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直�高压�生器厂家�述智能电网关键技术��
时间: 2019-01-21 18:31 ��: 未知 作者: 科新电力 点击: 次
1ã€�智能电网的关键技术 
  我国数字化电网建设涵盖了å�‘电ã€�调度ã€�输å�˜ç”µã€�é…�电和用户å�„个环节,包括:信æ�¯åŒ–å¹³å�°ã€�调度自动化系统ã€�稳定控制系统ã€�柔性交æµ�输电,å�˜ç”µç«™è‡ªåŠ¨åŒ–ç³»ç»Ÿã€�微机继电ä¿�护ã€�é…�网自动化系统ã€�用电管ç�†é‡‡é›†ç³»ç»Ÿç­‰ã€‚实际上,目å‰�我国数字化电网建设å�¯ä»¥ç®—是智能电网的é›�形。 
  1.1 å�‚考é‡�测技术 
  å�‚æ•°é‡�测技术是智能电网基本的组æˆ�部件,先进的å�‚æ•°é‡�测技术获得数æ�®å¹¶å°†å…¶è½¬æ�¢æˆ�æ•°æ�®ä¿¡æ�¯ï¼Œä»¥ä¾›æ™ºèƒ½ç”µç½‘çš„å�„个方é�¢ä½¿ç”¨ã€‚它们评估电网设备的å�¥åº·çŠ¶å†µå’Œç”µç½‘çš„å®Œæ•´æ€§ï¼Œè¿›è¡Œè¡¨è®¡çš„è¯»å�–ã€�消除电费估计以å�Šé˜²æ­¢çªƒç”µã€�缓å‡�电网阻塞以å�Šä¸Žç”¨æˆ·çš„æ²Ÿé€šã€‚ 
  未æ�¥çš„æ™ºèƒ½ç”µç½‘å°†å�–消所有的电ç£�表计å�Šå…¶è¯»å�–系统,å�–而代之的是å�¯ä»¥ä½¿ç”µåЛ公å�¸ä¸Žç”¨æˆ·è¿›è¡Œå�Œå�‘通信的智能固æ€�表计。基于微处ç�†å™¨çš„æ™ºèƒ½è¡¨è®¡å°†æœ‰æ›´å¤šçš„功能,除了å�¯ä»¥è®¡é‡�æ¯�天ä¸�å�Œæ—¶æ®µç”µåŠ›çš„ä½¿ç”¨å’Œç”µè´¹å¤–ï¼Œè¿˜æœ‰å‚¨å­˜ç”µåŠ›å…¬å�¸ä¸‹è¾¾çš„高峰电力价格信å�·å�Šç”µè´¹è´¹çŽ‡ï¼Œå¹¶é€šçŸ¥ç”¨æˆ·å®žæ–½ä»€ä¹ˆæ ·çš„è´¹çŽ‡æ”¿ç­–ã€‚æ›´é«˜çº§çš„åŠŸèƒ½æœ‰ç”¨æˆ·è‡ªè¡Œæ ¹æ�®è´¹çŽ‡æ”¿ç­–ï¼Œç¼–åˆ¶æ—¶é—´è¡¨ï¼Œè‡ªåŠ¨æŽ§åˆ¶ç”¨æˆ·å†…éƒ¨ç”µåŠ›ä½¿ç”¨çš„ç­–ç•¥ã€‚ 
  对于电力公å�¸æ�¥è¯´ï¼Œå�‚æ•°é‡�测技术给电力系统è¿�行人员和规划人员æ��供更多的数æ�®æ”¯æŒ�,包括功率因数ã€�电能质é‡�ã€�相ä½�关系(WAMS)ã€�设备å�¥åº·çŠ¶å†µå’Œèƒ½åŠ›ã€�表计的æ�Ÿå��ã€�故障定ä½�ã€�å�˜åŽ‹å™¨å’Œçº¿è·¯è´Ÿè�·ã€�关键元件的温度ã€�å�œç”µç¡®è®¤ã€�电能消费和预测等数æ�®ã€‚新的软件系统将收集ã€�储存ã€�分æž�和处ç�†è¿™äº›æ•°æ�®ï¼Œä¸ºç”µåЛ公å�¸çš„其他业务所用。 
  未æ�¥çš„æ•°å­—ä¿�护将嵌入计算机代ç�†ç¨‹åº�,æž�大地æ��高å�¯é� æ€§ã€‚计算机代ç�†ç¨‹åº�是一个自治和交互的自适应的软件模å�—。广域监测系统ã€�ä¿�护和控制方案将集æˆ�æ•°å­—ä¿�护ã€�先进的通信技术以å�Šè®¡ç®—机代ç�†ç¨‹åº�。在这样一个集æˆ�的分布å¼�çš„ä¿�护系统中,ä¿�护元件能够自适应地相互通信,这样的ç�µæ´»æ€§å’Œè‡ªé€‚应能力æž�大地æ��高å�¯é� æ€§ï¼Œå› ä¸ºå�³ä½¿éƒ¨åˆ†ç³»ç»Ÿå‡ºçŽ°äº†æ•…éšœï¼Œå…¶ä»–çš„å¸¦æœ‰è®¡ç®—æœºä»£ç�†ç¨‹åº�çš„ä¿�护元件ä»�然能够ä¿�护系统。 
  1.2 智能电网通信技术 
  建立高速ã€�å�Œå�‘ã€�实时ã€�集æˆ�的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特å¾�都无法实现。因为智能电网的数æ�®èŽ·å�–ã€�ä¿�护和控制都需è¦�这样的通信系统的支æŒ�,因此建立这样的通信系统是迈å�‘智能电网的第一步。å�Œæ—¶é€šä¿¡ç³»ç»Ÿè¦�和电网一样深入到å�ƒå®¶ä¸‡æˆ·ï¼Œè¿™æ ·å°±å½¢æˆ�了两张紧密è�”系的网络—电网和通信网络,å�ªæœ‰è¿™æ ·æ‰�能实现智能电网的目标和主è¦�特å¾�。高速ã€�å�Œå�‘ã€�实时ã€�集æˆ�的通信系统使智能电网æˆ�为一个动æ€�çš„ã€�实时信æ�¯å’Œç”µåŠ›äº¤æ�¢äº’动的大型的基础设施。当这样的通信系统建æˆ�å�Žï¼Œå®ƒå�¯ä»¥æ��高电网的供电å�¯é� æ€§å’Œèµ„产的利用率,ç¹�è�£ç”µåŠ›å¸‚åœºï¼ŒæŠµå¾¡ç”µç½‘å�—到的攻击,从而æ��高电网价值。 
  适用于智能电网的通信技术需具备以下特å¾�:一是具备å�Œå�‘性ã€�实时性ã€�å�¯é� æ€§ç‰¹å¾�,出于安全性考虑ç�†è®ºä¸Šåº”是与公网隔离的电力通信专网。二是具备技术先进性,能够承载智能电网现有业务和未æ�¥æ‰©å±•业务。三是最好具备自主知识产æ�ƒï¼Œå�¯å…·æœ‰é�¢å�‘电力智能电网业务的定制开å�‘和业务å�‡çº§èƒ½åŠ›ã€‚ 
作为国家电网公å�¸ä»Žäº‹éª¨å¹²ä¿¡æ�¯é€šä¿¡ç½‘络建设ã€�è¿�行管ç�†çš„直属公å�¸ï¼Œå›½ç½‘ä¿¡æ�¯é€šä¿¡æœ‰é™�å…¬å�¸é«˜åº¦é‡�视智能电网建设工作,积æž�开展相关å‰�期研究工作,并ç�€åŠ›æŽ¨è¿›æœ‰å…³ä¿¡æ�¯é€šä¿¡æŠ€æœ¯ï¼ˆICT)的软硬件产å“�ç ”å�‘,开展电力信æ�¯é€šä¿¡ï¼ˆICT)网络模å¼�研究,加快信æ�¯é€šä¿¡äº§ä¸šåŒ–å�‘展。 
  电力客户用电信�采集系统是智能电网的��组�部分,信通公�积��与其中与信�通信专业相关的研究,�国家电网公��交了通信专题技术报告。�时,积�推进产业化进程,进一步完善了用电信�采集主站软件平��基于电力线宽带通信技术的采集器等产�。
  智能电网客户æœ�务是智能电网用电环节的é‡�è¦�组æˆ�部分,是实现电网与客户之间实时交互å“�应,增强电网综å�ˆæœ�务能力,满足互动è�¥é”€éœ€æ±‚,æ��å�‡æœ�务水平的é‡�è¦�手段。信通公å�¸å°†æ™ºèƒ½ç”µç½‘客户æœ�务试点分别设立在北京莲香园å°�区和阜æˆ�è·¯95å�·é™¢ã€‚其中,阜æˆ�è·¯95å�·é™¢è¯•点以光纤入户为主è¦�特点,以机顶盒和电视机为展现手段,实现三表抄收和查询ã€�物业ã€�é…�é€�ã€�网络增值等一系列特色æœ�务,体现出良好的交互性和智能化特色。 
  1.3 ä¿¡æ�¯ç®¡ç�†ç³»ç»Ÿ 
  智能电网中的信�管�系统应主�包括采集与处��分��集��显示�信�安全等五个功能。
  (1)信�采集与处�。主�包括详尽的实时数�采集系统�分布�的数�采集和处��务�智能电�设备(intelligent electronic device,IED)资�的动�共享�大容�高速存��冗余备用�精确数�对时等。
  (2)信æ�¯åˆ†æž�。对ç»�过采集ã€�处ç�†å’Œé›†æˆ�å�Žçš„ä¿¡æ�¯è¿›è¡Œä¸šåŠ¡åˆ†æž�,是开展电网相关业务的é‡�è¦�辅助工具。纵å�‘包括“å�‘电–输电–é…�电–需求侧”四级产业链业务分æž�å’Œ“国家–大区–çœ�级–地县”四级电网信æ�¯åˆ†æž�。横å�‘包括å�‘电计划ã€�å�œç”µç®¡ç�†ã€�资产管ç�†ã€�维护管ç�†ã€�生产优化ã€�风险管ç�†ã€�市场è¿�作ã€�è´Ÿè�·ç®¡ç�†ã€�客户关系管ç�†ã€�财务管ç�†ã€�人力资æº�管ç�†ç­‰ä¸šåŠ¡æ¨¡å�—分æž�。
  (3)信�集�。智能电网的信�系统在纵�上�实现产业链信�集�和电网信�集�,横�上�实现�级电网�业内部业务的信�集�。
  (4)信�显示。为�类型用户�供个性化的�视化界�,需����用平�显示�三维动画�语音识别�触摸��地�信�系统(GIS)等视频和音频技术。
  (5)信�安全。智能电网必须明确�利益主体的�密程度和��,并�护其资料和�济利益。因此,必须研究��大系统下的网络生存�主动实时防护�安全存储�网络病毒防范���攻击防范�网络信任体系与新的密�等技术。
  1.4 智能调度技术
  智能调度是智能电网建设中的��环节,智能电网调度技术支�系统则是智能调度研究与建设的核心,是全���调度系统驾驭大电网和进行资�优化�置的能力�纵深风险防御能力�科学决策管�能力��活高效调控能力和公平�好市场调�能力的技术基础。
  现有的调度自动化系统�临�许多问题,包括�自动�信�的�乱�控制过程�安全�集中�控制方法缺��事故决策困难等。为适应大电网�特高压以�智能电网的建设�行管��求,实现调度业务的科学决策�电网�行的高效管��电网异常�事故的快速�应,必须对智能调度加以分�研究。
  为加快推进智能电网调度技术支�系统总体设计和应用功能规范编写工作,国网电力科学研究院�国家电力调度中心委托,承担智能电网调度技术支�系统总体设计工作。2009年7月6日至18日,在国调中心带领下,国网电科院工作组顺利完�智能电网调度技术支�系统总体设计,并讨论确定智能电网调度技术支�系统功能规范体系,为一体化智能电网调度技术支�系统的快速有�建设�供指导。国网电科院工作组�员全程�与了智能电网调度技术支�系统基础平�和四大应用的总体设计,承担并顺利完�调度计划应用�安全校核应用和调度管�应用的功能�程和总体设计。
  1.5 高级电力电�技术
  电力电�技术是利用电力电�器件对电能进行���控制的一�现代技术,节能效果�达10%~40%,�以�少机电设备的体积并能够实现最佳工作效率。目�,�导体功率元器件�高压化�大容�化�展,电力电�产业出现了以SVC为代表的柔性交�输电技术�以高压直�输电为代表的新型超高压输电技术�以高压�频为代表的电气传动技术,以智能开关为代表的�步开断技术,以�以�止无功�生器�动�电压��器为代表的用户电力技术等。
柔性交�输电技术是新能��清�能�的大规模接入电网系统的关键技术之一,将电力电�技术与现代控制技术相结�,通过对电力系统�数的连续调节控制,从而大幅�低输电�耗��高输电线路输�能力和��电力系统稳定水平。
  高压直�输电技术对于远�离输电�高压直�输电拥有独特的优势。其中,轻型直�输电系统采用GTO�IGBT等�关断的器件组���器,使中型的直�输电工程在较短输��离也具有竞争力。此外,�关断器件组�的��器,还�用于�海上石油平��海岛等孤立�系统供电,未�还�用于城市�电系统,接入燃料电池�光��电等分布�电�。轻型直�输电系统更有助于解决清�能�上网稳定性问题。
  高压�频技术最大的优点是节电率一般�达30%左�,但缺点是�本高,并产生高次�波污染电网。�步开断(智能开关)技术是在电压或电�的指定相�完�电路的断开或闭�。目�,高压开关大都是机械开关,开断时间长�分散性大,难以实现准确的定相开断。实现�步开断的根本出路在于用电�开关�代机械开关。
  1.6 分布�能�接入技术
  智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多ç§�能æº�统一入网和分布å¼�管ç�†çš„æ™ºèƒ½åŒ–网络系统,å�¯å¯¹ç”µç½‘与用户用电信æ�¯è¿›è¡Œå®žæ—¶ç›‘控和采集,且采用最ç»�济与最安全的输é…�电方å¼�将电能输é€�给终端用户,实现对电能的最优é…�置与利用,æ��高电网è¿�è�¥çš„å�¯é� æ€§å’Œèƒ½æº�利用效率。 
  分布å¼�电æº�(DER)的ç§�类很多,包括å°�水电ã€�风力å�‘电ã€�å…‰ä¼�电æº�ã€�燃料电池和储能装置(如飞轮ã€�超级电容器ã€�超导ç£�能存储ã€�æ¶²æµ�电池和钠硫蓄电池等)。一般æ�¥è¯´ï¼Œå…¶å®¹é‡�从1kW到10MW。é…�电网中的DER由于é� è¿‘è´Ÿè�·ä¸­å¿ƒï¼Œé™�低了对电网扩展的需è¦�,并æ��高了供电å�¯é� æ€§ï¼Œå› æ­¤å¾—到广泛采用。特别是有助于å‡�轻温室效应的分布å¼�å�¯å†�生能æº�,在许多国家政府政策上的大力支æŒ�下,迅速增长。目å‰�,在北欧的几个国家,DER已拥有30%以上的å�‘电é‡�分é¢�。在美国DERç›®å‰�å�ªå� æ€»å®¹é‡�çš„7%,而预期到2020年时这一份é¢�将达25%。 
  大�的分布�电�并于中压或低压�电网上�行,彻底改�了传统的�电系统��潮�的特点,�求系统使用新的�护方案�电压控制和仪表�满足��潮�的需�。然而,通过高级的自动化系统把这些分布�电�无�集�到电网中�并�调�行,将�带�巨大的效益。除了节�对输电网的投资外,它��高全系统的��性和效率,�供对电网的紧急功率和峰�电力支�,�其他一些辅助�务功能,如无功支��电能质�改善等;�时,它也为系统�行�供了巨大的�活性。如在风暴和冰雪天气下,当大电网�到严�破�时,这些分布�电��自行形�孤岛或微网�医院�交通枢纽和广播电视等��用户�供应急供电。
2ã€�智能电网的技术概况 
  智能电网是为了实现能æº�替代和兼容利用,它需è¦�在创建开放的系统和建立共享的信æ�¯æ¨¡å¼�的基础上,整å�ˆç³»ç»Ÿä¸­çš„æ•°æ�®ï¼Œä¼˜åŒ–电网的è¿�行和管ç�†ã€‚它主è¦�是通过终端传感器将用户之间ã€�用户和电网公å�¸ä¹‹é—´å½¢æˆ�å�³æ—¶è¿žæŽ¥çš„网络互动,从而实现数æ�®è¯»å�–的实时(real-time)ã€�高速(high-speed)ã€�å�Œå�‘(two-way)的效果,整体性地æ��高电网的综å�ˆæ•ˆçŽ‡ã€‚å®ƒå�¯ä»¥åˆ©ç”¨ä¼ æ„Ÿå™¨å¯¹å�‘电ã€�输电ã€�é…�电ã€�供电等关键设备的è¿�行状况进行实时监控和数æ�®æ•´å�ˆï¼Œé�‡åˆ°ç”µåŠ›ä¾›åº”çš„é«˜å³°æœŸä¹‹æ—¶ï¼Œèƒ½å¤Ÿåœ¨ä¸�å�ŒåŒºåŸŸé—´è¿›è¡Œå�Šæ—¶è°ƒåº¦ï¼Œå¹³è¡¡ç”µåŠ›ä¾›åº”ç¼ºå�£ï¼Œä»Žè€Œè¾¾åˆ°å¯¹æ•´ä¸ªç”µåŠ›ç³»ç»Ÿè¿�行的优化管ç�†ï¼›å�Œæ—¶ï¼Œæ™ºèƒ½ç”µè¡¨ä¹Ÿå�¯ä»¥ä½œä¸ºäº’è�”网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信ã€�è¿�行宽带业务或传播电视信å�·ã€‚ 
  2009å¹´6月27~28日,第一届智能电网研究论å�›åœ¨å¤©æ´¥å¤§å­¦å�¬å¼€ã€‚论å�›å…±å®‰æŽ’了å��四个学术报告,从智能电网的基本ç�†å¿µã€�技术组æˆ�ã€�设备需求等多个角度对我国智能电网的建设和å�‘展进行了探讨。天津大学余贻鑫院士的报告为“智能电网的原动力ã€�技术组æˆ�和实施路线”。报告中æ��出,系统安全稳定è¿�行ã€�需求侧管ç�†ã€�分布å¼�电æº�等是推进智能电网建设的原动力。智能电网是综å�ˆåº”用通讯ã€�高级传感器ã€�分布å¼�计算等技术,æ��高输é…�电网络的安全性ã€�å�¯é� æ€§å’Œæ•ˆçŽ‡ã€‚ 
  å�Žä¸­ç§‘技大学程时æ�°é™¢å£«åœ¨“储能技术å�Šå…¶åœ¨æ™ºèƒ½ç”µç½‘中的应用”的报告中指出,在å�¯å†�生能æº�å�‘电所å� æ¯”例较大的电力系统中,储能技术的应用是解决如何ä¿�è¯�系统正常è¿�行这个难题的一æ�¡å�¯è¡Œçš„途径。并æ��出了智能电网对储能系统的基本è¦�求,å�³è¶³å¤Ÿå¤§çš„储能容é‡�ã€�足够快的功率å“�应速度ã€�足够大的交æ�¢åŠŸçŽ‡ã€�足够高的储能效率ã€�足够å°�的放电周期ã€�足够长的使用寿命ã€�足够å°�çš„è¿�行费用。 
  天津大学电气与自动化工程学院院长王æˆ�山教授作了“分布å¼�电æº�ã€�微网ã€�智能é…�电系统”的报告,分别对分布å¼�电æº�ã€�微网和智能é…�电系统的关键技术ã€�应用以å�Šå­˜åœ¨çš„问题进行了介ç»�,并分æž�了三者之间的关系。山东ç�†å·¥å¤§å­¦å¾�丙垠教授的“智能é…�电网中的é…�电自动化技术”ã€�加拿大å�‘诗çœ�水电公å�¸æ ¾æ–‡é¹�çš„“高级é‡�测系统”ã€�国家电网需求侧管ç�†ä¸­å¿ƒé™ˆæ±Ÿå�Žçš„“æˆ‘国需求侧管ç�†å®žè·µæˆ�效与展望”ã€�ABBå…¬å�¸åˆ˜å‰�进的“智能电网—远景,技术与应用”等,都从ä¸�å�Œè§’度分æž�和探讨了智能电网的技术特点ã€�实现方å¼�å’Œå�‘展å‰�景。
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