文/牟立偉 劉義,.特變電工沈陽變壓器集團有限公司;.沈陽勝科水務(wù)有限公司
輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
文/牟立偉1劉義2,1.特變電工沈陽變壓器集團有限公司;2.沈陽勝科水務(wù)有限公司
智能電網(wǎng)繼計算機技術(shù)和電力技術(shù)之后開始逐步進入到人們的視野之中,為能讓智能電網(wǎng)供電工作順利進行,就要保障電網(wǎng)運行的安全、穩(wěn)定和環(huán)保,所以就要解決人們供電安全問題,也要讓輸變電技術(shù)的智能電網(wǎng)中得到切實應(yīng)用。
智能電網(wǎng);輸變電技術(shù);計算機技術(shù);電力技術(shù)
輸電技術(shù)是借助于電力對電網(wǎng)的電壓進行系統(tǒng)化調(diào)節(jié)的綜合性技術(shù)措施,由于應(yīng)用輸電技術(shù)能讓電網(wǎng)的安全性能得以保障,也能滿足人們正常的用電需求,所以對智能電網(wǎng)的建設(shè)有著較大的推動作用
輸變電技術(shù)在很多國家尤其是發(fā)達國家已經(jīng)取得過較好的應(yīng)用,這些國家也針對變電技術(shù)的實際狀況開展對應(yīng)的研究,取得初步的成效,我國現(xiàn)在對智能變電技術(shù)的應(yīng)有還有諸多不足之處,部分技術(shù)還不甚成熟,實際應(yīng)用經(jīng)驗還有不足之處,所以輸變電技術(shù)自身科技含量不足的情況下,會對實際的操作水平有直接影響。
智能電網(wǎng)的建設(shè)和完善要有先進的技術(shù)和設(shè)備為支持,所以在輸電技術(shù)發(fā)展期間就要重視電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。眾所周知,輸變電技術(shù)由于自身的含量偏高,且具有很高的可靠性能,因而在符合電網(wǎng)建設(shè)的情況能有較好的發(fā)展空間。
特高壓輸電技術(shù)包括高壓直流輸電和高壓交流輸電兩種,其中特高壓交流輸電技術(shù)對于供電電壓等級要求達到1000kV以上。特高壓輸電過程中涉及到的技術(shù)主要包括過電壓的深度控制技術(shù)、有機外絕緣技術(shù)、電磁環(huán)境控制技術(shù)、高壓穩(wěn)定性仿真技術(shù)、特高壓專用設(shè)備使用方法等。特高壓輸電技術(shù)具有輸送電量大、輸送距離短、輸電效率高、線路損耗低等優(yōu)點。
柔性輸電技術(shù)包括交流柔性輸電技術(shù)與支流柔性輸電技術(shù)兩種,交流柔性輸電能夠有效控制電力質(zhì)量,并且能補償輸電過程中存在的無用功,保證了電力輸送的順利進行,其主要應(yīng)用于擁有大量高功率大容器電子器件的電力系統(tǒng)中。而支流柔性輸電技術(shù)依靠的是先進的電力電子設(shè)備,其能夠有效控制有功和無功功率,在一些應(yīng)用該技術(shù)的換流站可以在不外加換相電壓的情況下,以五元環(huán)流的方式正常工作。
雖然柔性輸電技術(shù)有著很大的應(yīng)用價值,但目前并沒有得到很大的推廣與應(yīng)用,還需繼續(xù)完善與發(fā)展。
智能變電技術(shù)是對智能變電站與所相關(guān)技術(shù)的統(tǒng)稱,以“十一五”期間天津智能電網(wǎng)的建設(shè)為例,其使用的智能變電技術(shù)包含了諸多類型的實際應(yīng)用技術(shù),將信息自動化技術(shù)作為技術(shù)先導,其中也涉及到了智能設(shè)備與智能裝置技術(shù),這些技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化與一體化,有效地監(jiān)測、調(diào)控、保護了輸電網(wǎng)的運行,確保了智能電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運轉(zhuǎn)。
緊湊型交流輸電線路多應(yīng)用于智能電網(wǎng)中,采用緊湊型交流輸電可以降低線路距離,在天津智能電網(wǎng)的500kV供電線路中就采用了這種類型的輸電方式,大大降低了線路距離,此外緊湊型輸電還可以減小線路的占用走廊,提高線路的實際密度。
在保證輸電效率的同時要注重智能電網(wǎng)對周邊環(huán)境的影響,在傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)中要做到這一點恐怕很難實現(xiàn),為此就要在智能電網(wǎng)的建設(shè)中綜合考慮自然環(huán)保的問題,在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用先進的能源轉(zhuǎn)換技術(shù),將生產(chǎn)效率低、有污染性的能源轉(zhuǎn)換為清潔環(huán)保、利用率高的能源,從而提高智能電網(wǎng)對電力資源的利用率,保證供電需求的同時也創(chuàng)造了實際的經(jīng)濟效益。在輸變電技術(shù)的實際應(yīng)用中,多是采用多種技術(shù)相結(jié)合的方式來提高智能電網(wǎng)的輸電性能,其中應(yīng)用特高壓輸電技術(shù)、柔性輸電技術(shù)和智能變電技術(shù)中的任何一種時,通常就會與緊湊型交流輸電結(jié)合,采用緊湊型線路,以共同作用保證智能電網(wǎng)的安全可靠運行。
3.1.1 成本高,技術(shù)含量高。輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的投入應(yīng)用需耗費大量的資金,而且由于輸變電技術(shù)自身科技含量高,在應(yīng)用過程當中涉及到多方面的技術(shù)知識,這又在一定程度上加快了資金的消耗,比如某500kV輸變電工程的前期建設(shè)就花費了上億元。輸變電技術(shù)應(yīng)用成本昂貴,很難得到推廣。
3.1.2 輸變電建設(shè)工程周期長。智能電網(wǎng)的建設(shè)過程復雜而漫長,從最初的設(shè)計規(guī)劃到后期的運行,都需要長時間的操作,而輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的投入應(yīng)用,無疑又延長了這個過程,而且在應(yīng)用施工過程中具體操作都要符合國家相關(guān)規(guī)定,工程結(jié)束后還要經(jīng)過相關(guān)部門的審批才能正式投入運行,這樣其整體施工時間將更長。
3.1.3 高協(xié)作化要求。輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的實際應(yīng)用需要各部門的協(xié)同作業(yè),以合理設(shè)計規(guī)劃,從設(shè)計部門到施工方,各工作部門的工作人員不僅要對應(yīng)用過程中到額資金、通行、環(huán)保等問題進行交流探討,還要在后期輸變電技術(shù)應(yīng)用中良好統(tǒng)和各項任務(wù),保證各施工環(huán)節(jié)的銜接性,以確保輸變電技術(shù)的順利實施應(yīng)用。
3.2.1 加大資金投入力度。針對輸變電工程建設(shè)所耗費資金較多的情況,應(yīng)加大資金投入力度,確保輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中得到更好的應(yīng)用。
3.2.2 加快創(chuàng)新步伐。加大對輸變電技術(shù)的研究力度,促進輸變電技術(shù)的改進與創(chuàng)新,以更好地滿足實際應(yīng)用需求,規(guī)避一些在輸變電技術(shù)應(yīng)用中存在的問題。
3.2.3 加強對智能電網(wǎng)的管理,保證輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮出真正的作用。對于輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用時所遇到的問題要及時發(fā)現(xiàn),并根據(jù)具體情況制定解決方案,保證各項設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),為智能電網(wǎng)輸電創(chuàng)造良好的條件。
緊湊型交流輸電、特高壓輸電、柔性輸電、智能變電等輸變電技術(shù)的應(yīng)用,有效地保證了智能電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性,而輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用推廣仍存在一定的困難,比如輸變電工程建設(shè)當中涉及的投資成本高、建設(shè)周期長等問題,對于這些問題仍沒有很好的解決方法,為推進輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的進一步完善與發(fā)展,對于其應(yīng)用策略仍需做出更深層化的探討,以便為更好地完善智能電網(wǎng)做出初步的探索,提供一定的參考依據(jù)。