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摘要:随着全球化的发展速度不断加快,人们对于能源的需求也在不断增加,随之而来的能源问题也不断制约着当前人类发展的脚步。当今的时代,人口增加速度不断加快,对于能源的需求也在不断增加,据相关数据统计,我国幅员辽阔,能源丰富,但是人均占有资源量却极低,在人们的日常生产生活过程中,电能作为不可缺能源发挥着极为重要的作用。因此,智能电网的建立能够保证电力供应的问题得到有效的解决,而电力工程技术的介入,能够加快智能电网工程的建设速度,提高了电网运行的稳定性,对于人们日常生产生活来说,是一项不可或缺的技术保障。
关键词:电力工程技术;智能电网建设;应用
1智能电网概述
智能电网简单而言就是电网的人工智能化,相比于现有的电网而言,智能电网体现出信息交流、电力交流和业务交流等高度融合的特点,它是基于集成通信网络建立而成的一种新的电网模式,运用先进的技术设备实现电力的传感与测量,最终实现精准的电力输送和电力配备方案设计,因而实现了电网的稳定运行,提高了电网的运行效率,最大化的实现了电能的有效利用。虽然我国目前的智能电网工程速度正在不断加快,但相应的市场需求缺口却在不断加大,因此对于智能电网技术的提供者而言,不断更新技术所面临的挑战却是与日俱增的。因此我国在智能电网建设过程中要不断借鉴国外经验,并且因地制宜的进行智能电网工程的建设与统筹安排,结合我国的发展国情,建设适合我国当前发展需求的智能电网就具有十分现实的意义了。
2智能电网建设过程中电力工程技术的运用
2.1发电
与传统电网相比,智能电网更加关注新型能源的利用与开发。目前,不可再生能源的日益紧缺限制了我国经济发展。为了解决不可再生能源储量日益减少的危机,提升电网运行的稳定性、安全性和洁净度,近年来我国不断研究微电网接入技术,开发清洁能源,并将分布式能源如潮汐能、太阳能、风能等能源大规模融入智能电网建设中。新型能源具有高效率、低碳、清洁和可再生的优点,但也具有一定缺陷,如季节性特征、发电稳定性不佳等。因此,智能电网建设的发电过程中,电力工程技术应重点关注新能源的并网技术,促使新能源能够稳定、安全、大规模地接入电网系统,避免清洁能源并网后影响电能质量和谐波注入,保证并网过程中不对电网造成过大冲击,同时需关注大规模的储能设备、储能技术的开发和运用。
2.2输电
我国智能电网的输电骨架为特高压电网,各级电网协调共存。国家电网提出的“三华”同部电网建设,全面提升了电网的智能化水平、科技水平、安全水平、经济运行的效率以及资源的配置能力。当前,我国智能电网的输电发展方向为直流与交流互联、大容量、高电压。智能电网输电过程中,采用特高压直流输电技术(UHVDC)。这种输电技术具有多样化的控制方式,系统的中间不需要落点,适合远距离、大功率、点对点的电能输送,尤其适用于实现不同交流电网的互联。直流与交流互联的特高压输送电网中,交流电网负责跟踪用户的需求变化,直流电网在交流电网的基础实现电力的吸纳,二者分工明确,从而保证电网系统运行的可靠性和安全性。输电过程中,智能电网的工作主要包括监控电网运行状况、检修电网状态、控制电网运行方式以及管理电网寿命等。具有代表性的装置主要包括超导无功补偿设施和波形交流变换器。此外,涉及的相关电力工程技术包括状态检测技术、串联补偿技术、可控高抗技术、交直流滤波技术、高压换流技术、柔性交流输电技术、集约化维护与运行管理技术、无功补偿技术、谐波管控技术以及智能巡检技术等。柔性交流输电技术涉及的电力工程技术包括电力技术、电子技术、微电子技术、通信技术和控制技术等。柔性交流输电技术具有良好的经济性,与原输电方式完全协调,避免了机械磨损,且控制信号功率小,具有较强的灵活性。
2.3变电
电力工程技术在智能电网变电过程中得到了广泛运用,其中建设智能化变电站是典型代表。建设智能化变电站体现了智能电网的自愈化、自动化和信息化,与以往的变电站相比,实现了巨大突破。电力工程技术在智能变电站中得到了广泛应用,包括采用高速计算机网络实时监控变电站的运行状况、采用光电式互感器、运用有源滤波技术与SVC以及采用智能化开关等。电力工程技术的运用实现了收集信息、物理网络、通信协议和数据模型等多个环节的统一。另外,变电站设备具有自我诊断、自我描述、实时上传数据、共享数据和控制数据的功能,节约了大量人力和物力,且实现了实时控制系统电压、检测变电站设备状态和管理寿命等功能。
2.4配电
配电环节是直接接入到用户的环节,因此智能电网建设过程中需高度关注配电环节,特别是中低压配电网的智能化建设。智能电网中,配电网承担了光伏、风能和其他分散能源的接入,因此必须保证电网供电的稳定性与可靠性。配电过程中涉及的电力工程技术包括高级测量技术、智能网络的建设、配电自动化、电动汽车的充电技术以及智能储能技术等。通过运用智能储能设备、充电桩、配电网的信息采集系统和研发智能交通设备、智能楼宇、智能电器设备等,推动了智能电网、智能城市的建设。此外,不断开发超导储能技术、液流电池、钠硫电池等新型配电技术,进一步推动了智能储能技术的产业化发展。
2.5用电
建设智能电网有效推动了建设智能小区的进程。因为用户对电能的要求是高质量、稳定可靠和便宜,所以电力企业应实现智能化运营、精细化管理和高度信息化。随着电力市场的不断改革,电力企业逐渐融入市场,进而加大了电能供给方和需求方之间的交流频率。用电过程中,电力工程技术主要表现在智能电表、建立用电信息采集系统、开发智能测仪,研发智能电表、建设高效准确的用户用电系统。电力工程技术的应用实现了电费计价方式的过渡,从以往的统一电价过渡为阶梯式电价。分散式储能设备、智能电气和智能化家电的应用,进一步提高了能源的使用效率,实现了用电智能化。此外,采用终端技术、高级测量等技术保证了智能用电的技术水平,且采用多台缴费的方式提高了服务水平,实现了用户的智能化互动。
2.6通信与调度
智能电网的通信与调度过程中,涉及的电力工程技术主要包括数据采集技术、通信技术和计算机技术。智能电网调度过程中,需成立全面的决策控制体系,实现风险预控、安全预警和动态监测,灵活控制电网的运行状况,实时收集并及时传输相关数据,进而保证电网稳定、安全的运行。另外,为了实现智能电网相关数据的高速传输,需将大量的数据采集平台设置于电网各处,同时成立专门的数据传输平台和数据共享平台,在规定的框架内建设配套的专业网络,建立统一、完整、开放的信息通信平台,从而支撑智能电网通信体系有效运行。
3结论
电能的供应对我国经济、社会具有重要影响,且与国家的能源产业安全密切相关。建设具有我国特色、符合我国国情的智能电网是经济、社会可持续发展建设的重要策略。智能电网建设过程中,应大力推进电力工程技术的发展,并将其运用到建设智能电网的工程中。
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