智能微電網(wǎng)在建筑電氣中的應(yīng)用

孫振國(guó)+索劍鎧

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)凸顯，我國(guó)對(duì)于電力等能源的需求總量在不斷增加，質(zhì)量也提出了更高的要求。更加節(jié)能環(huán)保的智能微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在建筑電氣中發(fā)展與應(yīng)用智能微電網(wǎng)技術(shù)成為我們現(xiàn)階段正在研究的一個(gè)重要課題。該文淺要闡述了智能微電網(wǎng)的概念和發(fā)展前景，并分析了將智能微電網(wǎng)運(yùn)用于建筑電氣中的發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：智能微電網(wǎng) 建筑電氣 應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 應(yīng)用難點(diǎn)

中圖分類號(hào)：U665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（b）-0003-02

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進(jìn)程不斷加快，人民的生活質(zhì)量有了很大提升。我們一方面在享受著現(xiàn)代化帶給我們便捷的生活方式；另一方面還要承受著能源的巨大消耗，資源的日益匱乏帶給我們的巨大挑戰(zhàn)。合理利用石油、天然氣、煤礦這些不可再生能源，提高能源的利用率，投入資金，積極研發(fā)新型能源是現(xiàn)階段的重要課題。智能微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它在建筑電氣中的合理利用，可以有效的節(jié)能環(huán)保，為我們經(jīng)濟(jì)的健康和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 智能微電網(wǎng)的概述

第一，智能微電網(wǎng)發(fā)展的時(shí)代背景。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得我們對(duì)電力有更大的需求，而傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)不能滿足我們對(duì)電力的強(qiáng)大需求。隨著用電規(guī)模的擴(kuò)大，為了滿足人們的用電需求就需要不斷地建設(shè)電網(wǎng)，而建設(shè)大電網(wǎng)成本高昂，難度很大。一旦發(fā)生一些大的自然災(zāi)害，比如火災(zāi)、地震、洪水，傳統(tǒng)的電網(wǎng)不能工作，長(zhǎng)時(shí)間的停電，讓人們無(wú)法正常生活。分布式發(fā)電很好地解決了傳統(tǒng)電網(wǎng)的弊端，它具有相對(duì)的可靠性和穩(wěn)定性，一方面能提供靈活的供電系統(tǒng)；另一方面能充分利用分散的能源，提高了能源利用率[1]。分布式發(fā)電是新能源開發(fā)中常用的一種發(fā)電形式，他所對(duì)應(yīng)的分布式電源，都是常見的可再生能源。分布式發(fā)電的不足之處是成本高，不好操控，進(jìn)而引出微電網(wǎng)的發(fā)展。

第二，智能微電網(wǎng)。為了有效利用分布式發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)，降低其對(duì)大電網(wǎng)的不利影響，我們引入了智能微電網(wǎng)。何為微電網(wǎng)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是微電網(wǎng)的智能化。在高集中度的電網(wǎng)中，引入檢測(cè)、傳感系統(tǒng)，從而達(dá)到對(duì)電網(wǎng)的智能控制[2]。實(shí)際應(yīng)用中，微電網(wǎng)可跟大電網(wǎng)并網(wǎng)同時(shí)工作，也可作為大電網(wǎng)的候補(bǔ)，在大電網(wǎng)不能運(yùn)行時(shí)，獨(dú)立運(yùn)行。智能微電網(wǎng)可根據(jù)用戶對(duì)于用電需求的不同自動(dòng)調(diào)節(jié)電量、電壓，還具有穩(wěn)定性和安全性，并且智能微電網(wǎng)還減少了傳輸過(guò)程中的電力損耗，避免能源的浪費(fèi)，提高能源的利用率。

2 智能微電網(wǎng)在建筑電氣中應(yīng)用

第一，智能微電網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。（1）提高供電穩(wěn)定性。通過(guò)智能控制微電網(wǎng)，可以即時(shí)檢測(cè)負(fù)荷的變化，因此，在遇到重大自然災(zāi)害或是其他突發(fā)狀況時(shí)，可以迅速反應(yīng)，保障順利供電，提高了供電系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的能力。同時(shí)，智能微電網(wǎng)依托先進(jìn)的電子、電力技術(shù)支撐，可以有效控制對(duì)流器，有效輔助當(dāng)?shù)氐碾娏ο到y(tǒng)[3]。（2）提高能源利用率。分布式電源靠近用戶，極大地改變了傳統(tǒng)供電系統(tǒng)運(yùn)輸過(guò)程中的電力損耗，降低成本，提高效益。同時(shí)，智能微電網(wǎng)用直流傳輸，降低損耗，還可回收廢熱，提高能源利用率。（3）滿足用戶不同需求。智能微電網(wǎng)可以獨(dú)立運(yùn)行也可與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，可以智能檢測(cè)用戶對(duì)于電力的不同需求，做出相應(yīng)調(diào)整，也能依據(jù)季節(jié)性和地域性對(duì)于電力需求的差異，做出相應(yīng)調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了它的使用效能。（4）減少環(huán)境污染。智能微電網(wǎng)的分布式電源，多為可再生的清潔能源，如，地?zé)崮堋L(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等。對(duì)于這些清潔能源的開發(fā)利用一方面可以減少對(duì)于不可再生能源的開采，也降低了污染物的排放，保護(hù)環(huán)境。

第二，智能微電網(wǎng)在建筑電氣中的應(yīng)用分析。現(xiàn)階段，各國(guó)由于供電系統(tǒng)和能源目標(biāo)的不同，智能微電網(wǎng)在建筑電氣中的應(yīng)用情況也有很大差異。在日本，微電網(wǎng)研究的主要目標(biāo)是能最大限度地滿足用戶的不同用電需求，有效的減少污染，研究多樣化的供電能源。在美國(guó)，微電網(wǎng)的主要研究方向是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的智能管理以滿足用戶的不同能源需求同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)成本。在歐洲，微電網(wǎng)的主要目標(biāo)是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、提高電網(wǎng)的靈活性，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。在我國(guó)，提高電網(wǎng)應(yīng)對(duì)災(zāi)害等突發(fā)事件的能力，研發(fā)新能源，提升對(duì)于電網(wǎng)的智能調(diào)控，是我國(guó)微電網(wǎng)的主要研究目標(biāo)。針對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀以及我國(guó)微電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，要使微電網(wǎng)更好地應(yīng)用于建筑電氣中，發(fā)揮最大效能，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）依據(jù)需求的不同，研發(fā)不同的供電系統(tǒng)。應(yīng)充分考慮到地域性對(duì)電力需求的影響。城市人口比較集中，用電需求量大，仍可采用大電網(wǎng)作為主要的供電方式，而將智能微電網(wǎng)作為突發(fā)狀況下的有效補(bǔ)充。而農(nóng)村，人口密度小，大電網(wǎng)成本高，不建議一味地?cái)U(kuò)展大電網(wǎng)，特別是在特別偏遠(yuǎn)的地區(qū)，鼓勵(lì)開發(fā)運(yùn)用可再生新能源，降低運(yùn)營(yíng)成本。（2）大電網(wǎng)與智能微電網(wǎng)的有效結(jié)合。智能微電網(wǎng)在引入時(shí)，是建立獨(dú)立的全新供電設(shè)備還是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上加以改造存在很大爭(zhēng)議。在我國(guó)，普遍采用在現(xiàn)有供電設(shè)備上進(jìn)行改造，有利于降低成本，僅少數(shù)地區(qū)采用獨(dú)立建造供電設(shè)備的運(yùn)營(yíng)方式。（3）智能微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制。智能微電網(wǎng)通過(guò)協(xié)調(diào)控制底層原件保證供電的順利進(jìn)行。工作中，在保證供電穩(wěn)定的前提下，要盡量保證經(jīng)濟(jì)效益。此外，若電網(wǎng)發(fā)生故障，協(xié)調(diào)控制，微電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)是與大電網(wǎng)繼續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行，還是單獨(dú)運(yùn)行，是提高微電網(wǎng)智能的關(guān)鍵技術(shù)。（4）提高微電網(wǎng)智能檢測(cè)技術(shù)。智能檢測(cè)是微電網(wǎng)的核心技術(shù)，能有效保證電網(wǎng)的靈活性。有效檢測(cè)，一旦發(fā)生故障，快速做出反應(yīng)，從而降低風(fēng)險(xiǎn)，提高效益。因此，智能檢測(cè)技術(shù)能保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的能力。（5）科學(xué)安裝智能微電網(wǎng)分布式電源位置。在選擇分布式電源位置時(shí)，既要保證其能穩(wěn)定供電，有較高的供電質(zhì)量，又要盡量降低電損。因此，科學(xué)合理地選擇分布式電源位置，是智能微電網(wǎng)在應(yīng)用中提高效能關(guān)鍵。

綜上所述，智能微電網(wǎng)能讓電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，充分并有效地利用能源，提升電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的應(yīng)急能力，滿足用戶的不同用電需求，跟傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，有其自身優(yōu)勢(shì)，在建筑行業(yè)中電氣的應(yīng)用前景廣闊。雖然我國(guó)的智能微電網(wǎng)還處在起步階段，具體運(yùn)行還有較多的技術(shù)難題需要解決，但是，其帶來(lái)的良好環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，使其成為未來(lái)的發(fā)展方向。充分認(rèn)識(shí)智能微電網(wǎng)在建筑電器應(yīng)用中存在的問題，尋找有效的解決途徑和方法，充分發(fā)揮智能微電網(wǎng)的自身優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮其最大效能。

參考文獻(xiàn)

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