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智能电网前景范文1
中图分类号:TM76 文献标识码:A
目前,由于受低碳经济、可持续发展以及绿色节能等的影响,那么就需要对电网的效率进行提高,而且还要对环境进行适应,把电能的质量以及供电的可靠性能够在一定程度上进行提高,对电力用户的服务进行完善,能够对电力的市场需求以及开放的能源进行适应,同时对电网以后的发展要求更上一层。因此也就出现了智能电网这个话题,而且成为了电力行业探讨以及研究的一个热点。
1智能电网的概述
所谓的智能电网,其实就是电网能够实现智能化,它主要就是在集成的以及高速双向的通信网络这个基础上进行建立的,然后再经过比较先进的传感、控制方法、测量技术、设备技术以及决策等来对系统的技术应用进行支持的,从而能够把电网的经济、可靠、高效、安全、使用安全以及环境友好等这样的目标给实现出来。它的特征主要就是有自愈、抵御攻击、提供优质的电能、激励用户、可以接入不同形式的发电、对资产进行优化与高效的运行。
其实因为各个国家的经济发展水平不同以及电网的建设水平也不同,所以说智能电网的关注点以及建设的动机也就存在着一定的差异了。虽然各个国家对智能电网的建设动机以及关注点是不相同的,但是智能电网所要实现的目标都是一样的,即电网的运行能够经济、可靠、高效、安全、使用安全以及环境友好等。其实用户跟电网间的一个互动就是智能电网的一个基本特征。而智能电网之间的互动性主要就是靠智能电表来实现的,同时在建设智能电网的时候有着无可替代的地位。
2智能电表的特点和其功能
智能电表主要就是以电子式电表为发展基础的。然后再对数字技术的不断扩展,电子式电表也就有了预付费以及分时计费这些功能了。智能电表的核心就是一个智能芯片,集成了读表器,该读表器有着双向信息的交流功能,还有一个数据库以及操作管理系统,构建通信技术以及计算机技术等多系统进行交流的平台,同时能把自动计费、电功率的计时计量以及即时的双向通信与优化用电这些功能能够实现出来。智能电表还支持浮动电价,智能电表是一个能够编程的电表,其电能计量的准确度是能够满足的,而且能够有更多的数据被测量以及被存储,使其功能能够更加的强大。智能电表还具有双向通信的功能,因为其内部有通信的模块,有着双向通信的功能,利用双向的数据中心以及通信网络实现信息的交流。智能电表还可以对智能的家电进行控制,因为智能电表有着与智能家电进行通信控制的功能,主要是由智能电表对家电进行起停的控制,减少用电的高峰,对用电的低谷进行提高,从而能够节约用电费,对电网的削峰填谷起到一定的作用。另外,智能电表还有着双向计量的功能。
3在智能电网里面关于智能电表的应用
(一)对新能源的用电秩序进行优化
3.1运用智能电表能够让人们比较快的就利用到太阳能以及风电等这些新的能源。利用智能电表进行实时的数据采集以及量测,这样预测到的负荷能够比较的准确,而且对新能源的调度能够进行指导和优化。由美国所开发出来的一个配电管理系统的平台,主要就是把智能电表当作门户站,而且是集分布式的发电优化、需求反应以及住宅节能的自动化等这些功能,让主电网里面的新能源系统和配电系统能够实现它们之间的协调及控制。
2.1对分布式的能源配置进行优化
当分布式的能源跟配电电网进行并网运行的时候,它们还是会出现许多问题的。供电企业主要就是对配电系统利用智能电表进行实时的监控、调节以及控制,把分布式电源的一个基本特性以及在跟电网进行运行的时候所出现的相互之间的影响给掌握好了,从而能够把电能给终端的用户输送过去,而且所采用的输配电的方式是最安全的,同时也是非常经济的。这样既能够把电网运营的可靠性进行提高了,而且也把能源的利用率在一定程度上进行了提高。
3.1把预测负荷的准确度进行提高
智能电表的广泛应用及推广,一些大用户能够把近期的一个用电计划利用智能电表上传给供电公司,有的用户是那种分布式的电源,这些用户也可以把自己的用电计划以及发电的数据利用智能电表上传给供电公司。然后供电公司再把用户所上传的计划用电的时间、顺序以及容量当作是预测负荷的一个比较准确的信息,同时还对负荷预测的系统进行自动的干预。这样既能够把负荷预测的一个准确度进行提高,而且还能够在一定程度上把电网的备用容量进行减少,从而能够把电网的经济效益给提高起来。
4.1对故障的分析提供一些有用的依据
一般供电公司对用户的用电情况都是利用智能电表来进行实时监测的,这样能够对异常的状态实行其在线的分析,自动的控制以及动态的跟踪等,从而可以对供电的可靠性进行提高。如果发生了故障的话,可以利用智能电表对其用电记录的异常进行查询,提供一些非常可靠的数据给故障分析。
5.1智能化的一个需求侧管理
一般智能电表基本上都是要采集很多电网的实时运行数据,同时对用电设备的情况、对能源的消耗进行智能化的控制和监测,这样对用户的负荷情况就能够比较详细的进行掌握了,然后再自动的编制用电的方案以及对其进行优化,接着自动的进行实施,对过程进行跟踪,最后自动的去监测以及对效果进行评估,从而能够实现需求侧的智能化的管理目标。
3智能电表在我国的发展前景
智能电网前景范文2
关键词:智能电网;电力技术;系统规划;应用;前景
中图分类号:TM32 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)10-0170-02
由于智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用日趋广泛,这就对智能电网的安全稳定性具有较高要求,突出了智能电网的特殊性及重要性,保证用户使用电能的安全稳定,优质可靠,还要坚持环境可持续发展战略,又能更好的服务与人们的生产生活中,推动人类的进步,除科研人员不断的研究和发掘其潜在价值外,还需要政府政策的有利支持。在国内外的学术和电力技术研究上,智能电网已经成为了重点讨论对象,作为提升电力系统智能化水平的手段,除了能够提高电力系统规划利用率,更能为传统电网的变革和突破起到重要的作用。笔者将在本文中对智能电网在电力技术及电力系统规划中的现状和问题及其发展前景进行深入研究。
1 智能电网的意义
智能电网是在科技文明不断进步的推动作用下,产生的高效率电网系统。智能电网在电力系统中的应用大大提高了电能产量,帮助电力企业解决实际困难。智能电网对电力技术的提高起到了重要作用,智能系统通过计算机控制将电能生产、系统运行与维护控制合并在一个平台上进行管理,减少了许多管理步骤,节省人员管理成本,保证电力系统在一个高效稳定的环境下发展。
利用智能电网的技术手段,可以将电力技术水平提高到一个新的台阶,对电力系统中存在的问题加以补充,对电力系统中出现的故障及时解决,提高能源利用率[1]。使我国电力系统发展与国际电力系统发展接轨。
陈旧的电力程序作为综合性较强、较为复杂的电力系统代表,一直以来沿袭着统一分配的建筑规划和使用分配形式,对涉及到电线、设施、用户统一的管理方式确保电力程序的高质稳定。
2 智能电网的核心技术
2.1 发电储能技术
发电储能技术是智能电网核心技术中的一种,发电和储能是智能电网中不可分割的两个部分,是保证电能输出和输入的关键环节,作好发电储能技术的研究工作,是保证电能正常运转的前提条件[2]。智能电网能够将发电技术和储能技术完美的结合起来,保证发电过程中电能的高质稳定是智能电网介入后不可替代的结果,将生产出的电能有效的分配到千家万户是智能电网的又一个使命。电力系统使用智能电网进行管理后,结合风储能、电磁储能、超导储能等技术手段,更加保障了能输出的稳定。
2.2 稳定的输配电技术
智能电网是较为灵活的网络控制系统路径,且在合理的监督管理和准入协议下,使得电能可以在为输配电系统提供服务。智能电网相当于“综合管理体系”,其普及应用将对提高电能的使用和控制起到积极的作用。使用智能电网可以减少污染,对整个电力系统的运行起着关键性作用[3]。有效管理输配电间能源双向路径流动,确保自我检测、自我诊断、自我保护、自我修复的配套识别系统参与电网管理。控制能源与原有电压相互融合后,由智能电网统一稳定调控融合后接入的电压安全稳定。
2.3 先进的智能调度技术和电子技术的使用
智能电网是一个综合复杂的系统工程,不同的电力调度技术可以在不同的电力需求上发挥各自的优势,将不同的储能介质结合起来,扬长避短,发挥各自的作用,实现混合储备能源的有机结合,并提供最大的能效利用率。通过数据电子技术的调控,实现能源的合理化分配,达到智能电网体系自行治理,自行调控,节约能源的优质高效供电技术。
3 智能电网在电力技术及电力系统中的应用
3.1 自动检查
智能电网的普及与应用在当下的电力系统中的发展趋势逐渐呈现,供电稳定的前提需要电力技术及电力系统作为支持,是电力企业不断追求的工作重点和目标。自动检查是通过互联网信息平台技术进行数据分析与筛选来完成的,人们通过互联网信息通道,结合实时监测数据对电力系统进行控制和自动检查,对电力系统中各个环节存在的问题和隐患做出及时应对和反馈,并将这些情况反馈给计算机终端。供电公司只需保证智能系统的稳定性,将自动检查隐患能力大大提高。
3.2 自动寻找
智能电网利用互联网技术对电力系统实施远程监测,对电力系统中各个环节存在的问题和隐患做出及时应对和反馈,包括对供电线路故障的排查,并将这些情况反馈给计算机终端。在自动寻找的同时,对整个电力系统进行有效监控。为电力系统运营过程中的困难排查提供了技术支持,大大提高了智能电网在电力系统中第一时间解决问题的能力。
3.3 自动求解
智能电网能够对较为复杂的问题进行自动分析,并在第一时间自动选择最优方案传输到计算机,通过网络衔接实现对电力系统管理的调控。实现智能化调度,提高了天电力系统自动化管理程度。运用特殊设备作为承接平台,最终对整个电力系统运营情况同步监测[1]。利用智能电网对电力系统实施监测和管理,不仅可以提高电力系统运营管理质量,还可以节省人力成本,方便管理。
3.4 柔流输电技术
利用智能电网及相应设备的配合使用,通过双向路径控制、电力能源调整、持续供电等多样柔性组网技术,为电网提供较为灵活的交流、直流、交直流混合能源。保证用户使用电能使用的安全稳定,优质可靠,更好的服务于人们的生产生活中去,推动人类的进步[4]。
采用柔流输电就是修改电网输电数据,保证输送电压的稳定;在智能电网质量优化方面,根据不同用户的用电需要,在智能电网启用过程中将电能分为不同的类别,并根据相应类别的特点进行不同的管理模式,使之提供的电源高质稳定,满足不同生产生活需要,做到能源使用最大化。
3.5 高压直流输电技术
在智能电网管理中,通过高压直流输电技术可以提高电能转换效果,例如在电网输电部分,由于电网运作程序较为复杂,想要实现高质稳定输送电能,利用高压直流输电技术保持电压稳定,防止电网因受到干扰被破坏;在电网电源部分,无论直流电流还是交流电流,在变电时,要利用高频变电设备控制电流的使用,经过电网电源的这一处理后,再重新分配到需要的用户中;在电网发电部分,除传统的发电方式外,可利用先进的设备对电网发电的方式进行改变,从而有效提高了电能产量,且完成了电流间的相互转换,降低电能在转换过程中的能量消耗,减少了因此给设备带来的损失,提高电网发电的工作效率和工作质量。
4 结语
目前我国电力系统管理工作效率难以提升,质量、安全问题时有发生以及成本难以控制等问题,而为了解决这一问题,需要引进智能电网管理模式。利用智能电网保证电力系统安全稳定运行是电力行业必须面对的课题。智能电网已经成为了重点讨论对象,作为提升电力系统智能化水平的手段,除了能够提高电力系统规划利用率,更能为传统电网的变革和突破起到重要的作用。最终促使智能电网管理逐渐趋向于科学化和标准化。
参考文献
[1]钟兆欣.智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用探究[J].黑龙江科技信息,2016,05(31):87.
[2]梁志强,黄承霞,朱金,王荣.浅论智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用[J].低碳世界,2016,11(10):32-33.
智能电网前景范文3
关键词:智能电网;继电保护;新技术
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)23-0095-01
随着世界能源危机的加剧,发展新型的智能电网已经成为世界各国关注的热点问题。2009年,我国提出建设“坚强智能电网”的战略规划,加强建设以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的信息化、自动化、互动化的一流电网,也给继电保护技术的发展提出了新的机遇和挑战。
1 智能电网主要特征及其技术支撑体系
智能电网(Smart Grid)与传统电网相比,更加灵活、自愈、清洁,它是高度自动化、信息化、电力潮流和信息量双向流动的电能供应系统。
1.1 智能电网的主要特征
与目前电网的功能相比较,智能电网具有以下特征:
①对外界干扰的快速自愈能力。传统电网在面对突发事件、自然灾害、恐怖袭击时相对脆弱,如2003年的美加大停电,由于网架结构、电网设备和调度、保护控制等方面的原因,从美国克利夫兰开始迅速蔓延为北美历史上最大范围的停电,造成了巨大的经济损失。智能电网具有快速自愈能力,传感器和智能设备可以自动预警,并具有持续监测和自我测试能力。
②较强的预测和抗干扰能力。传统电网在面对干扰时,可以动作于保护跳闸,智能电网则可以独立的识别系统干扰并进行检测分析,可以对干扰实现预测,并进行主动的预防性控制。
③电网能源结构更加优化。传统电网中,以一次不可再生能源为主,含有少量的分布式能源和储能形式,智能电网可以兼容所有的发电和储能形式,支持分布式电源的即插即用,大量清洁能源,包括风电、光伏、潮汐等将接入电网运行。
④透明而灵活的分时电价。传统电网中,电价相对不透明,不可以实现实时定价,用户不能积极参与电网的优化和运行,智能电网由于能够采集充分的电价信息,可以实现分时电价,方案相对灵活。
1.2 智能电网的技术体系
结合上文所述,可以将智能电网的支撑技术总结为六大系统:灵活的网络拓扑系统;高度集成的通信系统;发达的传感和测量系统;新型继电保护系统;快速故障诊断和排除系统;实时运行决策系统。
作为智能电网支撑技术的六大系统之一,继电保护技术领域因智能电网的发展而发生了深刻变革。特高压交直流输电、可再生能源并网、灵活多变的电网运行方式变化、大量电力电子元件应用等新的发展形势,催生了智能电网背景下的继电保护新技术发展。
2 智能电网背景下的继电保护新技术
2.1 适应超高压交直流混联
我国已经成为世界上交直流运行电压等级最高的国家,根据规划,2015年,“三华”同步电网将建设成为“三纵”、“三横”的网架结构,超高压交直流混联对继电保护提出了更高要求。
首先,随着电压等级的升高,在发生故障时,电网的非周期分量衰减逐渐变慢,暂态特性更加复杂,并带来巨大的谐波分量,给保护的互感器传变特性提出更高要求。应用于特高压的互感器要求具有更强的性能,并针对电网特性进行更好的滤波和直流分量处理。
其次,电网暂态特性日益复杂,给继电保护内部使用谐波判据的难度变大,例如,对变压器保护来说,传统的二次谐波制动和波形识别等判据可能失效,内部故障与励磁涌流的区分更加复杂。
此外,高压交直流混联还带来许多新的特殊问题,例如超高压长线路的串联补偿和电容电流问题、同杆双回线路的零序互感和跨线故障问题、交直流互联暂态特性与计算误差问题、高压直流输电控制保护的特殊性问题等,都需要继电保护设备进行特殊处理。
2.2 考虑可再生能源并网
智能电网发展的一个突出特征,就是以风电、光伏、新型储能为代表的新能源的大规模接入。新能源具有清洁、高效、可再生的特点,然而,新能源由于来源不稳定、并网技术不成熟等原因,在接入电网时,可能给电能质量、电网运行、故障电流带来一定影响。
以风电为例,风电接入后给接入点下游电流保护带来助增电流,可能导致保护误动,给接入点上游带来的分支电流影响可能导致电流保护II段拒动,此外,当风机接入点相邻馈线故障时,还存在方向电流,可能导致保护反向误动。此外,风机的接入类型、工作状态、控制策略和故障类型不同,对故障电流产生的影响也不同,电网的潮流分布和短路电流特征更加复杂,有风电接入的继电保护装置必须考虑这些变化并在判据中加以优化,使得保护既能够适应单向潮流,又能够适应双向潮流的影响。
2.3 大量电力电子元件应用
随着智能电网建设的不断深入,大量电力电子元件应用也日益增多,如无功补偿器、可控串补、潮流控制器、换流器等,电力电子元件的应用有利于改进电能质量、提升控制策略的灵活性,但与此同时,也给电网运行特性带来了质的变化。
电力电子器件具有较高的开关频率,在系统中将产生大量的谐波,此外,FACTS元件在风能、光伏并网、直流输电等中的应用,还存在继电保护设备与电网控制策略协调的问题,继电保护装置设计时,必须考虑电力电子元件带来的谐波影响,尤其是直流线路中,行波保护作为直流线路的主保护,受到接线方式、波速和FACTS元件特性影响,依然存在行波信号不确定的问题。
2.4 定值配合式保护有待改进
智能电网背景下,灵活多变的网络拓扑和系统运行方式使得很多传统保护的缺点暴露,不再适应电网发展。目前,以光纤电流差动为代表的主保护依然是电力系统主流的保护方法,然而,很多传统的后备保护表现出了较大的局限性。主要体现在以下几个方面:
首先,后备保护与系统的整定和配合比较复杂,为了确保后备保护的可靠性,常常需要牺牲其选择性和灵敏性,导致后备保护的动作时间过长。其次,后备保护对系统运行方式变化的适应性较差,对于智能电网下运行方式的灵活变化带来的电网潮流改变,经常不能很好的区分,导致越级跳闸或拒动。
2.5 广域保护的发展和应用
广域保护是近年来继电保护技术的研究热点,它改变了传统继电保护仅能利用单端量和双端量的现状,能够通过高速、实时、准确的信息通信,采集多点和多类型信息,从而实现对保护的开放/闭锁,以及相关的逻辑判别,并动作于告警或跳闸。
广域保护具有集中式、IED分布式、站域集中和分布相配合的三种模式,由于对故障的检测更加全面,所以,广域保护能够更好的适应系统运行方式的变化,降低继电保护装置对定值整定的依赖,并有利于提升系统躲过负荷和振荡等异常情况的能力,由于广域保护采集的量相对较多,信息交互时间较长,所以保护的快速性很难达到主保护要求,但可以较好的承担后备保护的功能,或充当第二套主保护。
3 结 语
作为电网运行的第一道防线,继电保护和安全自动装置在智能电网发展背景下,也在不断探索与进步。新能源的开发利用、特高压交直流混联、电力电子元件应用成为智能电网的突出特征,智能电网背景下的继电保护技术,依然存在巨大的发展空间。
参考文献:
[1] 邵宝珠,王优胤,宋丹.智能电网对继电保护发展的影响[J].东北电力技术,2009,(33).
智能电网前景范文4
关键词:智能电网;电力技术;电力系统
中图分类号:U665.12文献标识码: A 文章编号:
当今社会,可用能源面临短缺,可持续发展成为社会发展的主流,对电力技术有更高更好的要求:电力洁净、电力高效、零排量。这样的情况下,智能电网作为一种新的电力技术,能够使用当今市场发展的需求,极具市场前景。智能电网更为可靠、安全、高效、经济,正逐步成为现代电网的主流。本文就通过对智能电网概念、特征、先进技术和智能化所在这些方面的基本阐述,来探讨智能电网在电力技术及电力系统规划中的作用。
1.智能电网的概念
2005年,坎贝尔发明了一种技术,利用的是(Swarm)群体行为原理使大楼里
的电器互相协调,减少大楼在用电高峰期的用电量。智能电网由此出现。坎贝尔还发明了一种无线控制器,使大楼的各个电器相连并实现有效控制,自此揭开了智能电网时代的序幕。智能电网又名“未来电网”,是指将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和自动控制技术与能源电力技术等这些先进的技术和电网基础设施集成的一种新型现代化电网。
2.智能电网的特征
智能电网具有自愈、互动、兼容、经济、协调、高效、集成、绿色、优质的特征。其具体表现如下:自愈是指现代化的电网在电力供应方面能不断发现自身的故障或问题,做到及时纠正和控制,快速解决,减少停电时间,降低经济损失,最终保证供电质量。互动是指为了达到双方相互适应,在现代化的电网中,智能电网可以实现“双向交流、双向通信”,各电力用户可以明确看到电费的价格,用户根据实际情况选择符合自身实际情况的供电方案及价格。兼容是指现代化电网允许即插即用的和电能储存设备及可再生能源等任何电源相连接,具有很强的兼容性。高效是指智能电网采用了很多先进技术和监控技术,降低成本、增加效益、实现高效。绿色是智能电网的突出特征,指智能电网通过利用绿色能源、洁净能源、再生能源来降低环境污染,缓解巨大的能源消耗问题。除此之外,在电网的建设初期就彻底将安全性考虑进去。现代化的电网更适应计算机、数据库和自动化生产的要求,且智能电网支持地方性革新和持续的全国易。
3.智能电网的先进技术
3.1高速双向通信技术
智能电网通过采用高速双向通信技术坚持不断地自我监测和校正,用先进的信息技术实现自愈。这种高速双向通信技术设计不同的电子设备,如智能表针、控制中心、电力电子控制器及用户间网络化的通信等,利用这些智能电子设备实现网络化通信,同时还可以坚持监测各种干扰,避免扩大事故,提高对电网的驾驭能力以及服务水平。
3.2发电和储能技术
发电环节是可以减少排量的,所以智能电网使用风电水电等多种新型能源来进行分布式发电和储能,对改善环境有很大的帮助,尤其是温室效应问题。分布式发电技术有风力发电技术、地热发电技术、生物质发电技术等。分布式储能有电磁储能和超导储能等。由于可以缓解能源供给不平衡,提高供电安全,所以被广泛应用。
3.3智能固态表针
取消传统的电磁表计,智能电网采用智能固态表针,智能表针有很多功能,不仅能够使电力公司与用户进行双向通信,而且除计量每天多时段的电力使用情况和电费价格外,还能储存高峰电力价格信号。还能让用户自行根据费率政策编制时刻表,自动控制内部电力使用情况。
3.4智能调度技术
智能调度技术是智能电网中最关键最重要的技术,可以全面进行资源优质化配置,高效调度,科学决策管理,预防大面积的连锁故障,真正实现调度的智能化。
3.5 FACTS 装置应用
智能电网通过采用新技术,如电子电力技术、大容量储能技术、超导技术,与负荷特性寻求平衡点来提高电能质量。通过改造和应用各种先进设备来提高电网输送容量。另外要利用新的网络结构在配电系统中引进新的电源及储能设备。
3.6输配电技术
高温超导输电技术和特高压输电技术都属于输配电技术。高温超导输电技术利用高温超导体材料的特性,和常规技术比有污染小、损耗小的特点。特高压输电技术可以实现大功率、远距离输电,大大提升输电能力,实现远距离电力系统的相互连接。
4.智能化
智能电网正是由于应用了以上所提到的先进技术,才使其充分表现出智能化。可控制、可实时分析和决策、自愈、制动优化调整等等,其中实时分析和决策就是指通过分析信息及数据进行智能化决策。
5.智能化电网在电力技术及电力规划中的作用
5.1智能化电网在电力规划中的意义
由于我国有线线路规划不到位、不细致、不全面,有的新建线路在较短时间内出现超负荷。导致电网建设工程质量无法保证,留下了很大的安全隐患。除此之外,我国电网与电源不协调发展的矛盾在当今社会资源锐减的情况下愈演愈烈,同时,我国互联网电力输送能力严重不足,资源供给不平衡,大电网的优越性得不到发挥。再次就是电网难以满足大容量、远距离输电的需要,所以电网规划在电力系统中很重要。
5.2智能化电网的优点
智能电网能够实现双向通信,数据整合的智能互动;遇到电力供应高峰之时,及时调度,平衡电力供应缺口;能够将新型可替代能源接入,实现分布式能源管理;还可以提高供电效率、供电质量得到改善,供电效率提高;智能电表作为互联网路由器推动电力部门,进行通信、宽带业务或传播电视信号。
5.3智能化电网的作用
智能电网利用新型的、洁净的、可再生的资源间歇性发电,符合当今社会的可持续发展,与当今时代倡导的低碳生活相辅,用最低的成本创作最大的功能。在未来社会的发展中,有望实现智能电网与电信、电视等的统一,具有很大的发展前景。
6.总结
智能电网的发展是全球工业和信息业的新产业革命、技术革命和管理革命,是电网发展的新前景。以此为基础建设中国特色的智能电网,制定高起点的电网现代化发展战略,是发展前景也是目前的奋斗目标。
参考文献
[1]刘骥,黄围方,徐石明.智能电网状态监测的发展 [J].电力建设.2009,30(7):1-3.
智能电网前景范文5
1 智能配电网大数据理论
随着信息技术的发展,电力系统也在不断地走向智能化发展的道路,智能的变电站、智能的电表,以及实时性的电力监测系统都在不断地涌现,共同组成了一个智能配电网的大数据应用时代。智能配电网融合了大量数据信息,使电力系统能够自动化、智能化发展,根据数据信息的来源情况的不同,能够将智能配电网中的大数据分成电力系统发电数据、电力系统运行的数据和电力系统外界的数据,所有数据共同作用,保证了智能配电网的正常运行。
智能配电网大数据的特点有很多,其中有数据的来源非常广的特点,而且各数据之间的关系比较复杂,数据间的结构多样变化,而且数据生产的速度非常快,这些都是智能配电网大数据的特点。根据智能配电网大数据的特点,使得智能配电网大数据的体积十分庞大,信息量十分丰富,不过智能配电网中大数据的处理过程变得十分困难,智能配电网中的数据主要来自各相关配电的设备、智能的电表,或者说是机动汽车内的GPS系统[1]。不同数据之间的生产方式也不尽相同,随着智能配电网大数据系统的不断发展与应用,许多的数据还可以由图像、视频和语音等不是文本型的数据构成,所以需要寻找适合各种数据管理的大数据应用技术。
2 智能配电网大数据应用需求分析
在我国智能配电网大数据的整体应用需求分析中,电力系统的正常运行工作、用电策略的营销工作,以及社会互联网信息的数据管理,都可以产生许多的应用需求,从而促进新技术手段的产生,还可以优化电力系统的运行方式,进而降低了电力系统管理的成本,对提升电力企业的经济效益具有重要意义,与此同时还能够有效地提高电力系统的综合服务性水平。智能配电网大数据应用中主要包括了配电网的运营以及整体规划服务,并且对客户的用电进行了相应的服务和管理,这些对大数据的应用需求必须要涵盖各电力系统运营环节中的信息数据,还有客户的用电数据以及电力营销数据的信息等,综合管理智能配电网中供电环节的所有数据,可以在最大程度上发挥大数据的价值[2]。电力系统和用电用户都是重要的组成部分,电力系统内部要不断地提高综合管理水平,加强对用电客户的服务性水平,通过对用电数据的总结可以让政府了解到当地的经济发展情况,从而为电力系统发展提供更多的政策扶持,对电力系统进行合理的规划发展,加强分布式电源的接入,对充电设备进行合理的布局规划等[3]。
3 智能配电网大数据应用场景分析
3.1 用电行为分析
智能配电网大数据的应用场景之一是针对客户的用电行为进行分析,了解客户的用电模式,深层次地了解到客户的用电行为产生的具体原因。首先要对收集到的用电数据进行聚合管理,使用数据收集、储存以及大数据处理技术,整合客户的用电数据,还要考虑到客户的服务性数据等,综合考虑当地的人口、地理、以及天气环境数据的收集,将所有的数据统一地综合为一体,思考各数据之间的内在联系。下一步对客户用电的行为模式进行分析,总结出客户的用电规律,对客户的用电负荷、用电电量、电费情况,以及当地的电价价格数据建立一个综合性的用电行为系统模型,在不一样的专业视角上面,整体而又全面性地刻画出客户的用电行为模式,综合利用各数据信息技术论文,将用电行为相类似的客户综合起来,加强了对客户用电行为模式的理解[4]。
3.2 用电行为理解
正因为影响客户用电行为的原因有很多,需要综合考虑时间上、空间上以及客户的用电类型上的区别,因此可以深度讨论各数据因素与客户用电行为之间的内在联系。在深刻地了解客户的用电行为后,可以科学地掌握客户的用电规律,进而对客户的用电需求进行管理,下一步可以对用电负荷进行预测,对智能配电网的运行管理具有重要意义,了解客户的用电需求,可以为客户提供更好的配电服务。
3.3 用电负荷预测
对用电负荷进行预测在智能配电网大数据的应用管理中具有重要的意义,负荷预测是整个智能配电网用电调度计划、配电市场交易、智能配电网规划的重要基础,与此同时,负荷预测为智能配电网的运行管理和智能配电网的整体规划等提供了数据依据,可以说,负荷预测直接关系着智能配电网的安全运行,负荷预测可以影响到智能配电网规划当中所有的配电电源的安全布置点,还可以对配电目标网架的整体结构和规模进行调整。因此,在智能配电网大数据应用的场景分析中,有关专家和学者还可以建立一个新型的负荷预测模型,从而提高负荷预测的精度。用电负荷的变化是具有一定的周期性的,但是这种周期性又受到其他数据的影响制约,而且用电负荷本身也有着不断变化的特点,从而使得负荷预测的精确性存在一定程度上的误差,在智能配电网大数据应用的环境背景下,配电电源的形式变得更加多样化,电力系统和用电客户之间可以互相控制并且进行互动管理,提高了负荷预测的可能性[5]。
负荷变化规律是提高负荷预测的主要手段,而负荷数据是基础,负荷数据主要分为实时性的负荷数据和历史性的负荷数据,而实时性的负荷数据是当时电力系统电量负荷的实际值,而历史性的负荷数据则是指电力系统负荷中的历史数据值,通过对历史性的负荷数据来研究负荷的变化趋势,对于客户的负荷数据,可以分别进行研究分析,通过对负荷数据的分析可以更好地掌握负荷的需求量以及负荷的变化特点。
而天气变化的数据也可以影响到客户的用电行为,在负荷预测管理中,还要综合考虑天气变化的数据,天气数据通常包括当地的气压、湿度、温度、风力以及降雨量,将天气数据与负荷预测结果进行分析,而除了天气数据外,人口数据以及市场经济的变化数据都可能会对负荷预测的结果产生数据影响。根据负荷数据预测的对象不同,可以分为系统负荷预测、母线负荷预测以及空间负荷预测等,而按照预测时间长度的不同,还可以分为短期、中期和长期负荷预测。智能配电网大数据应用的场景分析中为负荷数据、气象数据以及地理信息各数据建立了不同类型的模型,通常采用大数据分析和预测的方法,进而对智能配电网大数据负荷进行预算管理,将负荷预算的结果应用到智能配电网的规划当中。
3.4 智能配电网运行情况的评估
以大数据技术在智能配电网中的应用为基础,可以对智能配电网进行安全性的评估,对发电的频率、各环节点的电压水平以及主要线路的负荷水平进行评估管理,考虑智能配电网供电的容载比,从而提高各线路间负荷的转移能力,当出现供电不足的情况时,要根据负荷的能力来改变电压负荷,进行甩负荷管理。在对智能配电网的可靠性管理评估过程中,可以对配电网各方面的综合因素进行考虑,改进了负荷点的故障率,减少了电力系统停电的频率,并对电压的波动以及闪变等情况进行了调整,实现了大数据在智能配电网应用场景中的探索工作。
4 大数据在智能配电网的应用前景
大数据在智能配电网的应用中具有非常广阔的发展前景,用电预测以及协同调度方面都可以影响智能配电网的发展前景,精确的用电负荷预测对智能配电网的发展规划具有重要意义。要在未来的发展规划里,进一步完善并规划智能配电网的数据管理体系,完善数据一体化应用系统,并且要加快提高智能配电网大数据的数据质量以及各数据之间的融合程度,从而扩大各数据之间的融合范围,在智能配电网的在其他方面共同开展大数据应用[6]。
综合智能配电网各方面大数据的应用需求,构建适合智能配电网的大数据应用框架,结合电力系统内部和外部的所有信息数据,建立智能配电网数据系统, 在大数据处理中,整合数据的储存、整体和分析工作,使得大数据系统中的数据保存具有一定的安全性,使大数据支持智能配电网中的各项应用。
5 结语
智能配电网是大数据应用的重要场景,随着智能配电网的不断发展,有大量数据需要监测管理,尤其是客户的用电行为分析和理解以及负荷预测的数据监控,如何处理这些监测到的数据已经成为了智能配电网大数据应用管理的主要内容,科学采用大数据应用技术,可以提高电力系统的发展水平,进而提升整个电力系统的经营效益,针对大数据在智能配电网中的应用需求,设计合理的应用场景,使智能配电网的发展前景变得更加广阔。
参考文献
[1] 王继业,季知祥,史梦洁,等.智能配用电大数据需求分析与应用研究[J].中国电机工程学报,2015,35(8):1829-1836.
智能电网前景范文6
关键词:智能电网;智能调度系统;电力电网
中图分类号:TM73 文献标识码:A
电力电网调度系统对电力系统而言是至关重要的,在电力系统初具雏形时,由于科技落后,电力电网调度系统不是智能的,是由工作人员通过打电话的方法了解各个电力站的运行状况,如果发现电力站的运行发生异常状况,就会凭借工作人员的经验,对发生的异常状况进行处理。现如今,科技水平不断发展,自动化技术也不断地更新,电力电网的智能调度系统在电力系统中也得到了应用,并取得了一定的成效。与传统电网系统相比,电力电网的智能调度系统不是孤立存在的,它是一个实时动态的系统,可以有效地进行分析和调控电力系统,当电力站发生故障时,电力电网的智能调度系统可以更加精准和及时地对故障分析和处理,更加快捷方便,可以更全面地了解电力电网的运行状况。
一、电力电网智能调度系统概述
(一)电网调度系统自动化的现状和前景
在科学技术不断发展的今天,电网调度系统已由最初单纯获取电力系统的数据转换为全面了解电力电网的运行状况,成为了能量管理系统。虽然我国科学技术水平在不断的发展,但是技术理论仍然不是很先进,导致电网调度系统的自动化和智能化程度仍然不是很高。因此,如何更好地运用现代科学技术,完善电力电网的智能调度系统,使电力电网的智能调度系统更加高效便捷,实现真正的智能,这将是电力系统的未来趋势。
(二)电力电网系统智能调度的概念
电力电网系统智能调度就是指调度系统可以对电力系统的电网的每个状态进行自动获取,综合了解其中的变化,协助电力调度员的管理,使电力调度员操作更加便捷精准,便于获取最好的方案,从而保证电网的安全运作。电力电网系统智能调度系统的功能不单单是基础的电力系统的稳态分析,在电力系统发生突如其来的故障时还应该具有一定的分析功能,可以及时帮助电力调度员解决故障,并且还应该可以兼容日益发展的运行系统。新型的电力电网系统智能系统比如今使用于电力系统中的调度系统更加复杂,更加庞大。新型的电力电网系统智能系统不单单需要电力系统中各个系统相互独立,却有相互统一,各个系统间可以互相帮助,除此之外,还要求新型的电力电网系统智能系统有兼容第三方软件的能力,该系统的最终构架应该是一种开放式的软件体系。
二、 人工智能在电网调度系统中的应用
(一)人工智能的概念
人工智能又名机器智能,融合了计算机科学、数理逻辑、控制论、信息论、神经生物学以及语言学等多门学科的知识理论,最终发展而成的一门综合性学科。人工智能的主要目标就是运用人类的智慧,使计算机系统日益的先进,逐渐使计算机系统表现出人类的一些基本智能行为。科学家进行了大量的科研实验,实验结果表明,人工智能技术发展的速度也越来越快,已经广泛地应用与各行各业,并发挥了显著的效果。不可否认,人工智能必将是未来的发展趋势。
(二)人工智能系统方法分类
二十世纪八十年代初,人工智能技术刚刚崛起,不断地应用于电力系统以及电力系统的相关行业中,主要原因如下:
1电力系统在当时那个年代就已经拥有了很大的规模,数据处理十分的繁琐,并且系统要求动态实时性,凭借当时的计算机水平根本没有办法快速获取计算结果,严重拖累了电力系统的工作效率。
2电力系统的非线性根本没有办法凭借当时的计算机水平建立出精确的线性数学模型。
3由于当时科学技术水平不是很发达,大多数人对电力系统不是十分了解最终导致电力系统行业中存在很多模棱两可的问题。
4由于当时科学技术水平不是很发达,很多电力系统的专家只能根据自己的经验对电力系统进行分析,根本无法运用精确的数学进行描述。与传统的计算不同,人工智能算法是以解决知识中所存在的问题的方法为基础,解决了传统计算方法的缺点。因此,人工智能应用于实际的电力系统中是十分必要的。
(三)人工智能在电网调度系统中的应用以及方法:
1 专家系统
在二十世纪六十年代,专家系统作为人工智能在电网调度系统中的应用的重要分支开始兴起,专家系统顾名思义,这个系统拥有极其接近人类思维模式的智能系统,可以很好地进行分析和推理,就犹如一些拥有丰富经验和渊博知识的专家,在特定的区域里凭借区域内固有的数据库对问题进行合理的分析,最终提出适当的问题解决方案。在专家系统应用于电力电网调度系统中,应该包括电网的管理、对电力系统进行综合的监测作用、对故障进行分析并及时提供解决意见等。
2 人工神经网络
人工神经网络顾名思义,就是一种类似于人类大脑的神经网络,人工神经网络可以对给与的信息进行适当合理的分析,并且处理,最终演变成数学模型,人工神经网络的本身就是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是一种逻辑表达方式。人工智能神经网络与人类的大脑十分相似,具有一定的自学和联想能力,可以快速地根据特定的规律推算出大致的结果。人工神经网络已经广泛应用于人工电力电网系统的动态控制与诊断、状态数据估计等很多的相关领域,并取得了一定的成效,而其中的人工神经网络的预测估计分析技术已经十分的完善。
3 遗传算法
遗传算法就是根据达尔文生物种族进化论中遗传机制和自然选择学机理的生物进化过程进行模拟最终获取相应的计算模型,遗传算法可以通过模拟自然进化过程分析获取最好的解决方案。具体方法如下:
(1)选取一定数量的候选集。
(2)根据一定的条件,计算出这些候选集的应用范围。
(3)根据计算所得的应用范围适来确定符合应用范围的候选集。
(4)加工处理符合应用范围的候选集,最终形成新的候选集。
在整个遗传学算法中,达尔文自然选择学机理中的“适者生存”一直贯穿始终,遗传算法凭借自身十分优异的计算和处理功能,已经广泛地应用于电力电网系统中。
4 Agent技术
Agent技术是一种智能计算实体,在分布式系统中拥有灵活性、主动性、反应性、交互性和自主性。Agent体系结构是一种自主行为实体,单纯凭借现今的计算机水平,很难准确对Agent体系结构进行描述,其大略可分为三种类型,是混合式体系结构、反应式体系结构和审慎式体系结构。如今,反应式体系结构是其中主要的研究对象,事件处理系统、方法集合和内部状态集组成了反应式体系结构。具备良好适应性和开放性的Agent技术作为在新一代调度自动化系统,发展前景不可小视。
对于同类发电机组而言,综合考量其安全性能、经济效益和环保指标等要素,可以分别表示出机组的可靠性能R、经济效益标准E、环境标准D,以及热电比例H,依次用a表示其权值。那么可以得出:I=a*(R+E+D+H),其中每个权值的和为1。
设定机组工作的经济程度与出力之间的关系为函数E(P),那么用来指代系统经济性能的公式可以表示成:E=E(P max)/ P max。
系统的环保性指标可以用单位排放的污染气体总量来表示;系统的热电比是将单位出力表示为热量数值,设定热电之间转化的关系函数H(P),那么可以得出:H=H(P max)/ P max。
(四)Agent技术的发展前景
分布式的Agent技术就是将能量管理系统模块封装成Agent,使智能电网调度拥有更强的自治性和可移植性,从而在一定程度上解决了智能电网调度的一些问题。现如今,学者对人工智能技术不断深入地研究,从而使其更加广泛地应用于电力系统中,并取得了一定的效果。在科学技术不断发展的背景下,Agent技术一定会拥有更广阔的前景。
三、 国内外电力电网智能调度系统的研究现状
在二十世纪九十年代,Dy-Liacco作为“现代能量控制中心”概念的创始人,十分全面地论述建立了电力电网智能调度系统的文献,在文中提到想要解决电力系统中存在的一些问题,应该用智能机器调度员替代人工调度员,除此之外,文中还提到要综合仿真培训和自动学习等功能,从而使电力电网自动运行。在我国,卢强院士最先提出了“数字电力系统”的概念,主要讲诉的是正常情况下电力电网智能调度系统对电力系统的监管的分析的功能等;华北电力大学的杨以涵教授则带领自己的科研组进行电力系统的研究,基于“数字电力系统”的概念,分析电力系统中电网会出现的故障,以及安全方面等进行了探讨,最终形成了建立以分析和解决电网故障的“调度机器人”的思维模式。
结语
综上所述,电力电网调度系统对电力系统而言是至关重要的,电力电网的智能调度系统是一个实时动态的系统,可以有效地进行分析和调控电力系统,当电力站发生故障时,电力电网的智能调度系统可以更加精准和及时地对故障分析和处理,更加快捷方便,可以更全面地了解电力电网的运行状况。本文对电力电网智能调度系统做了简单的介绍,对电力电网智能调度系统的具体应用进行了探讨,希望本文可以给相关电力电网工作者甚至是研究者带来一定的参考作用,使电力电网的智能调度系统更加完善,可以更好地应用于电力系统中。
参考文献
[1]狄以伟.面向未来智能电网的智能调度研究[D].济南:山东大学,2010.