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电力工业发展概述范文1
关键词：超导电力技术；智能电网；应用
社会发展中对于电能需求越来越大，促进了电力企业的长足发展，当前的技术还不能满足电力工业的发展。电力企业开始尝试使用新技术设备，其中超导电力技术的应用具有显著成效，对于提高电力系统的运行效率、提升运行的安全稳定性发挥了不可替代的重要作用。
1超导电力技术概述
超导电力技术是应用物理学中的电力原理，利用超导体材料的物理性质，与电力工程相结合的一门新技术。近些年来超导电力技术得到了西方国家的高度重视，美国把这门技术纳入到制定的电网规划当中，计划借助其技术在全美进行骨干电网的建设，由此将其技术摆在了突出位置。众多学者一致认可在21世纪中超导电力技术会成为电力工业一种为数不多的高新技术储备，一些发达国家也一致认为高温超导电力技术将会是未来电力工业发展的一大趋势，具有重要的经济战略意义[1]。我国对于超导电力技术同样给予了高度重视，各大高校极力研究超导技术，并取得了很大进步，但是仍然与发达的国家在技术水平上有很大的差距。但是无论怎样，发展超导电力技术已经成为电力工业的发展趋势，无论如何我国都不会放弃对这项技术的研究。超导电力技术研究内容纷繁复杂，与多种学科领域有着紧密的联系，对于研究工作还存在着很大的困难。在未来高温超导产品是在其技术发展而来的主要产品，对于保证供电系统的安全可靠性，提高电网电能质量都有着意义深远的作用。
2超导电力技术在未来智能电网中的应用
2.1提高系统小干扰稳定性
尽管在未来可再生能源是世界工业生产最主要的使用方向，将会有更多的可再生能源应用到智能电网当中，我国还是按照大电网、大机组的发展方向，远距离大容量的电能输送是我国智能电网主要处理的建设工作，使得系统运行的动态安全性大为降低。小干扰是否稳定与在一定区域内联络线的功率振荡有着很大关系。如果超出功率限制的部分在输电系统中能够得到实时补偿，能够做到当过低的功率时释放一定的功率，当过高的功率时吸收一定的功率，这样就可以使得联络线功率达到平稳状态，小干扰稳定性也就会得到相应的提高。在大规模互联系统中有储能系统的设置，储能系统起到在短时间内快速充电和放电的作用，支持有功与无功功率的提供，可以实时地对线路功率通过附加阻尼控制器来完成，阻尼系统振荡[2]。增强互联系统中的电气联系同样能够提高系统动态稳定性，通常采用大于500kV的特高压输电系统来增强电气联系。但是特高压输电系统的设计制造较为困难，特别是在电缆上设计制造的要求极为严格苛刻，因此超导材料制成的电缆为增强电气联系，从而提高系统动态稳定性发挥了重要作用。由超导材料制成的电缆具有损耗小、传输容量大等优点，是提高电能传输切实可行的解决方法。在超导情况下超导电缆技术的阻抗很小，由此增强了互联系统的电气联系，大大提高了小干扰安全性。
2.2提高系统暂态稳定性
智能电网的“智能”重点体现在针对影响电力系统的不安全因素具有自治与自我治愈的能力，能够从根本上保证安全稳定可靠的电网运行。在未来为了更好地促进电网发展，要求在智能电网中能量流动具有双向性，这就要求新技术设备能够对电力系统扰动起到良好地缓解消除作用。大型超导储能装置在大型电网系统中以其反应快速的特点，对于控制暂态稳定起到了很重要的作用。在发生故障情况下迅速进行有功与无功，增加了系统的可靠性，与大电网稳定装置相比，还具有过剩能量回收的优点，不至于使过多的资源流失。超导储能系统被看做是一种具有灵活性的交流输电系统，具有强大的功能，使暂态稳定性大为提升。当发生故障的时候，暂态稳定性能够及时将故障部分隔离，当故障不能及时得到隔离，对于暂态稳定性的研究是无稽之谈。短路电流水平随着电网容量逐渐扩大而提高，如果按照短路水平进行对电气设备的设计，设计制造的成本将会增加，严重情况下会影响到选型。现今从运行方式与电网结构方面考虑降低短路电流，势必会花费一笔巨大的费用，产生系统运行不稳定的问题。近年来针对短路电流现象的限制，采用了超导故障限流器进行对其限制，是一种新兴的技术设备，可以在短时间内将零电阻转换成高阻值，使短路电流现象得到有效地控制，体现出对于保证快速准确性的暂态稳定要求。所以针对上述对于系统暂态稳定性的论述中可以知道，超导故障限流器对于保证暂态稳定性具有重要的作用，该技术设备犹如坚固的天然屏障能够将故障问题很好地隔绝，以免系统运行不再受故障的打扰，能够对不平衡的有功功率进行补偿，极大地促进了系统暂态安全稳定性能的长久性。
2.3提升电网的抗打击能力
电网系统的正常运行也会受到外界因素的影响，外界因素包括自然环境与人为因素的影响，这就要求电网要对外界因素有良好地抵御能力，在受到外部打击的情况下，仍然能够保持系统的正常稳定运行。对于抗打击能力，重要一点是重要负荷的供电，中小型的超导储能系统在配电系统中具有很多优势，如反应速度快等特点，可以在特殊紧急情况下作为备用的电源保护敏感负载。针对电网的抗打击能力，在系统受到外部因素的影响下，重要负荷还能够进行大量电力的输送。超导电缆技术运行电压比较低，所以运行中低电压的情况下，超导电缆充当起了搬运工的角色，将巨大的电能传入城市负荷中心。即使输电走廊受到了较为严重的破坏，也能够维持重要负荷正常持续的供电。所以超导电缆对突如其来的情况，对外界因素的抗打击方面有着广阔的应用前景。
2.4提升电网的电能质量
在信息化技术快速发展的今天，电网电压不稳定的波动对于信息系统的正常运行，对工业产品的质量都有着不可小觑的影响。超导储能设备起到了调节有功和无功功率，通过功率的调节功率因数进行调节，对瞬时波动起到很好地控制作用，促使电网频率稳定下来，电网次谐波振荡达到平衡状态，这使得供电质量得到了改善，这是超导储能设备在配电方面发挥重要作用的体现[3]。在输电方面，大型超导储能装置对于提升大功率远距离输变电系统的电网电能质量也具有重要作用。为了避免频率波动，其装置进行瞬时吸收与释放能量，促使电压波动小，保证电压的稳定性。
3结束语
综上所述，文章从两个方面对超导电力技术在未来智能电网应用展开了论述。第一部分是对超导电力技术基本概念的论述，可以知道超导电力技术是超导材料与电学工程相结合发展而来的一种重要技术。第二部分从四个方面对其技术在未来智能电网中的应用，可以看出超导电力技术在未来智能电网中的应用体现在提高系统小干扰稳定性等。作为一种经济战略意义的高新技术，未来在外界因素抵御能力等方面将会有很大的改观。目前其技术的应用还处于探索阶段，不过对此应抱以十足的信心，相信通过长期夜以继日的深入研究，其技术将会更加成熟，得到更广泛的应用。
参考文献：
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[2]张利.智能电网中的电力设计技术分析[J].科技展望，2015，4：101.
电力工业发展概述范文2
【关键词】新形势；电力；安全；生产；管理
引言
电力在国民经济的发展过程中具有基础性的作用，对于电力企业来说安全生产是企业在未来能够长远发展的关键，没有安全企业没有办法进行生产，没有生产便没有经济效益。生产作为电力企业未来发展的关键的过程，企业安全生产才能够在稳定中求发展，因此必须让安全作为生产的前提，同时企业在提高安全生产的过程中应该进行科学管理，对员工定期进行安全生产知识的教育，提高员工安全意识，防止电力生产的过程中发生电力事故，对国家和社会安全带来威胁，造成重大的事故发生。
1.电力安全生产概述
1.1概念
电力生产的安全进行使保证电力企业未来能够长效发展的前提，电力企业遵守相关的安全规范来进行电力的生产就是电力安全生产，防止在生产的过程中带来人员的伤亡、设备损坏以及各项安全事故的发生，电力的生产可以概括为五项环节分别为“发、送、变、配、用”，安全生产必须保证各个环节能够正常运行，同时还要保证企业职工的生命健康。
1.2电力安全生产的范围
电力生产的安全具体是指在电力企业向用户进行发电、变电、用电、配电等这些步骤中能够进行安全生产。在企业电力生产的过程中要对电力生产进行基础设施的建设基础设施是指在火电建设、水电建设和送变电的施工等这些项目进行安全生产，出了这些基础设施之外还有还要保障在电力施工地的安全.
2.如何加强新形势下电力安全生产管理
2.1紧抓认识，更新安全理念
在国家对电力安全体制进行新的改革之下，对于企业来说需要新的安全理念，因此对于企业来说应该将电力的安全生产作为企业未来发展的关键。在具体的实施的过程中，企业要将电力生产部门中忽视电力安全和放松安全管理的倾向进行纠正，同时提高员工保护自己生命健康的意识和提高处理突发性安全事故的能力。在平时的生产中企业可以组织一些安全型的生产活动，力争实现五个转变：第一个转变便是将员工的生命健康安全放在第一位，向以人为本的方向转变；第二提高事故预防的能力，提高预防的能力第三要及时对企业中出现的隐患进行治理，使企业转向实质管理；第四将企业中的不良风气进行治理，转向制度管理；第五企业应该引进先进的科学设备，逐步走向科学管理。
2.2建立健全安全生产责任制
在企业的未来的安全发展中责任管理也具有重要的作用，尤其是企业的领导，因为企业的安全管理并不是少数人的事情，也并不是个别部门的事情，企业的安全管理需要对企业中进行生产的员工进行管理，使员工在平时的工作中能够进行安全生产，在具体工作的落实中过程中，企业的主要领导要亲自抓、分管领导要具体抓，同时在落实的过程中要明确具体的任务，将责任进行细化；同时坚持标本兼治、重在治本的，认真落实各项安全事故的预防措施，同时要加强监督管理检查工作，在事故防范和事故处理上面认真细致，企业通过这些措施来保证电力生产的安全进行。
2.3建立并完善电力安全检查制度，切实开展水电力安全生产检查工作
对电力的生产的过程中会出现突发性事件，这些突发性事件会对人们的生命安全造成威胁和带来巨大的经济损失。因此电力企业在安全生产的过程中要加强安全生产的落实，同时为了保证电力生产的安全进行对于电力生产中遇到的为题要及时采取有效的措施进行解决，企业在安全生产的过程中不仅仅要进行日常的安全检查，同时还要进行年度的安全检查和定期的安全检查，在必要的情况之下还要进行特种检查。安全检查和年去安全检查中通过电力运行单位进行安全组织。同时电力运行单位应该建立检查制度，同时将日常检查和年度检查的内容进行具体的落实，积极配合大坝中心做好的各项检查，以保证电力的安全生产。
2.4不断加强人员培训
在电力生产的过程中员工具有重要的作用，在员工平时的工作中要定期对其进行电力生产方面的安全知识教育，同时在电力生产的过程中根据电力运行的特点，对各项部门合理配置专业人才，同时对于这些人才定期进行在生产中的相关的安全知识的培训。
2.5完善电力安全生产法律法规体系
随着科学技术的不断的发展，在电力企业的不断的发展之下国家加大了对电力企业的改革，现有的安全法律法规已经不适合电力工业发展的新要求，因此电力安全法律法规需要进行修改和完善。在具体的实施的步骤中电监会要和相关的电力管理部门进行联合，收集电力企业对电力生产方面的相关的建议，将这些意见和建议进行总结，根据总结来对现有的有关电力安全有关的法律法规进行修改，同时在法律和法规中将电力生产作为一项重要的内容来呈现。这些措施能够给电力企业在生产中具有监管的作用。
2.6加强监督，提高监管水平
安全是生产的前提，电力企业要根据不同的时间段对电力的需求及时作出调整，尤其在春节期间，电力企业要将这段时间的在电力监管工作中重要的一步便是加大对电力生产的监督工作，企业在加强对电力加强监督管理的同时，将电力生产设备及时进行安全检修，使电力设备能够在保证安全生产的前提之下能够满足社会对电力的需求。在电力生产的过程中会出现的隐患要及时进行检查并采取措施解决这些问题，为了确保电力生产的安全进行要加强企业中的监督部门对电力生产的监管水平，确保在安全生产的前提之下，电力有序的进行供应.
2.7加强教育，树立安全文化
文化是其思想基础，在企业的安全文化的建设中，要在建立企业文化的大框架之下构建地方电力特色的安全文化氛围，把相关的安全生产落实到企业的各个环节中，同时营造安全生产的良好的企业氛围，在企业员工的日常工作中使安全生产作为其日常行为，将企业的安全生产能够落实到位。
2.8加强监督，注重隐患整改
生产细节在安全生产的保障，将安全意识落实到企业生产的具体的细节中。在日常的生产管理中，企业中的各个部门要抓好电力生产过程中的每一个细节，从具体的细节入手，同时做好监督管理工作，使电力生产中的每一工作都能按照相关的规范操作；对于生产中的事故，都能够做出及时的解决措施；在电力生产中的每一台设备能应该有相关的专业人员负责，同时主动排查在电力生产中的安全隐患，争取将这些隐患消灭在萌芽的状态。在企业的各个管理部门中，要加强电力生产的安全监督工作，不蹲提升企业的安全管理，对员工定期进行相关的安全知识的培训。企业要不断改善安全基础设施的建设，保证在安全建设中的投入。
3.结语
企业在未来的发展中要对自身电力系统进行改革，在改革的过程中遇到的问题进行总结，在国家对电力制度进行改革的这种新的形势之下，电力企业在安全管理方面要加强企业的安全生产的监督管理力度，同时要将企业的监督管理工作落实到位，制定重大事故责任追究制度，确保在电力安全生产的过程中能够将安全落实到各项的工作之中。
参考文献：
[1]朱利.高危及重要客户安全用电全程管理探讨[J].中国新技术新产品,2012(16):45~46.
[2]任国明,邵玉槐.电力企业安全生产形势及问题探讨[J].中国安全生产科学技术,2007(01):14~15.
[3]张良楼,徐凤.浅议做好电力安全管理工作的对策[J].经营管理者,2011(02):12~13.
[4]黄海平.加强电力安全生产管理提高企业综合竞争力[J].广东科技,2011(14):23~24.
电力工业发展概述范文3
[关键词]预测控制 电厂 协调控制系统 应用
中图分类号：P885 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0259-01
由于常规的比例积分微分（PID）控制器在电厂单元机组中的应用效果不理想，所以必须应用一种新型的控制模型来实现效果的理想化。电厂单元机组协调控制系统内部具有较强的耦合性，且与单元机组容量呈正比。所以，一旦电厂单元大容量机组数量不断增加，以往的单元机组自动控制系统所设计的控制模型就难以满足其标准要求。而预测控制可通过建立新的模型来降低电厂单元机组协调控制系统的不稳定性。
1 预测控制的概述
由于工业发展快速，所以控制理论必须紧随其后，不断地进行完善，才能在处理大型、复杂和不确定性的控制系统中满足其标准要求。但是当前的控制理论还处在不成熟阶段，还在不断的发展完善。在此期间，预测控制应运而生[1]。传统的比例积分微分控制存在一定的缺陷，其当前输入值的确定存在不合理性，不能完全符合工业生产的实际情况。而预测控制是通过输入值与输出值的偏差值，再加上分析预测模型的预测值来确定最终的当前输入值，这样所得出的当前输入值更加准确。预测控制结构如图1所示。
一般而言，在工业应用中，使用较多的是基于的算法非参数模型，其中包括模型算法控制和动态矩阵控制，但是由于基于的算法非参数模型存在一些缺点，它不能描述不稳定系统，且不适用于不稳定对象，在线模型辨识困难。因此就出现了广义预测控制，与前者相比，它具有一定的优势。其中预测控制的基本原理主要由三部分组成，分别是内部（预测）模型、滚动优化以及反馈控制。
1.1 预测模型
预测模型主要是通过被控对象的历史信息和未来输入来对系统的响应进行预测，它的形式主要分为参数模型和非参数模型，其中参数模型是指微分方程、传递函数等，非参数模型是指脉冲响应、阶跃响应等模型。
1.2 滚动优化
作为一种优化控制算法，预测控制会以某一性能指标的最优为基准，确定未来控制的作用。其优化过程分为三部分，首先，在线优化；其次，动态优化；最后，全局动态优化[2]。
1.3 反馈校正
作为一种闭环控制算法，预测控制在实施控制的过程中，只实现本时刻的控制作用，这样才能达到控制的理想状态。在采样时刻过程中，通过检测对象的实际输出来调整预测输出，并进行滚动优化。这样通过反馈信息就实现了闭环优化。反馈修正的形式主要是对未来的误差做预测并调整，并且是以在线辨识原理的支持下，对预测模型直接调整[3]。
2 电厂协调控制系统的特点
电厂协调控制系统中最重要的就是输出功率，输出功率与电厂单元机组外部参数相关。电厂单元机组外部参数是协调运行的重要指标，单元机组运行越稳定，更快适应电网负荷变化，则控制系统性能就越好。除此之外，负荷控制方式是影响单元机组控制的一个重要因素，负荷控制方式包括分别控制、协调控制[4]。其中协调控制更为突出，它不仅功能较全，而且适应能力也较好。单元机组协调控制系统具有三个特点，第一，以前馈回路的设计来解决单元机组符合适应性不足的问题，符合电网要求；第二，通过静态补偿精度和动态补偿精度，对机炉工作做出调整；第三，可以自动切换控制系统，应对机组运行出现异常的情况。
3 预测控制在电厂协调控制系统中的应用
3.1 控制参数
在电厂协调控制系统中，通过集中优化的多变量广义预测控制来设计直接控制器，需要计算控制率离线参数。在计算控制率离线参数时，通过离线控制率的表达式并不能获取全部参数。由于通过离线计算，分析出了对象阶跃相应的前N项值，就可以避免计算的复杂性。把已知的对象阶跃相应的前N项值结合预测值和估计值就可得出控制参数[5]。同时，为了减少计算的复杂性，通过正则化的方法进行计算效果较好。这样也符合控制系统的标准。
随后，最重要的就是对控制律在线参数进行辨识。辨识算法最优，则整个控制器的稳定性就越高，控制性能就越好。针对模型选取，广义预测控制直接算法，在求解的过程中较为简便；针对参数辨识，以带有死区的参数辨识方法进行操作。除此之外，估算方式的应用也极其符合标准。在参数整定时，为了减少控制系统的不稳定性，对控制时域、预测时域等进行了修正。
由于控制器参数选取是否合适直接影响着系统性能的好坏，所以对于控制器参数中的预测时域N、控制时域Nn以及控制增量加权系数序列也需要进行确定。预测时域N对于滚动优化具有非常重要的作用，为了避免被控对象的主要动态响应难以被预测时域覆盖，在实际应用时，N会选用较大值。在生产实际应用中，常常会分析N的变化，以便于确定最优值。控制时域中，当Nn在变化时，系统跟踪性能也会随之变化。因此，在选取Nn值时，就不能忽视系统的快速性和稳定性。一般情况下，为了选取最优值，就会通过增大Nn值的方式来确定。同时，在选取Nn值时，也需要考虑在线计算的简便性。在控制增量加权系数序列λj（j=1，2）中，通过性能指标表达式来确定λj的变化。当λj在逐渐增大的过程中，控制的稳定性也在逐步提高。在实际应用中，控制增量加权系数序列与预测时域Nn是存在关联性的。当预测时域Nn在变化时，控制增量加权系数序列也需要随之变化，否则，系统的稳定性难以保障。
3.2 选取设定值
选取设定值同样非常重要，一般而言，会有两种方式来选取设定值，分别是单元机组定压的运行方式，滑压运行方式。两种选取方式的操作流程完全相反，定压运行需要改变汽机的调节气门，促使机组输出功率调整，滑压运行则以机组主蒸汽的压力为调整基准，改变输出功率。首先来分析定压运行方式，当主蒸汽压力设定值恒定时，功率设定值选取要根据汽机带升定符合运行的状况来确定。
其次来分析滑压运行方式，一般而言，采用的运行方式是根据单元机组的符合情况来决定的。对于低负荷和高负荷情况，就不宜采用滑压运行方式。在滑压运行方式中，要根据电厂生产实际经验和仿真结果的综合来选取设定值较为合适。
结束语
综上所述，电力工业是国民工业生产中不可或缺的重要组成部分，为了适应当前社会对电力能源的需求，电厂生产自动化水平要一直不断地进行提升。电厂生产自动化是否实现，与火电厂机组技术密切相关。因此，在电厂热工过程控制中，需要用预测控制来满足大容量、高参数新型发电机组的要求。预测控制作为一种实用性强的控制算法，弥补了原有PID控制算法的不足，在工业行业中被广泛采用。
参考文献：
[1] 刘向杰，孔小兵.电力工业复杂系统模型预测控制――现状与发展[J].中国电机工程学报，2013，05：79-85，14.
[2] 方吉吉.先进预测控制在超超临界机组机炉协调系统上的应用[J].热能动力工程，2013，04：381-385，437.
[3] 元北石.预测控制技术在电厂热工过程中的应用分析[J].机电信息，2013，24：112-113.
电力工业发展概述范文4
关键词：系统工程；电力规划；应用；初探
中图分类号：F270 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2013）05-0253-03
引言
电力规划工作包括电源规划和电网规划，厂网分开后，二者之间在市场经济条件下的协调统一显得尤为重要。电力规划是一项非常复杂的系统工程，其复杂性突出地表现在其具有规模大、不确定、不精细因素多和涉及部门、专业领域广等特点。电力规划工作不仅需要大量有关社会经济发展的历史数据，还需对现状进行深入的分析，同时亦要对社会未来发展有比较全面的了解。如今以计算机作为工具，采用新技术，仍然要特别强调人在规划中的主导作用，认识到这一点是至关重要的。人在规划中的作用主要体现在：处理非技术因素和不确定因素造成的问题，以及降低数学算法的计算复杂性。在解决这些问题时，采用系统工程的一些方法论，思路清楚，考虑问题全面，减少一些不必要的工序，能够带来事倍功半的效果。
随着我国“厂网分开，竞价上网”改革的逐步推进，我国的电力工业将逐步进入商业化运营。市场经济条件下的电力规划工作是摆在我们面前的一个新的研究课题，做好这项工作意义重大。市场经济条件下的企业，应以追求企业经济效益最大化为目标，所有的决策投资都应充分考虑投资的收益率，避免盲目投资。同时，电力又是一种特殊的商品，它要求电源和电网合理分布，产供销同时平衡，安全运营要求高。在市场经济条件下进行电力规划工作，与计划经济体制下相比有很大的不同，应该说难度更大，对规划工作者提出了更高的要求。规划工作者应当加强电力市场调查研究工作，分析经济结构优化、电力体制改革、电力市场开拓等对电力需求的影响，收集各行各业发展的信息，充分研究本地区用电量和负荷的历史数据和发展趋势，做好宏观经济预测分析，对各种有效资源进行综合评价，综合考虑资源开发利用、人类生存环境、社会经济等方面协调发展，对规划方案从多方面进行综合权衡分析，达到最佳的经济效益、环境效益和社会效益，切实做到以市场需求为导向，以经济效益为中心，以资源优化配置为重点，确定各个电力企业在确保安全的前提下实现自己经济利润最大化的电力发展目标。
系统工程就是用科学的方法规划和组织人力、物力、财力，通过最优途径的选择，使我们的工作在一定期限内收到最合理、最经济、最有效的效果。所谓科学的方法就是从整体观念出发，通盘筹划，合理安排整体中的每一个局部，以求得整体的最优规划、最优管理和最优控制，使每个局部都服从一个整体目标，做到人尽其才，物尽其用，以便发挥整体的优势，力求避免资源的损失和浪费。电力规划关系国计民生，所以规划的成败至关重要。应用系统工程的思想、理论与方法实施管理，可以使我国的电力规划工作有章可循，可以达到降低投资风险，提高投资的经济效益和社会效益的作用。
一、系统工程的方法论及其在电力规划中的应用初探
（一）系统工程理论概述
系统工程理论创立以来，已广泛应用于各种领域。由于系统工程具备着集合性、相关性、目的性、环境性、适应性等特点，系统工程理论在系统规划中的作用越来越重要。目前，系统工程理论在大系统规划应用中已经形成了一些基本原则：
1 整体性与目标优化原则。系统工程的全过程及其各个方面要服从于其整体目标。且系统的最优化观念贯穿于管理活动的始终，它是系统工程的指导思想和追求目标。
2 有序相关原则。系统工程各内部子系统之间的关系错综复杂。所以，要把管理注意力集中于系统内部各要素之间，以及各分系统之间的相互关联上，抓好系统内部的组织管理协调工作。
3 动态性与等效性原则。对不同系统工程和同一系统工程不同的管理手段，系统工程的方法论具有等效性，并在动态变化中求得系统的整体优化。
4 分解综合原则。系统工程的分解是将具有比较密切相关关系的组成部分进行分组或归纳出相对独立、层次不同的分系统，这对运用计算机进行管理是极为有利的。综合则是在分解的基础上完成新系统的筹建过程，即选择具有性能好、适用性的分系统，设计出它们的相互关系，形成具有更广泛价值的系统，提高管理效益。
同时系统工程在实际应用中也形成了一套成熟的分析方法：（1）内部条件与外部环境相结合进行综合分析：因为在实践中，环境的变化往往对考察系统的运作产生很大的影响；（2）局部与整体相结合进行综合分析：一个系统往往由许多子系统组成，应从局部和整体相结合的角度来对系统进行综合分析；（3）定性分析与定量分析相结合进行综合分析：在现实经济生活中，有些指标是可以用数量表示的，有些则不能用数量来表示，只有通过“定性一定量一定性”的反复循环过程，才能做到系统优化的目的。
（二）系统工程的方法论在电力规划中的应用初探
电力是国民经济发展的基础，电力规划的成败直接影响我国国民经济的发展步伐，如何做好厂网分开后我国市场经济条件下的电力规划，是一项复杂的系统工程。所以需要我们在应用以上系统工程的几种基本分析方法的同时，理顺一套科学的系统工程方法论在电力规划中具体应用思路，来指导我国电力规划，使之科学合理、有条不紊。
1 电力规划要有整体性思想。电力规划系统工程要从系统整体的优化出发，把由一些具体的项目规划构成的整个电力系统规划看作是一个为完成整体优化目标而由若干个项目结构要素有机结合而成的整体来处理，还要把这个整体看作是它所从属的国民经济大系统的组成部分来考察。研究适合电力系统优化发展且其服从于国民经济大系统需要最佳的规划方案。
2 电力规划应充考虑系统内部因素相互之间的关系及影响。厂网分开后，电源规划和电网规划不能相互独立，这是由电力商品的特殊性决定的。需要协调统一，以求社会经济利益最大化。在目前中国厂网分开及电力资源分布状况出发，我们建议以电网规划带动电源规划的战略，即电网公司根据市场需求情况，积极做好输电扩容规划，并为电源规划（新电厂厂址及装机容量的选择）提供参考意见。
3 电力规划应具有动态性和开放性。电力规划在规模、结构、层次、相互联系等方面高度复杂，且系统的各组成要素随时间和环境的变化而变化，系统与投资环境之间呈开放态势。因而电力规划的管理具有组织结构的复杂性，管理方式的动态性与开放性。
4 电力规划方法应用要综合化。电力规划系统工程强调综合运用各个学科和技术领域内所获得的成就和方法，使得各种方法相互配合以完成系统优化的规划目标。它对各种方法的综合应用，并不是将各种方法进行简单地堆砌叠加，而是从规划的总目标出发，将各种相关的方法协调配合、互相渗透、互相融合，进而综合运用的。
5 电力规划组织管理上的科学化、现代化。电力规划系统工程的整体化要求管理上的科学化，其应用方法综合化要求管理上的现代化，否则会出现严重的混乱状态，资金用不到刀刃上。又由于它研究的对象具有高度的复杂性与非线性，学科的综合应用日益广泛，这就使得那种单凭经验的小生产方式的经营管理不可能适应客观需要。因此，没有管理上的科学化和现代化，就难以实现整体化和应用方法的综合化，也就不能充分发挥出投资项目系统的效能。
6 电力规划要积极寻求应对模糊性与灰色性的策略。由于电力规划是面向未来的灰色系统，且电力规划技术结构复杂、涉及面广，影响投资建设的因素较多，规划的经济计算所采用数据大部分来自预测和估计。受这些主客观因素的影响，电力规划决策必然包含某些不稳定因素和风险。所以，市场经济条件下电力规划中的模糊性与灰色性对管理工作提出了挑战，需要一套科学的应对策略，使由于不确定性带来的决策的失误降到最低。
二、我国市场经济下电力规划有关思路和方法的一些建议
随着我国电力市场的逐步建立，电力供应将由市场需求来决定。因此，电力规划的战略方针必须适应新形势的要求，必须进行规划设计思想的变革，规划者要在充分研究电力市场的基础上综合考虑电力供应方案的技术经济性、需求侧管理、环境、社会经济等因素，从而使综合资源利用最优，达到最佳的经济效益、环境效益和社会效益。这样才能使我国电力工业实现可持续发展。
受系统工程方法论的启发，并结合我国目前电力工业的现状，对我国市场经济条件下电力规划有关思路和方法提出如下一些建议：
（一）采用综合资源规划的方法进行电力规划综合资源规划（IRP）方法是在规划期内开发资源来满足用户电力增长的需求，它的特征是采用若干类指标（包括技术、经济、财务、环境、社会经济等）对以下方面进行综合评价，即：发电规划、需求侧管理（DSM）、社区能源规划、电价、输电和配电等。
IRP方法与传统的规划相比：规划方案的选择基于明确的规划目标；对电力供应方案和DSM等进行统筹规划，使资源开发的选择范围更大；在规划阶段考虑环境和社会经济影响；认真对待各种不确定因素；决策者和利益相关者的参与，对各种资源开发的选择过程进行更明确的权衡分析。
IRP目标的确定要考虑与其他战略规划的目标相协调，反映各部门和利益相关者（如环境、电力企业的利益等）的价值。确定各种资源的特征及其重要信息，建立各种权衡关系。IRP的目标是选择电力供应和需求侧管理两方面综合费用电最低的发展方案向客户提供优质服务，并且有利于环境和社会，使客户总的支出费用最低。
（二）重视宏观经济预测分析能源是国民经济的一个重要组成部分，作为能源领域的电力工业发展对整个国民经济的增长又具有推动和制约作用，所以在能源资源规划时，对未来社会和经济发展趋势作出情景分析，向需求预测提供基础资料是非常必要的。
宏观经济预测的主要任务是，根据规划区域经济发展的历史和现状以及政府经济发展计划，利用市场经济理论、结合我国的实际国情，对社会发展和宏观经济数据进行分析，如：人口、国民核算体系、投入产出表、行业主要经济指标等有关数据，应用宏观经济预测模型对规划区域的社会和经济发展进行预测，揭示规划区域未来经济发展的各种可能的情景。同时也是需求预测、社会经济等分析研究的重要输入信息。
宏观经济预测包括人口预测和经济预测两部分：
1 人口预测分析可采用总量模拟和分组模拟计算方法来预测人口变化，它既包括总人口和家庭户数的增长，又包括按城乡、年龄、性别分组的人口和家庭户数的变化。宏观经济对人口的预测，是能源需求预测和社会经济进行居民用能分析的重要依据。
2 经济预测以投入产出方法为基础，从总需求和总供给两个方面对国民经济进行分析（如消费和投资、就业和收入等），分析时要结合我国的体制和政策，重点研究劳动力和劳动生产率、资本累积和资本存量、技术进步等关键因素，对国民经济各行业的产值和增加值以及就业等重要数据进行预测。预测结果包括产业或产品结构、国内GDP、国内收入和产出、各行业主要经济指标（价格、就业人数、总产出、行业GDP、投资、资本存量等）等经济参数。这些都是需求预测的重要输入数据。
（三）加强电力市场调查研究分析
电力和其他能源形式的可转化性，考虑新技术和需求侧管理对需求水平的影响，采用科学的方法对能源和电力需求进行预测。
市场是企业赖以生存和发展的空间。加强电力市场调查研究、充分挖掘潜在的用电需求、对电力市场进行跟踪分析、提高电力需求预测的准确性，是电力企业（公司）项目决策、资金投向等发展战略的基础，也是电力公司把握市场、开拓市场、实现效益最大化的基础。需求预测主要是在宏观经济和电力市场分析的基础上，对规划期内社会各个行业、各种能源终端用户的电力消耗进行预测分析，从而得出全社会的电力需求水平。在进行能源分析时，要对全社会和分行业的各种终端用能形式进行分析预测，终端能源形式包括煤炭、原油、各种油制品、天然气、液化石油气、电能、生物质能、太阳能等。在分析终端用能形式时应考虑能源价格因素影响及其能源形式之间的可转换性，例如，居民炊饮可以用气体燃料、煤炭等，也可以使用更清洁的电能，农村地区照明可用液体燃料（煤油等）、粮食加工可使用柴油等，但也可以使用电能达到同样的目的；反之，某些用电的用户有可能转换为使用别的能源形式。这些用能形式的转换与电力市场的服务和开拓、用电的水平有着直接关系，所以我们要积极开展电力需求侧管理和服务，开拓电力市场，提高电能在整个能源消费市场中的份额。
根据终端用能的特点，通常可将终端用户分为几个行业对能源需求进行全面预测，如：工业、居民、商业、交通运输业、农业等。在进行分行业终端需求预测时，除了研究这些行业的宏观经济综合指标外，还需将这些行业分为若干个子行业进行详细研究终端用能情况，如：工业可分为冶金、化工、纺织等子行业，居民可分为电器、炊饮、取暖、照明等终端用户。这样，我们将一个庞大的能源消费市场分解成若干个终端用户进行详细分析研究，就可以较容易地掌握其中能源消耗变化的规律和用电负荷特性的变化，对电力市场和电力需求作出较客观的分析和预测。
在深入研究宏观经济和电力市场的基础上，对电力需求预测要重点分析以下内容：（1）用电结构、负荷特性的变化；（2）终端用户用能形式的可转换性、能源价格（包括电价）、电力市场开拓等对负荷水平的影响；（3）需求侧管理对电力需求的影响，其中包括减少电力传输损耗、提高设备效率、采用节能高效设备、改进产品加工工艺、提高设备运行管理水平、鼓励用户更合理有效地用电；（4）科技进步、信息化对电力需求的影响等。
（四）对各种有效资源进行综合评价认真分析目前和未来的能源资源结构状况，用最经济的资源供应方案满足电力需求，实现最大范围的资源优化配置
在电力需求预测完成后就要考虑开发能源资源来满足规划期内电力需求的增长。但是，开发哪种资源投资效益最好，对社会、电力企业、用户都有利，对环境有利等选择就摆在了规划者的面前。传统的电力规划是注重供应方资源而忽视了需求方资源，IRP是把供应方资源和需求方资源作为一个整体进行资源规划，换句话说，就是把终端节能节电等行为作为一种资源纳入电力规划，将需求侧资源与供应方资源置于同等地位参与优选，达到合理配置资源的目的。
在进行能源资源分析时，首先要对现有和未来的能源资源进行认真分析，分析内容有：现有和未来各类发电和输变电容量、规模、比例、效率、设备利用情况等，各种终端用户节能节电情况和潜力；现有能源资源的结构与电力负荷结构的关系，以及现有能源资源和电源结构存在的问题和相应的调整计划；未来满足电力负荷需要的能源资源供应状况和代价，以及需求侧管理的效益和代价；重视和鼓励可再生能源的利用和发展。通过对供应方和需求方资源的综合分析，分析者要产生一系列资源组合方案，包括各种发电资源、从区外进口电力、DSM等，组合方案是用来比较各种可选择的能源资源，筛选后的每种组合方案都要满足负荷增长的需求（电力和电量）、可靠性准则及备用容量。一般步骤如下：（1）产生一系列资源组合方案来满足负荷增长的需求。（2）衡量组合方案的有关性能指标，如：可靠性指标、备用容量，成本费用，大气排放等。（3）调整方案的组合，以便得到所期望的性能指标。（4）对不确定性因素进行测试，进行灵敏度分析。通过对供应方和需求方资源的综合优选，提出满足各种电力需求水平的有效的备选规划方案。（5）规划方案的成本费用、发电量、装机顺序等结果提供给多因素权衡评价分析。
（五）电力发展规划要坚持可持续发展战略
能源发展既会对社会产生有利的影响，也会对自然环境产生不利的方面。因此，在获得资源开发备选方案后，就需要考虑各备选方案对环境和社会经济协调发展。多因素权衡评价（MATA）是根据政府对国家发展政策和战略目标，从资源开发的技术经济、环境和社会经济三方面对各种备选发展方案进行综合权衡分析比较，从而得到在一定的权重（包括子权重）系数下各备选方案相对的综合指标。在技术经济方面，重点研究能源开发的成本费用、财务、运行等有关指标。具体目标考虑如下：投资成本、运行成本、总的投资及运行成本（现值）、运行约束（如水电弃水）、财务及电价影响、资源多样化。环境分析是把能源发展方案的环境影响加到能源开发方案的评估中。在环境影响方面，一般主要考虑如下目标：不可再生能源、土地资源的使用、水资源的使用、生物多样性、大气排放、液体排放、固体废料、环境容量。社会经济影响分析主要基于两个原则：一是能源开发方案中厂址的社会影响；二是能源开发方案有可能造成对整个社会经济“效益成本”的影响。一般采用以下目标来衡量社会经济的影响：家庭收入、农业投资、商业投资、消费支出、健康状况。通过对技术经济、环境、社会等因素的权衡分析，并且对不确定因素和风险（如负荷变化、燃料成本、贴现率等）进行敏感性分析，确定在不同目标下电力发展规划各备选方案的优劣次序。对结果进行分析评价，提出电力开发方案的政策建议。
电力工业发展概述范文5
能源是人类生存的基本条件和人类社会发展的原动力。随着人类文明的进步，能源问题成为人们日益关注的焦点问题。目前全世界都在推动第二代能源系统的建设，积极试点，认真进行立法准备，抓紧开发配套相关设备。第二代能源系统具有六个方面的主要特征，一是燃料的多元化；二是设备的小型、微型化；三是冷热电联产化；四是网络化：五是智能化控制和信息化管理；六是高标准的环保水平。而其中燃料的多元化，设备的小型、微型化，冷热电联产化和环保要求则代表着能源技术发展的几个重要方向：可再生能源的开发利用、分布式供电技术的兴起与冷热电三联产系统的发展。
本文通过对分布式供电特点及其发展趋势的阐述，强调分布式供电对电力工业的重要作用，指出可再生能源为分布式供电提供了更广阔的发展前景；分布式供电技术发展的主要方向之一为冷热电三联产技术。
2 分布式供电
2.1 分布式供电概述及其特点
顾名思义，分布式供电是相对于传统的集中式供电方式而言的，是指将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出电、热或(和)冷能的系统。这个概念是从1978年美国公共事业管理政策法公布后正式先在美国推广，然后被其它先进国家接受的。当今的分布式供电方式主要是指用液体或气体燃料的内燃机、微型燃气轮机和各种工程用的燃料电池。因其具有良好的环保性能，分布式供电电源与“小机组”己不是同一概念。
与常规的集中供电电站相比，分布式供电具有以下优势：没有或很低输配电损耗；无需建设配电站，可避免或延缓增加的输配电成本；适合多种热电比的变化，系统可根据热或电的需求进行调节从而增加年设备利用小时；土建和安装成本低；各电站相互独立，用户可自行控制，不会发生大规模供电事故，供电的可靠性高；可进行遥控和监测区域电力质量和性能：非常适合对乡村、牧区、山区、发展中区域及商业区和居民区提供电力；大量减少了环保压力。
二十世纪初以来电力行业流行的观点是，发电机组容量越大，则效率越高，单位kw投资越低，发明成本也越低，因而随着能源产业的发展，电力工业发展方向是“大机组、大电厂和大电网”。但是，在许多特殊情况下，分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充：
分布式供电可以满足特殊场合的需求 例如，而印瞒设电网的西部熟顷地区或散布的用户：对供电安全稳定性要求较高瞅糊昭户，如医院、银行等；能源需求较为多样化的用户，需要电力的同时还需要热或冷能的供应。这种供电方式最大的优点是不需远距离输配电设备，输电损失显著减少，运行安全可靠，并可按需要方便、灵活地利用排气热量实现热电联产或热电冷三联产，提高能源利用率。
分布式供电方式可以弥补大电网在安全稳定性方面的不足 在世界上大型火电厂建设的趋势有增无减之时，电网的急速膨胀对供电安全与稳定性带来很大威胁，而各种形式的小型分布式供电系统，使国民经济、国家安全至关重要而又极为脆弱的纽带--大电网不再孤立和笨拙。直接安置在用户近旁的分布式发电装置与大电网配合，可大大地提高供电可靠性，在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下，可维持重要用户的供电。
分布式供电方式为能源的综合梯级利用提供了可能 在常规的集中供电方式中，能量形式相对单-。当用户不仅仅需要电力，而且需要其它能量形式如冷能和热能的供应时，仅通过电力来满足上述需要时难以实现能量的综合梯级利用：而分布式供电方式以其规模小、灵活性强等特点，通过不同循环的有机整合可以在满足用户需求的同时实现能量的综合梯级利用，并且克服了冷能和热能无法远距离传输的困难。
分布式供电方式为可再生能源的利用开辟了新的方向 相对于化石能源而言，可再生能源能流密度较低、分散性强，而且目前的可再生能源利用系统规模小、能源利用率较低，作为集中供电手段是不现实的。分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力。我国的可再生能源资源丰富，发展可再生能源是二十一世纪减少环境污染和温室气体排放以及替代化石能源的必然要求，因此为充分利用量多面广的可再生能源发电，方便安全地向偏僻、少能源地区供电，建设可再生能源分布式供电应受到高度重视。
还应指出，对目前世界能源产业面临亟待解决的四大问题：合理调整能源结构、进一步提高能源利用效率、改善能源产业的安全性、解决环境污染，单-的大电网集中供电解决上述问题存在困难，而分布式供电系统恰好可以在提高能源利用率、改善安全性与解决环境污染方面做出突出的贡献。因此，大电网与分散的小型分布式供电方式的合理结合，被全球能源、电力专家认为是投资省、能耗低、可靠性高的灵活能源系统，成为二十-世纪电力工业的发展方向。这就是说，世界电力工业已经开始向传统电力工业的模式告别，走向依靠大型发电站和小型分布式供电广泛结合的过渡的“分散式”电力系统，从而大大改善供电效率、供电品质和减轻当今电力行业对环境影响形成的负担、减少兴建和改善输配电线路。而且，由于近来美国加州供电危机的影响，国外有的观点甚至认为今后在大力发展分布式供电的情况下，大型中心电站将走向衰落。
2.2 分布式供电发展趋势
2.2.1分布式供电的主要方式
分布式发电方式多种多样，根据燃料不同，可分为化石能源与可再生能源；根据用户需求不同，有电力单供方式与热电联产方式(CHP)，或冷热电三联产方式(CCHP)；根据循环方式不同，可分为燃气轮机发电方式，蒸汽轮机发电方式或柴油机发电方式等。表1列出了主要的分布式供电方式。
在产业革命后的200年中，煤炭一直是世界范围内的主要能源，而随着科技、经济的发展，石油在一次能源结构中的比例不断增加，于20世纪60年代超过煤炭。此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气比例上升；同时，新能源、可再生能源逐步发展，形成了当前的以化石燃料为主和新能源、可再生能源并存的格局。然而，虽然可再生能源是取之无尽的洁净能源，但其能源密度低，稳定性较差，需要蓄能调节，长期稳定运行困难，且由于技术不够成熟，可再生能源一次投资较大，经济性差；而化石能源的发电技术不仅更加成熟，而且效率更高。因此，作为分布式供电的发电技术，化石能源目前仍是国际上的主要方向。
表1 主要的分布式供电方式
发电技术
能源种类
内燃机发电技术
燃气轮机发电技术
微型燃气轮机发电技术
常规的燃油发电机发电技术
燃料电池发电技术
化石能源
太阳能发电技术
风力发电技术
小水利发电技术
生物质发电技术
可再生能源
氢能发电技术
二次能源
垃圾发电技术
一般废弃物
2.2.2 分布式供电的主要动力-微型燃气轮机
以化石能源为能源动力的分布式供电方式多种多样(见表1)。随着微型燃机技术的不断完善，微型燃机发电机组已成为分布式供电的主力。
微型燃气轮机是功率为数百KW以下的、以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料的超小型燃气轮机。它的雏形可追溯到60年代，但作为-种新型的小型分布式供电系统和电源装置的发展历史则较短。
微型燃气轮机大都采用回热循环。通常它由透平、压气机、燃烧室、回热器、发电机及电子控制部分组成，从压气机出来的高压空气先在回热器内接受透平排气的预热，然后进入燃烧室与燃料混合、燃烧。大多数微型气轮机由燃气轮机直接驱动内置式高速发电机，发电机与压气机、透平同轴，转速在50000-120000rpm之间。一些单轴微型燃气轮机设计，发电机发出高频交流电，转换成高压直流电后，再转换为60Hz480v的交流电。
目前，开发微型透平的厂商主要集中在北美，欧洲有瑞典和英国。表2为部分新一代微型燃气轮机的主要技术参数。
与柴油机发电机组相比，微型燃机具有以下一系列先进技术特征：
(1)运动部件少，结构简单紧凑。重量轻，是传统燃机的1/4；
(2)可用多种燃料，燃料消耗率低，排放低，尤其是使用天然气；
(3)低振动，低噪音，寿命长，运行成本低；
(4)设计简单，备用件少，生产成本低；
(5)通过调节转速，即使不是满负荷运转，效率也非常高；
(6)可遥控和诊断：
(7)可多台集成扩容。
因此，先进的微型燃气轮机是提供清洁、可靠、高质量、多用途的小型分布式供电的最佳方式，使电站更靠近用户，无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。有理由相信，一旦达到适当的批量，微型燃机轮机有能力与中心发电厂相匹敌。对终端用户来说，与其它小型发电装置相比，微型燃气轮机是一种更好的环保型发电装置。
表2 新一代微型燃气轮机的主要技术参数 供应商 燃料 转速 电功率（KW） 效率（%） 压比 进口温度（ºC） 出口温度（ºC） 排气温度（ºC） 排放（NOx） 功率范围（KW） Allied
Signal 天然气 65000 75 28.5 3.7 930 650 240
柴油
丙烷 50000 70 33 3.3 870 - 200 - 30-200
2.2.3 分布式供电发展方向-冷热电三联产系统
虽然回热等有效提高微型燃气轮机系统热转功效率的手段得到应用，微型燃机发电效率己从17%-20%上升到当前的26%-30%，但以微型燃气轮机作为动力的简单的分布式供电系统的热转功效率依然远小于大型集中供电电站。如何有效提高分布式供电系统的能量利用效率是当前分布式供电技术发展所面临的主要障碍之一。
正如常规的集中供电电站可以通过功热并供提高能源利用率一样，分布式供电系统在用户需要的情况下，同样可以在生产电力的同时，提供热能或同时满足供热、制冷两方面的需求。而后者则成为一种先进的能源利用系统-冷热电三联产系统。
与简单的供电系统相比，冷热电三联产系统可以在大幅度提高系统能源利用率的同时，降低环境污染，明显改善系统的热经济性。因此，三联产技术是目前分布式供电发展的主要方向之一。
2.2.4 以可再生能源为基础的分布式供电方式的发展前景
由于矿物能源的有限性和污染性，可再生能源的利用与研究已引起广泛的重视。20世纪70年代以来，可再生能源已经引起了科学家的关注，研究和开发工作取得了重大进展和成就。进入21世界，可再生能源问题明确地摆到了政府决策者、科学家和社会各界面前，成为重点发展的热门研究课题。根据国家“863”专家委员会提供的文件，在全球资源与环境问题的强大驱动下，预计在未来10年左右的时间内，可再生能源研究将取得突破性进展。据国际能源机构预测，到2060年全球可再生能源的比例将发展到世界能源构成的50％以上。
我国可再生能源资源丰富、量多面广。例如，太阳能在我国2/3国土上的年辐射量超过600MJ/cm2，每年地表吸收的太阳能大约相当于17万亿吨标准煤的能量；而地热资源的远景储量为1353.5亿吨标准媒，探明储量为31.6亿吨标准煤。效率差、密度低、不稳定等缺陷成为以往可再生能源利用的主要障碍，很难将其与集中供电相结合。通过与分布式供电方式相结合，新型可再生能源分布式发电系统可以在能的梯级利用的基础上实现效率的大幅度提高；同时，分布式发电系统对能源密度的要求也远低子集中供电方式；而且，通过与现代蓄能技术相结合，可以在很大程度上克服可再生能源不稳定的缺陷。如今，分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力，在供能效率和经济性的提高以及能源供给安全性方面具有不可替代的作用；而可再生能源也为分布式供电提供了更加广阔的发展前景。
可再生能源系统具有运行费用低、环保性能好等突出优势。比如，为适应北京2008年举办奥运会的要求，以及北京日趋严格的环境排放标准，我们建议在奥运村建设示范项目“太阳能与热泵高效复合能源系统”：将性能好、技术含量高的热泵技术和太阳能利用技术相结合。此项目利用太阳能等环境能源作为辅助能源，可确保奥运村对电、冷和热的供应万无一失。它充分体现了“绿色奥运”、“科技奥运”的宗旨，将有力推进北京和全国清洁能源利用的发展。该项目由于采用太阳能热水器，系统省去热水器装机负荷以及运行负荷；由于采用太阳能热水器作为冬季热泵供热的热源，实现了寒冷地区的热泵冬夏两季运行，省去了系统供热空调装机负荷。另外，该系统通过将太阳能和天然气或电能适当结合，克服了传统太阳能利用的不连续、不稳定的缺陷--夏季系统可以输出空调用冷和生活热水，冬季系统可以输出空调用热，仅太阳能环境能源的利用就使系统节电能20%-30%；年总能耗比传统技术方案降低了60%左右，节能效果非常明显。该项目设备总投资费用虽然比传统技术高20%多(其中太阳能热水器设备费约占总投资的60%)，但运行费用降低50％左右，所追加投资仅需2年左右就可全部回收。
目前，对以太阳能、地热能等为主的可再生能源的研究和利用受到世界范围的重视。随着对可再生能源的能量聚集、转化、储存和利用等方面研究的深入，无论是从环境保护的角度，还是从技术经济、社会发展的角度来看，以可再生能源为基础的分布式供电方式具有不可替代性，必将成为未来很有发展前景的供能手段之一。
2.3 我国需要分布式供电
目前我国正处在经济高速发展时期，提高资源综合利用效率，是我国能源工业能否持续支撑国家现代化建设的关键所在。我国能源利用水平距世界发达国家还有很大的差距，日益增长的电力需求远未得到满足，“大机组、大电厂、大电网”的大规模、集中式的电网供电依然是我国目前能源工业的主要发展方向。
但是，我国需要分布式供电。这是因为：
(1)我国幅员辽阔，但物产资源相对贫乏，而且经济发展不平衡。对于西部等边远、落后地区而言，由于其远离经济发达地区，形成一定规模的、强大的集中式西北电网系统需要很长时间和巨额的投资，这无法满足目前西部经济快速发展的需要。而分布式供电系统可以借助西部天然气资源丰富、可再生能源多种多样的优势，在不长的时间内，以较小的投资为代价，为西部经济发展提供有力的支撑；对于东南沿海经济发达地区，由于生活水平的日益增加，已经出现了类似于西方发达国家的对于能源产品需求多样化的趋势。与集中式供电相比，分布式供电显现了突出的优点，为解决上述问题提供-个更加圆满的方案。
(2)随着经济建设的飞速发展，我国集中式供电电网的规模迅速膨胀。这种发展所带来的安全性问题是不容忽视的，如纽约市、台湾岛二次大停电己为我们敲响了警钟。为了及时抑制这种趋势的蔓延，只有合理地调整供电结构、有效地将分布式供电和集中式供电结合在一起，构架更加安全稳定的电力系统。
(3)纵观西方发达国家的能源产业的发展过程，可以发现：它经历了从分布式供电到集中式供电，又到分布式供电方式的演变。造成这种现象不仅仅是由于生活水平提高的需求，而且也是集中式供电方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑，随着社会的发展，我国能源产业也将面临类似的问题。因此，虽然从目前能源产业的发展情况来看，集中式供电是我国能源系统发展的主要方向，但从长远看，构造一个集中式供电与分布式供电相结合的合理能源系统，增加电网的质量和可靠性，将为我国能源产业的发展打下坚实的基础。
所以，我国近期在发展大机组、大电厂的同时，应不失时机、因地制宜地兴建分布式供电设施。可以预见，随着西部大开发的深入进行，特别是“西气东输”工程的开展，我国沿线区域和边远地区的分布式供电将得到极大的发展。
还应指出，对北京而言，这种分布式能源系统，不仅是保证2008年奥运会顺利进行所必须的，而且它将为首都经济提供一个有广阔前景的技术产业，为北京的发展做出贡献。
3 冷热电联产
3.1冷热电联产系统概述及其特点
传统动力系统的技术开发以及商业化的努力主要着眼于单独的设备，例如，集中供热、直燃式中央空调及发电设备。这些设备的共同问题在于单一目标下的能耗高，在忽视环境影响和不合理的能源价格情况下，具有-定的经济效益。但是，从科技技术角度出发，这些设备都尚未达到有限能源资源的高效和综合利用。
冷热电联产(CCHP)是-种建立在能的梯级利用概念基础上，将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程-体化的多联产总能系统，目的在于提高能源利用效率，减少碳化物及有害气体的排放。与集中式发电-远程送电比较，CCHP可以大大提高能源利用效率：大型发电厂的发电效率-般为35%-55％，扣除厂用电和线损率，终端的利用效率只能达到30-47%。而CCHP的能源利用率可达到90%，没有输电损耗；另外，CCHP在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力：据有关专家估算，如果从2000年起每年有4%的现有建筑的供电、供暖和供冷采用CCHP，从2005年起25％的新建建筑及从2010年起50％的新建建筑均采用CCHP的话，到2020年的二氧化碳的排放量将减少19%。如果将现有建筑实施CCHP的比例从4%提高到8%，到2020年二氧化碳的排放量将减少30%。
3.2冷热电联产系统方案选择
典型冷热电三联产系统一般包括：动力系统和发电机(供电)、余热回收装置(供热)、制冷系统(供冷)等。针对不同的用户需求，冷热电联产系统方案的可选择范围很大：与热、电联产技术有关的选择有蒸汽轮机驱动的外燃烧式和燃气轮机驱动的内燃烧式方案；与制冷方式有关的选择有压缩式、吸收式或其它热驱动的制冷方式。另外，供热、供冷热源还有直接和间接方式之分。
在外燃烧式的热电联产应用中，由于背压汽轮机常常受到区域供热负荷的限制不能按经济规模设置，多数是相当小的和低效率的；而对于内燃烧式方案，由于技术的不断进步，已经生产出了尺寸小、重量轻、污染排放低、燃料适应性广、具有机械效率和高排气温度的燃气轮机，同时燃气轮机的容量范围很宽：从几十到数百KW的微型燃气轮机到300MW以上的大型燃气轮机，它们用于热电联产时既发电又产汽，兼有高发电效率（30%-40%）和高的热效率（70%-80%）。现在，在有燃汽和燃油的地方，燃气轮机正日益取代汽轮机在热电联产中的地位。
压缩式制冷是消耗外功并通过旋转轴传递给压缩机进行制冷的，通过机械能的分配，可以调节电量和冷量的比例；而吸收式制冷是耗费低温位热能来制冷(根据对热量和冷量的需求进行调节和优化)，把来自热电联产的一部分或全部热能用于驱动吸收式制冷系统。
目前最为常见的吸收式制冷系统为溴化锂吸收式制冷系统和氨吸收式制冷系统。前者制冷温度由于受制冷剂的限制，不能低于5℃，-殷仅用于家用空调；后者的制冷温度范围非常大(+10℃--50℃)，不仅可用于空调，而且可用于0℃以下的制冷场所。同时，氨吸收式制冷系统可以利用低品位的余热，所需热源的温度只要达到80℃以上就能利用，从而使能源得到充分合理的利用；而月氨吸收式制冷系统还具有节电、设备易于制造和维修、对安装场所要求不高、系统运行平稳可靠、噪声小、便于调节、可以在同一系统内提供给用户不同温度的冷量、单个系统的制冷量很大等优点。
4 结论
随着人民生活水平的提高，能源消费日益增长，能源动力系统愈来愈向大容量、高度集中的模式发展。然而，分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充。它因灵活的变负荷性、低的初投资、很高的供电可靠性、很小的输电损失和适合可再生能源等特点在世界范围内越来越受到重视。
电力工业发展概述范文6
关键词：电力、自动化、馈线
1、由发、输电自动化向发、输、配电自动化全面发展
当前,随着我国市场经济的进一步发展,电力工业发展的速度,已由过去的主要取决于投资规模变为由市场需求决定,电力市场由卖方市场逐渐变为买方市场。电力法的颁布,广大用户不仅要求有电用,而且要求供电安全可靠、电能质量符合质量标准。一些高、精、密的企业,对电能的质量要求更是十分苛刻。对于各地区的电力公司,为了满足用户的要求,提高用电质量是生存的根本,这就要求他们从过去那种“重发轻供不管用”的做法改变为发、供、配同步建设。
配电自动化技术是借鉴输电自动化技术发展来的,但他们又有许多不同点,综合起来,配电自动化主要包括:变电站综合自动化、环网故障定位隔离和自动恢复供电、负荷控制、远方自动读表、最优网损、电压无功优化、配电图姿系统、变电配电以及用电管理信息系统等。
在我国,目前,许多大诚市和经济发达的地带,已有进行配电网自动化建设的计划,但基本都处于准备阶段,或者进行了局部的单项配电自动化尝试。
2.配电自动化概述
配电自动化是利用现代电子、计算机通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行以及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。从而改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好,企业管理更为有效。配电自动化包含以下几个方面。
馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。
变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。
配电管理系统。是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。
需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方,甚至与电力管理体制有关,必须通过立法和制订相应的规则,并最终由电力市场来调节。可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必将被重视。
3配电自动化现状
目前配电自动化大体有以下几种方式:在10kV辐射线路或树状线路采用重合器、分段器的方式。由于该种方式不需配置通道和主站系统,依靠重合器和分段器自身的功能进行故障隔离和恢复供电,因而具备容易实施、节省投资等优点;在10kV环形电缆配电网络中采用重合器,配合环网柜实现配电自动化;在10kV环形电缆配电网络中采用环网柜加装FTU,并设置配电网自动化系统,环网柜可以是户外、户内两种方式;由于国内大多数城市内是沿城市街道敷设的架空绝缘导线构成10kV配电网络。针对这种配电网络,目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造,形成多个环网或“手拉手”线路,使每一用户有2个供电源等等。
4.配电自动化发展新动向
（一）配电网自动化功能框架奠定，且得到充实和完善
按照以下原则：把电网功能和用户功能区别开来；把在线功能和计划功能区别开来；把运行工作和维修工作区别开来。将配电自动化功能划分为4组：电网运行、运行计划及其优化、维修管理、用户联系和控制。在上述主功能组的基础上，再分成若干功能，奠定了配电自动化系统的主功能框架。需要强调的是：(1)这4个功能组并不是各行其事，而是有着十分紧密的联系，经常交换信息，这样既可做到数据共享，更可保证控制和管理的一致性。(2)数据管理的重要性。数据管理本身并不是配电自动化的功能，但是，所有的功能都包含在数据管理内，要实现庞大复杂的众多功能必须依靠数据管理来完成，这些功能所交换和共享的数据引起了功能间的联系。数据管理可确定所掌握的数据是需要相关管理的、连续不断更新的还是由若干系统共享的数据。数据管理建立了能满足配电自动化要求的新的机制和管理方法，是配电自动化不可缺少的组成部分。
（二）配电网优化运行
配电网的优化运行主要包括：无功补偿、提高供电质量、降低线损、设备运行和维护。
供电质量包括安全性、电压合格率、频率合格率、供电可靠性和用户对停电、收费及服务的意见。提高供电可靠性的主要技术措施有：(1)缩短故障停电时间故障自动报警；快速故障定位；自动/人工遥控隔离故障，非故障区段恢复供电。(2)降低事故隐患和影响这重点在于对设备状态和电网参数进行经常性监测，力求在故障发生前检测出潜在的事故隐患。
变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此，提出系统应对电压进行连续测量和质量分析，噪声越限告警。同时，要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。
5结束语
随着生活水平的提高,人们对供电质量要求越来越高,配电自动化也必须适应这一要求,在实际运行中切实能够做到迅速隔离故障,实现最优供电,保证电能质量,并能够保证系统间互联,信息共享。因此可以说配电自动化的发展是电力系统的一场技术革命,它的发展完善必将给电力行业带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
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统现状及存在的问题[J].电力系统装备,2003,9.
[2]鲍喜,焦邵华,秦立军.配电自动化的现状与未来[J].电气时代,2002(3).
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