智能電網發展前景范文
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一、引言
智能電網即以物理電網為基礎, 將現代先進的傳感測量技術、 通訊技術、 信息技術、 計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。它以滿足用戶對電力的需求和優化資源配置、 確保電力供應的安全性、 可靠性和經濟性、 滿足環保約束、 保證電能質量、 適應電力市場化發展等為目的,實現對用戶可靠、 經濟、 清潔、 互動的電力供應和增值服務。伴隨著世界范圍內的推動智慧城市建設,智慧電網的建設發展,是各國重點研究與投資的領域,綠色、環保、智慧的能源使用是未來發展趨勢!各國政府都針對本國智慧電網建設規劃未來發展綱要。
二、智能電網的特點
1、堅強。在電網發生大擾動和故障時,仍能保持對用戶的供電能力,而不發生大面積停電事故;在自然災害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網的安全運行;具有確保電力信息安全的能力。
2、自愈。具有實時、在線和連續的安全評估和分析能力,強大的預警和預防控制能力,以及自動故障診斷、故障隔離和系統自我恢復的能力。
3、兼容。支持可再生能源的有序、合理接入,適應分布式電源和微電網的接入,能夠實現與用戶的交互和高效互動,滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務。
4、經濟。支持電力市場運營和電力交易的有效開展,實現資源的優化配置,降低電網損耗,提高能源利用效率。
5、集成。實現電網信息的高度集成和共享,采用統一的平臺和模型,實現標準化、規范化和精益化管理。
6、優化。優化資產的利用,降低投資成本和運行維護成本。
7、協調。實現電力系統標準化、規范化、精細化管理,進一步促進電力市場化。
三、國內外的研究發展現狀
1、國外研究發展現狀
歐美各國對智能電網的研究開展較早,且已形成強大的研究群體。美國主要關注電力網絡基礎架構的升級更新,同時最大限度地利用信息技術,實現系統智能對人工的替代。以信息化投入帶動當前緊迫問題的解決,促進經濟復蘇,同時又著眼于長遠國家競爭力的提升。僅就能源利用而言,智能電網和智能建筑是開源節流的兩方面。據估計,現代化的數字電網將使美國能耗降低10%,溫室氣體排放量減少25%,并節省800億美元新建電廠的費用??梢哉f,“能源效率和能源節約是未來能源發展的關鍵,智能電網技術將更好地管理、節約和監控能源使用。
歐洲:在歐洲,電力發展模式向分布式發電、交互式供電等方向過度,智能電網的應用更加強調環境保護和可再生能源發電的發展,這是引領國際電網發展的另一大趨勢,目前,各大等紛紛搶灘歐洲電網云計算市場。
日本:日本智能電網的重點領域是新能源領域。日本智能電網提倡“能源信息化概念”,除了注重大規模的輸電網智能化外,更加注重家庭與社區的高效率用電問題,重視開發家電對電力與能源消費的“可視化”控制體系和電力信息傳送控制平臺。
2、國內研究發展現狀
我國的智能電網與西方國家有所不同, 是建立在特高壓建設基礎上的堅強 的智能電網。中國式智能電網將以特高壓電網為主干網架,利用先進的通信信息和控制技術, 構建以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的智能 電網。其特征將包括在技 術上實現信息化、數字化、自動化和互動化, 同時在管理上 實現集團化、集約化、精益化、標準化。國家電網公司公布,將分三個階段推動堅強智能電網的建設: 2009年2010 年為規劃試點階段, 重點開展堅強智能電網發展規劃工作, 制定技術和管理 標準, 開展關鍵技術研發和設備研制, 及各環節試點工作; 2011 年至2 015 年為全面建設階段, 加快特高壓電網和城鄉配電網建設, 初步形成智能電網運行控制和互動服務體系, 關鍵技術和裝備實現 重大突破和廣泛應用; 2016年至2020年為引領提升階段, 全面建 成統一的堅強智能電網技術和裝備全面達到國際先進水平。
四、促進智能電網的發展方向措施
1、網絡化
局域網技術的應用, 意味著在家庭用電, 用戶行為方面的重大改變。開發可以傳達用戶實時用電需求的技術, 可以幫助降低高峰用電量。智能電網與家用局域網、互聯網對接后,用戶的各種要求可以通過需求響應得到滿足。電力公司也可以提供各種增值服務, 提高服務質量。
2、智能化
隨著自動化、電壓無功控制、云計算等技術在電網的應用與發展,分散式智能化已經出現, 并將進一步發展。同時, 電網應用等相關技術也將幫助智能電網增強運行能力。
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[關鍵詞]智能電網 發展前景 三步走
智能電網作為21世紀電力系統的重要發展與創新,其發展趨勢具有不可逆轉性。特別是近些年來,在經濟、能源、環保、市場改革等多重壓力的推動下,我國初步進入智能電網時代,一時間智能電網成為炙手可熱的專業技術名詞。對我國智能電網的發展進行分析與展望,益成為我國電力系統發展的方向。
一、智能電網的含義與特性
智能電網的基礎,是由發電、輸電、用電、配電等基礎設施與先進的通信、信息化、計算機、測量控制技術進行高度結合,進而實現電網的智能化發展,形成了新型的智能電網。智能電網的本質是替代能源與能源的兼容利用,包括電信流與信息流的自由流動、其他網絡的接互。并具有安全性、兼容性、優質性、自愈性、協調性、高效性以及交互性等重要特性。
二、具有中國特色的智能電網建設
智能電網進入中國電力系統以來產生了顯著的變化,且獨具中國特色,將特高壓電網作為智能電網的骨干網架,并將各級電網發展較為協調的堅強電網作為基礎,再加入先進的信息、控制及通信技術,進而構建“堅強智能化的電網”,以實現電網的自動化、信息化和互動化的電網發展。
具有“中國特色的智能電網”在六大“發輸變配調用 ”環節的主要應用技術包括:發電、輸電、配電以及用電。其中發電為分布式電源、風電、光伏和接入;輸電包括互濟、特高壓、超導和網架;配電為微網、先進的電表網絡設施、虛擬電廠以及需求側響應;用電為智能電器、電動汽車、用電自動控制、儲能技術。
三、具有中國特色的智能電網發展現狀
1.我國智能電網的歷史發展進程
華東電網公司為了更好地提升電網安全性,在2007年初啟動了可行性較高的智能互動電網研究項目,實行統一的信息平臺和高級調動中心等智能電網試點工程。
華北公司也在次年進行了有關智能電網的研究與建設,并致力于電力系統智能調動體系的打造、智能電網信息架構的建設以及有關清潔能源關鍵技術的研發工作,為我國的智能電網建設奠定了良好的技術與信息基礎。
此后,國家電網于2009 年初啟動了一系列智能電網相關課題研究,并確定了明確的發展目標、實施計劃和技術框架體系等。尤其是2009年的5月,國家電網提出了“堅強智能電網”的重要發展內涵,該內容以堅強網架為基礎,建設信息支撐平臺,利用智能控制手段使經濟高效、透明開放、堅強可靠、友好互動、清潔環保的現代化智能電網建設得到了進一步的發展。同時,其電壓涵蓋范圍廣,已初步實現了“電力流、業務流和信息流”的高度融合。
而2010 年我國在具體的智能電網建設部署上,已基本實現了智能電網的調度技術支持系統、電動汽車的充電設施、智能變電站、多網融合和用電信息采集系統五大試點工程建設并取得了重大突破。
于此同時,2011年我國進入到智能電網全面建設階段,大力推進居民智能用電、電動汽車的充電設施、新能源接納、示范工程的發展,益成為智能電網發展的基本任務目標。
2.堅強智能電網的發展戰略的實施
國家電網公司將堅強智能電網的發展戰略分為三大實施階段:第一,(2009-2010)試點規劃階段,該階段主要以開展規劃和關鍵技術研發、制定技術與管理標準、進行設備研制等各環節的試點工作;第二,(2011-2015)實施全面建設的階段,并加快城鄉的配電網建設和特高壓電網的建設,使智能電網進入初步運行狀態與互動服務體系,實現裝備與關鍵技術重大突破與廣泛應用。第三,(2016-2020)完善和提升階段,堅強智能電網基本建成,提高電網資源配置能力、運行效率、安全水平、電網與電源以及用戶的互動性。
此外,“一特四大”也是國家電網提出的新的電網發展戰略。首先通過特高壓電網的發展,使大型的水電、煤礦、核電以及其他可再生的能源基地實現集約化的開發,借此加速太陽能與風能等新能源的發展,從根本上解決能源緊張問題的重要戰略措施。同時,依托大型能源基地,進行 1000 千伏和±800 千伏交流與直流特高壓電網建設,實現電力的"高速公路"建設。
最后,堅強電網以各級電網的協調發展和特高壓電網的骨干網架為基礎建設,實現以自動化、信息化、互動化、數字化為主要特征的具有高度自主創新能力,并領先國際的具有中國特色的堅強智能電網。
3.展望我國的智能電網發展前景
智能電網既是電力系統的全面變革,也是技術的發展與創新,它囊括了巨額投資、國家能源戰略、電力監管、技術標準、多行業協同發展的電力市場以及電價政策等相關問題。因此,將智能電網的發展上升到國家層面,并從國家的層面上實施有效第地協調與管理,使其得到不同層面的支持尤為重要。全面快速的開展基礎性研究,并認識到我國未來能源與電力行業重要的發展趨勢,對我國電力領域與未來能源的重大需求進行分析。借此實現對智能電網領域中存在的重大科學問題的梳理、創新、研發、支撐我國智能電網領域的關鍵技術。以自主科研創新為主,廣泛開展國際間的交流與合作,充分把握有關智能電網發展的主動權和話語權。并充分發揮我國智能電網對產業經濟的集聚、輻射與拉動效應,為社會和人民提供更加清潔、便利、安全、低廉的電能。
四、結束語
智能電網作為科技創新與電力系統不斷發展的產物,早已成為我國重要的能源應用系統之一。可以說對智能電網的深入研究與發展,不僅有利于我國能源實現可續持續發展戰略,更有利于我國國民經濟的發展,人民生存環境的保護。
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1電網智能輸電方面
應用于控制調度、傳輸數據、繼電保護等方面的電力通訊技術,既包括輸電、視化的監測以及安全預警等方面,隨著用電需求量的不斷增加,以及發電機發電能力的提高,給輸電線路的可靠性提出了高標準要求。在實現遠程輸電過程中雖然需要消耗的電能巨大,但是通過對跨區域輸電裝備的調整,遠程輸送電能的能力逐漸加強。通過使用科學合理的通訊方式,來滿足智能化電網中高壓骨干網架的構建,促進我國電力工業的優化。對于電力通訊的調度需要對其進行實時預警、和節能電量采集等,采用遠距離、低消耗、高效率的方式使電力通訊的輸電方面在智能化電網中更廣泛的應用。
2電力通訊在智能化電網中的背景
電力通訊以傳輸、交換、接收等形式,作為智能電網的神經系統,建設智能化的智能化的設備,在對于智能電網建設與設計方面高壓電網與電子原件存在密切聯系。對于經濟發展突飛猛進的現代社會背景下,節能減排、綠色環保成為人們極為關注的問題。電力載波、微波通信是我國在電力通信發展初期主要采用的方式,由于對電力需求、電力系統的不斷增加,我們所采用的電力系統的容載量不斷擴大。光纖通信作為當今社會的基礎網絡,已基本覆蓋來自“四面八方”的通信傳輸網以及各級變電站。從明線、同軸電纜到光線傳輸,從橫、到程控交換到數字通信,電力通訊以成為智能化電網的神經中樞以及業務交流的基礎。
3智能化電網中的電力通訊的發展道路
為保證電網能夠安全可靠的運轉,智能化電網中的電力通訊技術支撐起體系、發展基礎設施體系、應用體系,對于輸電線和電力線的信息傳輸需要提高焦點監測的技術以及線路壽命管理。為了實現標準化、數字化、狀態化、網絡化等的網絡支撐,需要對輸電線路狀態監控予以支持、對于線路安全體系的建立予以肯定。以智能化電網的各個領域為基點,對其作用進行分析,總結出智能化電網中的電力通訊的發展方向。
4結語
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關鍵詞 煤礦電網;智能電網;智能化;監控;決策
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)49-0180-02
1 煤礦電網監控系統現狀及不足
目前一些國有大型礦山雖然安裝了監控系統,其主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高;具有連接網絡功能,系統通信連接功能有了很大的提高;系統普遍采用了Windows操作系統[1]。但隨著煤礦生產規模的不斷擴大,煤礦監控系統的技術性能仍然不能滿足礦井生產系統和生產裝備的要求,現有監控系統的功能多集中在對煤礦供電系統的“監視控制”功能方面,井下電網故障后發出故障報警信號,無法在電網故障前即給出預警信號,也無法根據電網各參數預測電網的短期負荷,因此,需要研究與智能系統結合的新型井下監控系統,提前進行電網的負荷控制調整,評價電網運行狀態,提前進行故障干預與排除。
近年來,在電力系統中提出了智能電網的概念,因此可以將智能電網及其相應技術應用于煤礦電網的監控系統中,以提高煤礦電網的監控水平。
2智能電網技術及發展前景
智能電網是電網自動化技術的進一步發展和提升,是以傳統的電網為平臺,以統一的信息平臺為紐帶,集成現代控制理論、傳感技術和信息技術,兼容多種能源,具有自我調節和適應能力的新型電網[2]。
智能電網涵蓋以下領域及相關技術[3]:
1)發電領域:主要包括大規??稍偕茉?、分布式能源、光伏發電等電源的接入和協調運行技術;
2)輸電領域:包括大電網規劃技術、電力電子技術、輸電線路運行維護技術、輸電線路狀態檢修技術和設備全壽命周期管理技術等;
3)調度領域:包括大電網安全穩定分析與控制技術、經濟運行技術、綜合預警和輔助決策技術、安全防御技術等;
4)變電領域:主要包括變電站信息采集技術、智能傳感技術、實時監測與狀態診斷技術、自適應保護技術、廣域保護技術、智能電力設備技術等;
5)用電領域:主要包括高級量測技術、雙向互動營銷技術、用戶儲能技術、用電仿真技術等。
3 二者結合的可能性及優勢
煤礦電網工作的環境特殊,現場各參數既有電量又有非電量,各參數變動范圍較大,給數據的采集帶來了一定的困難;煤礦電網負荷多集中于井下,負荷重且變化快,井下電磁干擾嚴重由于井下環境復雜,設備工作條件惡劣,存在瓦斯、煤塵等多種易燃易爆氣體,而且井下環境潮濕,對設備的絕緣和防爆要求都比一般工廠環境要高;井下空間狹小,通信管網要根據巷道的走向來敷設;井下高壓用電設備多,電磁輻射嚴重,要求所選的通信網絡有較強的抗干擾能力。煤礦電網極易發生各種故障,且電網故障的發生多是隨機和偶然的。受到生產情況的影響,煤礦電網的負荷及電網結構處于不斷的變化中,需要根據電網的實時狀態,不斷的調整電網結構以便使電網能夠適應生產負荷的需要,使得電網能夠連續可靠的運行,這就需要建立智能的監控決策系統對電網進行分析調控。因此,為了保證煤礦電網的安全可靠運行,需要以下相關技術支持:1)精確地的測量技術,便于現場實時數據的采集測量;2)準確的通信系統,對現場采集的數據進行傳輸,同時可以將控制信號傳達給各動作設備元件;3)決策調度系統,煤礦電網運行狀態處于不斷的變化中,決策調度系統對現場采集的各實時數據進行準確的分析判斷,判斷當前電網運行狀態及可能發展趨勢,對電網進行相應調整使得電網處于安全正常運行中。
綜合以上分析,如果能將智能電網在智能通信、輸變電自動化、電網決策預警等技術引入煤礦電網監控系統中,結合煤礦實際生產情況,建立煤礦電網智能化監控決策系統,將可以很好的解決目前煤礦電網監控系統中存在的問題,提高煤礦電網的監控水平。
4 智能化煤礦電網監控決策系統
為了實現煤礦供電的智能化操作控制,煤礦電網監控決策各部分可采用智能電網相關技術支持,如采用智能電網中的智能化測量技術、配電網運行與控制技術、設備狀態檢修與監測、信息采集技術等,經過適當改進,以便適用于煤礦特殊環境,構建煤礦監控決策系統,系統由4部分組成:智能化終端操作設備,終端數據采集系統,雙向數據通信系統,智能化監控決策系統。
采用高性能DSP或ARM構成多CPU現場終端,不僅能夠完成現場各個監控參數的采集處理,還能及時將參數數據上傳,同時可以就地顯示監控參數,修改控制設備設定的參數,完成對所監控的設備元件的本地控制操作功能,還可以接收監控系統發出的遙控信息;嵌入式技術的應用使得現場終端的體積更加小巧,功耗更低,可以方便的安裝在工作現場;可以說,未來的現場終端將是一個“小型化、智能化”的監控系統。
5 結論
本文介紹了智能電網的概念及其內容,分析了智能電網的發展前景,結合目前煤礦電網監控中存在的問題,提出了將智能電網技術應用于煤礦電網監控中,建立煤礦電網智能化監控決策系統,并分析了煤礦監控決策系統的結構框架。采用智能電網技術建立的煤礦電網監控決策系統可以更好的對煤礦電網的狀態進行監控,提高電網運行可靠行,保證煤礦的安全連續生產。
參考文獻
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[2]王建華,耿英三,宋政湘.智能電網與智能電器[J].電氣技術,2010,8(1-3,20).
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[4]蘇偉平.基于IP的智能電網網絡安全體系[J]科技資訊,2010(26).
[5]楊鴻賓.智能電網的信息化體系架構和相關技術研究[J].中國新技術新產品,2010(5).
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關鍵詞:智能電網;智能調度系統;電力電網
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A
電力電網調度系統對電力系統而言是至關重要的,在電力系統初具雛形時,由于科技落后,電力電網調度系統不是智能的,是由工作人員通過打電話的方法了解各個電力站的運行狀況,如果發現電力站的運行發生異常狀況,就會憑借工作人員的經驗,對發生的異常狀況進行處理?,F如今,科技水平不斷發展,自動化技術也不斷地更新,電力電網的智能調度系統在電力系統中也得到了應用,并取得了一定的成效。與傳統電網系統相比,電力電網的智能調度系統不是孤立存在的,它是一個實時動態的系統,可以有效地進行分析和調控電力系統,當電力站發生故障時,電力電網的智能調度系統可以更加精準和及時地對故障分析和處理,更加快捷方便,可以更全面地了解電力電網的運行狀況。
一、電力電網智能調度系統概述
(一)電網調度系統自動化的現狀和前景
在科學技術不斷發展的今天,電網調度系統已由最初單純獲取電力系統的數據轉換為全面了解電力電網的運行狀況,成為了能量管理系統。雖然我國科學技術水平在不斷的發展,但是技術理論仍然不是很先進,導致電網調度系統的自動化和智能化程度仍然不是很高。因此,如何更好地運用現代科學技術,完善電力電網的智能調度系統,使電力電網的智能調度系統更加高效便捷,實現真正的智能,這將是電力系統的未來趨勢。
(二)電力電網系統智能調度的概念
電力電網系統智能調度就是指調度系統可以對電力系統的電網的每個狀態進行自動獲取,綜合了解其中的變化,協助電力調度員的管理,使電力調度員操作更加便捷精準,便于獲取最好的方案,從而保證電網的安全運作。電力電網系統智能調度系統的功能不單單是基礎的電力系統的穩態分析,在電力系統發生突如其來的故障時還應該具有一定的分析功能,可以及時幫助電力調度員解決故障,并且還應該可以兼容日益發展的運行系統。新型的電力電網系統智能系統比如今使用于電力系統中的調度系統更加復雜,更加龐大。新型的電力電網系統智能系統不單單需要電力系統中各個系統相互獨立,卻有相互統一,各個系統間可以互相幫助,除此之外,還要求新型的電力電網系統智能系統有兼容第三方軟件的能力,該系統的最終構架應該是一種開放式的軟件體系。
二、 人工智能在電網調度系統中的應用
(一)人工智能的概念
人工智能又名機器智能,融合了計算機科學、數理邏輯、控制論、信息論、神經生物學以及語言學等多門學科的知識理論,最終發展而成的一門綜合性學科。人工智能的主要目標就是運用人類的智慧,使計算機系統日益的先進,逐漸使計算機系統表現出人類的一些基本智能行為??茖W家進行了大量的科研實驗,實驗結果表明,人工智能技術發展的速度也越來越快,已經廣泛地應用與各行各業,并發揮了顯著的效果。不可否認,人工智能必將是未來的發展趨勢。
(二)人工智能系統方法分類
二十世紀八十年代初,人工智能技術剛剛崛起,不斷地應用于電力系統以及電力系統的相關行業中,主要原因如下:
1電力系統在當時那個年代就已經擁有了很大的規模,數據處理十分的繁瑣,并且系統要求動態實時性,憑借當時的計算機水平根本沒有辦法快速獲取計算結果,嚴重拖累了電力系統的工作效率。
2電力系統的非線性根本沒有辦法憑借當時的計算機水平建立出精確的線性數學模型。
3由于當時科學技術水平不是很發達,大多數人對電力系統不是十分了解最終導致電力系統行業中存在很多模棱兩可的問題。
4由于當時科學技術水平不是很發達,很多電力系統的專家只能根據自己的經驗對電力系統進行分析,根本無法運用精確的數學進行描述。與傳統的計算不同,人工智能算法是以解決知識中所存在的問題的方法為基礎,解決了傳統計算方法的缺點。因此,人工智能應用于實際的電力系統中是十分必要的。
(三)人工智能在電網調度系統中的應用以及方法:
1 專家系統
在二十世紀六十年代,專家系統作為人工智能在電網調度系統中的應用的重要分支開始興起,專家系統顧名思義,這個系統擁有極其接近人類思維模式的智能系統,可以很好地進行分析和推理,就猶如一些擁有豐富經驗和淵博知識的專家,在特定的區域里憑借區域內固有的數據庫對問題進行合理的分析,最終提出適當的問題解決方案。在專家系統應用于電力電網調度系統中,應該包括電網的管理、對電力系統進行綜合的監測作用、對故障進行分析并及時提供解決意見等。
2 人工神經網絡
人工神經網絡顧名思義,就是一種類似于人類大腦的神經網絡,人工神經網絡可以對給與的信息進行適當合理的分析,并且處理,最終演變成數學模型,人工神經網絡的本身就是對自然界某種算法或者函數的逼近,也可能是一種邏輯表達方式。人工智能神經網絡與人類的大腦十分相似,具有一定的自學和聯想能力,可以快速地根據特定的規律推算出大致的結果。人工神經網絡已經廣泛應用于人工電力電網系統的動態控制與診斷、狀態數據估計等很多的相關領域,并取得了一定的成效,而其中的人工神經網絡的預測估計分析技術已經十分的完善。
3 遺傳算法
遺傳算法就是根據達爾文生物種族進化論中遺傳機制和自然選擇學機理的生物進化過程進行模擬最終獲取相應的計算模型,遺傳算法可以通過模擬自然進化過程分析獲取最好的解決方案。具體方法如下:
(1)選取一定數量的候選集。
(2)根據一定的條件,計算出這些候選集的應用范圍。
(3)根據計算所得的應用范圍適來確定符合應用范圍的候選集。
(4)加工處理符合應用范圍的候選集,最終形成新的候選集。
在整個遺傳學算法中,達爾文自然選擇學機理中的“適者生存”一直貫穿始終,遺傳算法憑借自身十分優異的計算和處理功能,已經廣泛地應用于電力電網系統中。
4 Agent技術
Agent技術是一種智能計算實體,在分布式系統中擁有靈活性、主動性、反應性、交互性和自主性。Agent體系結構是一種自主行為實體,單純憑借現今的計算機水平,很難準確對Agent體系結構進行描述,其大略可分為三種類型,是混合式體系結構、反應式體系結構和審慎式體系結構。如今,反應式體系結構是其中主要的研究對象,事件處理系統、方法集合和內部狀態集組成了反應式體系結構。具備良好適應性和開放性的Agent技術作為在新一代調度自動化系統,發展前景不可小視。
對于同類發電機組而言,綜合考量其安全性能、經濟效益和環保指標等要素,可以分別表示出機組的可靠性能R、經濟效益標準E、環境標準D,以及熱電比例H,依次用a表示其權值。那么可以得出:I=a*(R+E+D+H),其中每個權值的和為1。
設定機組工作的經濟程度與出力之間的關系為函數E(P),那么用來指代系統經濟性能的公式可以表示成:E=E(P max)/ P max。
系統的環保性指標可以用單位排放的污染氣體總量來表示;系統的熱電比是將單位出力表示為熱量數值,設定熱電之間轉化的關系函數H(P),那么可以得出:H=H(P max)/ P max。
(四)Agent技術的發展前景
分布式的Agent技術就是將能量管理系統模塊封裝成Agent,使智能電網調度擁有更強的自治性和可移植性,從而在一定程度上解決了智能電網調度的一些問題。現如今,學者對人工智能技術不斷深入地研究,從而使其更加廣泛地應用于電力系統中,并取得了一定的效果。在科學技術不斷發展的背景下,Agent技術一定會擁有更廣闊的前景。
三、 國內外電力電網智能調度系統的研究現狀
在二十世紀九十年代,Dy-Liacco作為“現代能量控制中心”概念的創始人,十分全面地論述建立了電力電網智能調度系統的文獻,在文中提到想要解決電力系統中存在的一些問題,應該用智能機器調度員替代人工調度員,除此之外,文中還提到要綜合仿真培訓和自動學習等功能,從而使電力電網自動運行。在我國,盧強院士最先提出了“數字電力系統”的概念,主要講訴的是正常情況下電力電網智能調度系統對電力系統的監管的分析的功能等;華北電力大學的楊以涵教授則帶領自己的科研組進行電力系統的研究,基于“數字電力系統”的概念,分析電力系統中電網會出現的故障,以及安全方面等進行了探討,最終形成了建立以分析和解決電網故障的“調度機器人”的思維模式。
結語
綜上所述,電力電網調度系統對電力系統而言是至關重要的,電力電網的智能調度系統是一個實時動態的系統,可以有效地進行分析和調控電力系統,當電力站發生故障時,電力電網的智能調度系統可以更加精準和及時地對故障分析和處理,更加快捷方便,可以更全面地了解電力電網的運行狀況。本文對電力電網智能調度系統做了簡單的介紹,對電力電網智能調度系統的具體應用進行了探討,希望本文可以給相關電力電網工作者甚至是研究者帶來一定的參考作用,使電力電網的智能調度系統更加完善,可以更好地應用于電力系統中。
參考文獻
[1]狄以偉.面向未來智能電網的智能調度研究[D].濟南:山東大學,2010.
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在發電環節,我國能源分布比較集中,國家比較重視大能源基地的建設。因為發電的電源比較大,在發展智能機組的運行控制和網廠協調方面,主要是低電壓穿越等,這相對于小電源來說要求比較高一些。智能電網將力求從提高電場的自動化與控制水平、發展儲能技術、發展變頻逆變技術三方面解決風能、太陽能等環保能源的并網接入問題。
2在輸電環節,特高壓技術將解決我國能源結構不匹配的問題,將電能從發電資源充沛的西北地區輸送到電力需求密集的東南地區
在輸電環節,我國能源現狀存在的問題能源結構不合理,電源和負荷相對距離比較遠,這就需要可以提供大容量、高電壓的特高壓交直流輸電技術來緩解這個矛盾。對于智能電網而言,如何通過大截面導線、新材料、新技術的應用提高輸電電路承載能力和在線檢測檢修技術是今后研究的重要問題。
3在配電環節,智能電網統籌安排配電,提高電網整體的利用效率
網架堅強、結構優化的配電網絡是建設堅強智能電網配電環節的物質基礎,而運行安全可靠、具備能量流與信息流雙向交互功能的配電網則是堅強智能電網配電環節的發展方向。因此,應當從網絡優化、集中/分散儲能、分布式電源接入和配電自動化技術等方面,合理規劃,提高整體電網的利用效率。
4在用電環節,智能電網可以很方便的幫助終端消費者區分電力消耗的高峰期和波谷期,引導用戶參與需求側管理和系統調峰
4.1堅強智能電網通過改變居民用電方式實現節能減排
與傳統電網相比,智能電網改編了居民先使用后付費,不能對能源使用做決策的用電模式。智能電網將各種通訊方式與可控電氣設備聯系在一起,通過現代信息技術和計算機技術,為用戶提供電量計量和電價信號等核心信息,一方面可以實現便利的終端管理,結合電價機制引導用戶合理用電,最大限度地提高能源利用效率。另一方面,電網可以科學采集用戶用電數據并加以分析,掌握用戶的用電行為習慣、進行合理的負荷分配,甚至可以通過數據分析提供管理決策。
4.2堅強智能電網推動電動汽車等環保型設備發展,減少石化能源消費,實現節能減排
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關鍵詞:縣域; 智能; 配網; 技術; 應用
中圖分類號:TM71文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)04-178-002
一、引言
在我國大部分縣域,由于經濟欠發達、遠離大城市等多種原因,造成電網基礎薄弱、電網骨架不合理等現象,其中配網網架尤為突出。配電作為輸變配環節中的最后一個環節,與人民的生產生活緊密相關,然而近年來中國的電網發展主要精力集中在高壓輸變電主網上,隨著國網95598投訴熱線的運行、山東電網“彩虹工程”的開展以及供電可靠率、電壓合格率的嚴格考核制度的實施,配網的重要性被提到了前所未有的地位。然而隨著經濟的快速發展,配電設備大幅增加、配網線路回路增多、聯絡增多,線路運行方式變的復雜,自然也更容易出現問題,僅靠人工及簡易的設備控制很難滿足供電可靠性要求,為改變這一現狀,智能化配網應運而生。
二、配電自動化基本原理
1.配電自動化運行模式
配電自動化指:運用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術,實現對電力設備的控制,將配電網在正常或故障情況下的檢測、保護、控制、計量和供電單位的管理有機融合在一起,進而實現對供電質量的改進,同時滿足用戶多樣化要求,實現供電企業更為有效的管理。
我國縣域配網一般分為三層控制處理模式,即電力調度分中心、配網主站層、配網終端層。配網終端層作為配電自動化系統的基礎,由配電自動化終端和一次設備組成,主要完成數據采集、故障檢測與識別以及對開關的控制等功能??h域配電自動化系統分層圖見附圖1。
圖1:縣域配電自動化系統分層圖
2.各層級實現的功能
調度控制分中心在配電自動化系統中主要作用是統計分析所轄主站傳送的數據,實現人機交互功能,并根據所測得數據進行工作任務布置,另外還可以根據需要實現對配網設備的遠動控制。
配網主站是整個配網自動化系統的核心,主要負責匯集環網單元、開閉所、柱上開關、配電變壓器等一次設備上的自動化終端傳輸的數據,如配電終端監控設備故障信息和智能電能表讀數等。實現“數據集中器”的功能。
配網終端層是整個系統的最底層,也是最基本的單元,通過自動控制器實現對柱上開關、配電變壓器、開閉所、環網單元等一次設備信息的采集處理及監控功能。
3.通信網選擇
通信網絡可采用有線網絡或無線網絡,由于有線通信網絡成本較高,故大多數縣域采用無線網絡通訊方式。無線組網分為無線公網和無線專網兩種方式。采用無線公網通信方式時,應采取專線APN或VPN訪問控制、認證加密等安全措施;采用無線專網通信方式時,應采用國家無線電管理部門授權的無線頻率進行組網,并采取雙向鑒權認證、安全性激活等安全措施。通過技術與經濟方面的比較論證,縣域配網自動化通信絡主要采用無線公網方式。
4.實現方案
配電自動化系統的運行,是配電自動化裝置與電網一次設備相互配合,并通過通訊網絡實現與主站系統間信號傳輸來實現的。具體步驟如下:
4.1首先建立配網自動化主站,自動化主站的站址往往選在供電公司辦公大樓內,并配合廠家對自動化主站進行安裝調試。
4.2對計劃進行配網自動化改造的區域內一次設備進行改造升級或更換,將非智能柱上開關更換為智能柱上開關。將聯絡開關配上外置PT,與集中型FTU相配合;分界型開關無需配外置PT,其與分界型FTU相配合;配電變壓器與DTU相配合;開閉所、環網單元等與TTU相配合。
4.3在配網終端設備內安置APN通訊卡,并為每一臺終端設備分配一個IP地址、設置合適的定值,并根據需要通過調試實現“二遙”或“三遙”功能。
三、配電自動化的應用意義
1.通過自動化故障識別判斷功能、遠動功能,大大減少停電時間,增強了供電可靠性。
2.實現遙信、遙測、遙控功能,加強了設備運行的智能化管理水平。
3.實現遠方抄表功能,使供電企業能夠更好的對客戶進行管理控制。
4.實現配電自動化系統與PMS生產管理系統、電網GIS地理信息系統、營銷95598系統及智能配電網運行監控平臺等系統之間的匹配連接。
5.為建設堅強智能電網目標邁出堅實的一步。
6.配網自動化的應用同時也是實現電力市場化,做好電力服務的必然產物。
四、配電自動化存在的問題
1.對通信信號的可靠性依賴較高,使用無線網絡通信,若處在信號屏蔽或信號干擾區域可能會造成自動掉線。
2.調整運行方式后,需現場調整定值,增加了工作量。
3.縣域配網基礎薄弱、設備落后、配網網架不合理,改造力度及投入資金較大。
4.縣域工作人員技術力量較差,跟不上智能電網發展的速度,運行維護水平達不到要求,以致對設備廠家依賴性較高。
五、配電自動化的發展前景
現在隨著國網公司統一部署,縣公司智能配網建設逐步開展,目前國家已投入數千億資金加強配網網架建設。隨著配網自動化建設的深入進行,將普及更廣的區域,同時也將實現更多的智能化功能。其發展前景主要體現在如下方面:
1.配電自動化是配電網發展的必然趨勢,隨著工業及居民生活對供電質量及供電可靠性要求越來越高,自動化程度必然隨之加強。
2.可在現有功能基礎上進行軟硬件升級實現線路負荷預測功能。
3.實現在GIS上的實時監控、運行分析等功能。
4.在GIS基礎上實現設備及數據統計功能。
5.與供電管理系統相匹配,實現故障區域、用戶、損失等分析,以及停電通知單的自動生成。
六、結語
配電自動化工程是一項巨大的工程,是建設現代堅強智能電網的基礎工程;是提高供電可靠性、提高客戶用電服務水平的技術革新;是順應社會發展、順應時代要求的產物。縣域配網自動化的實施將很大程度上滿足城鄉居民對電力可靠性的要求,同時對保證縣域工業生產用電質量也是一次巨大的進步。
釋義:(摘自《供電公司配電自動化系統分析》).國家電網公司文件
參考文獻:
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篇8
摘要:隨著我國經濟的快速發展,各行各業的技術都取得了突破性的進展,電力行業自然不例外在高速雙向通信的網絡基礎上,智能電網能夠進一步保障用電的安全、可靠、經濟、環保,符合可持續發展的生態和時代需要,所以智能電網的建設已經被相關部門高度重視,作為電力行業取得突破性進展的關鍵節點,電力設計是其核心組成,所以本文對電力設計的技術環節進行分析和建議。
關鍵詞:智能電網;電力設計;技術分析
1智能電網定義及其特點
所謂智能電網,顧名思義即電網運作管理的智能化。它由很多部分組成,如:智能變電站、智能配電網和智能交互終端等,具有較好的技術性、環保性和平臺兼容性,合理的將控制技術和通信技術合而為一。智能電網作為電力行業的最大突破點,其核心是要求保障電網自動化和數字化的實現,更好的滿足當今時代下用戶需求的用電模式。同時,智能電網的設計要求應該符合:
1.1過硬的硬件技術
平臺支撐電的重要性在城市運營的過程中不言而喻,所以智能電網設計的首要因素就是有過硬的技術,抵御外在干擾和攻擊,對其他可再生能源的兼容性強,穩定性能夠得到保障。
1.2較好的自愈性
在電網的工作過程中,難免會發生這樣那樣的意外事故,智能電網作為能夠自動傳感和控制的基礎設施,應該對故障具有一定的預知和判斷能力,擁有較強自愈性的智能電網,在發生故障之前應該采取一定的報警措施;若發生故障,也可以自動將故障區域隔離,自我恢復,避免居民用電的大規模停電現象出現。自愈性能夠保障電網運行的平穩和有序。
1.3較好的互動性
智能電網的設計集通信、信息、管理于一身,更好的交互設計可以提高用電效率,降低不必要的電能損耗,保證電網運行的經濟和高效,另一方面,好的互動可以使用戶及時的了解電費價格、電能、電力等生活信息,可以合理的安排家庭用電,電力企業也可以及時獲取用戶信息,完善交互體驗,提高用戶滿意度,豐富電力行業的增值服務等。
2電力設計技術在智能電網中的運用
2.1信息的及時收集和運用
智能信息交互在電網中的運用,其主要表現之一即可以及時的收集相關電網電量,電能、功率、頻率等并根據實際情況及時對電壓的二次信號進行轉化,能夠對故障進行及時預知和有效的監控、保護,能夠及時對現有的短路或其他故障進行修理,保障用電的穩定性。同時,電力設計的信息及時收集性還表現在根據當前電流電壓計算獲取更多的相關參數,為未來的故障維修奠定一定的數據基礎。
2.2進行多種環保能源轉換的技術
電力行業作為工業發展的重點,更應該遵循可持續發展觀,例如:風能、太陽能等國家大力支持發展的環保新能源,放在我國電力發展的宏觀背景下看,它們符合光伏發電技術,若在大規模的并網條件下,新能源發電具有很好的環保和經濟前景,但是目前由于條件所限,我國的光伏發電技術還并不完善,在電力設計技術過程中還應加強對并網技術的研究和實驗,降低現有的可再生資源發電比例,降低能源損耗和環境污染,使電力行業走上可持續發展道路。
2.3進行高壓直流輸電的技術
從我國目前電力系統運行情況來看,在高壓電路的直流輸電系統中,絕大部分以交流電供電為主。未來智能電網信息系統的運用,電力設計技術應該滿足高壓電路的直流輸電過程中,控流器能夠達到逆變甚至整流的工作狀態;若該輸電系統相對質量輕盈,出于電流輸送的經濟性和穩定性考慮,應該由一些能夠方便關斷的元件組成換流器,同時滿足不同距離的直流輸電任務。特別是在一些遠離城市發展的地方,比如偏遠的山溝里的某幾戶人家、比如海中央孤立的小島,直流輸電都是最佳的選擇。
2.4提供柔流電輸電技術
所謂柔流電輸電技術,就是集電力技術、微處理技術和電子、通信技術于一體的,可以短時間內對交流電進行控制的新興輸電技術。在智能化的感應下,提高輸電質量,擴大對潮流的控制范圍并使輸電線輸電容量保持穩定。這種技術能夠有限解決我國目前清潔能源發電不足的現象,合理的結合控制技術和電力設計技術,提高供電能力,保證智能電網運行的穩定性和可靠性。
2.5實現電能質量的優化
在智能電網應用電力設計技術的過程中,完善的電能質量評估體系和電流接口的經濟性評估指標是很重要的兩個考核體系,在性價比方面起著重要的作用。電力設計技術,一方面需要達成統一的電能控制質量和平衡的供電化技術;另一方面,提供靜止無功補償技術和連續調諧波器關鍵技術,降低使用成本從而使電能傳輸質量得到顯著提升。
2.6實現超導電力技術
所謂超導電力技術,即將超導體和電力技術結合發展而來,由于超導體的電阻為零且完全抗磁,所以在電力系統和超導系統的相互作用下,能夠提高電機的單機容量、增大電網的電流輸送量等,是一種全新的電力技術,這種電力設計技術的運用,能夠保障電網運行的安全可靠性,同時降低傳輸電力過程中的能量消耗,所以符合智能電網的發展前景。
2.7雙向高速通信技術的實現
智能電網應該具有較強的自愈性才能夠保證電力系統自主運轉,因此,雙向高速通信技術的實現,能夠在智能電網自主預知和判斷問題的前提下,更好的對電路中的受損區域進行檢查和分析,起到雙重保障電網安全的作用,同時在一些特殊的情況下,比如晚上8-11點這段高峰期,雙向通信技術的實現,能夠更好的對電能進行宏觀調控和分配,保證用電的穩定性。
3總結
綜上所述,電力設計技術在智能電網架構的過程中發揮著不可小覷的作用,它對智能電網的整體工作質量、工作效率都起著決定性的影響。因此,對電力設計技術的思考和研究是很有必要的,它能夠提升電力行業的整體水平,在推動智能電網發展的基礎上,帶動整體電力經濟像可持續的生態化方向發展。希望本文對電力設計技術的簡單分析和建議,為未來智能電網的發展能夠起到一定的參考作用。
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關鍵詞:電力通信;智能電網;思考
Abstract: along with the rapid development of the national economy, the intelligent power grid construction standard also gradually to increase that led directly to electric power communication in the future smart grid more and more important role in China, and the future of intelligent power grid construction of modern communication engineering requirement also gradually improve. This paper mainly from three aspects to carry on the analysis, the general situation of the electric power communication, electric power communication in intelligent power grid, the current situation of electric power communication in future intelligence in the grid application thinking, to aim at the electric power communication system of signal processing, electric power communication receiving process, electric power communication system interface design give thinking, promote the development of the cause of the electric power communication.
Keywords: electric power communication; Smart grid; thinking
中圖分類號: TN915.853文獻標識碼:A 文章編號:
電力通信的發展,一直是我國最為關注的話題之一,如何解決好電力通信在未來智能電網中的應用,本文就電力通信在未來的智能電網中的應用思考這一話題進行了探討,首先對電力通信進行闡述,其次就電力通信在智能電網應用的現狀進行分析,主要有電網不穩定、安全管理不到位、操作人員的素質低下等主要三個方面,最后就電力通信在未來智能電網中的應用思考進行分析,更有利于電力通信在智能電網中的廣泛應用。
一、電力通信的概況
電力通信,主要是應用于智能電網,來滿足電力通信的需求。近些年來,智能電網一直都應用在電力通信領域,然而在智能電網中,電力通信已經得到了合理的應用。電力通信是當代最有發展前景的工程,電力通信領域中主要從事研究、設計、制造、運營及在國民經濟各部門和國防工業中從事開發、應用通信技術與設備。它往往通過從事無線通信、電視、大規模集成電路、智能儀器等,它有利于電子技術的發展。電力通信,在智能電網中應用,一直都面臨著各種各樣的問題。例如:電網不穩定等,促進了電力通信事業的發展。
二、電力通信在智能電網應用的現狀
(一)電網不穩定
電力通信在智能電網應用的現狀之一是電網不穩定。電力通信系統中電網不穩定主要是由物理系統中功率平衡導致的,電力通信系統運行的前提是必須存在一個平衡點。電力通信系統的穩定問題,直觀的講也就是負荷母線上的節點功率平衡問題。當節點提供的無功功率與負荷消耗的無功功率之間能夠達成此種平衡,且平衡點具有抑制擾動而維持負荷母線電壓的能力,最終導致電網的不穩定情況。
(二)安全管理不到位
電力通信在智能電網應用的現狀之二是安全管理不到位。安全管理不到位,一直都是電力通信系統中存在的重要問題,因為電力通信的安全管理不到位,會給電力通信帶來不安全隱患,主要是由于安全管理沒有認真落實到位,并且也缺少科學性,通常是由于電力通信管理失誤,它是電力通信事故分析的主要成因,針對于電力通信的相關企業,往往一味的依靠工程技術,來對電力通信的安全問題給予解決,要保障電力通信在智能電網應用中的安全,必須不斷加強安全管理工作,可以有效地避免事故發生。另一方面就是電力通信設備陳舊,沒有進行及時的更新,設備必然會老化,對電力通信的安全構成威脅。
(三)操作人員的素質低下
電力通信在智能電網應用的現狀之三是操作人員的素質低下。電力通信運行中的缺陷問題還有一點就是操作人員的素質低下。良好的職業素養是每個電力通信工作人員需要具備的,盡管當前我國的電力通信運行得到了嚴格的管理。但受到操作人員素質的影響,使得整個電力通信運行工作水平高低不一,這些都直接造成電力通信運行工作難以順利進行。操作人員是基層隊伍的主體,他們的意識和素質決定了工作完成水平的高低。操作人員的素質低下,通常表現在崗位職責制落實、執行操作規程以及管理制度上,馬虎潦草、得過且過,存在“基本上”、“差不多”等打折現象。
三、電力通信在未來智能電網中的應用思考
(一)電力通信系統的信號處理
電力通信在未來智能電網中的應用思考之一是電力通信系統的信號處理。首先對Matlab的電力通信智能電網的信號給予處理,從而達到其功能的實現,它是利用Matlab本身所應用的工具箱Toolbox進行智能電網通信信號的函數處理,
電力通信系統的信號處理,必須滿足智能網絡模塊的功能要求,并對工具箱中適宜的信號處理函數,根據函數的輸人、輸出各種參數類型要求,在GUI界面中利用按鈕、單選按鈕、編輯文本框和列表框等界面控件來實現各種調制/解調方式、編碼/解碼方式和信道類型的選擇,和各種輸入參數的設定(圖1-1通信信號系統)。針對于電力通信系統的信號,不僅僅要滿足與用戶進行信息交流的友好性,也要重視界面的簡潔性以及相關系統的功能性,可以合理地將電力通信系統功能部署和其相關的實體界面進行完美的結合。
圖1-1通信信號系統
(二)電力通信接收流程
電力通信在未來智能電網中的應用思考之二是電力通信接收流程。當TRX—CE為高、Tx—EN為低時,nRF905進入ShockBurstTM接收模式,同時650us后,nRF905不斷監測,等待接收數據。當nRF905檢測到同一頻段的載波時,載波檢測引腳被置高;在無線通信接收,會收到一個相匹配的地址,地址匹配引腳被置高。然而,一個正確的數據包接收完畢,nRF905自動移去字頭、地址和CRC校驗位也會將數據準備好引腳置高。微控制器把TRX—CE置低,nRF905進入空閑模式,微控制器通過SPI口,以一定的速率把數據移到微控制器內,等到所有的數據接收完畢,nRF905把數據準備好引腳和地址匹配引腳置低。nRF905此時可以進入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發送模式或關機模式。當正在接收一個數據包時,nRF905立即把其工作模式改變,數據包則丟失。當微處理器接到地址匹配引腳的信號之后,其就知道nRF905正在接收數據包,其可以決定是讓nRF905繼續接收狀態。
(三)電力通信系統的界面設計
電力通信在未來智能電網中的應用思考之三是電力通信系統的界面設計。首先選定GUl對象,在經過設計GUIDE應用程序,來確定GUIDE組態,在進行通信界面設計分析過程中,針對于信號處理的系統中抽象出來的各項編程環節必須給予認真的設計。對話框的選項包括窗口重畫行為,命令行訪問、生成文件選擇、生成回調函數原型,不選擇或選擇無線通信系統的設計,整體配置的圖形用戶界面設計的背景顏色。 Matlab接口設計編輯器組件的平臺,其中包含所有的用戶界面,圖形用戶界面,以及單選按鈕、編輯框、靜態文本、列表框、彈出菜單控制。應采取確保各部件的名稱或屬性是不同的,使用GUI之間的差異,可以存在于一個或多個GUI組件。用戶可以使用屬性來檢查每個組件的性能。
結束語:
電力通信,在最近幾年,發展特別迅猛,目前,它已經開始應用于智能電網中,但是也同其他的行業一樣,也面臨著各種不同的問題,但是我們應該堅信我國電力通信發展的實力,伴隨著科技的進步,必然會解決更多智能電網中存在的諸多問題,而且這些問題必然能夠給予解決。只有電力通信的發展,必然會促進智能電網的進步,與此同時,電力通信在智能電網中的應用必然會有更美好的發展前景。
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篇10
關鍵詞:智能表 預付費智能電卡表 發展 終端 應用 前景
1 概述
在城鄉電網改造實現“一戶一表”后,抄表的數量和工作量爆炸性增長,因為抄表集中在每月的某幾天,傳統的一戶一抄方式,工作量大、所需抄表人員多、估抄、漏抄、人情電等現象時而發生,尤其主觀因素占據了比較大的因素?!笆濉逼陂g,國家提出要加快智能,智能用電是智能電網建設的重要組成部分。智能用電的建設目標是實現“雙向互動服務,分布式電源、電動汽車、儲能元件及營銷業務決策智能管理”。據宇博智業了解,智能電表又是實現智能用電的物質基礎,通過智能電能表的推廣和應用,您可以在辦公、旅行、出差的過程中,輕松完成購電、繳費、用電變更業務,隨時了解家庭生活用電的詳細情況,包括日用電量、月用電量、購電金額等。隨著智能電器的普及并進入家庭,利用智能電網建立的網絡與互聯網、電話網、電視網的鏈接,您可以通過任何一種網絡方式,查詢家庭各類電器的運行狀態,遠程啟動即將需要的家用電器,關閉不需要的電器設備。在網絡化、數字化時代下的智能化用電方式,將極大地豐富您的用電生活,進一步提高和改善您的生活質量。
2 智能電表的發展
智能電網首先應當是一個堅強的電網,堅強是智能電網的基礎,智能是堅強電網充分發揮作用的關鍵。中國電網的目標就是要建設堅強智能、堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代電網。國家電網將按照統籌規劃、統一標準、試點先行、整體推進的原則,在加快建設特高壓骨干網架,實現各級電網協調發展的同時,圍繞發電、輸電、變電、配電、用電、調度等主要環節和信息化建設等方面,分階段推進堅強智能電網發展。到2020年,將全面建成統一的堅強智能電網,使電網的資源配置能力、安全穩定水平以及電網與電源和用戶之間的互動性得到顯著提高。在過去的很長一段時間內,我國采用的都是人工抄讀電表的原始方式。雖然我國很多的電力公司、電業局都開發和應用了用電營業計算機管理系統的開發和應用,但是仍然采用傳統的人工抄收的方法來記錄用電數據,如此不僅勞動強度大、效率低,還很容易出現錯誤,對于竊電的防治更是無計可施。現代社會不斷信息化和網絡化,電力系統也應該順應時展的步伐,把用戶終端和網絡連接上,使電力系統的價值最大化。在這種背景下,智能電度表應運而生。所謂智能電表,就是應用計算機技術,通訊技術等,形成以智能芯片(如CPU)為核心,具有電功率計量計時、記費、與上位機通訊、用電管理等功能的電度表。
3 智能電表的特點和應用
智能電表與感應式電表相比在很多方面都更具優勢,因為它不僅采用的是電子集成電路的設計,具有遠傳通信功能,還能夠在網絡上利用軟件對其進行控制。
①功耗:因為智能電表采用的是電子元件設計,所以通常情況下功耗只有大約0.6W~0.7W,如果智能電表采用的是多用戶集中式,那么每戶的功率將變得更小,遠遠低于使用感應式電表的需要的1.7W左右功耗。②精度:經測量在5%~400%標定電流范圍內2.0級電子式電能表的誤差僅為±2%,再加上現階段我國普遍采用的都是精度更高的1.0級電子式電能表,其誤差更小,要遠遠小于感應式電表的誤差范圍。③過載、工頻范圍:感應式電表的過載倍數一般僅為4倍,且工作頻率范圍僅為45~55HZ之間。而智能電表的過載倍數一般能達到6~8倍,最高可以達到20倍率的寬量程,其工作頻率也較寬,在40HZ~1000HZ范圍。④功能:由于智能電表采用的是電子表技術,可以通過網絡利用軟件對硬件進行控制,所以它不僅具有體積小的優勢,還具有很多感應式電表不具備的功能,比如遠傳控制(遠程抄表、遠程斷送電)、識別惡性負載、預付費用電、復費率、反竊電等,并且能夠通過控制軟件中的不同參數的修改,來滿足對控制功能的不同要求。
智能電表推廣應用是提高供電服務管理水平、透明用電信息的基礎。智能電表應用后,用電客戶將對自己的用電量一目了然,能及時掌握自己家還有多少度電,做到明明白白消費,顛覆了原有的被動式用電的模式。同時,對于供電公司而言,智能電表可以實現遠程抄表,減少現場抄表工作量,進一步提高抄表準確率和工作效率,有效避免了原始抄表出現的估抄、漏抄、錯抄等現象,能進一步提高供電服務水平。
4 智能電表行業發展前景分析
隨著環境問題的日益突出,人類對能源的需求越來越多的轉向清潔能源方面,逐漸加大了對電能的利用。智能電力網絡系統規模也逐漸在擴大。智能電力系統是將先進的傳感量測、信息通信、自動控制、新型材料、先進儲能等技術,與電力系統中發輸配變用和調度各環節基礎設施高度集成,具備全方位、全過程、全要素的智能監測、診斷、通信、控制、決策與自愈能力,能夠承載大規??稍偕茉窗l電和分布式能源發電上網,具有多指標自趨優運行能力,高度電力信息化、自動化、互動化的新型現代化電力系統。
智能電力系統的特征包括:可靠自愈、靈活互動、清潔綠色、優質高效、信息集成、資產優化。電力大數據是一場變革,它不僅改變了電網、廠商的發展,還改變了電力系統今后的運作方式。很多人認為,大數據的主要作用就是幫助電力廠商更準確地了解企業動向。事實上,大數據的功用遠不止這些,大數據將在很大程度上影響電力行業的決策和解決方案。
目前全球正在使用的電表共約有十七億具,若全面更換為智能電表,則市場規模將相當可觀。以2012年來看,全球智能電表出貨量達一億具,較2011年成長31.6%。根據市場研究機構IDC預估,2015年全球智能電表出貨量將達到 1.63億臺,年復合成長率達15.4%。
根據前瞻產業研究院的《2014-2018年中國智能電網行業市場前瞻與投資規劃分析報告》分析:在國家政策的推動下,全球智能電表的滲透率及相關基礎建設均持續增加,預計至2020年后將會形成廣泛應用。
在影響智能電表市場發展的因素中,首先最主要的動力來源是來自于政府的政策推動。觀察全球智能電表市場,可發現均是由各國政府透過法規、補助或輔導的政策而撐起及推展。由于電表用戶數量眾多,且民眾認知尚不足,在推動初期,要求立即全部更換有一定的困難,因此各國多半從小型的示范計劃做起,再強制性的逐步推廣。
5 結束語
根據中國電網提出了總體規劃,并總結我國10年來電網電表的發展,實現電力需求管理和綜合電力資源管理,是電力供應發展的方向。集中式智能電能表不僅能實現電能計量、還能實現電能控制?,F在我國城鎮通訊網絡已比較完備,并已延伸到各個角落,應用集中式智能電能構建智能電能管理系統,并結合通訊網絡技術,建立電能計,遠程抄表用電負荷控制系統,實現電力供需平衡,保證網安全有著廣闊的應用前景,也為實現電力需求側管理提了一條新途徑。
智能抄表系統是利用當代微機技術、數字通訊技術與計量技術的完美結合,集能耗計量、數據采集、數據處理于一體,將城市居民能耗信息與綜合處理相結合的系統。該系統使公用事業部門及物業管理部門從根本上減輕人工上門抄表的繁雜勞動。準確而便捷的收費系統,既可節省人力,又可減少相關事業部門與客戶之間的糾紛,不但能提高管理部門的工作效率,也適應了現代用戶對繳費的新需求。
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