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電網技術論文(多篇)

電網技術論文(多篇)

電網技術論文範文 篇一

關鍵詞:無線通信;電網通信;技術分析

一、概述

電力通信網是爲了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱爲電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設,已經初具規模,通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成爲立體交叉通信網。隨着無線通信技術的發展,無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑑於採用無線通信網不依賴於電網網架,且抗自然災害能力較強,同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點,非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應用特點和優缺點,並分析其在電力系統的應用前景。

二、無線技術介紹

(一)無線通信技術的概念

目前,無線通信及其應用已成爲當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。

(二)無線通信技術的發展現狀

無線通信技術按照傳輸距離大致可以分爲以下四種技術,即基於IEEE802.15的無線個域網(WPAN)、基於IEEE802.11的無線局域網(WLAN)、基於IEEE802.16的無線城域網(WMAN)及基於IEEE802.20的無線廣域網(WWAN)。

總的來說,長距離無線接入技術的代表爲:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分爲移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業務(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術主要包括:基於802.15的WPAN、基於802.11的WLAN、基於802.16e的WiMAX、基於802.20的WWAN。按照帶寬則又可分爲窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。

1.主流無線通信技術

從技術發展的趨勢可以看出,以OFDM+MIMO爲核心的無線通信技術將成爲未來無線通信發展的主流方向。而目前基於該技術的無線通信技術主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。

2.其他無線通信技術

除了上述主流的無線通信技術外,目前已存在的無線通信技術還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集羣通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。

(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點對點的數據傳輸協議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通信介質爲波長900納米左右的近紅外線。

(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴展技術,通信介質爲2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標籤。它是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據。RFID由標籤、解讀器和天線三個基本要素組成。

(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術。UWB通信又被稱爲是無載波的基帶通信,幾乎是全數字通信系統,所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統的複雜性,降低成本。

三、無線技術優劣分析

(一)WLAN技術分析

Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟,而且大批量生產。該技術適用於無線局域網,作爲有線網絡的延伸,對於特殊地點寬帶應用,儘管Wi-Fi技術應用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi採用的是射頻(RF)技術,通過空氣發送和接收數據。由於無線網絡使用無線電波傳輸數據信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋範圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。

(二)WiMax技術分析

WiMax是一個先進的技術,推出相對較晚,存在頻率複用性小、利用率低的問題,但由於最近才完成標準化,該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看,該技術可以在較大範圍內滿足上網要求,覆蓋可以包括室外和室內,可以進行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由於其技術的先進性和超遠的傳輸距離,一直被業界看好,是未來移動技術的發展方向,並提供優良的最後一公里網絡接入服務。

(三)WMN技術分析

WMN是正在研究中的技術,在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合,而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看,WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有着廣闊的應用空間,在其他方面如結合數據、圖像採集模塊可以對目標對象進行監控或數據採集,並廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨着其他技術的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補,從而能夠揚長避短,發揮出各自的優勢。

(四)3G技術分析

3G於1996年提出標準,2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗,有一成套建網的理論,包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區已得到大規模的商業應用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段,還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。

(五)LMDS技術分析

本地多點分佈業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術,其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的範圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務,是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下,距離可達8公里;但是由於受降雨的原因,距離通常限於1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區或基站設備將ATM骨幹網基帶信息調製爲射頻信號發射出去,在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收並將射頻信號還原爲ATM基帶信號,在無需爲每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下,實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。

(六)MMDS技術分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠寬,最多不超過200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由於MMDS採用的調製技術主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調製QAM調製技術,無法做到非視距傳輸,在目前複雜的城市環境下難以推廣應用。另外,MMDS沒有統一的國際標準,各廠家的設備存在兼容性問題。

(七)集羣通信技術分析

數字集羣系統具有很多優點,它的頻譜利用率有很大提高,可進一步提高集羣系統的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質量變好;由於使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術,所以對數字系統來說,保密性也有很大改善。

數字集羣移動通信系統可提供多業務服務,也就是說除數字語音信號外,還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由於網內傳輸的是統一的數字信號,因此極大地提高了集羣網的服務功能。

(八)點對點微波通信技術分析

微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面:第一,可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比,微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比,其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三,目前的微波產品對未來的發展是有保障的,對於運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上,可以全面支持運營商未來的發展。

(九)衛星通信技術分析

利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散佈着範圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛星作爲用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下,利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案,經濟又可靠。

但是衛星通信畢竟是採用衛星作爲通信平臺,其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金,而且通信資源爲衛星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此,作爲日常生產、生活使用是極爲不經濟的;而將衛星通信作爲應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術綜合比較

目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋範圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫遊的移動性需求,WLAN可解決中距離的較高速數據接入,而UWB可實現近距離的超高速無線接入。

首先,從標準化程度上看,本報告所涉及的技術中,僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系,LMDS、MMDS、集羣通信均有多種標準,只是沒有統一的國際標準,其餘的技術均已經完成標準化工作,並且都進行了試驗網建設和商業網建設。

從頻率上看,Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。

從覆蓋範圍上看,Wi-Fi技術、WMN技術屬於局域網無線接入技術,僅覆蓋35m~100m;WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集羣通信屬於城域網接入技術,覆蓋範圍在1km~54km不等,而衛星通信、點對點微波則屬於廣域網技術,通常用於通信主幹組網建設。

從傳輸速率上看,點對點微波和衛星通信屬於幹線傳輸技術,不同的情況速率變化較大,而其餘的技術均爲接入技術,僅僅是3G技術接入速率最小,僅爲384k,而其餘技術均爲幾十M甚至上百M的速率。

從調製技術上看,其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均採用最新的調製技術OFDM,其餘的技術均未採用OFDM調製技術。

從天線技術上看,僅僅3G和WiMax技術採用了MIMO技術,而其他技術均未採用MIMO技術;從傳輸環境上看,僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸,其餘技術均要求視距傳輸環境;從網絡安全和QoS機制上看,WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善,其餘的均存在較大的問題。

電網技術範文 篇二

【關鍵詞】 廣電網絡 電氣技術 電子技術 應用

前言:電氣技術和電子技術的發展進一步實現了生活、生產智能化,爲人們的生活提供了便捷性的同時,進一步優化了網絡傳媒的發展。近幾年隨着電氣技術及電子技術在網絡傳媒中的應用,對網絡傳媒整體效能的優化起到了至關重要的作用。因此,進一步對電氣技術及電子技術在網絡傳媒中應用進行分析具有重要的研究價值和意義。

一、廣電網絡中電氣技術

1.1照明電氣技術

就當前廣電網絡中來看,其在演播室、控制室均需要照明電器技術的支持。目前,廣電網絡已經將電器照明技術應用在整個設備中[1]。廣電網絡在照明系統構建的過程中堅持以構建應急照明系統爲主,降低由於緊急停電而造成的內部供電中斷的現象。廣電網絡整個照明電氣技術按照48h緊急供電中斷的照明計算方法對其整體應用供電體系實施構建,進而從根本上保障照明的穩定性和可持續性。

1.2防雷電氣技術

防雷電氣技術主要是利用各種儀器和設備在保障基礎工作正常運行的基礎上,對防雷系統實施保護和構建[2]。由於廣電網絡傳媒中心的整體特殊性,在其綜合防雷電氣體系構建的過程中採用了當類裝置等電位鏈接,進而形成一個統一的防雷到點系統,對整個系統的線路實施佈置,有效的預防雷電電磁波脈衝對廣電網絡電流和電壓帶來的影響,進而保障設備運行的穩定性和安全性。此外,廣電網絡還利用防雷電氣技術實現了消防聯動系統的構建,實現24H監測聯動消防指令,進而爲廣電網絡的整體安全性提供了保障。

1.3變電電氣技術

變電控制是維持廣電網絡電源穩定,實現廣電網絡中心合理用電的關鍵。其在變電控制的過程中利用電氣技術實現了核心變電控制系統,對整個廣電網絡中心計算機的系統和各個演播室、演播廳的用電實時集中配置,以保障高強度符合支撐。此外,廣電網絡在變電電氣技術的應用上還是實現了高低電壓系統等級控制系統,進而對供電故障時電流和電壓突然降低和故障排除後電流電壓突然升高帶來了供電系統穩定性實施技術處理,實現變電系統的穩定性和靈活性。

二、廣電網絡中電子技術

2.1雙向改造電子技術

雙向改造電子技術主要是利用FTTH技術和無源光網絡PON技術實現光纖到戶和純介質網絡傳輸的一種電子技術。廣電網絡應用雙向改造電子技術將內部的數據傳輸實現光波傳輸,加強了數據協議靈活性,進而優化了數據傳輸的可靠性,實現網絡透明化安全傳輸。便給利用無光源網絡PON技術降低了數據傳輸過程中電磁波對傳輸網絡造成的影響,實現多兆爲雙向改造。廣電網絡應用雙向改造電子技術進一步對內部網絡的傳輸和改造提供了技術支持。就當前廣電網絡雙向改造電子技術的應用來看,其實現有線電視服務下的單向下行廣播傳輸方式就是利用了雙向改造電子技術。

2.2 HFC電子技術

HFC電子技術是利用大容量傳輸實現雙向傳輸的一種電子技術,廣電網絡利用HFC電子技術實現了光纖與同軸電纜結合的傳輸技術構建,實現了幀頻變換,多兆位數據服務的功能,進而完成了電子技術工作的開展。此外,廣電在應用HFC電子技術的過程中利用工作人員全程根本實現了視頻服務和IP服務技術改進,提高了整體網絡視頻的輸出質量和輸出糾錯能力。

2.3數據傳輸電子技術

廣電網絡中應用數據傳輸電子技術主要是對網絡內信號、音頻、視頻等實現基本數據傳輸憑條的構建[3]。在數據傳輸電子技術的應用下廣電網絡實現了射頻總線與雙絞線結合的長距離、大範圍數據傳輸,保障了不同用戶之間數據傳輸的距離。

2.4智能化電子技術

智能化電子技術的應用進一步促進了廣電網絡智能化發展,從網絡運營的角度,實現了整個廣電IT系統的智能化設計,進而優化了廣電網絡的工作效率,爲廣電網絡傳媒的發展提供了業務升級。

三、總結

通過本文的分析能夠看出當前我國廣電網路技術改革和創新的過程中應用了照明、防雷和變電電氣技術,並且結合了雙向改造、HFC、數據傳輸和智能化電子技術,爲廣電傳媒的安全、運行和傳輸等提供了保障,進一步優化了而廣電網絡核心技術,優化了廣電網絡在傳媒領域的市場競爭優勢,進一步爲我國網絡傳媒的發展指明瞭方向。

參 考 文 獻

[1]萬志豪。論電力電子技術在電氣控制中的應用[J].電子技術與軟件工程,2016,04(24):243.

電網技術 篇三

【關鍵詞】配電網技術;配電網建設;技術方案;優化建議

1 前言

我國在電網規劃方面主要的工作重點爲35kV以上的配電網,而對於10kV這種低級別的配電網有着一定的忽略,從而使得我國大部分的10kV配電網都不能很好的滿足其必要的可靠性與經濟性。不僅如此,我國目前10kV的配電網大多都建立在鄉鎮區域,其外在條件的約束和內在因素的限制更加大了配電網建設的難度。但相對來說,我國大部分的10kV配電網都有了相當的規模,其結構也逐漸趨向完整。下面主要通過探究10kV配電網建設存在的問題,談一談其技術方案和優化建議。

2 10kV配電網技術存在的問題

2.1 10kV配電網的建設問題

首先,10kV配電網的網絡架構不合理,其主要是因爲一些歷史原因形成的,並且不合理的網絡架構給配電網的計劃檢修與故障處理等多方面的活動帶來了很大的阻礙;其次,10kV電源點的布點不足、不合理,其主要是因爲我國大部分10kV配電網建設早期都沒有必要的整體規劃計劃。這些不合理直接導致10kV配電網的線路半徑過大,增大了配電網的功率損失,並且電源點不足還使得部分地方負載不平衡,影響了整個配電網系統的經濟性;再次,10kV配電網的線路故障率較高。目前我國大部分10kV配電網的輸電線路大都採用架空線路的方式,其很容易受到外界各種因素的干擾,因此也很容易發生各類事故,影響了10kV配電網的供電可靠性;最後10kV配電網的負荷增長速度過快,特別是一些經濟較爲發達的沿海地區,每年的負荷增長率已經超過了百分之二十,給10kV配電網帶來了巨大的供電壓力。

2.2 10kV配電網的管理問題

我國長期的電網規劃對於10kV配電網都有着一定的忽略,因此其系統規劃工作和項目管理體制還不健全,主要集中在以下四個方面。第一是我國的電網規劃工作重心主要在35kV以上的配電網,而對於10kV配電網並沒有穩定的定期規劃工作。從而使得我國大部分的10kV配電網都沒有較爲系統的負荷預測方法與系統規劃體系,進而影響了10kV配電網的正常發展;第二是我國目前在10kV配電網方面基本上還沒有形成一個較爲統一的主推接線模式,並且還沒有考慮到變電站運行等關鍵部分;第三是我國10kV配電網的相應項目立項與後續的評估機制還不完善,存在着一定的漏洞和殘缺;第四是10kV配電網的工作方案還沒有一個完善的制定流程。

3 10kV配電網的技術方案

3.1 設備施工階段的質量控制

10kV配電網正常運轉是保證其能夠不斷供電的基礎,所以說在施工各個階段必需要做好高低壓橋架安裝、遵循母線安裝等各個方面的安全控制。首先整個配電網的安裝工作都要遵循電氣工程相應的法律法規,保證每一個電氣元件的安裝都能滿足技術理論上的要求;其次在實際施工中應該做好問題預案工作,即如果配電網建設過程中出現了問題,應該及時的採用相應的措施進行解決,並且其每一個安裝元件都應該經過嚴格的排查和驗收,一旦發現質量和安裝不過關的現象,應立即進行相應的改進;最後還要做好10kV配電網變壓器的質量控制工作。變壓器在整個配電網系統中主要承擔着增大電力輸送距離並且降低電能損失的任務。而在10kV配電網系統中,因爲其變壓器數量一般都很多,所以帶來的電能損耗也較大。據統計,在10kV配電網所有種類的功率損耗中,變壓器帶來的損耗是整個損耗量的百分之八十以上,所以說降低10kV配電網電能損耗的工作重點在於降低變壓器的功率損耗。配電網變壓器的功率損耗一般由兩個部分組成:第一是配電網變壓器的固定損耗,其與配電網的輸出電量無關,又被叫做是空載損耗。第二是配電網變壓器的可變損耗,其與變壓器的電流平方有着正比關係。

3.2 設備調試階段的質量控制

10kV配電網的設備調試階段主要是指對其母線。斷路器、變壓器、高壓電纜等進行必要的調試實驗。這些調試實驗相對來說都比較專業和繁瑣,並且其過程還有着安全隱患,因此其需要一些專業人員在做好充分準備的前提下,逐步的進行調試工作。在這之中,斷路器對於10kV配電網有着尤爲重要的作用,在其安裝以前應該熟悉其產品的設計說明與安裝技術等,並通過相應的途徑瞭解其工作特點與性能,並結合佈設現場的實際情況,制定出10kV配電網中斷路器的安裝方案。安裝方案應該囊括其施工各個環節與調試方法等,從而保證斷路器能夠正確規範的完成安裝與調試工作。在10kV配電網中各個設備都進行完調試工作以後,還要進行最後的檢核,確保沒有問題以後,進行下一步工作。

4 10kV配電網技術的優化建議

4.1 網絡構架建設

10kV配電網應該做到能夠獨立的帶動所有的負荷,進而保證在發生意外情況的時候能夠不斷電,在實際規劃工作中,應該遵循三個方面的原則:第一是10kV環網接線的時候,應該保證線路中的工作電流處於安全電流的1/4到3/4之間,一旦工作電流超出,那麼就應該立即採用必要的措施進行分流工作;第二是應該在相鄰的變電站之間設定必要的10kV環網接線,進而保證10kV配電網的供電可靠性;第三是在保證10kV配電網中線路電流處於正常的前提下,在10kV的線路段佈設多個負荷開關,從而減小10kV配電網線路故障時的停電範圍。

4.2 導線截面的選擇

在進行10kV配電網技術的規劃時,應該有長遠的眼光,使配電網能夠滿足其供電區域的發展需求。在導線截面選擇方面,首先要以經濟電流密度爲主要的參考依據,並且還要對導線承受的電壓降與發熱電流進行必要的檢測。此外需要注意的是,正常工作中的導線電流應該滿足經濟電流的要求,而檢修工作中的導線電流應該滿足發熱電流的要求。

4.3 10kV中性點接地方式

首先10kV配電網應該在其內部各個構件的電源處佈設相應的避雷裝置,並且要保證期接地電阻阻值低於4Ω。而對於10kV架空網來說,一般都採用中性點不接地的方式。而當其接地電容的電流大於10A的時候,爲了避免諧振電壓過大發生,通常在10kV中性點處構建消弧線圈作爲其主要的接地方式。而當其接地電流繼續增大,直到電流超過了消弧線圈中的電流以後,可以考慮將10kV中性點處的接地轉變成低電阻的接地系統,從而增強整個10kV配電網系統的可靠性和安全性。

5 結語

隨着我國社會經濟的不斷髮展,社會各個方面對於電力的要求也越來越高。而10kV配電網作爲促進我國配電網系統穩定和發展的重要部分,在未來的發展中必將有其新的意義和內涵。本文經過科學合理的探究,較爲系統的闡述了10kV配電網技術,給廣大的配電網技術人員帶來了操作性較強的實踐經驗。因此,作爲一名優秀的配電網技術人員,在當下更應該對10kV配電網的核心技術進行深入的掌握,並積極借鑑其他區域在此方面的先進技術經驗,以促進10kV配電網的穩定協調發展。

參考文獻:

[1]蔡金立。10kV配電網可靠性影響因素及對策探析[J].廣東科技,2013(18).

[2]郭建文。10kV配電網存在的問題及線路安全運行的管理方法[J].中國電業(技術版),2013(01).

電網技術 篇四

關鍵詞:微電網技術;主動配電網;實際運用

隨着能源危機的日漸加重,傳統被動式電網不得不開始向主動式電網轉變,以便實現對大量間歇性能源的吸納。而在主動配電網中進行微電網技術的運用,可以實現對這些能源的有效控制和管理,繼而更好的促進主動配電網的建設與發展。因此,有必要對微電網技術在主動配電網中的實際運用問題展開探討,以便更好的促進我國電力事業的發展。

1接入主動配電網的微電網結構分析

在接入主動配電網的過程中,微電網需要形成獨立的微電網模式、電源模式和電網間互動聯合模式,以便形成一種多模式共存的主動配電網結構。而利用該種結構,可以實現對主動配電網、分佈式電源和微電網等各個能量管理系統的統一調度,並且保證信息、能量的雙向流通,繼而使電網運行的可靠性和經濟性都得到提高。分析這種結構的形成原因可以發現,在主動配電網中進行微電網技術的應用,需要採取單點接入的方式將微電網接入到主動配電網。所以,爲了避免微電網與分佈式電源對配電網運行產生不良影響,需要進行聯合運行系統的構建,以便消除各種電能系統接入帶來的影響,繼而使電網對分佈式電源的利用效率得到提高。因此,接入的微電網需要有主動管理各類負荷的特徵,並且主動進行不同分佈式電源的協調控制[1]。爲此,微電網需要根據電網特點進行能量管理系統的構建,並且結合電網運行狀態和現有資源配置情況實現電網用電、發電和配電的管理,繼而使電網的運行得到優化。

2接入主動配電網的微電網設計規劃

在主配電網接入微電網時,需要面對微電網接入位置的選擇、接入點功率的交互約束和分佈式電源種類繁多等多種問題。而想要順利進行微電網的接入,就需要將這些因素納入到主動配電網的規劃設計考慮範圍。所以,由於需要考慮主動配電網和微電網這兩個系統的設計問題,就需要實現對二者的雙層綜合規劃設計。其中,主動配電網與微電網網架的規劃應該劃分成兩類,即長期規劃和中短期規劃。而微電網中分佈式電源的規劃也應該有兩個方面,即技術方案設計和接入效益分析。在長期規劃設計中,需要對電網運行的負荷需求、網絡拓撲擴展、經濟性和靈活性等多個因素指標進行分析。在短期規劃中,要對電網可靠性、運行成本、網絡損耗和建設環境等問題進行分析。在技術方案中,需要分析分佈式電源的接入位置、類型和儲能配套等問題。而在效益分析的過程中,需要對電網運行的社會效益、經濟效益和環境效益等問題進行分析[2]。實際上,由於微電網接入後主動配電網將成爲互動性較強的網絡,所以需要涉及多層次、多模式和多約束的規劃設計問題。只有解決這些問題,才能夠合理進行微電網的接入。就目前來看,主要開展的規劃設計工作主要有幾類,即分佈式電源互補性設計、電網多層次網架結構設計和多目標的微電網選址定容與優化配置等工作。

3接入主動配電網的微電網的控制

隨着大量微電網的不斷接入,主動配電網的結構將發生改變。同時,隨着微電網的分佈式特性的增強,其對主動配電網的滲透程度也將越來越深。而此時,只有做好微電網羣的協調控制工作,才能夠確保整個電力系統的可靠運行,從而提供高質量的電能。就目前來看,用於進行電網中微電網羣控制的方案有三種,即集中式控制、分佈式控制和集中-分散式控制。其中,集中式控制是由一個主動配電網控制中心進行各微電網的控制。該中心需要收集所有電網的信息,並制定相應的發電計劃,以便對電網羣的能量輸出進行控制。而這種控制方案雖然可以實現對電網的優化調度,但是需要處理大量數據信息,所以需要有一定的兼容性和擴展性。分佈式控制方案中則包含多個微電網控制中心,可以收集本地微電網信息,並對本地微電網進行控制。而採取這種控制方式將保證系統運行的可靠性,但也會導致微電網之間的協同運行難以實現。此外,還可以使用集中-分散式控制方案進行電網的控制。具體來講,就是由各微電網控制中心進行微電網的控制,並由主動配電網控制中心進行所有電網信息的整合,然後通過向各微電網控制中心分配任務實現對整個電網的控制[3]。而使用該種控制方案,可以使電網運行具有較好的實時性和擴展性。

4在主動配電網中運用微電網技術的效益

利用微電網技術進行分佈式電源的接納,給主動配電網的運行帶來了更多效益。首先,利用微電網技術使不同分佈式電源接入的兼容和擴展問題得到了解決,從而使主動配電網對分佈式電源的利用效率得到了提高。其次,各類分佈式電源的接入,容易引起主動配電網電壓分佈的變化,繼而影響到電網電壓質量和穩定性。而微電網技術的應用爲主動配電網提供了電壓協調控制方法,可以實現對各類電源和儲能裝置的協調控制,從而使電網的電力質量和穩定性得到了改善。再者,運用微電網技術就地爲負荷供電,使過去長距離輸電產生的網損得到了減少。同時,通過對各類電源和儲能裝置進行合理佈局,主動配電網也利用微電網技術實現了對配電網潮流的優化調控,從而通過降低電網網損給自身帶來了更多的經濟效益。此外,在微電網併網與主動配電網的共同運行的情況下,即使發生電力故障也可以保證爲用戶提供不間斷的電能,所以使電網運行的可靠性得到了提高。因此,在主動配電網中進行微電網技術的應用,實際上爲電網運行帶來了更多的經濟效益和社會效益。

5結語

總而言之,做好接入主動配電網的微電網的規劃和建設工作,可以使主動配電網的能源利用率和穩定性得到提高。因爲微電子技術的使用可以將分佈式電源多餘的電能通過主動配電網傳遞給大電網,並且實現對主動配電網內部的可控電源和不可控電源的協調管理,所以可以爲主動配電網的建設和發展提供技術支持。因此,本文對在主動配電網中使用微電網技術的問題展開的分析,可以爲實現穩定、安全和低碳的電力系統建設提供思路。

參考文獻:

[1]孫鳴,駱燕,譚佳楠。主動配電網運行模式對微電網可靠性的影響評估[J].電力建設,2015,(1).

[2]董開鬆,謝永濤,賈嶸,等。面向主動式配網的微電網技術探究[J].高壓電器,2015,(6).

智能電網技術 篇五

關鍵詞:智能電網;智能輸電技術;智能變電站;特高壓輸電

中圖分類號:TM774 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)23-0096-02

在經濟技術的推動下,國內電網事業進入到了一個新的發展階段,加上用電需求的增長,對供電質量要求的提高,各大電力企業紛紛引進高科技,逐漸實現了智能化,大大提高了運行效率。輸電和變電是電力系統中的重要環節,直接關係着系統能否正常運行,進而影響到企業效益,因此必須不斷完善智能輸變電技術。

1 智能輸電技術

輸電線路是連接變電站和用戶之間的橋樑,負責整個電力過程的傳輸,面臨着當前大機組和高電壓的發展趨勢,爲提高傳輸效率和質量,也逐漸實現了智能化。智能化輸電技術通常包括以下三種:特高壓輸電、柔性輸電技術、輕型高壓直流輸電。

1.1 特高壓輸電技術

通常分爲交流輸電和直流輸電兩種,前者的電壓等級多在1 000 kV以上,運輸容量大、損耗少,能夠實現長距離傳輸,而且比較經濟。國內電網事業正面臨着大容量、長距離的發展趨勢,該技術非常適宜,且有利於解決走廊佈置困難等問題,因此極受重視,2006年建設的1 000 kV特高壓輸電工程自山西晉南到湖北荊門,全長645 km,有效地緩解了華中、華北電網供電緊張的局面。

關於該技術的研究,有以下幾個重點:

①輸電能力尤爲重要,與電壓和阻抗都有關係,電壓越高,傳輸能力越強;線路阻抗越大,傳輸能力越弱。如兩條線路,一條爲500 kV,另一條爲1 200 kV,後者的傳輸能力要比前者高出4倍之多,同時產生的容性無功也遠遠超過了前者。爲防止出現工頻過電壓,通常會並聯電抗器,用以彌補容性無功。

②因電流在傳輸中會產生一定的功率損耗,對線路構成破壞或引起浪費,以至於增加成本,而如何降低損耗是當前研究的重點問題之一。假如傳輸的功率一致,1 000 kV線路的電流約爲500 kV線路的50%,電阻是其25%左右,而功耗與電流、電阻皆成正比,這表明1 000 kV特高壓線路的功耗只有500 kV線路的6.25%。

③穩定性對輸電能力有着直接影響,尤其是傳輸距離較長時,功角穩定對輸電能力的限制極爲明顯;而在中短距離的輸電過程中,電壓穩定是影響傳輸能力的主要因素。

1.2 柔性輸電技術

也包括直流和交流兩種,前者主要是建立在PWM和VSC技術之上的,使用的電子設備都比較先進,柔性直流輸電的優勢多通過轉換和控制體現出來,如系統中的換流站可以無源環流的方式運行,不需要外加的換相電壓,進而對有功和無功均能夠實現精確控制。

與直流不同,柔流輸電使用的電子器件較多,包括可控並聯電抗器、串聯電容器及無功補償器等,該技術的優勢在於能夠對電能質量和無功補償進行精確有效地控制。

1.3 輕型高壓直流輸電技術

該技術使用的電壓源換流器主要是由絕緣柵雙極晶體管器件構成的,具有自行關斷的功能,與普通的高壓直流輸電技術相比,該技術可以向無電源負荷區或弱交流系統供電,在降低無功需求的同時,還可動態補償交流母線的無功功率,有助於穩定交流母線的電壓,環保價值和經濟效益都比較高,加上該技術靈活性強,在小型輸電工程中較爲適宜。

2 智能變電技術

2.1 智能變電站

變電站在電力系統的重要性是不可代替的,採用先進的科學技術,藉助具備低碳環保作用的設備對普通變電站加以改進,以網絡化、數字化和自動化等技術爲基礎,實時對變電站的動態進行完全自動化的監控,進而形成自動採集信息並具備計量控制功能的變電站,即爲智能變電站。

智能變電站可分爲過程層、間隔層和控制層三個層次,各自發揮着應有的作用。當前的關鍵問題在於如何保證智能變電站穩定運行,在諸多影響因素中,新型設備無疑是最重要的。新型設備主要包括電子互感器、交換機等。交換機一旦發生故障,必須及時調查故障原因,同時可以重啓機器,如果重啓無效,需通知專業的檢修人員對交換機進行維修。智能端發生故障時,維護工作與交換機類似,先重啓,若無效在由專業人員維修。電子互感器主要起着測量電力系統內部電壓電流的作用,各項設備都要通過電子傳感器獲得信號,然後經採集器分析處理,屏蔽線多選擇專用的,主要起傳輸信號的作用。在確定電子互感器是否處於正常狀態時,可通過其外形的完整性、接線是否良好、線路間是否有斷路現象等來判斷。

2.2 智能變電技術

①智能感應技術。電力系統結構龐大,爲實現對系統的有效控制,應從整體進行把握,測量獲取系統的運行狀態和各項設備的準確信息。在智能電網中,無線感應器或智能感應器佔據着相當重要的地位。智能變電站使用的智能設備最多,溫度傳感器、溼度傳感器等在變壓器監測中的作用尤爲重要,需按照設計需要獲取有用的變壓器信息。

②信息通訊技術。智能電網需應用到諸多現代化技術,如3 S技術、信息智能處理技術等,發揮着重要作用。而通信技術則以無線通信和光纖通信爲代表,尤其是光纖通信,在實際中的應用十分廣泛,在高新技術不斷完善的情況下,無線通信需要進一步發展,以擴大使用範圍。

③同步相量測量技術。該技術在電網事業中應用十分廣泛,而GPS技術的發展,爲其提供了高度精確的同步時標,能夠保證系統內多個站點的電壓或電流信號保持同步,實現共享。而變電站是電力系統的關鍵節點,也是佈置同步相量測量點的理想位置。

④控制決策技術。爲保證電力系統能夠安全正常地運行,需對其狀態進行實時監測,並做好分析決策工作,這就要求強化仿真分析、控制決策等技術,而實現這些技術需要用到大量的參數和信息,通常是依靠智能變電站中的傳感裝置來獲取。

⑤智能設備裝置。智能設備和智能裝置覆蓋了整個智能電力系統,尤其是變電站,安裝的智能設備最多,智能設備具有可視化、數字化等功能,都體現出了新技術的優越性。

3 結 語

電網事業不斷進步,逐漸朝智能化的方向發展,這也必將是今後的主流,智能輸變電技術意義重大,在所取得的成就的基礎上,需要進一步完善,進而促進國內電網事業的進一步發展。

參考文獻:

[1] 王淼。智能電網中的智能輸變電技術[J].科技創新與應用,2012,(19).

電網技術論文範文 篇六

關鍵詞:配電網饋線自動化重合器分段器

我國原來的配電網大多采用放射型供電。這種供電方式已不能適應社會經濟發展和滿足用戶供電質量要求,因爲一旦在某一點出現線路故障,便會導致整條線路停電,並且由於無法迅速確定故障點而使停電檢修時間過長,大大降低了供電的可靠性[1]。爲此,現在供電網廣泛採用環網接線,即兩條線路通過中間的聯絡開關連接,正常運行時聯絡開關爲斷開狀態,系統開環運行;當某一段出現故障時,可以通過網絡重構,使負荷轉移,保證非故障區段的正常

供電,從而可大大提高配網供電的可靠性。

目前,我國投入鉅額資金來改造城鄉電網,以提高整個電力系統的可靠性。在這種形勢下,選擇一種符合我國電力行業的實際情況,既有較高可靠性又有較好經濟性的配電方式是擺在我們面前的一項迫切任務。

1饋線故障的定位、隔離及恢復供電模式

配電網自動化主要包括變電站自動化和饋線自動化。在配電網中由饋線引起的停電時有發生,故障發生後,如何儘快恢復供電是饋線自動化的一項重要內容。實際上,配電自動化最根本的任務也就是在最短的時間內完成對故障的定位、隔離和恢復供電。它們的發展可分爲3個階段[2]:

(1)利用裝設在配電線路上的故障指示器,由電力檢修人員查找故障區段,並利用柱上開關設備人工隔離故障區段,恢復正常區段的供電。該方式的停電時間長,恢復供電慢。

(2)利用智能化開關設備(如重合器、分段器等),通過它們之間的相互配合,實現故障的就地自動隔離和恢復供電。該方式的自動化水平較高,無需通信就可實現控制功能,成本較低。缺點是開關設備需要增加合、分動作的次數才能完成故障的隔離和恢復供電。

(3)將開關設備和饋線終端單元(FTU)集成爲具有數據採集、傳輸、控制功能的智能型裝置,並與計算機控制中心進行實時通信,由控制中心以遙控方式集中控制。該方式採用先進的計算機技術和通信技術,可一次性完成故障的定位、隔離和恢復供電,避免短路電流對線路和設備的多次衝擊。存在的主要缺點是:要依賴於通信,結構複雜,影響配電系統可靠性的因素較多。

配電網饋線自動化的目的是提高供電的可靠性,所以系統的功能固然重要,但其自身的運行可靠性和經濟性則是電力部門最關心的問題[2]。因此,相對而言,以上3種模式中的第二種模式最爲符合我國電力行業的實際情況。其主要特點是:

(1)可利用重合器本身切斷故障電流,實現故障就地隔離,縮小停電範圍;

(2)無需通信手段,可利用重合器多次重合以及保護動作時間的相互配合,實現故障的自動定位、隔離和恢復供電;

(3)可直接從電網上獲取電源,不需要外加不間斷電源;

(4)對過電壓、雷電、高頻信號及強磁場的抗干擾能力強,可靠性高;

(5)增加通信設備可很容易升級到上述第3種模式,使配電網自動化分步進行。

2幾種以重合器和分段器爲主構成的饋線自動化方式的比較

以重合器和分段器爲主構成的環網配電模式中,又可以分成3種方式:斷路器+電壓型分段器、重合器+分段器(以分段器作爲聯絡)、完全採用重合器。這幾種方式各有優缺點,具體分析如下[3]。

(1)“斷路器+分段器”和“重合器+分段器(以分段器作爲聯絡)”的配電模式。

特點:無需通信設備,由分段器對線路進行分段,通過分段器檢測電壓信號,根據加壓時限,經斷路器或重合器的多次重合,實現故障自動隔離,投資少,易於配合。

缺點:隔離故障需要多次重合,增加了對系統的衝擊次數;隔離故障時會波及非故障區段,造成非故障區段的停電;饋線越長,分段越多,逐級延時時間越長,從而使恢復供電所需時間也越長。

(2)“完全採用重合器”的配電模式。

特點:無需通信設備,利用重合器本身切斷故障電流,通過多次重合以及保護動作時限的相互配合,實現饋線故障就地自動隔離,避免了因某段故障導致全線路停電的情況,同時減少了出線開關的動作次數。

缺點:投資大,分段越多,保護配合越困難,變電站出線開關的速斷保護延時就越長,當出線端發生故障時,對系統的影響較大。

針對以上3種配電方式的優缺點,我們設計了一種新型的較爲實用的配電模式:環網供電的兩個變電站出線端爲改進後的普通型重合器,中間聯絡開關爲聯絡型分段重合器(兼具聯絡開關、分段器和重合器的功能),線路以改進後的分段器分段。這種方式雖然仍由重合器和分段器構成,但是通過對這些重合器和分段器進行改進,將聯絡型分段重合器作爲聯絡開關,則可以使該配合方式具有以上3種模式的優點,避免了大多數的不足。系統接線如圖1所示。

下面分別以線路中區段b發生瞬時性故障和永久性故障來說明該模式的工作過程。

假設在區段b發生瞬時性故障。VW1分閘後延時T1重合,QO1~QO3失壓後延時T2再分閘,設定T1<T2,因此當VW1重合閘後,QO1~QO3仍未完成分閘動作,處於合閘狀態。這樣,VW1就可以在T1(0.5s)內切除瞬時性故障,避免了分段器的逐級延時,大大減少了發生瞬時性故障時的停電時間。

假設在區段b發生永久性故障。VW1經一次重合,使QO1合閘閉鎖,VW1再次重合,由變電站1供電到a段。在這個過程中QO2檢測到一個持續時間很短的小電壓,QO2在QO1合閘閉鎖的同時也執行合閘閉鎖,這樣就將故障段b的兩端同時閉鎖住,實現了對故障的隔離。故障發生後,VW3在檢測到單側失壓後延時XL合閘,QO3在VW3合閘後延時X後也合閘,由變電站2供電到c、d段。如果在這個過程中,c或d段又發生故障或者QO2未完成合閘閉鎖(這種情況出現的概率極小),則VW3合閘後檢測到故障又跳閘,在第一次重合閘後實現故障的隔離和供電恢復。所以,無論在哪種情況下,這種配電模式都可以避免VW3至變電站2線路段的停電。也就是說,在隔離故障區段時不會波及非故障線路,不會造成非故障線路段的無謂停電。發生故障後,在線路上重合器和分段器動作的同時,裝設在變電站內部的故障定位器根據各開關設備的動作時間配合,可迅速地確定出故障區段的準確位置,以便進行檢修。

從上面的分析可以看出,這種配電方式雖然無法一次性完成對故障的定位、隔離和恢復供電,但是它可以快速切除瞬時性故障;在發生永久性故障時,可以同時完成對故障區段兩端的閉鎖。這種方式與傳統的“重合器+分段器”配電方式相比,縮短了停電時間,減少了短路電流對線路的衝擊次數。因爲整條線路中只在變電站出線端和線路中間裝設有重合器,所以保護配合易於實現;雖然線路分段較多,但變電站出線斷路器的速斷保護延時無需太長,所以當變電站出線端發生短路時,對配電系統的影響也就較小。同時,由於採用分段重合器作爲聯絡開關,在隔離故障時就避免了非故障區段的停電。另外,這種配電方式雖然沒有象第3種配電模式那樣切除故障快和功能強大,但它也有自己的優勢,即無需通信設備,完全依賴於線路中的智能化開關設備就地完成對故障的定位、隔離和恢復供電,簡化了配電系統的結構,也使影響可靠性的因素大大減少;並且這些智能化開關設備都留有通信接口,如有必要,可以方便地加上通信功能,使該配電網饋線自動化達到更高的水平。

3提高可靠性和減少線路停電時間的措施

對於配電自動化來說,自動化程度的高低和功能的強弱固然重要,但整個系統的可靠性應該放在第1位。此外還要考慮到經濟性[2]。爲了保證上面介紹的以分段重合器爲聯絡開關的“重合器+分段器”模式的可靠性,採取了以下措施:

(1)重合器的開關本體爲真空斷路器,採用真空滅弧室外裝複合絕緣的專利技術。它具有無油、無氣、免維護、壽命長、無火災、無爆炸危險的優點,機構採用電機快速儲能的彈簧操作機構,無需高壓合閘線圈。

(2)選用高性能PLC(可編程邏輯控制器)作爲重合器和分段器的控制中心。簡化了線路,大大提高了整機可靠性和抗干擾能力。

(3)直接從線路上獲取電源,無需任何外加電源。選用美國的開關電源模塊,抗干擾能力強,工作範圍廣,可在30%~120%輸入範圍內輸出穩定的額定電壓。

此外還有冗餘設計和降額使用等措施,也可以提高整機的可靠性。

爲了減少這種配電模式中的停電時間,採取了以下措施:

(1)快速切除瞬時故障,減少停電時間在電力系統中,線路故障的62%~85%爲瞬時性故障,如果把瞬時性故障按永久性故障等同處理,則會造成較長時間(數十秒以上)的停電。爲此,在重合器中增加了首次快速重合功能(可選),在分段器中增加了完全失壓後延時分閘功能。這兩者互相配合,可以在0.5~1s內切除瞬時性故障,大大降低了瞬時故障時的停電時間。

(2)故障區段的兩端同時完成閉鎖

傳統的分段器當線路發生故障時,只能一次閉鎖故障線路的一端,改進後的分段器可以在線路發生永久性故障時使故障區段的兩端同時實現隔離,避免了非故障區段的停電,使恢復正常供電的時間縮短,同時減少了重合器或斷路器的重合次數,對系統的衝擊也就相應地減少了。

(3)躲涌流功能

配電系統最主要的負荷是變壓器和高壓電機,所以在重合器首次合閘或重合時,會出現比額定電流高得多的啓動電流,有可能導致重合器的誤動。改進後的重合器在軟件和硬件兩個方面增加了躲涌流措施,可以自動地區別合閘產生的涌流和故障電流,很好地解決了涌流問題。

4結束語

本文介紹了配電網饋線自動化的3個發展階段,經過比較認爲,採用以“重合器+分段器”爲主構成的配電系統較爲符合我國目前電力行業的具體情況。分析了以“重合器+分段器”爲主構成的配電網饋線自動化的幾種方式,提出了一種新的實用的配電方式,既可以減少故障時的停電時間和短路電流對線路的衝擊次數,又易於實現保護時間的配合。該配電模式已經在浙江黃岩供電局試運行,到目前爲止,運行效果是令人滿意的,達到了設計要求。

參考文獻:

[1]孫寄生.10kV環網供電技術研究與應用[J].中國電力,1999,32(2).

智能電網技術 篇七

關鍵詞:智能電網;關鍵技術;

中圖分類號: F407 文獻標識碼: A

引言

智能電網技術的發展日新月異,隨着科學技術的發展,智能電網技術應用越來越廣泛,但是還是存在很多問題,因此需要我們花更多的精力去探討和研究,確保電網穩定運行。

1、智能電網概述

1.1、智能電網的含義

智能電網顧名思義是在傳統電網的基礎上發展而來的。傳統電網系統的體系內部以多處的單獨信息模塊組成,信息共享能力差,且智能化程度相對較低。而智能電網則可以規避由於信息孤立帶來的不便,獲取較爲完整和聯通的信息,使資源配置利益最大化。智能電網利用大型傳感設備對電力發起、電力傳送、電力分配和電力供給等中間環節中至關重要的各種電力設備的使用和工作情況進行實時把控;將以上設備傳來的信號與data通過內網或更廣泛的網路系統進行收集與整理;通過對相關數據的分析、發掘,達到對整個電力體系運行的監管與優化。

1.2、智能電網的特點

智能電網的功能特點主要包括:可視性、可操縱性、可變性、非封閉性、安全性、兼容性、可預防性、高效性、安全互、廣度覆蓋性、節能性等,有減少電力消費端的用電損耗、實時監控系統能夠第一時間排查和消除安全隱患、減少電力污染排放、降低耗能損耗、實現電力企業集成管理等優點。

2、智能電網的關鍵技術

2.1、智能信息技術

如將信息技術運用到智能電網關鍵技術中,就能有效的將電網技術運用到電力企業發展中,該技術的運用主要是將企業電網信息資料實現智能信息化,並通過電網發電廠進行輸電配送,直至電網終端用電;其中每個環節均要該技術形成一個保障系統,同時採用該項技術在企業智能電網中給予運行的優點較爲顯著,首先,由於該項技術數據信息量較大,而當前企業智能電網中的數據信息量較低,數據化系統還未獲得完善,因此採用這一技術利於爲智能電網技術提供一個數據信息保障中,而數據信息量的大小重點在於企業中電網的技術含量。

其次,可以採用SAO對系統中不同數據給予集合操作,並根據信息特點構建一個統一的信息平臺,利於將數據進行分類[4]。最後,採用先進的信息技術不僅可以將運營、銷售、人力資源、生產等在企業信息實施調節整合,還可以構建信息處理平臺,並根據市場需求擴展企業運營量,利於把電力企業信息進行集中管理儲備,大大提高了系統中信息數據的安全性以及可靠性。

2.2、通信系統與參數量測技術

智能電網實現高效調度依託於雙向集成的通信系統,在建立開放的通信架構,採用統一的技術標準後,智能電子設備、控制中心、傳感器、應用系統將會被高效連接實現信息高速傳輸以及監測與校正。參數量測技術則是將所獲取數據轉化爲數據信息進而提供給智能電網其他部門使用。參數量測技術要開發出新型多功能的表計與軟件系統,如智能固態表計取代電磁表計,不僅對電量電費做統計,還進行電力高峯及費率的運算,或開發新的程序與軟件系統對相位關係、設備運行參數、線路負荷、線路設備故障等數據進行更爲全面的綜合分析,推動電力調度工作的高效化、精確化。

2.3、網絡拓撲構造技術

計算技術的運用與發展充分顯示出網絡拓撲構造的重要性,電網中運用網絡拓撲構造利於加強電網運行操作、建設和發展,是電網運行操作的基礎;其重點可以將電網中的在故障因素降至最低限度,並能較快的恢復電力企業電網運行,消除影響電網運行的障礙,保證電網順利運用。同時網絡拓撲構造技術在使用時包含了以下幾項內容,如:可採用全新方式重新實現環式降壓配電,並同時可以使電網電路間電流的交換,以及使電流形成環形線路。採用此項技術可以全面解決企業中電網障礙,並對障礙進行及時清除補救,防止因此故障因素致使電電網運行受到影響。

2.4、分佈式能源智能管理系統

分佈式能源(DR)指的是安裝在用戶端的能源綜合利用系統,其主要功能是針對用戶端的情況,使用一種針對需求是新型能源系統。國際分佈式能源聯盟WADE對分佈式能源定義爲:安裝在用戶端的高效冷/熱電聯供系統,系統能夠在消費地點(或附近)發電,高效利用發電產生的廢能--生產熱和電;現場端可再生能源系統包括利用現場廢氣、廢熱以及多餘壓差來發電的能源循環利用系統。

2.5、智能監控儀器和輔助決策系統

當前電網大都採用的軟件爲EMSSCADA系統,這些軟件屬於西方長期使用的系統,他們在穩定和安全方面具有非常大的作用,但是他們具有采集速度慢,信息收集有限、分析能力差等,對於出現一些特殊的故障時,這些系統無法能夠及時提出相應的解決方案。而智能電網需要全面監控電網的所有相關節點,在出現故障時能夠通過先進的計算機系統,及時通過各種海量信息、解決方案制定出相應的解決方案,並提供給運行人員進行決策,從而實現了電網的實時動態管理。

2.6、新型的電網元件技術

新型電網元件是智能電網在硬件上的一個新的發展。通過不斷髮展的新材料和新科技,新一代的電力電網技術已經不是原先那種簡單拉線工程,而是複雜的電力輸送、電網控制、節能供電的複雜工程。當前新型的電網元件已經得到了豐富的發展,有:高溫超導電纜HTS、故障電流限制器FCL、超導儲能裝置SMES等。

2.7、電網實時動態監測與預警技術

電網實時動態監測是在全球定位系統的相量測量單元(PMU)的成功研製基礎上進行拓展研究的,在電力系統運行工作時應用廣域網的動態測量技術可以在特定的時間座標軸收集到大量電力系統準確的動態與穩態數據信息,通過對這些信息與數據有效地整理與記錄再將其傳輸到下一級數據系統或分析模型中,進行參數辨識、電網擾動分析或低頻震盪分析,從而對電網運行狀況作出判斷。

實現了動態監測,可以再在此基礎上運用預警與輔助決策系統將運行狀況信息系統發送給相關調度決策人員,完成預警工作,緊急情況下完成控制輔助決策工作。例如在發生嚴重外部災害時,可通過研究外部災害信息,採用調度防禦技術進行有效預測與調整,減輕外部災害對電網運行的影響。2013年1月浙江智能電網電力調度技術就曾經保護浙江電網應對冰雪災害,智能分析與實時告警推送功能爲調度運行人員快速處理電網故障發揮了重要作用。

3、我國智能電網未來發展的建議

(1)發揮整體多向性管理優勢,積極有序推行智能電網研究及建設

建議以國家宏觀政策爲指導,立足於世界電力發展技術的前端,從我國電力行業實際需要出發,依託科技創新和管理創新,充分調動系統內外資源,形成前瞻研究、試點應用、大範圍推廣梯級推行機制,建立技術標準和管理標準體系,建設貫穿於電力行業全領域、全過程、全壽命的廣域全景分佈式整體多向性架構,建成符合我國能源戰略和企業發展要求的智能電網。

(2)開展我國智能電網架構設計

應該以我國電網自身的特點和現有的信息、控制、管理系統發展爲立足點,綜合考慮未來相關技術的發展方向,參考國外的研究成果,提出我國發展智能電網的構架和體系,保證我國智能電網具備可靠、靈活、開放的特點,能夠同時滿足電網規劃建設、運行控制、資產管理、用戶管理等方面的需要。

(3)形成完整的智能電網規範和標準體系

建立統一的規則和標準體系是我國智能電網建設的關鍵環節,也是智能電網能夠正常運行的基本保證。建議統一部署,通過組織各方面的研究力量集中科研攻關,把電力工業的標準、通信標準集成到電力系統的架構中,形成完整的智能電網規範和標準體系。最終目標是實現從發電到用電各個環節中相關信息的集成與共享。

結束語

雖然智能電網的發展有很多的優勢,但是還是存在很多的問題,就目前的情況,智能電網技術的發展還不成熟,智能電網所遇到的問題,主要還是技術問題。我們必須根據我國具體國情,進一步的研究和探索,制定出相應的研究方案,使智能電網得到進一步的發展。

參考文獻

[1]史添,林俐。淺談智能電網關鍵技術[J].科技情報開發與經濟,2010,36:131-133.

電網技術論文範文 篇八

1.1保障充換電設施及時接入

標準第4.1條規定,配電網發展應考慮充換電設施的發展與建設的需求,合理滿足電動汽車接入及充電負荷增長的要求,有利於促進電動汽車的應用與發展。目前,我國電動汽車仍處於發展初期,充換電設施所提供服務的便捷性,對拓展電動汽車市場具有十分重要的促進作用。電網企業一方面要履行企業責任,從電網供需角度滿足用戶的充電需求,另一方面要承擔社會責任,從國家戰略角度推動電動汽車的應用。標準第4.2條規定,充換電設施接入電網所需線路走廊、地下通道、變/配電站址等供電設施用地應納入城鄉發展規劃,與配電網規劃相協調。充換電設施已經成爲保障城市交通運輸系統順暢運轉的重要基礎設施之一,其建設用地被納入城市總體規劃統籌進行考慮。因此,要求充換電設施佈局規劃及其接入系統的電網規劃應同步開展,協調銜接,落實並保障充換電設施接入系統工程的用地需求,從源頭上避免城市土地資源緊張導致的工程落地困難。

1.2保障充換電設施可靠用電

標準第4.3條規定,充換電設施接入電網應充分考慮接入點的供電能力,便於電源線路的引入,保障電網安全和電動汽車的電能供給。研究表明,電動汽車的大量應用,將帶來系統峯谷差增大、電壓驟降、諧波污染等多方面的問題,充換電設施的接入首先要從供電電源着手,從電網的基礎條件上滿足充換電設施的用電需求,並提供合格的電能質量。標準第4.4條規定,當充換電設施建設在規劃實施配電自動化的地區,接入設備應滿足配電自動化技術相關標準要求。配電自動化是通過安裝在一次設備上的自動化終端裝置實現對配電網運行的監測和控制,通過對故障判斷、隔離和修復的快速響應,提高配電網供電可靠性,改善電能質量。以二次系統的豐富和建設爲拓展手段,有計劃地對充換電設施配套的電網工程實施配電自動化建設與改造,充分保證充電用電的可靠性和安全性。

1.3滿足電動汽車雙向互動要求

標準第4.5條規定,當充換電設施具有與電網雙向交換電能的功能時,應符合Q/GDW1738《配電網規劃設計技術導則》關於電源接入的相關標準要求。隨着電池價格的降低和循環壽命的延長,動力電池可以作爲分佈式儲能單元向電網輸送電能,發揮削峯填谷的調節作用。當電動汽車反向送電時,應遵循以下原則:1)應對充換電設施接入的配電線路載流量、變壓器容量進行校覈,並對接入的母線、線路、開關等進行短路電流和熱穩定校覈。2)在滿足供電安全的條件下,接入單條線路的送電總容量不應超過線路的允許容量;接入本級配電網的送電總容量不應超過上一級變壓器的額定容量以及上一級線路的允許容量。3)具有雙向交換電能的充換電設施接入後,配電線路的短路電流不應超過該電壓等級的短路電流限定值,否則應重新選擇接入點。4)具有雙向交換電能充換電設施接入點應安裝易操作、可閉鎖、具有明顯開斷點、帶接地功能、可開斷故障電流的開斷設備。5)具有向電網輸送電能的充換電設施,其向電網注入的直流分量不應超過其交流定值的0.5%。

2技術原則

2.1電壓等級選擇

標準第5.1條規定,充換電設施所選擇的標稱電壓應符合國家標準GB/T156《標準電壓》的要求。供電電壓等級應根據充換電設施的負荷,經過技術經濟比較後確定。當供電半徑超過本級電壓規定時,應採用高一級電壓供電。標準特別強調了要根據充換電設施的負荷選定供電電壓等級,負荷範圍按照導線的安全載流能力,並考慮一定裕度予以確定。如單相220V的240mm2的銅纜,最大供電負荷不超過11kW,因此單臺充電機按10kW控制;三相380V供電負荷,參照《國家電網公司業擴供電方案編制導則》的要求,按接入單臺充電機不超過100kW考慮,允許多臺充電機同時接入。對於站內佈置的直流充電機,380V線路也允許120kW的充電設備接入。供電半徑的校覈,除了要考慮線路載流能力外,還要結合線路功率損耗、電壓損失等情況綜合確定,並按照國標GB/T12325《電能質量供電電壓允許偏差》的要求進行控制。1)10kV及以下三相供電電壓允許偏差爲標稱電壓的±7%。2)220V單相供電電壓允許偏差爲標稱電壓的–7%與10%。

2.2用戶等級選擇

2.3接入點選擇

標準第5.3.1條規定,220V充電設備,宜接入低壓配電箱;380V充電設備,宜接入低壓線路或配電變壓器的低壓母線。標準第5.3.2條規定,接入10kV的充換電設施,容量小於3000kVA宜接入公用電網10kV線路或接入環網櫃、電纜分支箱等,容量大於3000kVA的充換電設施宜專線接入。標準採用“宜”的口吻給出充換電設施的建議接入點,不強制執行,220/380V針對充電機,10kV針對充電站。國家標準規定的交流充電機額定電壓爲220V,額定電流16/32A,額定充電功率3.5/7kW;直流充電機額定電壓380V,額定電流一般不超過250A,額定充電功率有40kW、80kW、120kW等幾種。標準明確規定:專線接入的充換電設施,其容量應超過3000kVA。專線接入的優勢在於便於容量的管理與控制,有利於提高電網運行的安全,但佔用電網10kV間隔資源,因此標準對專線的使用沒有做強制規定。但對於快速充電站,考慮到充電時間短,充電功率的衝擊特性強等特點,標準的編制說明彆強調容量大於3000kVA的快速充電設施,要採用專線接入。

2.4供電電源

標準第5.4.1條規定,充換電設施供電電源點應具備足夠的供電能力,提供合格的電能質量,並標準第5.4.2條規定,供電電源點應根據城市地形、地貌和道路規劃選擇,路徑應短捷順直,避免近電遠供、交叉迂迴。這兩項條款,分別從電源點的質量性能和空間佈局的角度,規定了電源點確定的一般原則。一方面,電源點要能夠滿足充換電設施的用電需求,按照充換電設施的遠景設計容量,選擇上級電源,同時能夠提供合格的電壓、頻率等電能質量;另一方面,要求結合地理環境,就近選擇,減少與道路或其他線路的交叉,爲充換電設施供電線路的安全運行、良好維護奠定基礎。

2.5無功補償及設備選型

標準第5.5.1—5.5.4條規定了充電設施無功補償的要求,充換電設施的本質爲用電客戶,其無功補償遵循用戶無功補償的規定配置即可。即按照“同步設計、同步施工、同步投運、同步達標”的原則規劃和建設,接入10kV電網的充電設施功率因數應不低於0.95,非車載充電機功率因數應不低於0.9,不能滿足要求的應安裝就地無功補償裝置。標準第5.6.1條規定,充換電設施接入的供電線路、變/配電設備選擇應滿足Q/GDW1738《配電網規劃設計技術導則》的有關要求。即供電線路應有較強的適應性,導線截面宜綜合充換電設施遠期規劃容量、線路全壽命週期一次選定。220/380V線路原則上不宜超過400m,10kV供電半徑原則上不宜超過5km,超出範圍的應覈定末端電壓質量。標準第5.6.5條特別強調,負荷大於100kW的充換電設施,宜採用專用配電變壓器供電。本條款主要針對分散式充電樁,採用專用配電變壓器,將充電負荷與其他用電負荷分離,有利於無功補償配置及諧波治理。

2.6電能質量

標準第6.1.1—6.1.2條規定,充換電設施接入公共連接點諧波電壓的限值(相電壓)要求應符合GB/T14549《電能質量公用電網諧波》規定,注入公共連接點的諧波電流允許值應符合GB/T14549規定。標準第6.3條規定,充換電設施接入公共電網,公共連接點的三相不平衡度應滿足國標GB/T15543《電能質量三相電壓不平衡》規定的限制,由各充換電設施引起的公共連接點三相電壓不平衡度不應超過1.3%,短時不超過2.6%。充電機是一類典型的電子型AC/DC電能轉換設備,其內部的電力電子元件在工作中會產生大量的諧波,因此要求嚴格控制充換電設施產生的諧波電壓和諧波電流,滿足國家標準的有關規定。此外,對於低壓220V接入的充電設備,要特別注意保證三相平衡。

3典型應用

某城市的充換電站工程建設規模如表4所示。充電部分站區內設置乘用車快充車位2個(配置2臺40kW直流充電機)和慢充車位4個(配置4臺7kW交流充電機),遠景預留大巴車車位2個(配置2臺100kW直流充電機)。換電部分內置乘用車換電工位1個,配置2個電池轉運倉、2個移動充電倉(含40臺3.5kW分箱充電機)、40箱標準電池箱以及一臺手動電池運轉小車,本期設計換電能力40車次/日。按照《規範》要求,3.5kW和7kW交流充電機選用低壓220V供電,40kW和100kW直流充電機選用低壓380V供電。該充換電站建設於次要交通幹線,按照普通用戶設計,採用單回10kV線路供電,供電電源取110kV變電站A的10kV出線。站內供電系統的主變容量一期爲400kVA,二期爲800kVA,故不選用專線接入。0.4kV一期按單母線建設,二期按單母線分段接線建設。由於城市主要採用10kV電纜供電,充換電站由環網櫃(電纜分支箱)接入系統,因此,一期建設採用集中補償的方式,在低壓母線安裝一臺100kVA(380V,150A)的有源濾波器對無功功率和諧波進行綜合補償。二期需對每條低壓母線分別進行補償。

4結論