低碳電力技術的研究展望

劉偉

（貴州粵黔電力有限責任公司 貴州盤縣 553535）

低碳電力技術的研究展望

劉偉

（貴州粵黔電力有限責任公司 貴州盤縣 553535）

“低碳化”是電力行業發展新趨勢，也是國家新時期電力戰略調整的主要模式。結合低碳電力發展趨勢，本文介紹了低碳電力系統主要構成，提出系統供輸電調度的可行性方法。

低碳電力；構成；供輸電；技術

我國電力行業倡導向低碳、綠色、可持續轉型，客觀上是一場國際競賽，我們需要以戰略眼光和國際視野，積極面對和參與這場競賽，切實加強基礎性和應用性研究，以電力科技建設為中心，才能推動電力行業最優化發展。

1 低碳電力發展趨勢

十八屆五中全會上，中央提出了“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，大力推動供給側結構性改革。2015年11月，國家能源局召開全國“十三五”能源規劃工作座談會，明確了“十三五”時期能源發展改革的主要任務，包括優化產業布局，合理調控煤炭、火電、煉油產能建設，提高資源配置效率，以及推進重點地區煤炭減量替代，大力發展非化石能源等。

2 低碳電力系統主要構成

用戶用電必須經過配電網完成調配，按照地方用電實際需求執行方案，配電網已經形成相對穩定的結構。新時期配電網規劃改造中，要結合配電網結構模式執行各項方案，從多個方面監控配電網規劃改革進程，實現用電資源的綜合化調度，這樣才能帶動配電網可持續運行。

2.1 輸電模塊

輸電是發電廠、用戶的連接點，輸電過程也是電能資源分配利用的過程。國內人口數量持續增加，配電網承載的電力負荷越來越高。輸電系統作為供電網的核心部分，其不僅要按照地區用電指標傳輸電能，還要實時調整線路結構模式。現階段，設定高速數據采集系統，如圖1，實施收集供電數據，從節能、高效、安全等角度進行綜合分析，實現電力供輸的優化模式。

2.2 供電模塊

圖1 電力數據采集系統

配電是配電網運行終端，決定著用戶區供電服務質量水平，也是網絡化調度控制主體對象。當前，變電站不僅可以針對某一個地區單獨供電，也可針對多個地區同時多向供電傳輸，避免電力負荷過于集中產生的危害性。例如，變電站遠程調度平臺采用集群網絡模式，每一個用電區作為中轉節點，按照用電標準執行網絡化調度，實現了區域用電資源最優化配置。

2.3 計量模塊

電能是社會可持續發展重要資源構成，科學分配與使用電能可實現戰略性突破，推動整個區域用電規劃決策穩步運行。供電公司不僅要重視電力生產規劃工作，還要對區域用電計量采取科學管理方案，加快地區用電策略的優化調整，進一步提升電力資源的綜合利用率。用電計量表計管理是供電公司日常管理內容之一，直接關系著地方用電資源分配成效，做好此項工作是電力業改革建設要點。

3 低碳輸電系統技術應用

現階段，超負荷運行也導致供電線路故障率上升，破壞了設備結構的穩定性。電網計量表使用后期，要注重多方面的安全防護工作，全面提升供電傳輸作業效率。

3.1 計量測控

供電一體化是電力行業先進方式，各種設備是供電調控的操作工具，對設備進行綜合監視也是至關重要的。從優化用電計量表計管理角度出發，采用計量測控裝置可實現數據自動化控制，才能提高用電計量裝置的可利用性。利用數據處理器為中心平臺，配置LCD顯示器、通信接口等，實現了用電計量一體化控制流程，及時掌握區域用電調度水平，幫助供電公司收集有價值數據信息。

3.2 故障監控

掌握計量表實際應用功能，實時防范可能出現的計量表故障，降低整個電氣設備故障的發生率。從結構、原理、特點等方面了解，詳細認識計量表在電力系統中的應用；綜合監測計量表運行的成效、缺陷、跳閘事故等，為故障缺陷分析做好相關準備；A/D轉換器是模數轉換電路中的核心器件，在每個采樣點，采樣電路盡可能快地獲取信號值，并保持到下一個采樣點，如圖2，故障信號轉換流程。

圖2 故障信號轉換圖式

3.3 儀表監控

為了解決農村供電系統組能耗超標問題，進一步實現供電作業效率的最優化，電網必須建立符合時代需求的供電模式，滿足多功能電網改造的應用要求。對配電站工作人員展開技能培訓，使其掌握計量表調試操作的基本要求，從專業角度建立可行的計量表管護方案。此外，計量表安裝也要由專業人員完成，確保設備安裝后期狀態的穩定性。

4 低碳輸電系統技術應用

新時期國家對配電工程改造方案提出新要求，建立符合線路運行狀態的檢修體系，可以保障輸電作業模式的最優化。因此，輸電運檢公司要結合區域輸電作業條件，編制符合配電工程作業狀態的管理方案，為變電站運行創造更為穩定的工作環境。從配電工程改造實況分析，低壓配網智能化改造市必然趨勢，可以全面保障電網運作的穩定性。

4.1 保護器

農村低壓配電網改造中，積極采用智能電表作業模式，進一步促進配電網結構性能升級，利用人工智能技術取代手工操作，進而實現地區用電一體化發展。設置剩余電流動作保護器具有綜合性的防范功能，對農村配電網運行起到了關鍵性作用，降低各種因素對配電網運行產生的不利影響。

4.2 控制器

隨著現代電力建設理念不斷改進，運行維護工作受到了行業的普遍關注，以高壓電作業環境設定線路運行方案，可從多個方面創建新型電網運行平臺。基于配電搶修中心模式下，必須設定綜合防護體系，解決傳統配電網結構存在的不足。例如，信號處理板是整個信號處理平臺的主體，如圖3，結合信號處理控制中心，對電力調度實現一體化處理。

圖3 智能電力控制器模式

4.3 監控器

當前，我國提出了農村電力規劃方案，尤其在電力調度問題改革方面，提出重點解決農村供配電運作問題，倡導構建和諧的農村用電環境。配電工程是影響電能分配效率的關鍵因素，維持線路運行狀態對區域配電調度有多方面影響，搞好配電工程改造也是行業發展的必然要求。

5 低碳電力市場調控措施

未來中國乃至全球的可持續發展，都需要實現由工業文明向生態文明轉變。其中，發展方式轉變的基礎是新的能源革命，即能源生產革命和能源消費革命，即由黑色、高碳向綠色、低碳轉，由粗放、低效走向節約、高效。

5.1 產業轉型

隨著中國經濟發展進入新常態，電力發展也進入一個新常態，過去我國經濟以投資拉動為主，經歷多年高強度、大規模的建設，工業快速發展，用電量高速增長，但隨著工業增速回落，結構調整加快，用電量增速明顯放緩。電力產能過剩的問題日益突出，節能減排與大氣污染防治已經成為電力行業發展的硬約束，所以綠色低碳將成為今后電力增長的主要方式。

5.2 優化能源

優化能源消費結構，特別是優化煤炭消費結構至關重要。一方面要盡可能的降低煤炭消費的比重，提高水電、風電、核電等清潔能源的比例，另一方面優化煤炭消費的結構，加大煤炭清潔高效利用的力度，提高煤炭轉化的效力。

5.3 價格調整

加快建立成熟、穩定、合理的電價形成機制。價格是市場配置資源最重要的信號，無論是推動產業結構的升級，降低污染排放，還是大力發展新能源和可再生能源，都需要建立能夠反映市場供求關系的價格形成機制。

6 結論

總之，相比于低碳電網發展趨勢，現階段電力供輸運行還存在巨大差距，基于信息技術平臺下，用計算機操控系統取代傳統人工作業，實現了電力行業高效、低碳、安全等發展模式。積極促進供電數字化系統形成，新規劃對電力系統提出生態化改造要求，為低碳電力發展提供諸多保障。

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X321

A

1004-7344（2016）12-0078-02

2016-4-10

劉偉（1971-），男，水族，貴州盤縣人，助理工程師，大專，主要從事工作方向為脫硫除灰輸電電氣等系統的運行管理。