(山東愛普電氣設備有限公司,濟南 250101)
隨著社會的不斷發展,人們在生產生活中消耗的能源越來越多,有很多是不可再生的能源,這就需要人們不斷探尋更加清潔環保的可再生能源。智能電網是一種應用先進的設備技術、傳感技術、控制方法等手段,以高速的通信網絡為依托的現代化電網系統。智能電網旨在打造更加經濟環保的電網系統,推動電力行業綠色健康發展。但是智能電網技術還不夠成熟,仍然需要人們不斷的探索。
(1)發電環節中的電力設備。智能電網在發電環節中用到的電力設備包括以下三個方面:第一,對電網進行智能保護和控制的設備,如數字化保護繼電器等,在傳統繼電器的基礎上更加智能化,對電網進行有效的保護。第二,可再生能源發電設備,可再生能源包括風能、海洋能、太陽能等,因而就有了利用風能發電的風機、利用地熱能發電的地熱發電設備以及利用太陽能發電的太陽能電池板等。第三,大容量的能量轉換儲能設備,如飛輪儲能設備、蓄電池等,確保電力持續傳輸。
(2)輸電環節中的電力設備。建設智能電網的過程中,需要考慮接入新能源以后電網的承受能力。除此之外,在輸電過程中,總是存在電能損耗的問題,如何實現遠距離輸電卻能減少電能在線路中的損耗,這是在建設智能電網時需要考慮的問題。智能電網在輸電環節中要到的電力設備包括以下幾方面:第一,FACTS柔性交流輸電設備。工作原理是借助電子裝置,合理控制電壓、相位等運行參數,輸電過程中通過合理分配輸送功率,減少發電成本的損耗,保證電網的安全。第二,降損設備。人們建設智能電網最終的目,就是要減少電力在傳輸過程中的能量損耗,比較常用的降損設備是借助一定的超導技術及其設備,在確保電能正常傳輸的條件下,實現輸電設備趨于小型化以及耗能較低的方向發展。
(3)變電環節中的電力設備。通過建設智能電網,傳統的變電站即將被智能化的變電站替代,應用合并單元、電子互感設備等收集整理變電站的有關信息,做出科學合理的決策[1]。借助先進的電子設備,變電站不僅可以采集并處理電子數據,還能智能化分析相應的數據。變電站現有的電子設備如控制測量設備、電子繼電器等,在互聯網通信技術的支持下,正在慢慢朝著智能化、模塊化發展。
(4)配電環節中的電力設備。智能電網配電環節建設中,涉及到的電力設備包括兩種,一種是SSCD(固態斷路器設備),這種設備可以實現快速通電和斷電,并可以重復使用,同時也可以和其他的設備結合使用,保證智能電網安全穩定的運行。另一種是SSTS(固態轉化開關設備),這種設備損耗的電能較少,運行也更加安全可靠,能夠保障用戶可以快速進行開關電路的操作。
(1)智能化、高性能的電力設備技術。在建設智能電網的過程中,發電環節采取了更加清潔環保的可再生能源,輸電環節采用了更加安全穩定的電力設備,有利于減少電能在輸電線路上的損耗,提高配電環節和用電環節的電能質量。智能電網建設過程中,絕大多數地方都用到了電力電子技術,在發電環節和輸電環節中應用電力電子技術,有助于提高輸、發電的質量,在配電環節應用電力電子技術,有助于將電能高效的傳送給用戶。智能電網的電力設備技術在未來正朝著智能化、數字化的方向發展,更加低碳環保。
(2)高密度、低成本、大規模儲能技術。在智能電網建設中,在配電環節利用電能存儲技術可以提高電能的利用率,減少電能在線路中的損耗,有利于高校利用電能。將儲能設備連接用戶端還可以與其他的電源搭配使用,減少可再生能源的不穩定性對電網系統造成的影響。將儲能設備與控制電量的設備相結合,有助于促進電力技術快速發展。因此,人們越來越重視儲能技術的應用,不斷探索新的儲能技術,實現了高密度、低成本、大規模的儲能技術,極大的改變了電網的運行方式,為人們的生活帶來便利[2]。此外,智能電網的建設中涉及到了許多先進的技術,有些技術已經發展的十分成熟,但是有些技術仍然處在探索階段,因此,還需要有關的工作人員不斷尋求更好的突破口。
在新的時代條件下,我國需要引進智能電網,不斷研究和創新建設的方法,緩解我國的能源大量消耗的現狀。但是我國科技還沒有達到更高的水平,仍然由很多技術需要我們不斷探索所以,我國的電力技術人員應當不斷學習世界先進的科學技術,研發智能電網,保證智能電網安全穩定的運行,提高人們的生活質量。