許江華
摘要:隨著現代社會的不斷發展,電力在發展國民經濟和提高人民生活水平上扮演著越來越重要的角色。但是,隨著人口的增加和大量化石能源的燃燒,環境問題已相當嚴峻。因此,加強智能電網建設對于解決當前的能源危機,環境惡化問題有著十分重要的作用。適時分析和總結我國智能電網建設的特點以及電力工程技術發展的新趨勢對于促進我國智能電網建設有著十分重要和積極的作用。
關鍵詞:電力工程技術;智能電網;建設
1 智能電網的特征
根據我國目前智能電網建設的特點,主要體現在四個方面。一是電網的綠色環保。在建設過程中,智能電網不僅充分有效地利用資源,而且大大減少了對周圍環境的污染,對保護生態環境起到了很好的作用。其次,電網結構堅固。與傳統電網相比,智能電網整體結構得到進一步改善,可以更好地適應各種氣候和環境,保證電網安全穩定運行。第三,電網經濟,隨著中國社會經濟的快速發展,中國也面臨著嚴峻的資源問題。為了更好地促進資源的有效利用,智能電網在建設過程中綜合考慮了諸多因素,從整體上,控制建設成本,以保證能源資源質量在最大化的前提下進行資源的使用。最后,電網的相互作用,在能源供應過程中,建立市場與用戶之間的溝通方式,優先考慮用戶的基本需求,為用戶提供全面的服務,提高服務的整體素質,以促進能源市場發展的可持續性。
2 智能電網的作用
2.1 實現資源的最大化利用
智能電網可以在最大程度上實現資源的最大化利用,從而提高電網系統的整體工作效率,降低智能電網建設的投資成本,提高電網的經濟效益。
2.2 實現環保的目的
智能電網的建設可以保證資源的最大化利用,從而避免傳統電網建設中對資源的浪費,更重要的是可以避免電網建設對環境的污染。
2.3 經濟收益
在智能電網的建設過程中應當全面考慮,盡量降低建造成本,如此不但保障了電能的品質,并且提升了物質收益。
2.4 交互性
此特點是指在能源供給過程中,應當構建一個高質量的市場溝通體制,可以第一時間掌握客戶的需求,依據需求優化服務的品質。
2.5 全面實現自動化
傳統電網建設并不十分重視自動化程度。其結果是,當電網系統日常運行失敗時,無法及時收集相關數據,甚至無法自動分析故障點數據。智能電網使用了大量的自動化技術,因此當故障發生時,可以在第一時間分析相關故障。數據分析可為故障后處理提供重要信息依據,促進電網系統安全穩定運行。
2.5 提高市場的認同感
智能電網避免了傳統電網中的一些問題,使得整個電網的安全、穩定運行有了保證,可以為用戶提供穩定、高質量的電力,同時,也可以對突發故障及時響應。這些優點會提高市場和用戶對電網系統的感知度,從而提高對電力系統的認同感。
3 電力工程技術在智能電網建設中的應用
3.1 發電過程的應用
作為一種新興技術,電力工程技術可以通過對電能的轉換和利用電子設備來實現,可以在很大程度上減少能源的損耗,提高我國智能電網整體工作效率。我國的電力工程技術涌現出一大批高精尖技術,比如風力發電、太陽能發電等,使得電力工程技術可以提供多樣的電力來源,利用電子電力設備將其他形式的能轉換為電能,大大提高了能源轉換效率,同時減少了相關輔助設備的物理損耗。隨著我國電容技術的突破性進展,使得市場上的半導體功率元件的容量也有了很大的提高,并且有向高壓方向發展的趨勢。
3.2 電源過程的運用
對于智能電網的建設過程來說,電源的建設是及其重要的一個環節,是各種電力設備得以運行的基礎。使用電力工程技術可以為個別用戶提供有特殊要求的個性化供電方案,有多種電源可供用戶選擇,比如直流電源,交流電源,恒定幀交流電源等。
3.3 輸電過程的應用
輸電過程就是將發出的電運送出去的過程,智能電網的建設需求要求輸電過程必須滿足安全、穩定等的特點,對電能質量也有較高的要求,而運用電力工程技術的諧波抑制技術和無功補償技術可以滿足這些要求,為運輸電力提供了不可或缺的技術支持。我國的智能電網不斷成熟完善呢,一大批適應當下智能電網需求的新型裝置也大量涌現,譬如薄型交流變換器和超導無功補償裝置等。這些高技術裝置在智能電網中的應用,能有效解決運輸電力過程中的電壓工作不穩和電網突然斷電的問題,很大程度上提高了電網的運輸效率和電力運輸質量,因此在我國的智能電網建設過程中,這些高科技裝置被和高效率的電力工程技術被廣泛應用于實際智能電網建設中。
3.2 直流高壓輸電的技術
在許多情況下,許多直流輸電的系統的環節普遍使用交流電進行輸電,然而與此相對的,輸電的過程卻是經常使用直流電。這樣的話,對不同閥的形態進行控制主要采取了控制換流器的方式。換流器由一些可以關斷的元件組合而成,適用于某些質量輕的直流輸電系統。這樣做的話,不僅使得電力的輸送更加穩定,而且提高了經濟效益,甚至在一些孤立的、環境惡劣的島嶼上面也可以實現供電,解決了無電的難題。
3.4 客戶端需求側管理
智能電網核心思想在于如何實現智能判斷技術與自適應調節能力的統一發展,其中涉及到各種分布式的智能化網絡管理系統,可以實時監控電網信息,并將最經濟最安全的輸配電方式輸送給終端用戶,實現對電能的最優配置與利用,提高電網運營的可靠性和能源利用效率。因此,智能電網的建設與發展,離不開對終端客戶用電規律的歸納和總結,進而實現供需平衡目標。因此國外推動智能電網建設,一般以構建高質量測量體系為切入點,同時,高級讀表體系為電力系統提供系統范圍的可觀性。另外,通過雙向交互的信息交流,可實現真實、有效的傳遞信息需求,提高智能電網的使用效率與速度,同時也可拉近企業與用戶之間的距離,樹立良好的社會形象和企業形象,推動電網穩定運行。隨著技術的不斷發展,將來智能電表還可能作為互聯網路由器,推動電力企業以其終端用戶為基礎,進行通信、運行快帶業務或傳播電視信號的整合。
4 智能電網中電力工程技術的發展意義和前景
隨著中國科學技術的不斷發展,智能電網的電力工程技術也在不斷深化和發展?,F在,在我們的智能電網中,傳感器測量技術,信息和通信技術,分析和決策技術以及自動控制技術得到充分利用。智能電網中的這些電力工程技術與電網的電力設備緊密相連,形成了完整的智能電網系統,因此智能電網具有良好的發展趨勢。目前,我國智能電網系統的發電技術已實現了分布式能源的利用,并形成了電網與電力和配電部分的統一配電。它不僅滿足現代智能電網技術的要求,而且還實現了電能質量的提高。隨著智能電網的發展,如果電能不是由某種電力技術處理,就不能正常使用。電力設備必須由電力工程技術支持,以體現其高性能屬性。在智能電網中,充分利用可再生資源符合當前中國可持續發展的戰略思想,如太陽能,風能等。這種電源技術的結合可以實現電力設備的高性能發展。目前,由于各種因素的限制,我國電力設備技術發展規模不能大規模發展,但智能電網的電力工程技術必將在未來大規模發展??茖W合理地使用動力儲備技術,大大削弱了傳統技術中電力負荷過大的現象,直接減少了智能電網系統的網絡損耗,使存儲設備與分布式發電的集成度更大,減少了可再生能源轉換的不利因素,從而保證了電力技術的穩定和良性發展。
5 結語
將電力工程技術更好地應用在國家智能電力網絡系統的建設過程之中,能夠更好地促進我國智能電網建設工程的長久有序發展,最大限度地保證和實現我國電力能源輸送產業的經濟效益。
參考文獻
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(作者單位:國網曲陽縣供電公司)