何一项技术从诞生到成熟都有一个过程,下图直观的表征了一项技术发展的全生命周期。

图1:技术发展规律图

图中,横坐标表示技术的成熟度,纵轴表示技术受关注的程度。其中的曲线表明:在相关领域里,每项技术的发展过程均可分为五个阶段:上升期、快速发展期、下降期、爬坡期和稳定应用期。

其中,上升期和快速发展期是理论研究阶段,在这两个时期内,新的技术理论从出现到快速成长,并很快到达巅峰。这一段时间的工作以基础理论研究为主,理论突破频繁、成果大量涌现。到了快速发展期的顶端,基础理论基本成熟,研究成果的总量已经很多,理论探索空间越来越小。

此后,理论工作者对该项技术的关注程度逐渐降低。而此时,该项技术在产业上的应用尚未成熟,因此,新技术的受关注程度进入下降期。

随着新技术在产业应用中的逐渐成功,产业技术的研究热潮使得该项技术的受关注程度再次增加,并将其带入一个持续发展的爬坡期。相对于理论研究而言,产业技术研究的内容要细致和深入得多。因此,这个阶段的发展速度已远远不如上升期那么迅速。

最终,随着基本产业技术的成熟,应用技术研究进入稳定应用期。

目前高速、双向、实时、集成的通信系统构成了实现智能电网的基础;先进的参数测量技术能够实时得获得数据并将其转换成数据信息,用来评估电网设备的健康状况和电网的完整性,例如智能电表的应用,进行表计的读取;电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术的应用极大地提高了输配电系统的性能。

以上应用和技术表明智能电网的理论已经发展完善,相应技术在应用中逐渐获得成功,技术发展处于爬坡期,处于持续发展的阶段,此阶段是介入智能电网技术的最佳时间。

3 智能电网的特点

3.1 自愈性

“自愈”指的是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态,从而几乎不中断对用户的供电服务。从本质上讲,自愈就是智能电网的“免疫系统”,这是智能电网最重要的特征。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题,发现已经存在的或正在发展的问题,并立即采取措施加以控制或纠正。自愈电网确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。

目前,在供电局广泛采用的N-1准则、N-2准则、备用电源自动投切技术、在线监测技术和配网快速复电技术都是电网自愈能力的体现,这些都充分说明我们的电网已经具备了智能电网的雏形。

3.2互动性

与传统的“单向电网”相比,智能电网将实现需求侧响应功能,在电力供应方与用户之间建立双向实时的通信系统,鼓励用户参与电力系统的运行和管理。电力供应方实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息,用户可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案,例如利用峰谷电价的差别将一些不紧急的用电需求安排在电力价格相对较低的时段。同时,由于用户减少或转移了高峰时的电力需求,这将使电力公司减少资本开支和营运开支,通过降低线损和减少效率低下的调峰电厂的运营,也提供了大量的环境效益。智能电网的互动性有助于平衡供求关系,确保系统的可靠性。

3.3优质性

新型的智能电网可以通过其先进的控制方法监测电网的基本元件,从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。同时应用超导材料、储能以及改善电能质量的电力电子技术的最新研究成果被用来解决电能质量的问题。另外,智能电网将采取技术和管理手段,通过监测和执行相关的标准,限制用户负荷产生的谐波电流注入电网,使电网免受由于用户的电子负载所造成的电能质量的影响。除此之外,智能电网将采用适当的滤波器,以防止谐波污染送入电网,恶化电网的电能质量。

目前,江门供电局在每台配网变压器上都安装了监测元件,实时监测数据。在发生故障时,可以根据实时采集的数据,对故障进行准确定位并隔离,对非故障线路快速恢复其供电,同时对故障的准确定位为快速排除故障提供了支持,这些都是为了保证电能质量优质化的应用。

3.4市场化

智能电网中先进的量测技术和高速双向的通信系统,给电力市场的蓬勃发展带来了契机和可能。

电力市场通过供给和需求之间的互动,引入了竞争机制。电力市场可以更合理地配置资源,提高资源利用率,促进电力事业与社会、经济、环境的协调、和谐发展。

江门地区的电源丰富,有传统的火电厂、水电厂、发展迅速的核电厂和环境友好的风电厂等等。随着大用户直购电的推广,电力市场改革的推进,厂网竞争、降低供电成本将成为江门供电局的又一项重要的工作。同时,新技术的开发和新型洁净的能源产品也将给市场提供更多了选择的机会。

3.5兼容性

智能电网打破了传统单一的远端集中式发电,实现了集中发电与分散发电的兼容。各种不同容量的发电和储能在所有的电压等级上能够可以互联,包括分布式电源如光伏发电、风电、先进的电池系统、即插式混合动力汽车和燃料电池等。各种可再生能源分布式发电和储能系统以“即插即用” 的形式接入,扩大了系统运行调节的可选资源范围,满足电网与自然环境的和谐发展。

推广智能电网对江门地区当前面临的风电并网,高压直流输电接入,具有十分重要的现实意义。

4 智能电网应用举例

4.1 智能电表应用[3]

智能电网中采用的智能仪表(Smart Meter)技术,是一种有别于电子式多功能电表的先进测量技术。它融合了更多技术和功能,能够提供更详尽的用电信息,并具有双向通信功能。它可以实现用户之间、用户和电网公司的网络互动和即时连接,实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果。

安装了智能电表的用户可以直观地了解当前时段的电价,根据峰谷电价的不同,将一些不紧急的事情,比如洗衣服、烫衣服等安排在电价低的时间段。智能电表还可以帮助人们选择优先使用风电和太阳能等清洁能源。同时,变电站可以收集到每家每户的用电情况。一旦有问题出现,可以重新配备电力。

智能电表可以实时获取家庭用电情况,包括电力、电讯、电视、智能家电的控制和电池集成充电等,用户可以根据自身需要事先制定用电计划,通过智能电表对大型家电的用电进行智能控制。

另外,智能电表的普及将使得远程读表变得方便可行。系统可以设定每天固定时段进行读表,从智能电表下载数据至系统。如果远程读表失败,技术人员会到现场人工下载数据到手提式电脑上,然后上载回系统。

4.2 区域供冷方案

区域供冷方案采用冰蓄冷空调技术,它是在电力负荷很低的夜间,用电低谷期,采用电制冷机制冰,将冷量以冰的方式储存起来,在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰的时期,把储存的冷量释放出来,从而满足建筑物空调负荷的需要。合理安排用电时间,利用峰谷电价,可以使得区域供冷消费远低于单一用户自身供冷的消费。

目前这种技术已经广泛应用于综合办公楼、商场、学校、体育场馆、机场、居民小区等建筑体系及冷冻、保鲜、发电等工业领域中。区域供冷将会是未来社会节能节电的典范。

5 总结

智能电网是未来电网发展的趋势和方向,是节约能源,创造友好、和谐社会的需要。江门供电局将坚持以需求为动力的发展理念。

(1)电网的需求

各种新能源如风电、光伏发电的并网及高压直流输电和城际列车产生的谐波对电网提出了更高的要求。

(2)用户的需求

保证供电可靠性,保障电能质量,提高电压合格率,减少停电时间,让用户能够实时获取峰谷电价的各个时段价位,使用户可以更加合理经济的制定用电计划是我们发展智能电网的目的所在。

(3)运行管理需求

篇2

中图分类号:TM933 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)31-0095-02

由于我国是发展中国家,将不断地开发消耗能源和资源,为了实现我国资源节约型社会的建设目标,节约资源是我国可持续发展的重要之路。从2012年开始,开始在全国范围内推广阶梯电价和分时供应这一举措,为保护能源及合理的电力消耗等作用带来的划时代意义,同时是促进节能环保的一个重要的手段。目前,我国的智能电网建设飞速发展,同时引起智能电表越来越受到人们的关注,智能电表具有功能非常现代化,具有远程抄表、远程控制等功能,进一步提高了用电管理和服务水平,在其强大的功能上传统的电能表是无法比拟的。因此,对智能电网应用智能电表的作用分析以及前景的展望是十分重

要的。

1 智能电网中的智能电表简述

行业专家和学者提出了智能电表的概念即互联网技术和集成电路和其他电子设备组成的计量应用。在现时期,我国对智能电表的理解仍然没有达到与国际其他国家统一,各个国家基本都是根据智能电表具体特点而定义的,我国的智能电表的定义基本是:一种以微处理器为核心,具有存储测量信息功能,并且能够实时分析并且处理仪器的测量结果。国家电网对智能电表的概念做了如下总结:即从数据测量开始,数据经过处理,电子通信和其他结构单元,具有计量电能、数据信息处理、自动化的实时控制功能,并且具有信息交换功能,可以看出,我国对智能电表的定义充分地概括了其强大的功能及性能。目前,我国由于智能电表的发展应用和持续完善,它的功能比仅仅是单一的能量测量作用要大得多,结合目前国外和国内对智能电表的概述,现在,对智能电表进行更加全面系统的论述为:智能电表主要是为了适应智能电网发展需求,利用微处理、互联网、电子通信等核心技术,通过数据检测、处理和通信单元结构与电力数据测量,实现双向电能计量,实时电能质量监测,多种计算费率时段以及远程控制等综合功能的智能型仪器仪表。

2 智能电表在电网中的作用分析

2.1 费用核算

由于智能电表可以实时和准确地进行计费信息处理,使能源成本的复杂过程更加简单化,从而简化了平常的会计处理过程。以此同时,电力市场在当前的经济系统的背景下,工作人员通过智能电表的及时使用,快速地转换能源,以后有很大的可能实现自动化的切换。同时,用户可以利用智能电表的进行能耗数据和相关的计费信息分析,以更好地去节约能源,所以智能电表发挥作用是将工作流程简单化,从而进一步促进电力公司与用户的和谐

关系。

2.2 配电网络实时状态估测

由于受很多因素的影响使各个分销网络数据信息测试不够准确,追究其根本原因是信息网络模型建设,变电站的高压侧载荷估算值等综合处理后的影响。使用户端处增加测量点,可以减少负载数据损失和网络信息更加及时,将准确和有效的方式进行计算传递,避免了超负荷的电力设备运行和降低电力质量的情况发生。以此同时,将这些数据进行整理,可以实现为止数据的估计测量,将对已得到数据的准确性进行监测。

2.3 电力需求侧相应

电力需求相应主要包括以下两个方面:价格调控和载荷控制,其实本质是对用户用电负荷能力进行有效控制,以便更好地分布电力资源的目的。价格控制具体包含以下内容:限时定价、峰值电价和分时电价,这样的方法将满足不同人群和不同电力用户的需求,短期消费需求高峰负荷控制是由网络调度人员负责,根据实际网络运行情况,通过远程命令来访问或断开过载大,最终达到控制电力不超负荷工作。

2.4 管理作用

能源利用效率的监管和控制。智能电表可以为使用电能的用户提供有关信息,帮助广大用户可以有效地降低能源消耗,使剩余能源应用到需要的地方。通过使用分布式发电设备的用户,可以提出有效、合理的发电和用电建议,以更好地帮助用户取得最大的利益。

用户能源管理。随着智能电表不断提供的信息数据,在能源管理系统上创建用户服务功能的板块,针对不同类型的用户提供不同的能源服务,达到最低消耗的能源控制目标,这样一来会最大限度地减少能源损失,达到节约能源的作用。

智能电表的管理维护。这些措施主要包括以下内容:实施电表资产管理,定期反馈电表使用情况,电表数据库的升级,安装电表和使用管理制度,确保智能电表的信息和用户信息正确地保存在指定的位置,并积极宣传推广。

2.5 远程监控及非法用电检测

通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载,而且还对部分电力用户进行强制监督,电力公司通过使用控制开关按钮,远程控制一个特定的过载,智能电表能随时检测打开电表箱,使电表的软件更新升级,如果出现私自改线等现象,可以及时发现该情况,通过获取大量的仪表数据进行比较分析,是能够准确地检测私自篡改线路的情况,此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。

3 智能电网中智能电表的应用前景展望

我国在快速发展的时期就已经在应用智能电表了,而且智能电表的应用规模也比较大。我国电力公司对于智能电表的投入力度也是比较大的,最开始智能电表的投资就达到了十亿人民币之多,这还仅仅只是开发和研究的第一阶段。随着我国对于智能电表的广泛应用,我国也制定了智能电表相关的法律和法规,我国电力公司已经预测了在2015年左右,我国将会基本完成全面的智能电力管理模式。虽然目前来看,智能电表的各方面功能已经成熟,但长远的眼光来看,改进的空间依然很大,具体包括以下两个方面:

3.1 接口一体化

在未来的一段时间内,电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作,需要很大的人力和物力资源来协调工作,广泛地推广应用智能电表势在必行,必要对目前的安装检测模式进行变革,最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱,在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作,大大增加了测试的时间,而且占用太多的资源和管理成本,从而影响运营效率,导致过多的接口设置复杂,不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此,要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的,这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。

3.2 功能设置模块化

为了适应我国未来大规模的智能电网建设,满足电力用户不断增长的要求,智能电表必须支持更新和写入的功能和服务功能需求,模块化的功能是目前最基本要素,不断地对智能电表功能进行优化设置。在使用过程中,依照智能电网中智能电表的功能和需要解决问题方案进行远程设置,使实际操作过程和修改所有功能作为一个独立的程序,实现彼此独立地避免彼此之间的干扰,这是确保智能电表运行的安全性和可靠性保障环节,从而不断地增加智能电表,这样即使电网规模的扩大了,用户也并不需要更换智能电表。

参考文献

[1] 于中美,王栋.试论智能电表在智能电网中的应用与发展趋势[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2011,(28).

[2] 赵靖,潘俊民.基于STM32的具有谐波分析功能的智能电表设计[A].上海市电机工程学会、上海市电工技术学会第十一届学术年会论文集[C].2011,(11).

篇3

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)042-012-02

所谓智能电网就是指电网的智能化,其主要是建立在高速双向通信网络的基础上,利用先进的传感与测量技术、控制方法以及设备技术,从而促使电网的高效、安全、可靠以及经济等。智能电表作为智能电网中的一个重要的组成部分,是在电子式电表基础上发展成为的一种智能电表,当前这种智能电表的智能性主要体现在付费卡便捷与抄表便捷上,在建设智能电网中有着非常重要的作用。

1 常用电能表的功能

在20世纪90年代的时候,随着电子式功能的电能表的不断推广,使得我国的用电管理水平也相应有所提高,促进了电网的发展。这种电子式的多功能电能表主要有以下几个功能:1)电能量的储存和冻结功能,根据每月所规定的时间或者实时命令,冻结并保存相关电量数据,其冻结的数据主要包括总电能、正向和无向有功功率中的各费率以及其各自无功功率中的各费率等,此外还记录其当时的冻结时间。2)计量电能与复费率功能。根据事先所设定的分时时段,来完成分时正向、无向有功功率的各费率与总电能间的计量以及正向、无向无功功率中各费率与总电能间的计量。3)记录最大电能需求量。即记录最大电能的需求量以及其发生的时间,根据所设定的实际时间间隔,记录相关参量数据,其间隔时间可由用户设定。4)在相关通信规定下,利用RS485来进行通信,从而实现远程抄表与参数的设置,可提供分相的电压值与电流值,结合用户用电的要求设定按键显示与轮换显示的相关内容,并在电能表自带显示屏上将相应的电量值显示出来,此外,还具有记录失压功能。

2 智能电表的功能

2.1 双向通信功能

在智能电表内中所设置的通信模块,具有一种双向通信功能,通过数据中心与双向通信网络来实现信息的交流。在供电企业中,可利用智能电能表或者其他的方式把一些用户感兴趣的用电信息反馈给用户,便于用户做好相应的准备工作,结合其实际情况,改变其自身的用电方式。通过定期和定时向用户一些用电信息,使用户能够及时掌握其自身的具体用电情况,比如在执行实时电价的时候,供电企业可通过智能电能表将一些实时电价信息到用户处,这样用户就可以按照相应的实时电价对其用电计划进行合理的安排,在节约电费的同时减少其电网的高峰负荷。

2.2 双向计量

对于一些具有自备发现能力、再生式电源以及储能设备的大用户,智能电能表可结合其实时电价指导用户经济、合理来购买电量的数量以及分配发电量,确保用户用电的费用保持在一个平衡的状态。

2.3 支持浮动电价

相对于传统电表。这种智能电表是一种可编程电表,除了确保其电能计量的准确度以外,还能够测量多种数据并对其进行存储,其功能更为强大,比如根据事先设定时间间断来测量与存储各种电量数据、电能数据,随时保存带有时标的各种电能数据,在实时电价的情况下进行合理的电能计量。

2.4 用电控制

智能电表除了上述这些功能以外,还要一个重要的功能就是实现智能用电控制的目的,其主要表现在以下几个方面:1)智能电能表具备和智能家电通信功能,能够根据实时电价来设定相应的参数,从而实现对家电的智能启停控制。在不增加任何投资的情况下,对大功率的用电设备使用时间进行改变,以此节约其用电费用。2)智能电能表可智能进行电力需求的侧管理技术应用,依靠电网当前所实行的关于分时电价政策,对用户内部的实际用电情况进行用电高峰负荷的削减,提高其在用电低谷时候的负荷,从而减少用户用电成本。

3 智能电表在智能电网中的作用

3.1 结算与账务

利用智能电表可准确和实时进行结算信息的处理,在一定程度上简化了以往账务处理较为复杂的流程。在当前这种电力市场环境下,能够及时地调度人员和转换能源的销售商。同时用户也能获得较为准确、及时的账务信息以及能耗信息。

3.2 确保电能的质量以及供电的可靠性

通过智能电表能够实时监测电能质量以及供电的实际情况,提前采取相应的措施预防电能质量问题的出现。同时智能电表所采集到的水、热能耗、气等相关数据还可用于负荷的分析和预测,通过这些信息来估算与预测电网的总能耗以及其峰值需求,从而达到合理用电、优化电网规划以及节能降耗等目的。

3.3 用户能量的管理

在智能电表所提供的相关信息基础上进行用户能量管理系统的构建,以此为不同的用户提供相应的能量管理服务,为用户提供相应的实时能耗数据,促使用户对其用电习惯进行调整,及时发现因设备故障等造成能源消耗异常等情况。此外,还可以进行负荷远程控制以及非法用电的检测,尤其在一些窃电高发地区,通过对其总表数据与总表下所有的表计数据进行比较,及时发现一些潜在的窃电行为。

4 智能电表的应用前景

4.1 对新能源用电秩序的优化

通过对智能电表的利用,帮助人们优先使用太阳能与风能等各种新能源,利用智能表来采集和量测数据,从而预测更准确的负荷,便于对新能源优化调度的指导。其中美国夏威夷大学所开发的一种配电管理系统平台,其智能电表综合了住宅电能自动化、管理最优化以及需求反应等功能,可协调控制配电系统和主电网中的新能源系统。

4.2 分布式能源配置的优化

在配电网并网和分布式能源的运行过程中,还存在着很多的问题。因此,供电企业在未来发展中,可以通过对分布式能源配置的优化,利用智能电表实时监控、调节和控制配电系统,了解并掌握关于分布式电源的特性以及分布式电源和电网运行之间的相互影响,以此把电能以一种最安全和最经济的输配电方式输送到终端用户,提高能源的利用率以及电网运营的安全性、可靠性。

4.3 增强负荷预测准确度

随着社会经济的快速发展,信息技术的不断进步,智能电表的应用也越来越广泛。供电企业可把用户计划用电容量和时间以及各用户计划用电顺序来作为准确预测负荷的依据,通过智能电表来自动地干预负荷预测系统,从而增强负荷预测准确度,降低电网备用的容量,提高电网的经济效益。

5 提高电能表智能化水平的相关措施

5.1 依靠强大且稳固的通信网

合理进行信息共享和交互层次架构的构建,根据电网自身的优势,在综合能源以及通信系统体系结构的基础上加大对其的研究,构建一个安全、稳定、快速、可靠且适用的信息交互平台。同时还要建立一个市场经济电量交易系统,实时调度电网,从而提高供电企业的经济效益。

5.2 积极调动用户参与节能活动

加大对智能电表的宣传,促使用户能够对其有一个正确的认识,使用户明白通过智能电表可以随时了解到自身的用电情况、供电情况以及费率等相关信息,为其节电措施提供相应的依据。同时还应该调动用户积极参与到节电节能的工作中来,鼓励用户对一些新能源和新设备的应用,从而提高电能表的智能化水平,推动电网的发展。

参考文献

[1]牟龙华,朱国锋,朱吉然,等.基于智能电网的智能用户端设计[J].电力系统保护与控制,2010,38(21):53-56.

[2]朱海燕.试论智能电表在智能电网中的应用前景[J].城市建设理论研究(电子版),2012(22).

篇4

我国在不断推进智能电网建设,智能电表有着越来越大的市场需求量,在很大程度上推动了电网的发展。过去采用传统的智能电表,用户缴费之后,在电表中输入,才可以进行供电,并且用完了电表中的电量,会自动拉闸断电,这样就有着比较繁杂的程序,对电力的正常供应造成影响。而采用新型智能电表,就具有更多的智能化功能,有着更大的容量和更强的可靠性,促使智能电网获得更好的发展。

1 智能电表的功能

一是双向计量:智能电表最为突出的一种功能就是双向计量,智能电表可以分析判断实时电价,结合经济最优原则,来将科学的购电计划提供给客户。另外,还可以将用电情况反馈给客户,促使人们投资于那些经济环保的设备,对电费支出进行减少,鼓励客户对那些高效低碳储电设备进行安装,如风能、太阳能等,促使节能降耗以及经济环保的目的得到实现。将智能电表的双向计量功能给利用起来,可以促使用户的用电量以及能源消耗得到较大程度的节约,提升经济效益和社会效益。

二是双向通信:双向通信指的是将通信模块内置于智能电表中,可以促使数据中心和通信网络之间的双向交流得到实现。电力企业将智能电表的双向通信功能给利用起来,将有效信息提供给客户,让客户对其自己判断和选择,并且结合自身需求来调整用电方式,同时还可以向客户及时转发用电情况以及电价调整信息,促使客户对自己的用电水平进行了解。

三是支持浮动电价:编译功能也是智能电表所具备的,可以促使电能计量的准确度得到有效提高,另外,还可以对数据进行测量和储存,实时电价浮动也是其所支持的。这样就可以结合既定的时间差来对各类电量和电能进行测量和储存,还可以促使电力企业实时电价的计量需求得到有效满足。

2 智能电表在智能电网中的应用

一是电费结算和信息处理:通过调查研究发现,传统电表在电费结算和账务处理方面,有着较为复杂的流程,容易有混乱、错漏出现于数据或者信息上,对供电企业的工作效率造成了不利的影响。而智能电表可以对传统结算过程中的复杂流程进行简化,促使费用结算和信息处理更加的准确和实时,实现工作效率和服务质量提高的目的,客户又可以准确及时的对相关的能好信息以及账务信息进行获取。

二是估计配网状态:目前在对用电信息进行获取时,往往是结合负载估计值、网络模型以及变电站的高压测量来进行,这样就无法获取到准确的配网分布信息,有着较大的负载,容易出现一些错误。而通过应用智能电表,就可以科学估计配网状态,对负载量以及其他信息进行准确获取,对那些电能下滑或者电力设备负载过大等问题及时发现,避免出现一些不良后果。

三是科学进行用电管理,减少浪费:将智能电表应用过来,可以将用电相关信息提供给客户,并且结合客户用电情况,来进行用电管理系统的构建工作,提高服务的质量,客户用电需求既可以得到满足,又可以促使浪费现象得到有效减少,这样经济效益和社会效益就可以得到较大程度的提高。让客户来对自己的阶段用电情况充分了解,对不良的用电习惯进行改善,对那些电源消耗异常情况或者设备故障情况等及时发现,养成一种良好的习惯,节约用电。在此基础上,供电企业也可以将一系列的先进技术给利用过来,对新产品进行开发和使用,促使用电管理水平得到提高。

四是对电网负荷量进行分析,促使预测和能效管理更加科学:利用智能电表,可以将水、热、气等信息给获取到,更好的分析负荷,并且进行科学预测和能效管理。供电企业结合时间变化,来综合分析相关信息和负荷特性,对总的峰值需求和总能耗需求进行预测。同时,向客户反馈智能电表的信息和预测结果,用户结合自身需求,来合理调度用电,促使能源消耗得到最大程度的降低,扩大电网和用户的利益。

3 我国智能电表的发展方向

随着时代的进步和信息技术的发展,智能电表将会获得更快的发展。目前,抄表和付费的快捷化是智能电表的主要体现,还需要不断努力,才可以实现真正意义上的智能电表。智能电表的最大特点就是交互,而管理则是信息交互的关键,更加便捷和人性化的进行管理。

智能电表将功能模块化设计给应用过来,只需要对部分功能模块进行更换,就可以升级换代整个电能表,不需要对整个电能表进行更换,这样就可以有效解决过去那种成批调换或者淘汰的问题。另外,因为功能模块化和结构标准化,供电电管理部门在对电能表进行选购时,就不需要对某一家产品过分依赖,更加规范的研制和开发电能表。故障模块可以通过现场或者远程来升级更换,那么维护费用也可以得到节约。

智能电表网络化的实现,可以实时采样和存储各种场合的电能数据,并且通过有线或者无线网络,来向用电信息管理系统中输送信息,通过数据共享和分析,供用电管理部门可以实时测量和监控异地用电信息。通过网络化的实现,可以从接入层来向网络层和数据管理平台层来上移智能电表的部分功能,利用数据共享和综合分析,促使智能电表的功能得到实现,智能电表的设计也可以得到简化。

智能电表的系统化主要是将先进的计算机技术和其他的一些电力系统自动化技术给利用起来,促使海量用电数据的分析、处理和管理实现于数据控制管理平台中。随着网络化的推进,用电信息管理系统的分布性和开放性将会得到显著增强,那么就可以更加灵活的扩展用电信息管理功能,提升系统性能,更加方便快捷的使用。

4 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的进步和人们生活质量的提高,电力需求越来越大,电力供需矛盾得到了加大,那么就需要提高电力系统现代化管理质量。智能电网的智能终端就是智能电表,它具有较多的智能化功能,适应了时展的要求。通过应用智能电表,可以强化电力需求管理,促使电网管理水平不断提高,促使电力系统获得更好的发展。本文简要分析了智能电表在智能电网中的应用现状及未来前景,希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献:

[1]代浩凌.智能化客户终端设备在智能电表网络体系中的应用[J].中国新技术新产品,2013(21).

篇5

前言:

随着信息技术的飞速发展及大力推广,目前在各个行业中,信息技术都已经得到了充分的应用,并取得了很好的效果。在电力营销行业,通过将电力营销工作与信息技术紧密结合,形成了电力营销信息化这一新型的管理模式,有效的实现了电力营销的信息化,提高了营销的工作效率。随着智能化技术在电网中的不断推广应用,如何在智能电网这一背景下,更好的实现电力营销信息化成为各个电力公司迫切需要解决的问题。在下面文章里,我们就将通过结合某供电公司的实际电力营销工作,对智能电网背景下电力营销信息化建设这一问题进行深入探讨。

一、电力营销信息化

在这里所说的电力营销,具体指的就是在不断变化的电力市场环境下,以客户的电力需求为核心,通过调整供需关系,保证客户能够使用到安全可靠、合格经济的电力商品,同时享受到最为满意周到的服务。而电力营销信息化,是将信息技术充分的应用到电力营销工作中。随着电力行业中信息化技术、微机技术的大范围推广应用,其发展模式发生了根本性的改变,逐渐由集约型、高科技型替代了传统的粗放型发展方式。在电力营销工作中实现信息化管理,其核心是将国家电网及其下属公司进行整合,通过应用信息技术建立现代化、信息化的营销管理系统,实现信息的共享和协同管理。

二、目前发展状况及存在问题

随着智能电网相关技术的飞速发展,目前在我国很多省份,智能电网的建设已经初见成效。智能电网的建设也在逐步进行中。预计到2015年,此电网将基本实现以500KV电网为支撑,220KV电网为骨干网架,各级电网协调发展的智能电网,实现智能变电站覆盖率达40%,110KV及以上线路6360公里,变电容量达到1667.7万千伏安。到2020年,电网将建成坚强智能电网,建成1000KV特高压交流变电站一座,500KV变电站5座,110KV及以上输电线路总长将达到8000公里,变电容量达到3728万千伏安,与2015年同期相比翻一番。最终将全面实现结构完善、技术领先、高效互动、灵活可靠的现代化智能配电网体系。

通过上面的了解,我们能够认识到对于发展智能电网的决心和力度。在这一前提下,如何更加高效的开展智能电网电力营销信息化建设这一问题成为电力运营公司需要考虑的重难点。为了更好的解决这一问题,有必要对目前电力营销工作过程中存在的问题进行总结分析,避免将来再犯类似错误。通过总体分析,发现在目前工作中存在如下几个问题。

2.1缺乏相应的建设规划

在电力系统中,电力营销信息化这一概念提出的时间并不长。在应用到实际工作时,由于各方面的欠缺,各个电力企业对于电力营销实现信息化这项工作的建设还比较陌生,不同地区有着自身不同的特点,没有与自身条件相适应的建设规划,就只能参照国内一些地区的示范性工程进行建设。在这种情况下,就造成了电力营销信息化工程的软硬件投资极端不平衡。由于没有统一的建设规划,在信息化建设的不同时期,为了满足电力营销各个部门的应用需求,间断的进行投资建设。虽然在表面上是实现了信息化营销,但是在实际进行工作时,各个部门、系统间的信息并不能实现共享,协同工作开展的很不成功,大量的有用信息堆积,不能得到有效的利用,使信息化技术流于表面,没有能够最大限度发挥信息化技术方便、快捷、高效的优点。

2.2软件投入不足

由于营销信息化建设的软硬件投资存在很大的不平衡,在此基础上,出现了硬件投资过大,而软件方面过于匮乏。在信息化建设工作中,硬件是基础,软件才是根本,才是应用的关键。在营销工作中,涉及到的专业较多,只有应用相应的系统软件才能真正实现营销信息化。在营销信息化建设过程中,各种新设备、新技术大量投入使用,但是对于使用设备、技术的营销人员,相应的技术培训并没能跟上进度。在实际工作中,出现了很多的问题,直接影响了营销信息化建设的成效。

2.3相关的体制建设相对滞后

随着电力营销信息化建设的不断推进,信息共享,工作协调成为工作的重点。但是由于在建设过程中,缺少相应的制度、标准,在实际的工作中,信息不能实现最大限度的共享,各个部门的工作不能实现最好的配合。严重影响了营销信息化的全面推广,并且不能提供高效率、高质量的决策建议。

三、对于智能电网背景下电力营销信息化建设的建议

智能电网的发展还在初级阶段,随着工程的不断推进,将最终全面实现电网的智能化。在此前提下,做好电力营销的智能化建设显得非常重要。为了在电网智能化前提下做好营销信息化工作,结合智能电网特点,我们提出以下几点建议,以利用营销信息化建设的进一步优化。

3.1制定高质量的规划

规划方案的制定,是电力营销信息化建设的总纲领。在规划的制定过程中,要切合不同地区的不同应用需求,相对应的制定合理可行的规划。同时在营销工作中,营销人员的思想观念要积极调整,以适应“大市场、大营销、大服务”这一新型营销服务理念。

3.2加强营销体制建设

电力营销信息化建设,不只是软硬件设施的投资建设,为了能够更好的发挥信息化优势,有必要不断的加强体制建设。在结合电力企业自身情况的前提下,结合最新的服务管理理念对体制进行深化改革。比如制定各个岗位的规章制度,明确岗位职责,制定恰当高效的协同工作流程等等。

3.3合理投资,以人为本

结合信息化建设的规划方案,合理的进行投资安排,实现软硬件设施的协调发展。对于目前软件匮乏这一问题,应当引起相关部门的重视。通过与有关科研单位合作研发出最适合生产实际的应用软件系统。在改革的任何时候,人力资源的建设都是必不可少的。在智能电网成为未来发展趋势的前提下,相关技术人员的培训要提前进行,努力成为一专多能的全面型人才。同时为了提高工作人员工作积极性,恰当的激励机制是必要的。电力营销信息化建设是一项持续时间长、工作量大的系统工程,在这一过程中,需要考虑到营销的方方面面,比如软硬件设施的售后服务、信息系统的安全稳定性等等。

3.4加强对电力营销信息化的管理

电力公司在建设营销信息网络的同时,还要加强对电力营销信息系统的管理的安全防护。首先,电力公司要重视网络信息安全和企业内部网络系统的安全,加大对营销信息系统的软件投入,做好联网的防病毒防黑客入侵措施;其次,电力公司的营销人员在运行该系统也要严格身份验证,规范操作流程,严格按照技术标准执行相关操作,同时注意定期的检测,重视防病毒软件的使用;再次,电力企业要加强全体员工的网络安全意识,加强的信息系统网络安全的预警措施投入,强化对营销信息管理系统运行的检查监督,确保信息系统故障的及时警报和维修;最后,要加强对系统的日常维护,这需要电力公司加大营销信息系统的人力和资金投入。

结束语:

在智能电网运营过程中全面的实现电力营销信息化,能够最大限度的提高电网运营管理水平。通过上面文章分析,我们认识到了目前电力营销信息化建设中存在的诸多问题。在全面实现智能化电网的趋势下,电力营销信息化建设会遇到的问题将会更多。在这种情况下,就需要电力企业各个部门不断深入研究,投入人力物力进行探索,使电力营销信息化建设更加切合电网智能化运营这一新型模式。

参考文献:

[1]朱家宏.坚强智能电网背景下的电力营销信息化建设[C].2010-第十二届中国科协年会

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一、建筑电气智能化的概念及优势

(一)建筑电气智能化概念

建筑电气智能化就是以电能、电气设备和电气自动化技术为手段来创造、维持和改善建筑物空间和环境的一种技术。建筑电气智能化技术在我国应用时间不长,还存在诸多问题,具有很大的发展潜力。从本质上讲,建筑电气智能化属于土木建筑类科学,又涵盖了电气自动化的部分内容,是电气自动化在建筑领域的应用。

(二)建筑电气智能化的优势

相较于传统的建筑电气控制系统,建筑电气智能化通过最新的技术手段,将混凝土结构的大楼变得智能化。例如,通过建筑物内设的闭路电视监视系统、报警系统、门禁系统、火灾自动报警与喷淋系统,大大保障了建筑物的安全;停车场的车辆诱导系统可以方便的告知车主车位信息,方便车主选择最佳停车位置,使得车位资源得到充分利用,缓解了城市中停车难的问题。还可以节约大量的人力物力资源。传统的控制方式下建筑物内的电气设备、控制信息和各种控制子系统成分离状态,每个系统部分需要不同人员专职管理,在人力物力资源方面造成巨大浪费。建筑电气智能化的应用后,通过计算机技术并入组成一个相互关联、统一协调的整体控制平台,所需工作量显著减少,节约了大量的人力物力资源。

二、电气智能化在建筑上的应用现状及存在的问题

(一)电气智能化在建筑上的应用现状

1、安全防护

建筑内部的安全监控主要依赖其安装的闭路电视监视系统。建筑的闭路电视监视系统主要分为室内和室外两个部分,实现对建筑各个位置全方位的安全监控,其中摄像头作为信息采集终端,可以安装于建筑出入口、电梯内、建筑楼道、停车场以及各种需要监视的场所。摄像头所拍摄到的画面通过线路传输到储存系统进行保存,如有需要,管理人员可以调用相关的视频信息。

建筑的安全防护还得益于门禁系统、建筑防盗系统和建筑消防系统等。其中门禁系统采用非接触式IC卡技术,轻松实现建筑出入权限的管理,从源头上减少了建筑遭受的人为危害的可能性。建筑防盗系统将建筑物内的摄像头、门窗等联系在一起,一旦发生偷窃或者抢劫等事件,防盗系统会通过线路将报警信号传输至控制中心,并由控制中心相关负责人进行合理处置。建筑消防系统也是建筑安全防护的重要组成部分,防火是建筑必须考虑的内容。消防系统将建筑物内布置的摄像头、温度传感器、烟雾传感器、消防设施通过相应的线路与计算机连接,计算机可以分析出可能的火灾信息,同时触发相关区域内的消防设施,将火灾的危害控制到最低。

2、智能通信

作为建筑电气智能化的一个重要组成部分,建筑物内部的闭路电视监视系统、门禁系统、防盗系统、消防系统等都依赖于一个强大的智能通信网络。主要有两个功能,第一是支持建筑物内的通信业务,包括传统通信以及新兴的电视会议、电子数据交换、电子邮件、多媒体通信等;第二是能够集成不同类型的办公及生活自动化系统和建筑管理自动化系统,形成统一的综合网络以方便统一管理,其中就包括上述安全防护系统。智能通信网络通过电子计算机,对各个系统传输的信息内容进行综合分析,并根据实际情况对建筑内各种资源进行合理分配,对传输工作进行合理安排,以保障各种系统安全稳定高效地运行。

3、智能办公和服务

办公智能化是建筑电气智能化的另一个特征。办公智能化是通过先进的科学技术和电气设备并依赖智能网络的建立改善办公条件,减轻办公劳动强度,实现办公的科学化和规范化,最大程度上减少人为差错和失误。建筑内的现代化的智能化办公系统,利用计算机技术和通信技术,通过软件系统管理各个设备自动地按照指定的程序工作。

(二)电气智能化在建筑应用中存在的问题

1、电气智能化系统运行不正常

有关资料显示,我国已建成的建筑电气智能化系统有70%以上运行不正常,根据笔者以往工作经历来看,运行正常的建筑电气化智能系统确实少之又少,而且真正达到电气智能化标准的更是凤毛麟角。很多90年代初期建成的建筑电气智能化系统,由于建设初期往往过于追求建筑电气智能化系统的大而全,很多配套设施不够完善,建成之后没办法启用或者运行成本过高,致使处于完全停运状态。还有些后期的建筑电气智能化系统,对电气智能化的定义认识不够准确,设计上存在很多问题,加之出现问题后找不到原来的供应商,虽然建筑电气智能化系统整体上仍在运行,但是实际运行效果不佳,很多电气智能化系统往往没有那么“智能”。相当大比重的建筑电气智能化系统无法实现预期设计目标,造成了大量的资源浪费,这与电气智能化在建筑上应用以实现节能环保的初衷南辕北辙,成为早期建筑电气智能化系统亟需解决的一门课题。

2、电气智能化系统的可靠性和质量问题

由于建筑电气智能化系统的整体性,可靠性问题就显得尤为突出。电气智能化的系统集成对建筑电气智能化的可靠性影响很大,但是目前我国的系统集成性不强,过于单一,有很大的缺陷,不能很好地发挥整体的作用,实际运行过程中建筑电气智能化系统的可靠性往往很难得到保障。还有很多企业产品的网络架构差异很大,程序接口不甚相同,这在一定程度上也会影响建筑电气智能化系统的整体性,进而影响其可靠性。很多开发商和施工单位为了追求最大化的经济效益,往往忽视电气智能化系统在建筑施工过程中的质量问题,施工单位在电气智能化设备采购上往往以次充好,在施工过程中偷工减料,造成的直接后果是,一些建筑电气智能化系统在运行一段时间之后,各种问题开始不断涌现,由于建筑电气智能化系统具有整体性的特点,一个子系统出现问题之后,整个系统的运行就会受到影响,而建筑电气智能化系统维修成本往往很高,长此以往,电器智能化系统最终变成一个昂贵的摆设。

三、电气智能化在建筑上的应用前景展望

(一)信息技术的不断发展将对建筑电气化的应用带来变革

21世纪是信息社会,信息技术的飞速发展,深刻的改变着人类的生活和工作方式。建筑电气自动化的发展和信息技术的发展息息相关,通过对信息的收集、分析、反馈使得建筑电气智能化的构想得以实现。而计算机技术、通信技术、软件工程的不断发展对建筑电气智能化的发展产生深远影响,更多信息技术的成果将会被应用到建筑电气智能化设计之中,以解决建筑智能化道路上产生的问题,为人们提供一个更为智能的工作生活环境。

(二)电气智能化在建筑上的应用将更具实用性

任何科学技术的发展,归根到底都是为人类的生活、发展服务,建筑电气智能化也不例外。要做到建筑电气智能化的实用性,应当考虑的因素很多,不仅要考虑电气智能化在建筑中的实际效果,还要考虑到长期规划,使得建筑具有整体性、系统性和开放性,在最大限度的发挥当下使用价值的同时,还应便于未来电气智能化新成果的加入。

中国建筑电气智能化在节能环保方面还有很多技术有待开发,拥有巨大的潜力,在建筑上的应用取得了一定的成果,建筑电气智能化的发展还有很多亟待解决的问题,但随着科学技术特别是信息技术的快速发展,未来电气智能化在建筑上的应用前景不可限量。

参考文献

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0 引言

随着网络应用的不断普及,网络已经成为人们获取信息的重要场所。在对新的检索工具和检索技术进行探索和研究的过程中,应克服当下网络信息检索给我们带来的困难,加强对不同需求进行信息搜集和发送的智能化服务功能。

1 网络环境下信息检索的特点

1.1 数据量巨大。在网络环境下,数据量大的惊人。大数据量会导致一些难以预料的软件异常,流量也会难以控制,对各个环节的策略和算法选择将会更加复杂。

1.2 多用户服务。多用户模式的信息检索服务必须注重快速反应,注重对并发访问的支持,对公共数据的共享,对临时工作数据的清理等。如果要针对不同用户开展不同服务,就要获取并管理不同用户的个性化需求,使大量的信息通过不同的渠道,主动送到用户的手上。

1.3 用户层次复杂。网络环境下信息检索服务的用户中,大多数都不是专业用户,他们的层次区别较难,拥有不同的操作技能和操作知识,面对这些非专业的用户,将更加需要人性化的引导式信息服务。

2 智能化信息检索的含义

智能化信息检索是在信息检索的基础上提出来的,它是以用户为中心的信息检索技术,为不同用户提供不同的服务,并满足同一用户在不同时期的需求,通过收集和分析用户信息来学习用户的兴趣和行为,并综合利用这些用户信息,提高信息检索系统的性能,满足用户的个体信息需求。在具体实现过程中主要是通过观察和分析用户的搜索行为,从中识别出用户对信息需求的偏好,并且能够根据用户对搜索结果的评价,自觉地调整搜索策略,使得对于不同的检索请求,不同用户都能够得到最贴近自己需要的信息服务。

3 信息检索服务的主体技术

网络信息检索通常采用搜索引擎技术,该技术是为了解决“信息迷航”问题而提出的。它通过相应的算法在互联网上搜索相关信息,并对信息进行组织和处理,从而为用户提供信息导航。

现阶段,网络搜索引擎有很多,用户比较常用的有Google、有道、百度等等,这些搜索引擎能进行网络信息检索、信息过滤、个性化信息服务定制等比较有特色的服务,但是并没有实现真正意义上的智能化检索。在实际使用过程中,用户想要的不仅仅是有用的信息,他们更希望做信息消费的主人,使信息的搜索可以在一个相对主动的环境中进行。

4 智能信息索引的相关技术

要实现真正意义上的以自我为中心的检索服务就需要以下的相关技术进行支撑。

4.1 智能技术。智能又可以称之为智能体,它是在用户没有明确具体要求的情况下,根据用户需要,代替用户进行各种复杂的工作,如信息检索、筛选及整理,并能推测用户的意图,自动制定、调整和执行工作计划。

智能首先要建立个性化的数据库,在数据库中建立用户基本信息表(包括用户编号、用户名、姓名、年龄、性别等字段)、用户职业信息表(包括职业编号、职业类型、等级、职称等字段)和用户兴趣信息表(包括兴趣编号、兴趣类别、程度等字段),用来详细描述用户的个人情况,其中第一个字段可以设置成关键字。

然后建立用户检索策略表(包括策略编号、策略控制、检索词控制、检索时间控制、检索范围控制等字段)和用户检索评价表(包括检索编号、检索时间、检索词、检索结果数量、查全率、查准率等字段),同样的,第一个字段设置成关键字。检索策略表主要是给用户模型的检索定义一个比较完整的检索策略,检索评价表主要是对用户检索的满意度作一个简单的评价描述。

有了用户个性化数据库,一方面,在服务器端吸收智能技术的思想,引入个性化服务的理念,引入用户反馈机制来完善检索机制、提高检索命中率,同时也可提供面向个人的特殊检索服务。另一方面,信息检索用到智能主要集成在客户端,配合用户兴趣完成搜索,它会对用户信息需求、偏好进行区别、归纳、总结,分析用户的兴趣爱好,并借助学习的规则,自动、独立地用户查找用户感兴趣的信息。

4.2 用户兴趣挖掘技术。实现信息检索服务最重要的就是对用户的喜好和习惯进行分析,日前,通常使用两种方法:其一是通过用户主动提供自己的兴趣来得到用户的个性化向量;其二是在用户没有明确参与的情况下,系统通过观察用户行为来得到用户的兴趣,从而得到用户的个性化向量。使用第一种方法,可以选择下面两种方式:一是用户将自己感兴趣的信息类或在线文档分类后提供给系统,系统从这些文档或信息类中发现用户的兴趣;二是用户提供自己的研究方向和其它阅读爱好等信息,系统从这些信息中发现用户的兴趣。但是,由于用户的兴趣并不是一成不变的,而用户一般不可能提供所有的兴趣以及感兴趣的程度,因此还需要使用第一种方式进行补充。使用第二种方法是根据用户对推送页面的评价信息来更新用户的个性化向量。

5 结束语

智能化信息检索技术现在已经成为一项被广泛研究的领域,它需要多种技术相支持,我们虽取得一些成绩,但是道路还很漫长,真正实现信息搜索的智能化服务,还有待技术的智能性、主动性、自主性等得到进一步的提高。

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中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0391-01

引言

在我国,煤炭供电电压等级为6-10kV,属于中性点不接地系统,此系统在供电发生单行接地故障时,电网允许的运行时间不允许超过两小时,降低了运行成本吗,也提高了供电系统的可靠性,但这种供电方式在单行接地产生大电流时会产生弧光接地过电压,使故障扩大为两相或三相弧光短路和相间短路,给煤矿供电设备造成损害。

为解决这一问题,赵楼煤矿35kV变电所安装了KD-XH配电网智能化快速消弧系统,通过在中性点加装消弧线圈补偿电容电流来抑制消除故障点产生弧光,减少接地故障电流,确保赵楼煤矿供电的安全。为此作以下总结分析。

1 KD-XH消弧系统系统组成

1.1 接地变压器

对于35kV配电网,变压器绕组为Y接法,有中性点引出,变压器零序阻抗较低时可不用接地变。对于6kV、10kV配电网,因变压器绕组为接法,需要用接地变压器制造中性点,以便加装消弧线圈。为降低零序阻抗,接地变压器一般采用Z形接线,并可带适当的二次容量以代替站用变。

1.2 高短路阻抗变压器式消弧线圈

1.3 控制柜

用于装配大功率可控硅及相应的滤波装置,与消弧线圈就近安装。

1.4 控制器

实现对配电网单相接地故障的全过程智能化处理。通过实时采集系统中性点电压、电流副值和相位,自动跟踪配电网的变化,并测量配电网的电容电流;自动识别系统中永久性接地故障并选线跳闸;自动识别系统中瞬时性故障的产生和消失,并快速启动和退出补偿;自动打印出接地故障发生和消除时间、接地线路代码、是否已发送跳闸信号、接地时系统中性点电压及与其对应的电容电流、消弧线圈补偿电流等信息。控制系统实时跟踪配电网当前零序电容电流,并由此自动优化有关参数,确保接地残流限制到规定值以下。控制器带RS-232或RS-485通信口,系统相关信息可远传,适应无人值守要求。

系统控制器有“一控一”和“一控二”两种基本单元。“一控一”即一台控制器控制一台消弧线圈;“一控二”即一台控制器控制两台消弧线圈,两台消弧线圈可实现分列或并列运行,每台消弧线圈只需满足安装段容量要求即可。以此两种基本单元为基础,可实现多台消弧线圈的并列运行。

2 KD-XH高短路阻抗变压器式消弧线圈原理

2.1 高短路阻抗变压器

变压器的简化“T”形等效电路如下图1所示。

X1δ原边漏抗,X2δ副边漏抗,漏抗的物理含义是漏磁通在空气等非铁磁性材料上通过时遇到的磁阻,由空气的物理性质决定Xδ基本上是线性的。

Xm励磁阻抗,它的物理含义是主磁在铁芯上通过时遇到的磁阻,由铁磁材料物理性质决定Xm是非线性的。

变压器短路阻抗:如图2所示,变压器副边短路,原边加压,当副边电流达到额定电流I2N时,原边所加的电压为U1,则U1/I2N称为变压器短路阻抗。因为Xm大大于X1δ和X2δ,因此当副边短路时,变压器等效电路可进一步简化为图3,因此变压器短路阻抗实际上就变压器漏抗。变压器短路阻抗习惯上表达成百分数的形式,即把U1除于原边额定电压得大家很熟悉“变压器短路阻抗电压百分比Uk%”。通常的变压器的Uk%值在4%~12.5%之间。如果我们把Uk%值做到100%就得到“高短路阻抗变压器”。这时副边短路就可以长期运行,变成额定运行工况。

2.2 高短路阻抗变压器式消弧圈线

KD-XH消弧线圈正是利用高短路阻抗变压器来做成的,如图4所示把高短路阻抗变压的一次绕组作为工作绕组接入配电网中性点,二次绕组作为控制绕组由两个反向并接的可控硅短路,可控硅的导通角由控制器控制。调节可控硅的导通角由0至180度之间变化,使可控硅的等效阻抗由∞至0之间变化,则输出的补偿流就可在0至额定值之间得到连续无极调节。

以下用表格说明可控硅在不同导通情况下的消弧线圈电感及输出电流的变化情况(表1):

2.3 系统电容电流测量方法

系统电容电流是随着系统运行方式、天气状况等因素的变化而变化的,为了在系统发生单相接地时消弧系统可输出与系统电容电流相匹配的电感电流,就要求消弧系统要实时、快速、精确地测量出系统的电容电流。

中性点接有消弧线圈的配网在正常运行时等效电路如图5所示,由回路可得:

当改变可控硅的导通角,使等效回路处于两种状态时,只要测出两种状态下中性点电压、电流就可以求出系统电容,进而求出系统电容电流。

2.4 KD-XH消弧系统控制方式―随调式

在系统在正常运行时,消弧线圈远离补偿工作点,一旦发生单相接地故障,立即将其调节到补偿工作点;而当接地故障解除时,又立即将其调节到远离补偿工作点。这样在系统正常运行时消弧线圈处于远离与电网电容发生谐振的状态,因此可确保不会发生串联谐振,不需设置阻尼电阻。

4 使用效果

KD-XH配电网智能化快速消弧系统能够正确动作和正确补偿,有效地消除瞬时性接地故障,尤其是对少数非瞬时性接地故障,能迅速输出补偿电流从而减少故障设备的损坏,防止故障的扩大。

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中图分类号:TM72 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0118-01

伴随着我国社会经济的飞速发展,我国的电力事业也在突飞猛进,一方面为更好地服务我国的经济建设,大力发展电力事业,拓展电网的覆盖面和承载力,提高供电的运行质量和效率;另一方面,国家构建几大电网,推进电力企业改革,为更好地的适应电力市场竞争,各大电网公司都在锐意改革,积极创新,提高我国电网的运行质量和管理水平。其中智能电网建设就是我国目前电力系统建设和发展的主要趋势,我们一方面看到了国家智能电力网建设的发展速度和突出成就,另一方面也应清醒地认识到目前我国智能电网建设和运行管理还存在的诸多亟待解决和完善的问题,寻求建设运行的新突破。本文根据我国智能电网建设和运行的现状和实践,根据现实分析阐述我国智能电网建设和运行所面临的一些挑战,并探究了我国智能电网运行建设在信息化发展的未来趋势。

1 智能电网的理论认知

今天,智能电网正以巨大的发展前景吸引着世界各国的电力运营企业,以前所未有的发展速度在各地推进,给传统电网以极大的冲击,带来了新型电力建设和运行的革命性改变,是信息化建设在电力运营领域的突出表现,是人类社会信息化的重要标志,实现了电力企业的信息化,提高了电力运行企业的安全性和可靠性,给电力企业带来极大的管理效率和运行效率和经营效益。进一步推进电力智能化建设,进一步完善智能化管理,是我国当前电网改造和建设的主力要任务。

首先,智能电网顾名思义就是电网智能化,在电网的改造和建设中,运用信息技术改造传统电网,建设新型现代化电网,是一种新型的电网建设和运行模式,建立在原有电网的基础上,实施信息化改造,调整、提升和优化电网运行和管理的各项性能。在具体实施过程中,主要是运用高速集成双效通信网络技术,借助先进的传感、测量技术和设备,运用高端网络和技术,把传统电网和信息技术有机融合,实现电力运营企业对电网高性能、更安全、更可靠、更稳定的需求目标,适应和满足经济和社会发展的更高要求。

其次,从理论和实际运行特点来看,一方面可以很好的利用自身的信息化智能元件和设备提高自身运行的安全性可靠性,避免实际运行过程外在环境、自然灾害以及人为因素的侵袭,并能根据情况迅速做出信息反馈,以便及时采取有效措施,甚至可以自行修复等自我排除故障。另一方面,智能电网利用自身的高科技为更多的新型电力产品提供必要的助益,从而更好地有效满足各种电力产品对电力负荷的需求,提升各种电力产品的使用性能。再者,智能电网也会根据自身的先进网络软件和高端网络应用平台进行快速有效的信息采集和分析处理和传输,从而实现电力运行的可视化、快捷化管理。

2 智能电网面临的问题和挑战

智能电网从理论设想到实践验证已经走过了几个年头,取得了很大的突破和进步,很好地补充和完善着电力运行系统和电网管理工作,但是,在实际的运行过程中,由于时代、环境、相关科技领域的变化和影响都会出现一系列的问题和挑战。具体表现为以下三个方面。

2.1 智能电网与传统电网设施的深度对接

从目前的智能电网改造和建设来看,电力系统一般都是在原有电网的基础之上运用一些与之相关的智能技术。智能电网若要对现有电网设施进行跟高程度、更深层次、更宽领域的优化提升,就必须对原有的电网设施和布局进行全方位、深层次的分析研究,以便更好地找到信息化智能化对接的着力点和突破口,实现更深层次的科学有效对接,使电网的运行更加高效安全。从目前对电网运行的新型数字元件的建模研究分析来看,智能电网还未能对这一问题达成统一认识,在电网运行的数学理论的研究分析仍然处在一个较为低端的阶段,新时期智能电网改造建设必须加深这一问题的研究,以期实现电网运行的更加智能化。

2.2 先进技术设备与智能电网的有效供给

从当前的智能电网建设实践来看,智能元件和先进的测量设备对工程建设速度和质量至关重要,是实现智能电网的必备物质基础,智能电网要实现技术突破,必须从智能元件和测量设备着手,以便对电网进行更好地智能优化。例如,先进的自控理论、现代传感技术先进仪表等智能元件和先进的测量装置。智能电网建设一方面需要新时期的运行能够对各种元件发出的各种指令进行迅速有效的分析,归类传输处理,实现智能化的及时实现;另一方面,智能电网还需要和各种先进测量设备配合使用,实现测量设备对元件的属性和物理状态及准确快速分析,能够第一时间传输元件的相关信息,保证网络和各级控制工作的高效运行。

2.3 网络通讯方式为智能电网提供有效支撑

网络平台和先进通信技术是智能电网顺利建设和运行的必要设备支撑。智能电网的建设和运行必须改变传统的互联网络的限制,应用更加广阔的混合型拓补形式的广域网,实现智能电网实时精确分级通信,保证电网高速高效信息传输,提高信息容量和准确度,保证智能电网完全、高效运行。

3 我国智能电网发展的前景展望

我国对智能电网建设起步较晚,各种技术设施和服务水平还处于较低水平,但是,我国对智能电网的认识和重视程度非常高,电网将在我国未来的建设和发展速度将更加快速。智能电网是信息化在电力事业的应用,随着我国科技的不断进步,数字化技术和自动化技术将不断发展,我国的智能电网建设将会向着信息化、数字化和自动化的方向发展,同时,在我国节能减排、科学发展等政策和方针的指导下,我国智能电网将向节电管理和用电管理融合因此,我国的智能电网建设将会实现数字化和自动化的技术融合,从而使我国的电网改造和建设运行处于一种更加安全、更加可靠、更加高效的新型智能模式。

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在当今时代,面临着能源短缺的局面,可持续发展是当今社会发展的主流,所以在电力技术方面,现代社会对电力技术有着更高的要求:电力高效、洁净、零排量。新的电力技术极具市场前景,而智能电网正能够适应当今市场发展的需求,因为智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的,智能电网逐渐成为现代电网的主流。本文主要通过阐述智能电网的概念、内涵与特征、关键技术以及其智能化主要表现在哪些方面,来分析智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。

一、电力技术下智能电网技术的发展分析

(一)智能电网的基本概念分析。何谓智能电网呢?顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言,智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体,以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据,以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。

(二)智能电网的关键特征分析。第一,坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时,终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足,且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态,以此实现电力信息的安全保障;第二,自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系,还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障;第三,兼容性。智能电网与传统意义上的电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入,并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求,进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需;第四,经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持,它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗,不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。

(三)智能电网的智能表现。针对上述有关智能电网的关键特征分析,笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”,电网,肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性,电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上;其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系,同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时,智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。

(四)智能电网当中应用到的先进技术。相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支,是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言,当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。

1.高速双向通信技术。高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能,同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护,在这些电网系统事故发生之后,高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿,并及时从新分配潮流,以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大,进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。

2.智能固态表针。智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进,并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求,同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部,并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上,据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。

二、电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析

在当前技术条件支持下,我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响,短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题,再加上某些地区输电线路发展长期滞后,电站建设受到的关注度还远远不够,不仅电网建设工程周期无法得到满足,建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时,我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域,电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题,这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。

(一)首先,对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输,进而有利于动态、浮动电价制度的在全国范围内的顺利开展。

(二)智能电网能够在遵循各电网建设区域不同环境因素的基础上,有针对性、有侧重点的将各种新时期的清洁可再生能源接入到电网系统运行网络当中,并结合太阳能、地热能、风能等多种能源的特性,将职能电网与清洁可再生能源的并网研究技术作为电力系统规划的下一步工作中心,逐步实现智能电网当中分布式能源的管理目标。

三、总结

智能电网是电网发展中一种新前景,成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以智能电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。■

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中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)17-0004-01

电网是关系到国民经济命脉的基础产业和公用事业。随着市场化改革推进,现代电网的发展已经迎来机遇与挑战并存的关键期。人们开始提出一种新的现代化电网,这种电网需要更加适应多种能源类型的发电方式以及高度市场化的电力交易。这就是现在研究很热的“智能电网”,智能电网将成为我国电力行业发展的必经之路。

本文通过描述智能电网在国内外的发展现状,对其概念及特征进行了具体说明,同时研究分析了智能电网的关键技术,并对我国智能电网未来的发展前景做出了展望。

1 智能电网的发展现状

1.1 国外发展情况

美国的电力科学研究院于2001年开始研究智能电网;2003年美国能源部“电网2030计划”,致力于电网现代化建设;2007年颁布《新能源法案》,美国电力企业积极展开试点研究。2009年奥巴马提出了智能电网计划重点,通过对现行电网系统进行升级换代,以提高能源的利用效率。

欧洲在2005年成立了“智能电网欧洲技术论坛”,并《欧洲未来电网的远景和策略》等报告,对智能电网建设和发展引起重视。欧洲的智能电网建设更加关注电网运行、可再生能源的接入,以及对需求侧的影响等研究。

日本高度重视电网的通信功能,东京电力公司的电网则被认为是世界上唯一接近智能电网的系统。日本主要倾向于微型电网研究与智能电网的有机结合。

1.2 国内发展情况

我国的坚强智能电网是以特高压建设为基础的。2000年,我国开始进行变电站综合自动化方面的改造,2008年,国家电网公司在特高压国际大会上,公布了分三个阶段推动坚强智能电网的建设:第一阶段规划试点(2009年-2010年),重点开展智能电网的发展规划工作,进行设备研制关键技术研发,以及各环节试点工作;第二阶段全面建设(2011年-2015年),加快建设特高压电网和城乡配电网,装备和关键技术实现重大突破和广泛应用;第三阶段引领提升(2016年-2020年),全面建成统一的坚强智能电网,装备和技术达到国际领先水平。

2 智能电网的概念及特征

2.1 智能电网的概念

国家电网公司提出的智能电网概念最具代表性:坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。

2.2 智能电网的基本特征

1)安全可靠。在电网自身发生故障或人为破坏时、在非正常自然气候条件下电网仍能安全运行;具有抵御计算机病毒入侵、保障信息安全的能力。

2)自治自愈。具有在线实时的安全分析和评估能力,强大的预警控制能力,系统自动故障诊断和自我恢复的能力。

3)优化管理。采用高科技手段实现设备优化管理,延长设备运行寿命,提高资源的利用效率;降低投资成本和运行维护成本。

4)经济高效。实现资源的优化配置,降低电网损耗,提高电力设备利用效率,使电网运行更加经济和高效。

5)友好互动。鼓励用户参与电力系统的运行和管理,实现与用户的高效互动,满足用户多样化的电力需求并提供增值服务,实现需求侧响应功能。

3 智能电网的关键技术

3.1 坚强灵活的网络拓扑

随着电网规模的扩大、互联大电网的形成,对主网架结构的规划设计要求也相应地提高了。系统在经历故障时,需把故障影响局限在最小范围内,并迅速恢复供电。只有灵活的电网结构才能应对突发灾害性事件对电网安全的影响。

3.2 标准集成的通信系统

智能电网的通信系统将集成各种通信技术,采用开放式的通信网架,具有高速、集成、兼容、双向的特质,可以动态响应实时信息与功率交互,使智能电网具有实时监视和分析系统当前状态的能力。

3.3 先进的电网设备技术

电网一次设备主要包括电源和储能技术、输配电技术、电力电子技术、高效能源材料技术4大类。具体包括高压、特高压直流输电和灵活交流输电技术等,是智能电网实现的物理

基础。

3.4 先进的控制技术

先进的控制方法用于智能电网中分析、诊断和预测系统状态,并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动。包括集中控制系统的协调、分布控制系统的自适应、事件启动的快速仿真、故障隔离的网络重构等。

3.5 先进的决策辅助系统

决策支持系统可识别和确定电网中的实时问题及发展趋势,然后运用知识库和科学推理方法进行分析,以提出解决问题和决策支持的方案。可用于需求侧管理系统和用户的需求响应。

4 未来智能电网的发展前景

未来坚强智能电网的建设有以下几个重点发展方向。

1)提高电网输送效率,保障供电安全可靠性,打造坚强可靠电网。

2)提高资源利用效率,提高电网运行输送能力,打造经济高效电网。

3)合理配置我国能源结构,促进可再生能源的发展与利用,打造绿色环保电网。

4)促进电网与用户交互运行,打造灵活互动电网。

5)实现信息透明同享,打造开放友好电网。

5 结束语

智能电网是经济和技术在电力能源上发展的必然趋势,也是现在世界能源领域研究的热点。中国特色的智能电网建设是一项高度复杂的系统工程,开展智能电网的研究和应用对我国社会经济发展具有重大意义。

参考文献

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