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智能電網(wǎng)特點(diǎn)精選(九篇)

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智能電網(wǎng)特點(diǎn)

第1篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng) 安全 高效

一、智能電網(wǎng)的概念及內(nèi)涵特征

智能電網(wǎng)(英語(yǔ):Smart grid、smart electric grid、或intelligent grid),以雙向數(shù)字科技創(chuàng)建的輸電網(wǎng)絡(luò),用來(lái)傳送電力。它可以偵測(cè)電力供應(yīng)者的電力供應(yīng)狀況,與一般家庭用戶的電力使用狀況,來(lái)調(diào)整家電用品的耗電量,以此達(dá)到節(jié)約能源,降低損耗,增強(qiáng)電網(wǎng)可靠性的目的。智能電網(wǎng)雛型是20世紀(jì)產(chǎn)生的,由一些中心發(fā)電機(jī)向大量用戶傳輸電能的電網(wǎng)的簡(jiǎn)單升級(jí)。在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上,電能的傳輸拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)更加優(yōu)化以滿足更大范圍的各種用電狀況,如在用電量低的時(shí)段給電池充電,然后在高峰時(shí)反過(guò)來(lái)給電網(wǎng)提供電能。智能電網(wǎng)包含了一個(gè)智能型電表基礎(chǔ)建設(shè)(Advanced Metering Infrastructure,AMI),用于記錄系統(tǒng)所有電能的流動(dòng)。通過(guò)智能電表(Smart meter),它會(huì)隨時(shí)監(jiān)測(cè)電力使用的狀況。智能電網(wǎng)包括超導(dǎo)傳輸線以減少電能的傳輸損耗,還具有集成新能源,如風(fēng)能,太陽(yáng)能等的能力。當(dāng)電能便宜時(shí),消費(fèi)者可以開(kāi)啟某些家用電器,如洗碗機(jī),工廠可以啟動(dòng)在任何時(shí)間段都可以進(jìn)行的生產(chǎn)過(guò)程。在電能需求的高峰期,它可以關(guān)閉一些非必要的用電器來(lái)降低需求。其他的智能電網(wǎng)發(fā)展方向包括電網(wǎng)之故障偵測(cè)、判斷、自動(dòng)試送電等。智能電網(wǎng)之最基礎(chǔ)建設(shè)在于電網(wǎng)上的設(shè)備由人工在地監(jiān)測(cè),進(jìn)化到遙測(cè)、遙控,再進(jìn)化到自動(dòng)判斷調(diào)整控制。

二、智能電網(wǎng)的目標(biāo)

智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全。

(一)必須更加可靠

智能電網(wǎng)不管用戶在何時(shí)何地,都能提供可靠的電力供應(yīng)。它對(duì)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出充分的告警,并能忍受大多數(shù)的電網(wǎng)擾動(dòng)而不會(huì)斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施,以使電網(wǎng)用戶免受供電中斷的影響。

(二)必須更加安全

智能電網(wǎng)能夠經(jīng)受物理的和網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會(huì)出現(xiàn)大面積停電或者不會(huì)付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響。智能電網(wǎng)必須更加經(jīng)濟(jì)—智能電網(wǎng)運(yùn)行在供求平衡的基本規(guī)律之下,價(jià)格公平且供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)必須更加高效—智能電網(wǎng)利用投資,控制成本,減少電力輸送和分配的損耗,電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。通過(guò)控制潮流的方法,以減少輸送功率擁堵和允許低成本的電源包括可再生能源的接入。

(三)必須更加環(huán)境友好

智能電網(wǎng)通過(guò)在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過(guò)程中的創(chuàng)新來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響。進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的接入。在可能的情況下,在未來(lái)的設(shè)計(jì)中,智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少的土地,減少對(duì)景觀的實(shí)際影響。智能電網(wǎng)必須是使用安全的—智能電網(wǎng)必須不能傷害到公眾或電網(wǎng)工人,也就是對(duì)電力的使用必須是安全的。

三、智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

(一)發(fā)電與儲(chǔ)能技術(shù)

在能源轉(zhuǎn)化、傳輸、使用這幾個(gè)環(huán)節(jié),其中發(fā)電環(huán)節(jié)是整個(gè)過(guò)程中最有可能減少排量的,所以智能電網(wǎng)采用風(fēng)電水電多種新能源進(jìn)行分布式發(fā)電和分布式儲(chǔ)能,其中分布式發(fā)電技術(shù)有很多,例如風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)和地?zé)岚l(fā)電技術(shù)等等,分布式儲(chǔ)能裝置有電磁蓄能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等等。由于使用新能源、潔凈能源和再生資源,對(duì)環(huán)境改善方面具有很大的積極作用,特別是減輕溫室效應(yīng)方面,同時(shí)能夠提高供電的安全性與可靠性,以及緩解能源供給不平衡問(wèn)題,所以該技術(shù)被廣泛應(yīng)用。但是由于環(huán)境影響以及一些不確定因素,例如:風(fēng)能和太陽(yáng)能與天氣相關(guān),具有不確定性,分布式發(fā)電技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)將面臨較大的挑戰(zhàn)。

(二)輸配電技術(shù)

輸配電技術(shù)包括特高壓輸電技術(shù)和高溫超導(dǎo)輸電技術(shù),特高壓輸電技術(shù)是能夠?qū)崿F(xiàn)大功率、遠(yuǎn)距離傳輸電的輸電技術(shù),提高了輸電能力,并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離電力系統(tǒng)互相連接;高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)是利用高溫超導(dǎo)體材料特性的技術(shù),與常規(guī)技術(shù)相比,它具有污染少、損耗小等特點(diǎn)。

(三)高速雙向通信技術(shù)

智能電網(wǎng)采用了高速雙向通信技術(shù),涉及較多電子設(shè)備,如智能表計(jì)、電力電子控制器等,利用這些智能電子設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化通信,同時(shí)堅(jiān)持各種干擾與自我監(jiān)測(cè),充分體現(xiàn)出“自愈”這一特性。

(四)智能固態(tài)表針

與傳統(tǒng)采用的電磁表計(jì)相比,智能固態(tài)表針能夠進(jìn)行雙向通信、計(jì)量多時(shí)段的電力情況和價(jià)格、編制時(shí)間表等等。

(五)先進(jìn)的電力電子技術(shù)

智能電網(wǎng)采用先進(jìn)的電力電子技術(shù),使用各種新型的高性能設(shè)備與裝備,例如全控型大功率電力電子器件等,其中具體有有源濾波器(APF)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)等,符合當(dāng)今電力系統(tǒng)運(yùn)作要求,并在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到廣泛的使用。

(六)智能調(diào)度技術(shù)

該技術(shù)是智能電網(wǎng)中最關(guān)鍵、重要的技術(shù),能夠全面進(jìn)行資源優(yōu)化配置,科學(xué)決策管理、高效調(diào)度等,實(shí)現(xiàn)大面積連鎖故障的預(yù)防,實(shí)現(xiàn)調(diào)度的智能化。

四、電網(wǎng)的智能化特征

由于智能電網(wǎng)采用了上面所述的先進(jìn)技術(shù),使得智能電網(wǎng)可觀測(cè)、可控制、能實(shí)時(shí)分析與決策、自愈以及制動(dòng)優(yōu)化調(diào)整,充分體現(xiàn)出智能化。

(一)智能電網(wǎng)是自愈電網(wǎng)

“自愈”指的是把電網(wǎng)中有問(wèn)題的元件從系統(tǒng)中隔離出來(lái)并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài),從而幾乎不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù)。從本質(zhì)上講,自愈就是智能電網(wǎng)的“免疫系統(tǒng)”。這是智能電網(wǎng)最重要的特征。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷的在線自我評(píng)估以預(yù)測(cè)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問(wèn)題,并立即采取措施加以控制或糾正。自愈電網(wǎng)確保了電網(wǎng)的可靠性、安全性、電能質(zhì)量和效率。自愈電網(wǎng)將盡量減少供電服務(wù)中斷,充分應(yīng)用數(shù)據(jù)獲取技術(shù),執(zhí)行決策支持算法,避免或限制電力供應(yīng)的中斷,迅速恢復(fù)供電服務(wù)。自愈電網(wǎng)經(jīng)常應(yīng)用連接多個(gè)電源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式。當(dāng)出現(xiàn)故障或發(fā)生其他的問(wèn)題時(shí),在電網(wǎng)設(shè)備中的先進(jìn)的傳感器確定故障并和附近的設(shè)備進(jìn)行通信,以切除故障元件或?qū)⒂脩粞杆俚厍袚Q到另外的可靠的電源上,同時(shí)傳感器還有檢測(cè)故障前兆的能力,在故障實(shí)際發(fā)生前,將設(shè)備狀況告知系統(tǒng),系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)地提出預(yù)警信息。

(二)智能電網(wǎng)將抵御攻擊

電網(wǎng)的安全性要求一個(gè)降低對(duì)電網(wǎng)物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊的脆弱性并快速?gòu)墓╇娭袛嘀谢謴?fù)的全系統(tǒng)的解決方案。智能電網(wǎng)將展示被攻擊后快速恢復(fù)的能力,甚至是從那些決心堅(jiān)定和裝備精良的攻擊者發(fā)起的攻擊。智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都將阻止攻擊,最大限度地降低其后果和快速恢復(fù)供電服務(wù)。智能電網(wǎng)也能同時(shí)承受對(duì)電力系統(tǒng)的幾個(gè)部分的攻擊和在一段時(shí)間內(nèi)多重協(xié)調(diào)的攻擊。智能電網(wǎng)的安全策略將包含威懾、預(yù)防、檢測(cè)、反應(yīng),以盡量減少和減輕對(duì)電網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。不管是物理攻擊還是網(wǎng)絡(luò)攻擊,智能電網(wǎng)要通過(guò)加強(qiáng)電力企業(yè)與政府之間重大威脅信息的密切溝通,在電網(wǎng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)安全風(fēng)險(xiǎn),加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全等手段,提高智能電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。

(三)將減輕來(lái)自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件

通過(guò)其先進(jìn)的控制方法監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的基本元件,從而快速診斷并準(zhǔn)確地提出解決任何電能質(zhì)量事件的方案。此外,智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)還要考慮減少由于閃電、開(kāi)關(guān)涌流、線路故障和諧波源引起的電能質(zhì)量的擾動(dòng),同時(shí)應(yīng)用超導(dǎo)、材料、儲(chǔ)能以及改善電能質(zhì)量的電力電子技術(shù)的最新研究成果來(lái)解決電能質(zhì)量的問(wèn)題。另外,智能電網(wǎng)將采取技術(shù)和管理手段,使電網(wǎng)免受由于用戶的電子負(fù)載所造成的電能質(zhì)量的影響,將通過(guò)監(jiān)測(cè)和執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),限制用戶負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)。除此之外,智能電網(wǎng)將采用適當(dāng)?shù)臑V波器,以防止諧波污染送入電網(wǎng),惡化電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]史忠植.智能主體及其應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2000,9.

第2篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

構(gòu)建智能電網(wǎng)需要大容量、高速實(shí)時(shí)、支持多業(yè)務(wù)靈活接入、具有自愈功能的電力通信網(wǎng)絡(luò)。近年來(lái),遵義供電局不斷加大骨干光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),然而由于受到配電與用電網(wǎng)分布式結(jié)構(gòu)的限制(網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,通信點(diǎn)多,通信設(shè)備工作環(huán)境差),面向用戶側(cè)最后一公里的通信網(wǎng)絡(luò)資源極其匱乏,已成為電網(wǎng)建設(shè)的瓶頸。由于光纖布放難度大,單一的光纖通信方式不能滿足配用電側(cè)業(yè)務(wù)全覆蓋、全采集、全費(fèi)控的需求,需要開(kāi)展以光纖通信為主、無(wú)線通信為輔的復(fù)合通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用嘗試,以更好地實(shí)現(xiàn)集抄、輸電線路在線監(jiān)測(cè)、無(wú)人值守可視化管理、應(yīng)急通信、移動(dòng)辦公、巡檢、配網(wǎng)自動(dòng)化等業(yè)務(wù)。

為滿足遵義供電局電力信息化發(fā)展需求和各種業(yè)務(wù)應(yīng)用開(kāi)展,遵義供電局決定建設(shè)一張基于TD-LTE技術(shù)的實(shí)用、可靠、實(shí)時(shí)、覆蓋面廣、靈活性好的電力無(wú)線寬帶專網(wǎng),為進(jìn)一步提升服務(wù)能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

遵義TD-LTE無(wú)線電力專網(wǎng)采用TD-LTE作為無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò),TD-LTE的基站eNB將通過(guò)有線專網(wǎng)的光纖鏈路就近接入專網(wǎng)匯聚節(jié)點(diǎn),和核心機(jī)房EPC完成互聯(lián)互通。

整體解決方案包括:核心網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)、無(wú)線終端等多種設(shè)備。

核心網(wǎng)采用中興通訊ZXRBCN 3100平臺(tái),提供CN核心網(wǎng)、集群應(yīng)用服務(wù)、網(wǎng)關(guān)、AAA認(rèn)證服務(wù)等多種功能;

承載層則充分利用遵義供電局現(xiàn)有的MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)(或IP網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn);

無(wú)線網(wǎng)采用“BBU(B8300)+RRU(R8968)”的組合方式進(jìn)行基站建設(shè),提供各無(wú)線終端的快速接入;

無(wú)線終端采用IAC 4000系列TD-LTE無(wú)線終端,該終端可分為室內(nèi)型與室外型。本項(xiàng)目中的終端采用中興通訊的MF 820T終端。

本期工程計(jì)劃建設(shè)TD-LTE無(wú)線基站5個(gè),每站點(diǎn)3個(gè)扇區(qū),每扇區(qū)采用8通道天線。無(wú)線網(wǎng)使用1785~1790MHz頻段中的5MHz連續(xù)可用帶寬,采用同頻組網(wǎng)方式組網(wǎng)。

1 TD-LTE技術(shù)優(yōu)勢(shì)

本項(xiàng)目采用TD-LTE技術(shù),TD-LTE的技術(shù)特性更適合電力專網(wǎng)的各方面要求。

大容量

配用電網(wǎng)中的終端分布較廣且數(shù)量巨大,網(wǎng)絡(luò)容量需求巨大。TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的大容量特點(diǎn)能夠滿足電力專網(wǎng)需求,并且,隨著TD-LTE技術(shù)的不斷演進(jìn),未來(lái)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)潛力巨大,速率可達(dá)到1Gbps。

高安全性

配電網(wǎng)絡(luò)、用電網(wǎng)絡(luò)都有高度安全需求,TD-LTE是多種技術(shù)融合演進(jìn)的結(jié)果,在繼承已有技術(shù)安全性的特點(diǎn)外,還在設(shè)備自恢復(fù)、業(yè)務(wù)QoS自保障、網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)層面數(shù)據(jù)加密鑒權(quán)方面得到了提升,能夠滿足電力專網(wǎng)安全性要求。

業(yè)務(wù)靈活性

電力專網(wǎng)業(yè)務(wù)以控制計(jì)量點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控等為主,這些業(yè)務(wù)有上行帶寬高、終端位置固定的特點(diǎn)。TD-LTE具備上行業(yè)務(wù)帶寬可調(diào)、低時(shí)延、系統(tǒng)扁平化設(shè)計(jì)的特點(diǎn),并且對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量分等級(jí)進(jìn)行保障,可以解決電力專網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的諸多難題。

2 TD-LTE領(lǐng)導(dǎo)者

中興通訊TD-LTE網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外專網(wǎng)/公網(wǎng)應(yīng)用廣泛,擁有豐富的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。截至2012年3月,中興通訊已為19個(gè)國(guó)家33個(gè)全球領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商建設(shè)TD-LTE試驗(yàn)局和商用網(wǎng)絡(luò),遍布?xì)W洲、印度、獨(dú)聯(lián)體、亞太、東南亞和美洲等區(qū)域,包含8個(gè)TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò),其中4個(gè)已經(jīng)正式大規(guī)模商用,分別為日本軟銀(SoftBank)、印度巴蒂電信(Airtel)、瑞典和黃(Hi3G)無(wú)線網(wǎng)以及中國(guó)北京政務(wù)物聯(lián)網(wǎng)。中興通訊也是擁有已建成TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)最多的廠商。

BBU基帶處理能力業(yè)界第一:中興通訊BBU(ZXSDR B8300)系統(tǒng)最大可支持6塊TD-LTE基帶板插槽,最大可支持6塊TD-LTE基帶板,系統(tǒng)最大可支持18個(gè)2×2MIMO 20MHz小區(qū)?;局С值挠脩魯?shù)是其他廠商的2倍。

基站冗余設(shè)計(jì)靈活,可靠性強(qiáng):BBU (ZXSDR B8300)系統(tǒng)基帶板支持N+1熱備份,主控板支持1+1熱備份。系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)靈活,可靠性強(qiáng)。

中興通訊TD-LTE產(chǎn)品支持8天線自適應(yīng)MIMO/BF;支持8天線雙流BF,在提高小區(qū)邊緣用戶速率的同時(shí),降低干擾。

BBU到RRU連接光口豐富,光口數(shù)業(yè)界第一,支持演進(jìn)需求:BBU(ZXSDR B8300)每塊基帶板支持3個(gè)光口,RRU(ZXSDR R8968)也支持3個(gè)光口,光口支持2.5G/6G/10G模式。多光口支持系統(tǒng)由TD-LTE(3.9G)向TD-LTE Advance(4G)平滑演進(jìn)。

3 端到端解決方案

中興通訊提供從核心網(wǎng)、eNod B、業(yè)務(wù)平臺(tái)到終端芯片的端到端電力專網(wǎng)解決方案。采用SDR架構(gòu)全新設(shè)計(jì)的新一代基站BBU,與中興通訊RRU共同構(gòu)成了BBU+RRU組網(wǎng)方案,與傳統(tǒng)組網(wǎng)方案相比,不僅規(guī)避了對(duì)站點(diǎn)機(jī)房的依賴、降低了部署的難度,還有效提高了建網(wǎng)速度,充分滿足快速、低成本建網(wǎng)的需求。在終端方面,與ATRSI、SQ、高通建立TD-LTE合作關(guān)系,可以提供豐富的第三方終端。

4 客戶收益

降低成本:TD-LTE無(wú)線網(wǎng)覆蓋廣、帶寬高,建網(wǎng)靈活,建網(wǎng)速度快,節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)成本;利用無(wú)線技術(shù)降低電力設(shè)備被盜率、降低線路損耗。

提高效益:通過(guò)無(wú)線寬帶專網(wǎng)建設(shè)明顯提升遵義供電局配電網(wǎng)、用電網(wǎng)自動(dòng)化水平,確保電網(wǎng)安全生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、輸電線路在線監(jiān)測(cè),提升電網(wǎng)服務(wù)能力。

提升管理效率:通過(guò)無(wú)線技術(shù),提升安全生產(chǎn)、設(shè)備管理水平,提高信息化水平,推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展。

TD-LTE boost smart grid construction in Zunyi

第3篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】 智能電網(wǎng) 發(fā)展背景 定義 特征 關(guān)鍵技術(shù) 愿景

1 智能電網(wǎng)發(fā)展背景

近年來(lái),為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化,降低對(duì)化石能源的依賴程度,同時(shí)實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,以科技創(chuàng)新為手段,以低碳經(jīng)濟(jì)為驅(qū)動(dòng)力,以實(shí)現(xiàn)能源的綠色、低碳、高效利用為目的的新一輪世界能源變革序幕已經(jīng)拉開(kāi)。在這一輪變革浪潮中,智能電網(wǎng)成為了“重頭戲”,世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛把發(fā)展智能電網(wǎng)作為搶占未來(lái)低碳經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的重要戰(zhàn)略舉措。實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的核心內(nèi)容和重要特征,面對(duì)日益嚴(yán)峻的資源環(huán)境約束,我國(guó)電力發(fā)展方式正面臨著一場(chǎng)深刻變革,智能電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為不可或缺的重要一極,將對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展起到關(guān)鍵支撐作用。

那么,究竟什么是智能電網(wǎng)?目前國(guó)內(nèi)關(guān)于智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀如何?我國(guó)的智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展及技術(shù)路線情況又是怎樣?下面將會(huì)對(duì)這些問(wèn)題逐一闡述。

2 智能電網(wǎng)的定義

關(guān)于智能電網(wǎng),目前國(guó)內(nèi)國(guó)際有著多種定義和解釋:

(1)美國(guó)電科院(EPRI)如是說(shuō):由若干自動(dòng)化的輸電和配電系統(tǒng)組成,以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式運(yùn)作,快速響應(yīng)電力市場(chǎng)和企業(yè)需求;利用現(xiàn)代通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全和靈活的信息流,為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù);具有快速自我診斷、消除故障的自愈功能。

(2)歐洲技術(shù)論壇如是說(shuō):智能電網(wǎng)是集創(chuàng)新工具和技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)于一體,利用高級(jí)感應(yīng)、通信和控制技術(shù),為客服的終端裝置及設(shè)備提供發(fā)電、輸電和配電一系列服務(wù),它實(shí)現(xiàn)了與客戶的雙向交換,從而提供更多的信息選擇、更大的能量輸出、更高的需求參與率及能源效率。

(3)我國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)是如此定義的:集成新能源、新材料、新設(shè)備和先進(jìn)的信息技術(shù)、電網(wǎng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)電力在發(fā)電、輸電、配電、用電過(guò)程中的數(shù)字化管理、智能化決策、互動(dòng)化交易,優(yōu)化資源配置,充分滿足用戶對(duì)電力的各方面需求,確保電力供應(yīng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì),滿足環(huán)保要求,適應(yīng)電力市場(chǎng)多元化發(fā)展。換言之,智能電網(wǎng)是通過(guò)信息化手段,使能源開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)換、輸電、配電、供電、售電及用電的電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),進(jìn)行智能交流,實(shí)現(xiàn)精確供電、互補(bǔ)供電、提高能源利用率、供電安全,節(jié)省用電成本的電力網(wǎng)絡(luò)。

(4)某電力公司如是說(shuō):智能電網(wǎng)是把電力市場(chǎng)上所有相關(guān)實(shí)體連接在一起的輸電和配電網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)覆蓋了從發(fā)電到最終用戶用電的整個(gè)能源轉(zhuǎn)換鏈。智能電網(wǎng)把分散的大型和小型發(fā)電商和電力用戶都整合到一個(gè)總體結(jié)構(gòu)中。智能電網(wǎng)還具有很高的透明度和靈活性,允許最終用戶作為產(chǎn)消合一的“生產(chǎn)消費(fèi)者”參與能源市場(chǎng)的活動(dòng)。

3 智能電網(wǎng)的特征

通過(guò)前面對(duì)智能電網(wǎng)定義的充分理解,我們不難總結(jié)出智能電網(wǎng)主要的特點(diǎn)有開(kāi)放、安全、高效、清潔、自愈等幾方面,下面我將分別對(duì)這幾個(gè)特點(diǎn)逐一展開(kāi)闡述。

(1)開(kāi)放:提供電源及用戶接入的智能化管理,既能適應(yīng)大電源接入,也能適應(yīng)分布式電源,特別是可再生能源的接入,實(shí)現(xiàn)“即插即用”,無(wú)擾接入、有序退出。

(2)安全:更好的對(duì)人為或自然發(fā)生的擾動(dòng)作出辨識(shí)與反應(yīng),在自然災(zāi)害、外力破壞和計(jì)算機(jī)攻擊等不同情況下保證人身、設(shè)備、電網(wǎng)的安全。

(3)高效:采用先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、在線控制技術(shù)和需求側(cè)引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行、電力實(shí)施檢修智能化管理和削峰填谷,增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力,延長(zhǎng)設(shè)備使用年限,提高能源利用效率。

(4)清潔:支持風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用,為用戶提供更豐富的清潔功能。

(5)自愈:通過(guò)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、在線分析預(yù)測(cè)及自動(dòng)控制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患,快速診斷、隔離、消除故障,自我恢復(fù),避免發(fā)生大面積停電,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

4 國(guó)內(nèi)電網(wǎng)現(xiàn)狀及符合國(guó)情的智能電網(wǎng)的發(fā)展方向

改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)電力工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。2012年4月,我國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量突破8億千瓦,僅次于美國(guó),居世界第二位;截止2012年7月底,220KV及以上輸電線路長(zhǎng)度37.5萬(wàn)公里,電網(wǎng)規(guī)模一躍至世界第一位。

智能電網(wǎng)作為電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),目前還處在摸索階段,各國(guó)都根據(jù)本國(guó)的不同情況發(fā)展智能電網(wǎng)。就我國(guó)來(lái)說(shuō),在借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),需要考慮以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)來(lái)發(fā)展符合我國(guó)國(guó)情的智能電網(wǎng)。

(1)我國(guó)能源基地和負(fù)荷基地距離遠(yuǎn),大型能源基地主要集中在西部,距離電力負(fù)荷中心一般都在1000到3000公里,這與歐美和日本的情況不同。未來(lái)10到20年,發(fā)展交直流特高壓電網(wǎng),提高“西電東送”能力將是趨勢(shì)。因此,我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展將以特高壓作為骨干網(wǎng)架,強(qiáng)調(diào)從發(fā)電、輸電、變電、配電到用電、調(diào)度的全方位智能化。

(2)我國(guó)風(fēng)能和太陽(yáng)能等新能源發(fā)電的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用集中在西部地區(qū),目前并網(wǎng)和輸送的效率都有待提高。需要通過(guò)智能化手段,提高對(duì)風(fēng)電、太陽(yáng)能等不可控的、間歇性的可再生能源的預(yù)測(cè)精度,在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理調(diào)度,解決大規(guī)??稍偕茉床⒕W(wǎng)和消納問(wèn)題。目前西部地區(qū)主要靠火電進(jìn)行調(diào)峰,勢(shì)必會(huì)降低火電發(fā)電效率,風(fēng)電具有季節(jié)性,一般在冬季發(fā)電量較大,這就與火電廠供熱負(fù)荷相沖突,也會(huì)減小其調(diào)峰能力,類似這樣的矛盾都需要通過(guò)發(fā)展智能電網(wǎng)來(lái)解決。

(3)長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)更為重視的是防范大面積停電,關(guān)注大電網(wǎng)安全,雖然對(duì)局部配電網(wǎng)安全也在逐漸提高關(guān)注程度,但投資方面欠賬很多。目前,我國(guó)在輸、變電環(huán)節(jié)的智能化程度高一些,配電領(lǐng)域智能化程度相對(duì)較低。在分布式電源大量運(yùn)用的情況下,特別需要配電領(lǐng)域智能化的發(fā)展。分布式電源的投資主體往往是用戶和設(shè)備商,但他們的積極性不高,現(xiàn)在也沒(méi)有看到盈利模式。智能配電網(wǎng)只有真正實(shí)現(xiàn)盈利和提高能效,才能大范圍普及。因此,我國(guó)配電智能化的發(fā)展應(yīng)主要立足如何降低成本和提高效益。

(4)現(xiàn)在我國(guó)電網(wǎng)的安全性高,主要靠繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置這些二次設(shè)備。我國(guó)電網(wǎng)二次設(shè)備是世界領(lǐng)先的,但一次設(shè)備,像大電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等,與國(guó)外的網(wǎng)架相比還不夠堅(jiān)強(qiáng),往往需要二次設(shè)備來(lái)彌補(bǔ)一次設(shè)備的不足,出事故時(shí)通過(guò)自動(dòng)裝置切換和調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)保證供電安全。電網(wǎng)安全性和供電可靠性是電網(wǎng)建設(shè)的第一要義,未來(lái)需要通過(guò)智能化廣域監(jiān)測(cè)和安全穩(wěn)定控制等技術(shù)手段來(lái)保障,這也是智能電網(wǎng)自愈性的體現(xiàn)。

5 智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)有傳感與通訊技術(shù),智能計(jì)量技術(shù),設(shè)備技術(shù),控制技術(shù),可視化展現(xiàn)與操作技術(shù),下面就這些方面逐一闡述。

5.1 傳感與通訊技術(shù)

建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),沒(méi)有這樣的通信系統(tǒng),任何智能電網(wǎng)的特征都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

5.2 智能計(jì)量技術(shù)

參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)的基本組成部件,先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)是獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息,以供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性,進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。

5.3 設(shè)備技術(shù)

智能電網(wǎng)要廣泛才用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù),極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能。未來(lái)的智能電網(wǎng)中的設(shè)備將充分應(yīng)用在材料、超導(dǎo)、儲(chǔ)能、電力電子和微電子技術(shù)方面的最新研究成果,從而提高功率密度、供電可靠性和電能質(zhì)量以及電力生產(chǎn)的效率。

未來(lái)智能電網(wǎng)將主要應(yīng)用三個(gè)方面的先進(jìn)技術(shù):電力電子技術(shù),超導(dǎo)技術(shù)以及大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)。

5.4 控制技術(shù)

先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵?、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個(gè)電網(wǎng)的有功和無(wú)功。如江蘇電網(wǎng)在電網(wǎng)安全穩(wěn)定實(shí)時(shí)預(yù)警及協(xié)調(diào)防御技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)精細(xì)化調(diào)度和智能化控制。

5.5 可視化展現(xiàn)與操作支持技術(shù)

決策支持技術(shù)將復(fù)雜的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)運(yùn)行人員一目了然的可理解的信息,因此,動(dòng)畫(huà)技術(shù)、動(dòng)態(tài)著色技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及其他數(shù)據(jù)展示技術(shù)用來(lái)幫助系統(tǒng)運(yùn)行人員分析和處理緊急問(wèn)題。

6 推進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)路線

智能電網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)涉及社會(huì)各個(gè)方面的系統(tǒng)工程和長(zhǎng)期工作。 1999 年清華大學(xué)提出從“數(shù)字電力系統(tǒng)”理念,揭開(kāi)我國(guó)數(shù)字電網(wǎng)研究工作的序幕至今,我國(guó)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域取得了很多成績(jī)。未來(lái)發(fā)展智能電網(wǎng),從技術(shù)路線來(lái)看,主要包括以下九方面:

一是加強(qiáng)智能電網(wǎng)規(guī)劃理論與方法研究。隨著傳統(tǒng)電網(wǎng)的負(fù)荷分布、電源布局及電力流向發(fā)生變化,原有的規(guī)劃方法不能適應(yīng)新環(huán)境下的系統(tǒng)規(guī)劃要求,需進(jìn)一步加強(qiáng)智能電網(wǎng)規(guī)劃理論與方法的研究;

二是提出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模型。這是保證智能電網(wǎng)成功的關(guān)鍵。建設(shè)智能電網(wǎng)首先需要采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一的傳輸交換協(xié)議、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò),建立高效互通、集中協(xié)調(diào)的電力系統(tǒng)信息架構(gòu)。所以,我國(guó)應(yīng)盡快組織開(kāi)展技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作,提出中國(guó)智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu);

三是研究?jī)?chǔ)能技術(shù)。開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù),以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)富余電能與釋放電能供電的調(diào)控,將大量的、不可控的清潔能源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、可靠、可控能源,最大限度消納清潔能源;

四是建設(shè)智能調(diào)度體系。隨著電網(wǎng)的智能化發(fā)展,要對(duì)新能源、分布式能源、微網(wǎng)、儲(chǔ)能等并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)和需求側(cè)響應(yīng)模型深入研究,并結(jié)合科技信息技術(shù)的進(jìn)步,建立起先進(jìn)、安全、可靠的智能調(diào)度體系,提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和運(yùn)行效率;

五是推廣新能源和清潔煤發(fā)電技術(shù)。重點(diǎn)研究先進(jìn)的新能源發(fā)電核心控制技術(shù),使新能源電站在向電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)電能的同時(shí)具備支撐電網(wǎng)運(yùn)行的能力,實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的友好互動(dòng);

六是提高智能裝備技術(shù)和智能變電站的建設(shè)。從智能電網(wǎng)的總體方案出發(fā),循序漸進(jìn)開(kāi)展智能變電站建設(shè)。制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,規(guī)范智能變電站的建設(shè)和相關(guān)智能設(shè)備的研發(fā);

七是加快智能配電網(wǎng)建設(shè)。作為提高電網(wǎng)整體性能和效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié),應(yīng)加強(qiáng)配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和配網(wǎng)自動(dòng)化與信息化建設(shè),支持分布式電源、微網(wǎng)以及儲(chǔ)能裝置的靈活可靠接入,改善配電網(wǎng)性能,提升電能質(zhì)量,保障供電可靠性;

八是發(fā)展互動(dòng)智能化用電。實(shí)施電價(jià)動(dòng)態(tài)管理,引導(dǎo)用戶合理用電。讓用戶參與供需互動(dòng),實(shí)現(xiàn)大范圍地削峰填谷、減少系統(tǒng)備用容量,保證電力平滑輸出和系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。同時(shí),引導(dǎo)和鼓勵(lì)用戶開(kāi)展分布式電源、新能源的開(kāi)發(fā)利用,支持用戶余電上網(wǎng),從用戶側(cè)解決能源供給問(wèn)題;

九是促進(jìn)電動(dòng)汽車發(fā)展。一方面通過(guò)智能電網(wǎng)的建設(shè)完善電動(dòng)汽車配套充放電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),以及合理的電動(dòng)汽車充放電站布局。另一方面,推動(dòng)電動(dòng)汽車成為電網(wǎng)中移動(dòng)的、分布式的儲(chǔ)能單元,可有效降低電網(wǎng)峰谷差和傳統(tǒng)調(diào)峰備用發(fā)電容量,提高電網(wǎng)利用效率。

7 智能電網(wǎng)的美好愿景

智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)令人無(wú)比激動(dòng)和興奮,我以簡(jiǎn)單的示例來(lái)展望智能電網(wǎng):譬如居民可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)家中電器的遠(yuǎn)程控制,例如:忘了切斷正在燉肉的電湯煲的電源,在辦公室用鼠標(biāo)操作系統(tǒng),即可關(guān)閉電湯煲;坐在辦公室里敲擊鼠標(biāo),家里洗衣機(jī)就開(kāi)始工作,電飯鍋開(kāi)始做飯,提前開(kāi)啟空調(diào)讓你進(jìn)屋就涼爽;另外,智能電網(wǎng)普及后,一套線路就能實(shí)現(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)、電話線、電線等多合一的功能,這樣就能減去家里凌亂的線網(wǎng)和購(gòu)買大量各種線材的費(fèi)用……。

智能電網(wǎng)的愿景是光明和美好的,但是智能電網(wǎng)與能源技術(shù)是相輔相成、相互依托、互相促進(jìn)的關(guān)系。單靠智能電網(wǎng)并不能解決所有問(wèn)題,如能源供需問(wèn)題、能源利用效率問(wèn)題、環(huán)境保護(hù)問(wèn)題、電網(wǎng)安全問(wèn)題、電網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題等。要解決上述問(wèn)題,必須依靠新能源技術(shù)、高效儲(chǔ)能技術(shù)、碳減排等方面獲得突破。

此外,智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)和改造的過(guò)程當(dāng)中,對(duì)各類自動(dòng)化及更高一級(jí)的智能化電力設(shè)備供求會(huì)快速增加。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)制定的《堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃》,明確了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)路線圖,是世界上首個(gè)用于引導(dǎo)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的綱領(lǐng)性標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)網(wǎng)公司的規(guī)劃是,到2015年基本建成具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),形成以華北、華中、華東為受端,以西北、東北電網(wǎng)為送端的三大同步電網(wǎng),使電網(wǎng)的資源配置能力、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

這些都將進(jìn)一步刺激我國(guó)電力設(shè)備在自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)上的融合,從而反哺我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)。

智能電網(wǎng)并不是一次性全部完成,而需要進(jìn)行試點(diǎn)驗(yàn)證,再逐步大力推進(jìn)。通過(guò)不斷的總結(jié)、完善、提高,最終實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)。

第4篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

論文關(guān)鍵詞:ATT7022,雙向電表,ZLG7290,ARMCortex-M3

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本電表的系統(tǒng)設(shè)計(jì),主要由高精度多功能三相電能專用計(jì)量芯片ATT7022 A,以Cortex M-3為內(nèi)核的LPC1752,數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)及鍵盤(pán)掃描管理芯片ZLG7290B,EEROM等幾部分組成。其硬件系統(tǒng)框圖如圖1

圖1 硬件系統(tǒng)框圖

2硬件設(shè)計(jì)

2.1 測(cè)量單元

測(cè)量單元主要是由珠海炬力集團(tuán)生產(chǎn)的ATT7022 A芯片為核心。ATT7022A 采用單+ 5 V供電,QFP44封裝。該芯片內(nèi)部集成了6路16位的ADC,采用雙端差分信號(hào)輸入。輸入最大的正弦信號(hào)有效值是1V。本文選取將電壓通道Un對(duì)應(yīng)到ADC的輸入選在0.5V左右。電流通道Ib的ADC輸入選在0.1V左右。

ADC前段將芯片與電網(wǎng)進(jìn)行隔離,使電路具有較好的抗干擾性。電壓采樣通過(guò)電壓互感的方式如圖2,電壓互感器規(guī)格選擇220V/0.5V,額定電壓輸入時(shí)電壓差動(dòng)輸入電壓有效值為0.5V左右。

圖2 電壓采樣

電流互感器電流采樣是通過(guò)電流互感器差分方式完成的,規(guī)格是1.5(6)A/5mA,負(fù)載為 20Ω。如圖3

圖3 電流采樣

有功功率的測(cè)量是通過(guò)對(duì)去直流分量后的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行乘法、加法、數(shù)字濾波等一系列數(shù)字信號(hào)處理后得到的。電流、電壓采樣數(shù)據(jù)中包含高達(dá)21次的諧波信息,依據(jù)公式

計(jì)算得到的有功功率也至少包含21次諧波信息。有功功率測(cè)量原理如圖4,合相有功功率Pt=Pa+Pb+Pc.

圖4 有功功率測(cè)量

瞬時(shí)有功功率對(duì)時(shí)間積分就得到了有功能量。單相有功能量。正向有功電能寄存器(0x40到 0x43 )分別記錄A、B、C、合相的正向有功電能;反向有功電能寄存器(0x44 到0x47 )分別記錄A、B、C、合相的反向有功電能。根據(jù)讀取寄存器的值,就能得到當(dāng)前電能的情況,從而實(shí)現(xiàn)雙向電表計(jì)量的功能。

2.2 中央處理單元

中央處理單元采用NXP公司生產(chǎn)的,以ARM Cortex-M3為內(nèi)核的LPC1752微控制器。具有高集成度,低功耗,最高運(yùn)行頻率為100MHz。該芯片能很好的滿足電表所需的多通訊接口,現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)環(huán)境的要求。使系統(tǒng)具有較高的可靠性和抗干擾能力。

2.3 人機(jī)交互單元

廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司自行設(shè)計(jì)的數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)及鍵盤(pán)掃描管理芯片。能夠直接驅(qū)動(dòng)8 位共陰式數(shù)碼管(或64只獨(dú)立的LED),同時(shí)還可以掃描管理多達(dá)64只按鍵。采用 I2C 總線方式,與微控制器的接口僅需兩根信號(hào)線,節(jié)省I/O 資源。該芯片為工業(yè)級(jí)芯片,抗干擾能力強(qiáng),在工業(yè)測(cè)控中已有大量應(yīng)用。鍵盤(pán)部分有個(gè)鍵,分別是設(shè)置、選擇、調(diào)節(jié)和確認(rèn)。來(lái)切換個(gè)參數(shù)的顯示與調(diào)節(jié),以及讀/取存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)。8位共陰式數(shù)碼管顯示A、B、C合相電壓、電流、有功/無(wú)功功率及電能等參數(shù)。

2.4 其它單元

存儲(chǔ)單元:CAT24C161是集EEPROM存儲(chǔ)器,復(fù)位控制器和看門(mén)狗定時(shí)器三種流行功能于一體的芯片。以I2C總線方式與主機(jī)進(jìn)行通訊。

3軟件設(shè)計(jì)

3.1 軟件設(shè)計(jì)

由于采用的三相電能計(jì)量芯片,可以使CPU省去A/D采樣處理等運(yùn)算,CPU只需對(duì)電能計(jì)量芯片進(jìn)行操作即可,大大簡(jiǎn)化了軟件程序。軟件流程圖如圖5所示。

初始化包括LPC1752的I/O口、SPI、UART、鍵盤(pán)顯示、計(jì)量芯片的初始化。

軟件校表時(shí),對(duì)電壓、電流校正,啟動(dòng)電流及斷相閾值的設(shè)置沒(méi)有順序上的要求。但在進(jìn)行功率校正是,先設(shè)置合相電能累加模式,電壓通道ADC增益和高頻輸出,然后做功率增益校正,再進(jìn)行相位校正。

所有的校正都是在相應(yīng)的校表寄存器參數(shù)為零的條件下進(jìn)行的。

鍵盤(pán)、顯示程序主要是對(duì)ZLG7290的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

圖5 軟件流程圖

4結(jié)束語(yǔ)

該雙向電表采用了ATT7022電能專用計(jì)量芯片,使得整個(gè)電路簡(jiǎn)單化,電壓、電流采集端過(guò)濾了一部分干擾,協(xié)同軟件校表具有較高的精確度和穩(wěn)定性。同時(shí)ZLG7290本身具有鍵盤(pán)自動(dòng)去抖、連擊鍵計(jì)數(shù),LED閃爍等功能,都降低了CPU的工作負(fù)荷。該電表穩(wěn)定性好,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,使用壽命長(zhǎng),功能齊全,實(shí)現(xiàn)了雙向計(jì)費(fèi)功能,在未來(lái)具有很高的實(shí)用價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介:

李俊峰,男,河北保定,1984年生, 現(xiàn)就讀于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院,研究生二年級(jí),專業(yè):電路與系統(tǒng)。郵碼:100083。E-mail: lijunfeng_518@163.com

高峰,男,四川宜賓,1989年生,現(xiàn)就讀于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院,研究生二年級(jí),專業(yè):電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化。

賈少才 ,男。北京大興,1986年生,現(xiàn)就讀于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院,研究生三年級(jí),專業(yè):電路與系統(tǒng)。郵碼:100083,E-mail: jiashaocai307@126.com

通訊作者:

李俊峰,男,河北保定,1984年生, 現(xiàn)就讀于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院,研究生二年級(jí),專業(yè):電路與系統(tǒng)。郵碼:100083。Tel E-mail: lijunfeng_518@163.com

【參考文獻(xiàn)】

[1]周立功等.ARM微控制器基礎(chǔ)與實(shí)戰(zhàn)ARM微控制器基礎(chǔ)與實(shí)戰(zhàn)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003

[2]李佳等.ARM系列處理器應(yīng)用技術(shù)完全手冊(cè)[M].北京:人民郵電出版社,2006

[3]胡偉等.ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)與實(shí)踐[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007

[4]李巖,韓勁松.基于ARM嵌入式系統(tǒng)接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009

[5]珠海炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司.ATT7022A用戶手冊(cè)[z].2005.

[6]郭志華, 李平舟, 尹應(yīng)鵬, 等. 基于ATT7022B和

ARM微處理器的多功能三相電力儀表的設(shè)計(jì)與實(shí)

第5篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞 農(nóng)村電網(wǎng);智能電網(wǎng);分布式電源;微網(wǎng)

中圖分類號(hào) TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2011)122-0184-01

近幾年來(lái),智能電網(wǎng)倍受發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的關(guān)注,美國(guó)、歐洲和日本已經(jīng)進(jìn)行了積極的探索,并取得了一些進(jìn)展.在此背景下,中國(guó)也提出了“建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的目標(biāo)。而農(nóng)村電網(wǎng)是中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的重要組成部分,縣城及農(nóng)村用電量已占全社會(huì)用電量的52%以上,而且發(fā)展速度迅猛,農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)是智能國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)不可缺少的重要組成部分。加快建設(shè)以堅(jiān)強(qiáng)為基礎(chǔ)、智能為特征的新型農(nóng)網(wǎng),是新時(shí)期農(nóng)電工作面臨的目標(biāo)和挑戰(zhàn),也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)與各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然

要求。

1 農(nóng)村電網(wǎng)特點(diǎn)

目前,中國(guó)的農(nóng)村電網(wǎng)仍然存在著網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、供電可靠性低、損耗高、電能質(zhì)量差、設(shè)備落后、自動(dòng)化水平低、電價(jià)水平偏高、改造資金缺口較大等落后現(xiàn)象。社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)、村鎮(zhèn)化建設(shè)以及“家電下鄉(xiāng)”等政策的實(shí)施導(dǎo)致農(nóng)村用電負(fù)荷快速增長(zhǎng),現(xiàn)有的農(nóng)網(wǎng)供電能力和供電條件遠(yuǎn)不能滿足農(nóng)村日益增長(zhǎng)的用電需求。

中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與城市相比還有相當(dāng)大的差距,農(nóng)村電網(wǎng)呈現(xiàn)3個(gè)特點(diǎn)。

1.1 用戶特點(diǎn)

農(nóng)村居民用電戶數(shù)量龐大,用電量不高.農(nóng)村用戶分布廣泛,負(fù)荷分散,發(fā)展不平衡。另外,由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候有密切關(guān)系,因而農(nóng)村負(fù)荷季節(jié)性變化明顯。

1.2 電網(wǎng)特點(diǎn)

農(nóng)網(wǎng)中普遍采用220/110/35/10/0.38 kV或220/66/10/0.38 kV電壓制式.農(nóng)村電網(wǎng)分布廣、負(fù)荷分散以及線路供電半徑較長(zhǎng),農(nóng)村電網(wǎng)點(diǎn)多面廣,農(nóng)網(wǎng)末端分布的地形、地貌相對(duì)復(fù)雜,電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境相對(duì)惡劣。農(nóng)網(wǎng)采用架空線居多,在山區(qū)、丘陵地帶進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行維護(hù)存在較大困難。

1.3 企業(yè)管理特點(diǎn)

農(nóng)網(wǎng)供電企業(yè)具有管理體制多元化、人員構(gòu)成復(fù)雜的特點(diǎn)。這種多元化的管理體制造成農(nóng)電統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一管理的難度加大。

綜上所述,由于中國(guó)農(nóng)村負(fù)荷點(diǎn)多面廣、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與城市差距大、人員綜合素質(zhì)參差不齊等原因,農(nóng)村電網(wǎng)具有特殊的技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律,在建設(shè)與發(fā)展中應(yīng)充分權(quán)衡技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性。

2 農(nóng)網(wǎng)智能化概念

農(nóng)網(wǎng)智能化的基本特征是技術(shù)上體現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化,管理上體現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。

信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化是農(nóng)網(wǎng)智能化的技術(shù)特征。信息化是統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ);自動(dòng)化是統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展水平的直觀體現(xiàn);互動(dòng)化是統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的內(nèi)在要求。

堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)是農(nóng)網(wǎng)智能化的基本內(nèi)涵.堅(jiān)強(qiáng)可靠是統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展的物理基礎(chǔ);經(jīng)濟(jì)高效是對(duì)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展的基本要求;清潔環(huán)保是經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本訴求;透明開(kāi)放是統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展理念。

3 農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)的內(nèi)容

3.1 農(nóng)網(wǎng)供電模式及優(yōu)化規(guī)劃

根據(jù)不同地區(qū)縣城、城郊和農(nóng)村實(shí)際情況,建立適合各類典型區(qū)域配電網(wǎng)供電模式,開(kāi)發(fā)智能配電網(wǎng)輔助規(guī)劃決策支持系統(tǒng);提出滿足互動(dòng)化要求和應(yīng)對(duì)多能源互補(bǔ)需求的農(nóng)網(wǎng)負(fù)荷特性及負(fù)荷預(yù)測(cè)方法,提出區(qū)域電壓等級(jí)優(yōu)化、區(qū)域智能配電網(wǎng)接線方式、智能配電網(wǎng)布局優(yōu)化方法、智能配電網(wǎng)裝備優(yōu)化選擇;提出滿足互動(dòng)化要求和多能源互補(bǔ)條件下的智能配電網(wǎng)供電模式。

3.2 農(nóng)網(wǎng)自動(dòng)化與優(yōu)化運(yùn)行的建設(shè)

1)農(nóng)網(wǎng)中低壓電網(wǎng)統(tǒng)一采集與交換平臺(tái)。

2)農(nóng)網(wǎng)智能調(diào)度。

3)基于多能源互補(bǔ)的農(nóng)村配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論。

4)極端外部災(zāi)害下農(nóng)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與智能控制。實(shí)現(xiàn)極端外部災(zāi)害下農(nóng)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、評(píng)估、預(yù)防控制和應(yīng)急控制輔助決策功能,構(gòu)建極端外部災(zāi)害下農(nóng)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)。

3.3 農(nóng)網(wǎng)智能通信的建設(shè)

1)多點(diǎn)分散的低成本、高可靠混合通信。

2)農(nóng)網(wǎng)數(shù)字載波通信。

3)農(nóng)網(wǎng)無(wú)線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)。

3.4 農(nóng)網(wǎng)智能裝備的建設(shè)

1)農(nóng)網(wǎng)智能化變電站的建設(shè)。提出:①適合東、中、西部地區(qū)農(nóng)網(wǎng)數(shù)字化變電站的建設(shè)模式,解決農(nóng)網(wǎng)變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù);

②變電站設(shè)備優(yōu)化檢修方法;③變電站設(shè)備的智能化控制策略,實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的變電站主設(shè)備全壽命周期綜合優(yōu)化管理。

2)高可靠的農(nóng)網(wǎng)智能配電開(kāi)關(guān)的建設(shè)。

3)農(nóng)村智能配電臺(tái)區(qū)/配電柜/配電箱的建設(shè)。

3.5 農(nóng)電管理與信息化的建設(shè)

1)農(nóng)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。提出基于地理信息平臺(tái)的分布式農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行管理技術(shù)和信息集成技術(shù)解決方案,提出適合中國(guó)農(nóng)網(wǎng)管理模式的農(nóng)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理體系架構(gòu),解決相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)高性能、實(shí)用化軟件系統(tǒng),為農(nóng)網(wǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)服務(wù)提供有效的農(nóng)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺(tái),并通過(guò)工程試點(diǎn)和制定配套標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)農(nóng)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺(tái)在農(nóng)網(wǎng)管理中的實(shí)用化應(yīng)用。

2)農(nóng)電業(yè)務(wù)監(jiān)管和分析技術(shù)。站在中國(guó)農(nóng)電系統(tǒng)角度,構(gòu)建統(tǒng)一的農(nóng)電企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略體系,建立統(tǒng)一的農(nóng)電業(yè)務(wù)監(jiān)管模型,建設(shè)能夠?yàn)槠髽I(yè)提供輔助決策分析的供電企業(yè)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)分析系統(tǒng)、基于農(nóng)電企業(yè)經(jīng)營(yíng)和績(jī)效管理評(píng)價(jià)模型的農(nóng)電企業(yè)績(jī)效評(píng)估及考核系統(tǒng)和基于農(nóng)電企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略模型的農(nóng)電企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展戰(zhàn)略專家信息系統(tǒng),為農(nóng)網(wǎng)信息化管理提供核心支持。

3)分布式地理信息系統(tǒng)在農(nóng)網(wǎng)數(shù)字化及防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。研發(fā)農(nóng)網(wǎng)分布式地理信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)警、快速應(yīng)急恢復(fù)供電最佳路徑分析與優(yōu)化組織調(diào)度等功能。

3.6 分布式電源及微網(wǎng)技術(shù)

1)客戶分散式能源及儲(chǔ)能元件接入監(jiān)控技術(shù)。①提出客戶分散式能源入網(wǎng)及監(jiān)控技術(shù)方案;研制接入電網(wǎng)監(jiān)控裝置,客戶分布式電源接入電網(wǎng)監(jiān)控試點(diǎn);②完成客戶分布式電源接入電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)體系建設(shè);③完成客戶小型儲(chǔ)能元件接入試點(diǎn)。

2)多能源互補(bǔ)的能量?jī)?yōu)化系統(tǒng)。①掌握農(nóng)村分布式能源調(diào)度數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視技術(shù)和實(shí)時(shí)調(diào)度控制技術(shù);②掌握分布式電源發(fā)電能力預(yù)測(cè)技術(shù)、考慮新能源接入的安全約束機(jī)組組合和經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)、發(fā)電備用管理技術(shù);③開(kāi)發(fā)出適應(yīng)新能源接入的一體化調(diào)度控制支撐平臺(tái),支持跨區(qū)域資源優(yōu)化配置和清潔能源充分利用,保障電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

3.7 智能用電及互動(dòng)化技術(shù)

1)農(nóng)網(wǎng)智能用電互動(dòng)化支撐技術(shù)。①提出滿足雙向互動(dòng)技術(shù)要求的裝置和系統(tǒng)技術(shù)方案;②提出用戶需求分析和預(yù)測(cè)模型和算法設(shè)計(jì);③開(kāi)發(fā)雙向互動(dòng)營(yíng)銷技術(shù)支持平臺(tái)軟件。

2)交互式農(nóng)網(wǎng)用電信息測(cè)控終端技術(shù)。提出農(nóng)網(wǎng)智能用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)方案,開(kāi)發(fā)交互式農(nóng)網(wǎng)用電信息測(cè)控終端。

4 農(nóng)網(wǎng)智能化工作的建議

1)認(rèn)真做好農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)組織規(guī)劃。農(nóng)網(wǎng)建設(shè)涉及面廣,各地區(qū)管理與發(fā)展水平不盡相同,農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)涵蓋多個(gè)環(huán)節(jié),研究工作和建設(shè)任務(wù)十分復(fù)雜,為切實(shí)做好這項(xiàng)工作,應(yīng)該認(rèn)真組織農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)規(guī)劃,科學(xué)制定工作計(jì)劃,統(tǒng)籌開(kāi)展科技攻關(guān)和試點(diǎn)建設(shè)工作,結(jié)合已有的電力、通信、自動(dòng)化等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系,形成農(nóng)網(wǎng)智能化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系框架,推動(dòng)適用于農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系的建立和完善。

2)盡快開(kāi)展農(nóng)網(wǎng)智能化相關(guān)技術(shù)研究。

3)開(kāi)展農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)試點(diǎn)工作。

4)充分共享利用智能電網(wǎng)共性技術(shù)研究成果。

5)爭(zhēng)取政策支持加大農(nóng)網(wǎng)投入力度。

5 結(jié)束語(yǔ)

農(nóng)村電網(wǎng)是國(guó)家電網(wǎng)的重要組成部分,加快建設(shè)以堅(jiān)強(qiáng)為基礎(chǔ)、智能為特征的新型農(nóng)網(wǎng),對(duì)中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)具有重要意義。本文對(duì)我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)做出的一些分析,希望能對(duì)廣大的電力工作者有所啟發(fā)和幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]王成山,.分布式發(fā)電、微網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2010,34(2):10-14.

[2]陳毓春,李斌,吳福保,等.新型農(nóng)網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)智能化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)[J].農(nóng)村電氣化,2009,11:18-19.

第6篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 自動(dòng)化建設(shè) 關(guān)鍵技術(shù)

人們生活中電能發(fā)揮著重要作用,其本身已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,一旦出現(xiàn)電能供應(yīng)不穩(wěn)或不及時(shí),直接阻礙我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此實(shí)際中電力企業(yè)需要保證電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。電力企業(yè)通過(guò)構(gòu)建智能電網(wǎng),大幅度提高供電質(zhì)量,為現(xiàn)代化建設(shè)提供源源不斷的電能支持。本文中筆者主要分析智能電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)與關(guān)鍵技術(shù)。

1 智能電網(wǎng)自動(dòng)化概述

智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化指的是利用各類先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)、自動(dòng)化監(jiān)控及集成化等工程,通過(guò)信息共享大幅度提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。電網(wǎng)運(yùn)行中融合調(diào)度系統(tǒng)與信息技術(shù),提高智能電網(wǎng)的自動(dòng)化程度。具體來(lái)說(shuō),智能電網(wǎng)特征表現(xiàn)為兩點(diǎn):

1.1 自愈特點(diǎn)

智能電網(wǎng)自愈功能指的是,當(dāng)系統(tǒng)某些元件出現(xiàn)問(wèn)題后,可以在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下將問(wèn)題元件隔離出來(lái),迅速恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),不影響電力供應(yīng)??梢哉f(shuō)自愈功能就是智能電網(wǎng)的免疫系統(tǒng),也是主要特點(diǎn)。該功能可以有效縮短檢修斷電時(shí)間,減少停電造成的損失。

1.2 在線監(jiān)測(cè)

智能電網(wǎng)可以通過(guò)高速通信網(wǎng)絡(luò)即時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,最短時(shí)間內(nèi)確認(rèn)設(shè)備故障部位,提高維修效率,快速恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí),現(xiàn)今技術(shù)可以提供眾多的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)歸納到企業(yè)系統(tǒng)中,促進(jìn)在線監(jiān)測(cè)能力的提高,優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與維修。

2 智能電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)要點(diǎn)

智能網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中需要應(yīng)用大量現(xiàn)今技術(shù),提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性,提供高質(zhì)量的供電服務(wù)。筆者主要介紹幾種常見(jiàn)的技術(shù),希望可以為同行提供一定借鑒。

2.1 智能電表及集抄系統(tǒng)

智能電表及集抄系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成:智能電表與集抄系統(tǒng)。本部分筆者主要概述其構(gòu)成,為后期論述做好鋪墊。

2.1.1 智能電表

智能電表構(gòu)成復(fù)雜,主要有測(cè)量單元、通信單元及處理單元等,電力企業(yè)應(yīng)用智能電表,實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)處理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及自動(dòng)控制等,大幅度提高電力企業(yè)工作效率。智能電表的主要功能表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)功能,智能電表不但支持本地費(fèi)控方式,還支持遠(yuǎn)程費(fèi)控,在兩者之間自由轉(zhuǎn)換;通信模塊化,支持短距離無(wú)線、光纖及載波等通信方式,可以實(shí)現(xiàn)各方式的自由轉(zhuǎn)換;滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求,通過(guò)REID電子標(biāo)簽自動(dòng)讀取電表內(nèi)置的各類信息。

2.1.2 集抄系統(tǒng)

電力集抄系統(tǒng)作為一種結(jié)構(gòu)化與開(kāi)放式的智能系統(tǒng),電量數(shù)據(jù)采集通過(guò)采集器的電能表的通信接口實(shí)現(xiàn),供電企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)一定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接受傳輸?shù)臄?shù)據(jù),將其作為電費(fèi)結(jié)算的主要依據(jù)。與傳統(tǒng)人工抄表方式相比,應(yīng)用電力集抄系統(tǒng)有效降低人工成本,同時(shí)具有電壓監(jiān)測(cè)、電費(fèi)控制及故障報(bào)修等顯著優(yōu)勢(shì),因此起被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。

2.2 通信運(yùn)行管控系統(tǒng)

資源數(shù)據(jù)庫(kù)是電力通信運(yùn)行管控系統(tǒng)的基礎(chǔ),通過(guò)規(guī)范的符合體系與表達(dá)關(guān)系在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立對(duì)應(yīng)的數(shù)字映像。針對(duì)現(xiàn)階段電力資源查詢、統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)分析風(fēng),通過(guò)運(yùn)行管控軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中資源映像數(shù)據(jù)的運(yùn)算。電力通信運(yùn)行管控系統(tǒng)資源有著三大屬性:動(dòng)態(tài)性、實(shí)用性及存在性。資源存在性就是客觀存在的物力資源,網(wǎng)絡(luò)資源存在狀態(tài)及與其他資源連接關(guān)系等,提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。

2.2.1 管理控制模塊

通信運(yùn)行控制模塊主要負(fù)責(zé)所屬層級(jí)通信網(wǎng)或所屬層級(jí)及通信網(wǎng)的運(yùn)維管理,通信運(yùn)維業(yè)務(wù)流程化、表單化管理包括諸多內(nèi)容:通信調(diào)度、業(yè)務(wù)管控、并網(wǎng)管理及通信統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià);提供流程管理平臺(tái)方便運(yùn)行維護(hù),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)管理流程,促進(jìn)通信網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量。

2.2.2 綜合監(jiān)視模塊

系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視各種通信設(shè)備與網(wǎng)絡(luò),包括性能管理、配置管理及拓?fù)涔芾淼?;?shí)時(shí)采集、綜合處理及存儲(chǔ)告警信息,實(shí)現(xiàn)全方位多角度的通信網(wǎng)監(jiān)控。同時(shí)提供一個(gè)完善操作平臺(tái)界面方便運(yùn)維工作進(jìn)行。

2.2.3 資源管理模塊

為滿足電力通信管理的各項(xiàng)需求,實(shí)現(xiàn)所屬范圍內(nèi)通信資源的管控,系統(tǒng)至少具備邏輯資源管理、通信資源管理及物力資源管理等,促進(jìn)系統(tǒng)功能化,徹底發(fā)揮系統(tǒng)作用。

2.3 電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)

電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)特點(diǎn):

2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念先進(jìn)

電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要為電力監(jiān)控,通過(guò)結(jié)合視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控及電子巡更等功能。本身采用第三代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),監(jiān)控模式可以選擇C/S或B/S;在Windows平臺(tái)上運(yùn)行系統(tǒng),整體界面簡(jiǎn)潔,操作簡(jiǎn)單,易于上手,更加符合操作人員的操作習(xí)慣。

2.3.2 系統(tǒng)功能強(qiáng)大

系統(tǒng)將多項(xiàng)功能集于一體,可以實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控、視頻監(jiān)控、門(mén)禁考勤管理等,與此同時(shí)系統(tǒng)支持短信報(bào)警。

2.3.3 操作簡(jiǎn)單

系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,通過(guò)一套軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集中式管理,大幅度降低運(yùn)行維護(hù)成本,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升;與此同時(shí)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),靈活配置,實(shí)際中可以考慮自身財(cái)務(wù)情況,既能一次性投資也可以分階段投資。

2.3.4 系統(tǒng)運(yùn)行安全

系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中以安全防范為主,輔助用戶安全生產(chǎn),中心集中管理,對(duì)前端設(shè)備實(shí)施監(jiān)控,降低人員數(shù)量提高工作效率;分層分級(jí)與交接班管理;為保證操作安全,需要用戶登錄驗(yàn)證、操作權(quán)限驗(yàn)證等。電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)與調(diào)控作用,存儲(chǔ)記錄統(tǒng)計(jì)處理各種電氣參數(shù)與各設(shè)備的歷史數(shù)據(jù),建立完善的運(yùn)行操作檔案與設(shè)備管理檔案,一旦電力系統(tǒng)或運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)故障,繼電保護(hù)或自動(dòng)裝置主動(dòng)動(dòng)作,斷電器跳閘,記錄其自動(dòng)順序;設(shè)備運(yùn)行不正常時(shí),系統(tǒng)自行報(bào)警并顯示打印記錄。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及用電量的增加,電力企業(yè)不斷優(yōu)化改進(jìn)電氣設(shè)備,設(shè)備向著復(fù)雜化、先進(jìn)化等方向發(fā)展,一些細(xì)小的操作失誤都會(huì)造成故障。通過(guò)構(gòu)建智能電網(wǎng)可以簡(jiǎn)化操作程序,避免人工操作誤差的出現(xiàn),具有實(shí)際推廣價(jià)值。本文中筆者以此為出發(fā)點(diǎn),詳細(xì)探討智能電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)與關(guān)鍵技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張健,徐強(qiáng).智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用及實(shí)踐研究[J].低碳世界,2015(35):11.

[2]任文歡.智能配電網(wǎng)綜合評(píng)估體系與方法[J].江西建材,2016(10):23-25.

[3]蔡偉.關(guān)于新時(shí)期城區(qū)智能配電網(wǎng)建設(shè)的探討[J].通訊世界,2013(19):89.

作者簡(jiǎn)介

劉家豪(1990-),男,重慶市人。碩士研究生學(xué)歷。研究方向?yàn)榭稍偕茉床⒕W(wǎng)運(yùn)行和智能電網(wǎng)。

第7篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);配電網(wǎng);TD-LTE;無(wú)線通信

0 引言

如今,智能電網(wǎng)已成為電網(wǎng)發(fā)展的共同趨勢(shì)。2010年3月總理在《政府工作報(bào)告》中提出“加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。智能電網(wǎng)已納入《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年計(jì)劃綱要》。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)配電網(wǎng)的建設(shè)較為薄弱,與主網(wǎng)通信網(wǎng)相比,10kv及以下中低壓配電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相對(duì)緩慢,選擇怎樣的通信技術(shù)、組網(wǎng)方式建設(shè)大規(guī)模的中低壓電力通信網(wǎng),已成為智能電網(wǎng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

10kv及以下電網(wǎng)特點(diǎn)決定了其通信結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、分布分散、節(jié)點(diǎn)多、工作環(huán)境較差等特征,這使得選擇何種通信技術(shù)變得十分復(fù)雜,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的載波通信、GPRS/CDMA、寬帶無(wú)線接入、光纖通信技術(shù)等各種通信方式在10kV及以下電網(wǎng)的應(yīng)用均有各自不足和缺點(diǎn)。

隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,最新無(wú)線通信技術(shù)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、有非視距傳輸能力強(qiáng)、抵抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)、不受限地面線路結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。因此,采用新一代的無(wú)線通信技術(shù)建設(shè)配電網(wǎng)無(wú)線接入專網(wǎng)與有線通信技術(shù)和傳統(tǒng)公網(wǎng)通信相比有著較大的優(yōu)勢(shì)。其中分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)(Time Division Long Term Evolution,TD-LTE)是如今最具代表性的無(wú)線寬帶通信技術(shù)。同時(shí),以BSG(Beyond ThirdGeneration)、4G無(wú)線通信技術(shù)也將成為智能電網(wǎng)未來(lái)通信發(fā)展的主流方向。因此,研究TD-LTE無(wú)線專網(wǎng)在配電網(wǎng)建設(shè)中具有十分重要的意義。

1 配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求分析

電網(wǎng)通信主要包含2大部分:一部分是主網(wǎng)通信網(wǎng),包括電網(wǎng)的調(diào)度控制、管理平臺(tái)、110kv及以上高電壓等級(jí)發(fā)電輸電網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化控制過(guò)程,通信的高帶寬、高可靠及傳輸路由的相對(duì)可控;另一部分是配網(wǎng)和用戶側(cè)通信,以中、低壓配電網(wǎng)為主,包括配變臺(tái)區(qū)、10kv配電網(wǎng)、用戶電器和電表等通信系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)配用電端的自動(dòng)化和智能化管理,提高供電可靠性、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶雙向互動(dòng)、實(shí)現(xiàn)智能用電等。

1.1 配電自動(dòng)化

配電自動(dòng)化系統(tǒng)需具備以下功能:①數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)功能;②AM/FM/GIS功能;③饋線自動(dòng)化;4、配網(wǎng)管理系統(tǒng)。配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)可劃分為“三遙(遙信、遙測(cè)和遙控)”“二遙(遙信、遙測(cè))”“一遙(遙信)”終端到配電自動(dòng)化中心主站。

1.2 計(jì)量自動(dòng)化

計(jì)量自動(dòng)化是集成了軟件技術(shù)、數(shù)字通信技7R、電力營(yíng)銷和電能計(jì)量為一體基于用電需求的綜合性實(shí)時(shí)信息采集與分析系統(tǒng)。其功能主要是為_(kāi)了實(shí)現(xiàn)電廠=變電站的電能自動(dòng)化采集、負(fù)荷控制、負(fù)荷管理、低壓抄表、配電監(jiān)測(cè)、需求管理等業(yè)務(wù)。

2 現(xiàn)有通信技術(shù)分析

2.1 無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)線通信技術(shù)按傳輸距離可劃分為長(zhǎng)距離無(wú)線接入技術(shù)和短距離無(wú)線接入技術(shù)。其中,長(zhǎng)距離無(wú)線接入技術(shù)的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無(wú)線接入技術(shù)的代表包括:WLAN、UWB等。按照帶寬則又可分為窄帶無(wú)線接入和寬帶無(wú)線接入,其中寬帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有3G、區(qū)域多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)、TD-LTE;窄帶無(wú)線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。各種無(wú)線通信技術(shù)分類如圖1所示。

可以看出,以O(shè)FDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)+MIMO(Multi-Input Multi-Output)為核心的無(wú)線通信技術(shù)將成為無(wú)線通信發(fā)展的主流方向。其中TD-LTE是一種典型采用OFDM+MIMO技術(shù)的新一代無(wú)線通信技術(shù),同時(shí)具備多載波技術(shù)(multi-subcarrier,Ms)、載波聚合技術(shù)、多通道智能天線技術(shù)、自適應(yīng)重傳技術(shù)(Hybrid AutomaticRepeat Request,HARQ)、自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)(AdaptiveModulation and Coding,AMC)等多種先進(jìn)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無(wú)線寬帶技術(shù)。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由TD-LTE無(wú)線接入網(wǎng)(E-UTRAN)、匯聚層和TD-LTE核心網(wǎng)(EPC)3部分組成如圖2所示。

2.2 TD-LTB的優(yōu)勢(shì)分析

TK-LTE技術(shù)能較好滿足配網(wǎng)自動(dòng)化和計(jì)量自動(dòng)化的通信需求,在應(yīng)用到電網(wǎng)配網(wǎng)無(wú)線寬帶專網(wǎng)的建設(shè)中具有以下優(yōu)勢(shì):

(1)傳輸速率快,覆蓋范圍大;(2)靈活性強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的多樣性;(3)擴(kuò)容便利,具有可升級(jí)性。

3 LTE230關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn)技術(shù)研究

3.1 LTE230系統(tǒng)介紹

LTE230是普天信息技術(shù)研究院開(kāi)發(fā)的一套適用于223235MHz頻段的行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、海量用戶、高速率傳輸、高可靠性、廣覆蓋、頻譜適應(yīng)性強(qiáng)、安全性強(qiáng)等特點(diǎn),能滿足不同行業(yè)需求。LTE230利用載波聚合技術(shù),將230MHz頻段離散窄帶頻點(diǎn)進(jìn)行資源整合統(tǒng)一,形成寬帶資源以滿足行業(yè)應(yīng)用需求,同時(shí),該系統(tǒng)引入了高效編碼、高階調(diào)制等新技術(shù),一方面提高了頻譜效率,另一方面使系統(tǒng)具有較好的解調(diào)性能,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

LTE230電力無(wú)線寬帶通信系統(tǒng)針對(duì)配用電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控測(cè)量節(jié)點(diǎn)多、地域分布廣泛、通信實(shí)時(shí)性安全性較高等特點(diǎn),首次將第四代無(wú)線寬帶通信技術(shù)引入到電力系統(tǒng)行業(yè),有效解決了配用電網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期不能滿足通信智能化的特殊業(yè)務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)了智能配用電業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)大規(guī)模數(shù)據(jù)采集、傳輸以及安全通信等要求。其具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3p所示。

3.2 技術(shù)難點(diǎn)

(1)依據(jù)國(guó)家頻率分配政策,分配給電網(wǎng)企業(yè)的230MHz頻段是40個(gè)離散的窄帶頻段,每個(gè)頻段25kHz,如何利用LTE230載波聚合技術(shù),利用這些頻段實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)無(wú)線專網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋是主要技術(shù)難點(diǎn)之一。

(2)電力無(wú)線專網(wǎng)建設(shè)中不同小區(qū)之間只能采用同頻組網(wǎng),因此如何實(shí)現(xiàn)同頻組網(wǎng)、干擾協(xié)調(diào)技術(shù)是另一技術(shù)難點(diǎn)。

(3)電力無(wú)線專網(wǎng)的建設(shè)站點(diǎn)一般智能在變電站、供電局大樓、營(yíng)業(yè)所等自由物業(yè),受站址所限,如何提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果也是難點(diǎn)之一。

第8篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

隨著我國(guó)集控技術(shù)的電力行業(yè)的不斷發(fā)展,電力行業(yè)對(duì)集控的應(yīng)用也越來(lái)越依賴。智能電網(wǎng)具有優(yōu)質(zhì)、集成、高效、協(xié)調(diào)、自愈、兼容的特點(diǎn),需要依托集控技術(shù)實(shí)現(xiàn)和完成。

[關(guān)鍵詞]集控應(yīng)用技術(shù) ;自動(dòng)化;技術(shù)

中圖分類號(hào):TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)45-0399-01

概述

集控技術(shù)在電力系統(tǒng)的自動(dòng)化中得到了廣泛的應(yīng)用,以智能電網(wǎng)為例,本文結(jié)合電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀,集控技術(shù)在各級(jí)電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度中都是不可缺少的。隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)電力系統(tǒng)安全和供電技術(shù)的要求也越來(lái)越高。電網(wǎng)調(diào)度控制中心的集控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化最重要的組成部分,簡(jiǎn)要的探討下集控在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀

1.1 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化也就是信息集中處理的自動(dòng)化系統(tǒng),是電力系統(tǒng)以集控技術(shù)為核心的自動(dòng)化的重要組成部分,通過(guò)集控和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),利用全微機(jī)裝置替代常規(guī)電磁式設(shè)備;他是通過(guò)設(shè)置在各變電站和發(fā)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)中斷(rtu)采集電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息,智能電網(wǎng)在集成、實(shí)時(shí)、高速、雙向的通信系統(tǒng)的支持下,成為實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型、動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)信道傳輸至設(shè)置在調(diào)度中心的主站系統(tǒng),以供調(diào)度員使用。我國(guó)的電網(wǎng)自動(dòng)化由國(guó)家、大區(qū)、省級(jí)、地區(qū)和縣電網(wǎng)調(diào)度五級(jí)組成。全方位監(jiān)控并有效控制變電站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備,此外還包括調(diào)度范圍內(nèi)服務(wù)器、工作站、打印設(shè)備、大屏蔽顯示器、發(fā)電場(chǎng)等裝置。

1.2 變電站自動(dòng)化

變電站和輸配電線路是聯(lián)系用戶與發(fā)電廠之間的主要環(huán)節(jié)。并提高工作效率、擴(kuò)大對(duì)變電站的監(jiān)控功能、取代電話人工監(jiān)視和人工操作和變電站的安全運(yùn)行水平是變電站自動(dòng)化的目的。通信系統(tǒng)的建立,可以提高電網(wǎng)的資產(chǎn)利用率和供電可靠性,抵御各種攻擊,提高電網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)SCADA工作站和五防工作站的大屏幕彩色顯示器顯示主接線,各種報(bào)表,歷史數(shù)據(jù)回顧,限值監(jiān)視及報(bào)警處理;事件記錄:遙測(cè)越限記錄,遙信變位記錄,SOE事件記錄,自動(dòng)化設(shè)備投停記錄等;漢字報(bào)表,歷史庫(kù)數(shù)據(jù)顯示打印統(tǒng)計(jì);開(kāi)關(guān)事故跳閘監(jiān)視及報(bào)警處理等。采用集控光纜或光纖代替電力信號(hào)的電纜實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的集成化和數(shù)字化。通過(guò)對(duì)二次設(shè)備的功能重組和優(yōu)化設(shè)計(jì),建立協(xié)調(diào)、測(cè)量和監(jiān)視的綜合性系統(tǒng)。

1.3 配電網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化

集控在配電網(wǎng)系統(tǒng)中主要用于電網(wǎng)改造建設(shè)技術(shù)。隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化得到提高,將用戶、輸變電、配電、調(diào)度和發(fā)電等環(huán)節(jié)涵蓋其中,監(jiān)控系統(tǒng)代替了原先的集中控制屏,運(yùn)行人員可通過(guò)查看電氣主接線圖,各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)表等,通過(guò)操作鍵盤(pán)和鼠標(biāo),對(duì)線路、廠用電系統(tǒng)等的斷路器進(jìn)行遙控操作,同時(shí)計(jì)算機(jī)對(duì)操作步驟和操作條件通過(guò)軟、硬件進(jìn)行校核。發(fā)揮了集控技術(shù)的高效率,配電光纖終端、子站和主站等構(gòu)成三層結(jié)構(gòu),兼容是指智能電網(wǎng)適應(yīng)分布式發(fā)電站和微電網(wǎng)的接入,支持太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電等可再生資源的正確接入,提高并完善需求側(cè)的管理功能,滿足用戶的多樣化電力需求;實(shí)現(xiàn)了高性能和通信的自動(dòng)化功能。

2 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)以及集控的應(yīng)用

2.1智能電網(wǎng)特點(diǎn)

智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括分布式能源接入技術(shù)、智能調(diào)度、通信技術(shù)、信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜏y(cè)量技術(shù)和新型傳感等。智能電網(wǎng)是在物理電網(wǎng)的基礎(chǔ)上,將現(xiàn)代先進(jìn)的控制技術(shù)、信息技術(shù)、集控技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)等高度集成形成的新型電網(wǎng)。智能電網(wǎng)技術(shù)通過(guò)對(duì)全局的智能控制,實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化和調(diào)度系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。DCS系統(tǒng)與電氣的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分開(kāi)配置,二者相互獨(dú)立,自成系統(tǒng),但可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口互相通訊,在電廠的自動(dòng)控制過(guò)程中,可互相交換數(shù)據(jù),主要有廠用電系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài),機(jī)爐運(yùn)行信號(hào),故障報(bào)警信號(hào)等。協(xié)調(diào)是指可以實(shí)現(xiàn)與電力批發(fā)或者零售市場(chǎng)的無(wú)縫銜接,提高系統(tǒng)的可靠性;采用統(tǒng)一的平臺(tái)和模型,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化的管理。

2.2智能電網(wǎng)中集控的運(yùn)用

建設(shè)智能電網(wǎng)需要依托集控技術(shù),尤其是通信技術(shù),需要應(yīng)用先進(jìn)的具備實(shí)時(shí)性、可靠性和雙向性的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù);二次設(shè)備選用微機(jī)型的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。采用分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),分三層設(shè)置,即數(shù)據(jù)采集和I/O接口,前置工作站以及后臺(tái)工作站,各層間各自獨(dú)立工作,互不影響。通過(guò)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可對(duì)整個(gè)電站的線路、高低壓廠用配電裝置等進(jìn)行遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)、繼電保護(hù)等;由于引入先進(jìn)的信息和監(jiān)控技術(shù),提高了單個(gè)資產(chǎn)的使用效率,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和擴(kuò)容,降低運(yùn)行和維護(hù)的成本;智能電網(wǎng)的信息管理系統(tǒng)是集控技術(shù)應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,它完全依賴集控技術(shù)而存在。

(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

靈活、堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是未來(lái)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。為緩解能源分布和生產(chǎn)力布局不平衡的問(wèn)題,我國(guó)開(kāi)展了點(diǎn)對(duì)網(wǎng)送點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、特高壓聯(lián)網(wǎng)工程或直流聯(lián)網(wǎng)工程等工程。進(jìn)一步優(yōu)化各級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃是其中的關(guān)鍵。利用集控形成的互聯(lián)大電網(wǎng)的形成和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,電網(wǎng)的安全性問(wèn)題日益突出,未來(lái)與集控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的系統(tǒng)要靈活應(yīng)對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的各種突發(fā)事件。對(duì)故障進(jìn)行早期征兆的預(yù)測(cè),對(duì)已經(jīng)發(fā)生的擾動(dòng)積極作出響應(yīng),并為電網(wǎng)的安全運(yùn)行和綜合管理提供支撐。

(2)通信系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)要依靠集成、實(shí)時(shí)、高速、雙向的通信系統(tǒng),缺乏這樣的通信系統(tǒng)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的任何特征。在通信系統(tǒng)的支持下,智能電網(wǎng)才能控制數(shù)據(jù)、保護(hù)和獲得,因此,通信系統(tǒng)的額建立是建設(shè)智能電網(wǎng)的第一步。自愈指當(dāng)受到來(lái)自電網(wǎng)內(nèi)部或外部的損害時(shí),不需要人為干預(yù),具有確保電網(wǎng)信息安全、防止其受到病毒破壞的能力,能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行;低壓配電裝置采用低壓抽屜式成套開(kāi)關(guān)柜,開(kāi)關(guān)選用合資品牌產(chǎn)品。低壓電動(dòng)機(jī)配電回路采用綜合保護(hù)器。綜合保護(hù)器具有再起動(dòng)功能,并可組成低壓監(jiān)控系統(tǒng),能將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、停止、故障等相關(guān)信號(hào)量通過(guò)光纖傳送到DCS系統(tǒng)。

與電網(wǎng)一樣,通信系統(tǒng)也深入到用戶中,兩者結(jié)合在一起形成了通信網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)并具有智能電網(wǎng)應(yīng)具有的特征。盡管智能電網(wǎng)建設(shè)具有不同的重點(diǎn)和目標(biāo),但都具有優(yōu)質(zhì)、集成、高效、協(xié)調(diào)、自愈、兼容的特點(diǎn),但智能電網(wǎng)基于市場(chǎng)、電能質(zhì)量、安全和環(huán)境等因素驅(qū)動(dòng)。

(3)信息管理系統(tǒng)

智能電網(wǎng)的信心管理系統(tǒng)也必須依賴集控技術(shù),它包括采集與集成、分析、顯示、信息安全和處理等功能。信息顯示系統(tǒng)為智能電網(wǎng)的各類用戶提供個(gè)性化的可視界面;信息的采集與處理,包括分布式的數(shù)據(jù)采集和處理、詳盡的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)、資源的動(dòng)態(tài)共享、智能電子設(shè)備、精確數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)等;信息集成幫助智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)縱向產(chǎn)業(yè)鏈和電網(wǎng)信息集成及橫向各級(jí)電網(wǎng)的內(nèi)部信息集成;集控技術(shù)已經(jīng)滲透到電力系統(tǒng)自動(dòng)化的各個(gè)環(huán)節(jié),并取得了一定的發(fā)展。信息安全系統(tǒng)為智能電網(wǎng)進(jìn)行利益主體的資料和經(jīng)濟(jì)權(quán)益提供保證。這一切,都需要集控技術(shù)的全程參與才能完成與實(shí)現(xiàn)。

第9篇:智能電網(wǎng)特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);環(huán)境基礎(chǔ);發(fā)展趨勢(shì)

能源短缺和環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題隨著社會(huì)的發(fā)展日漸暴露出來(lái),電網(wǎng)的發(fā)展和安全面臨著新的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展,各種低碳技術(shù)開(kāi)始大規(guī)模的應(yīng)用于可再生能源發(fā)電和終端用戶方面,傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)電側(cè)和用戶端特性也發(fā)生了重大的變化,在這樣的局勢(shì)下,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生,受到了全世界各國(guó)的廣泛關(guān)注和認(rèn)同。

1 美國(guó)智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀研究和面臨的困難

1.1 智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

智能電網(wǎng)在美國(guó)是國(guó)家戰(zhàn)略,美國(guó)政府頒布了立法和政策框架報(bào)告,組織和引導(dǎo)了智能電網(wǎng)建設(shè),通過(guò)對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行資金投入,資助研發(fā)和示范項(xiàng)目,激發(fā)電力公司的創(chuàng)新能力和工作熱情,形成了成熟的技術(shù)方案和相適宜的市場(chǎng)機(jī)制和商業(yè)模式,并且激勵(lì)各利益相關(guān)方長(zhǎng)期的投資和參與,推動(dòng)了智能電網(wǎng)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。美國(guó)從2010年開(kāi)始陸續(xù)的下發(fā)45億$政府資金,來(lái)支持智能電網(wǎng)的研究和技術(shù)應(yīng)用[1]。

2012年7月美國(guó)能源部了SGIG街階段性報(bào)告,在報(bào)告中對(duì)智能電網(wǎng)實(shí)施情況進(jìn)行了總結(jié):

1.1.1 輸電系統(tǒng)

主要任務(wù)是部署PMU、輸電線路監(jiān)測(cè)和輸電系統(tǒng)通信網(wǎng);已完成287套PMU部署,待完成800套。

1.1.2 配電系統(tǒng)

部署自動(dòng)開(kāi)關(guān)、電容器和變壓器的自動(dòng)傳感及其控制系統(tǒng)。

1.1.3 AMI

智能電表及其通信系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),已完成1080萬(wàn)塊智能電表;占現(xiàn)有總電表數(shù)量的8%,目標(biāo)是1550萬(wàn);全美預(yù)計(jì)在2015年將部署6500玩塊。

1.1.4 用戶側(cè)系統(tǒng)

部署家庭顯示器、可編程恒溫器、用戶側(cè)網(wǎng)關(guān),實(shí)施動(dòng)態(tài)電價(jià)。

報(bào)告中列舉了一些成功項(xiàng)目,通過(guò)部署家庭顯示器、家庭網(wǎng)關(guān)和可編程恒溫器,實(shí)施需求響應(yīng),降低可負(fù)荷峰值,在未來(lái)對(duì)15萬(wàn)用戶實(shí)施需求響應(yīng),預(yù)計(jì)可減少高峰時(shí)210MW發(fā)電容量。

1.2 仍需克服的困難

雖然政府對(duì)美國(guó)的智能電網(wǎng)項(xiàng)目的進(jìn)展給予了肯定,但是對(duì)于工業(yè)界和民眾來(lái)講,智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程仍然緩慢,不能很好的通過(guò)用戶與電網(wǎng)之間的雙向通信,使各類用戶更方便的對(duì)自身能源生產(chǎn)和消費(fèi)進(jìn)行管理,為社會(huì)提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。雖然政府投入大力的資金建設(shè),但是美國(guó)電力資產(chǎn)所有權(quán)和管理權(quán)比較分散,電力設(shè)備投資較大,壽命周期也比較長(zhǎng),電力公司需要考慮成本和效益的問(wèn)題,就很難做出投資決策對(duì)智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展有了很大的幾次,但是一些電力公司和其他的私有企業(yè)對(duì)智能電網(wǎng)的投資熱情并不高。智能電網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和部署,面臨著許多困難[2]。

2 英國(guó)智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀研究和面臨的困難

2.1 智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

為了更好的落實(shí)英國(guó)低碳轉(zhuǎn)型計(jì)劃的國(guó)家戰(zhàn)略,英國(guó)提出了智能電網(wǎng)的建設(shè),并制定了詳細(xì)的智能電網(wǎng)建設(shè)的計(jì)劃。目前英國(guó)已經(jīng)開(kāi)展的工作如下:

2.1.1 加大對(duì)智能電表的安裝

據(jù)了解,英國(guó)將于2020年前把普通家庭正在使用的4700萬(wàn)塊普通電表?yè)Q成智能電表。這一項(xiàng)工程預(yù)計(jì)耗資86億英鎊,在未來(lái)的20年或可因此受益146億英鎊。

2.1.2 組建智能電網(wǎng)示范基金

英國(guó)對(duì)智能電表技術(shù)投入了600萬(wàn)英鎊科研資金,資助比例最高可達(dá)項(xiàng)目總成本的25%,英國(guó)煤氣電力市場(chǎng)辦公室還提供了5億英鎊,協(xié)助相關(guān)機(jī)構(gòu)開(kāi)展智能電網(wǎng)試點(diǎn)工作。

2.1.3 規(guī)范智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作模式

智能電網(wǎng)將由政府全權(quán)負(fù)責(zé),智能電表則按市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng),但是所有的供應(yīng)商必須取得政府頒發(fā)的營(yíng)業(yè)執(zhí)照。

2.2 仍需克服的困難

英國(guó)研究表明目前的智能電網(wǎng)技術(shù)的部署主要面臨的不是技術(shù)困難,而是來(lái)自監(jiān)管和政策方面:現(xiàn)有的技術(shù)之間缺乏互操作性,互操作標(biāo)準(zhǔn)制定工作滯后需要發(fā)展;在智能電網(wǎng)新應(yīng)用中,角色沒(méi)有明確的職責(zé)劃分,各方成本和效益的分?jǐn)偛淮_定,相關(guān)的監(jiān)管機(jī)制和智能電網(wǎng)的發(fā)展不相適應(yīng)。另外,除了政策方面存在問(wèn)題和障礙,持續(xù)的資金保障也是令人堪憂的問(wèn)題,受到信貸危機(jī)的影響,英國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展速度和資金投入上存在著一定的不確定性。

3 中國(guó)智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀研究和面臨的困難

3.1 智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

為了支持可再生能源發(fā)展和節(jié)能降耗建設(shè),中國(guó)政府提出了“加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”工作報(bào)告,并將智能電網(wǎng)建設(shè)納入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要中,智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了我國(guó)戰(zhàn)略予以推進(jìn)實(shí)施,智能電網(wǎng)工作的研究得到了國(guó)家科技部、國(guó)家能源部和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的大力支持[3]。

國(guó)家電網(wǎng)公司是國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)的主要推動(dòng)者和建設(shè)者,也是智能電網(wǎng)建設(shè)的投資者,至2009年以來(lái)國(guó)家電網(wǎng)公司全面啟動(dòng)了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)煙具和實(shí)踐工作,結(jié)合各地區(qū)的電網(wǎng)特點(diǎn),開(kāi)展智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。通過(guò)智能電網(wǎng)試點(diǎn)和推廣建設(shè),取得了以下重要成果:

(1)建成了3個(gè)世界上電壓最高、容量組大的特高壓交、直流工程,已經(jīng)累計(jì)送點(diǎn)超過(guò)800億kw/h。

(2)取得了多項(xiàng)大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究成果,支撐了新能源的開(kāi)發(fā)、消納和行業(yè)發(fā)展。經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)已超過(guò)了6000萬(wàn)kW。

(3)一批智能輸電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了輸電業(yè)務(wù)的精益化管理和電網(wǎng)安全 決策。已經(jīng)在15個(gè)省完成了輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部署。

(4)開(kāi)展了兩代智能變電站的持續(xù)實(shí)踐,在兩批共74座試點(diǎn)工程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)原有智能變電站技術(shù)方案,大幅度優(yōu)化主接線及平面布局。

(5)配電自動(dòng)化加速推廣應(yīng)用,在配電網(wǎng)自愈控制等方面取得了進(jìn)展,在64個(gè)城市核心區(qū)建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng),提升了配電網(wǎng)的職能化運(yùn)行水平。

3.2 仍需克服的困難

(1)歐美國(guó)家的職能電網(wǎng)建設(shè)是國(guó)家的戰(zhàn)略,得到了國(guó)家立法的保證,但是中國(guó)目前對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展并沒(méi)有具體的方針和政策,使我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)充斥著不確定和分散性,降低了智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略地位。

(2)智能電網(wǎng)的建設(shè)需要大量的投資,應(yīng)該由政(下轉(zhuǎn)第218頁(yè))(上接第142頁(yè))府主導(dǎo),帶動(dòng)全社會(huì)共同參與智能電網(wǎng)的建設(shè)投資。但是目前我國(guó)的智能電網(wǎng)的投資方是電網(wǎng)公司,電網(wǎng)投資的規(guī)模大,回收周期較長(zhǎng),短期內(nèi)的效益不明顯,這就給電網(wǎng)公司造成了較大的壓力。

4 智能電網(wǎng)的發(fā)展前景

隨著國(guó)際能源的形勢(shì)日益嚴(yán)峻,全球各個(gè)國(guó)家紛紛把智能電網(wǎng)作為提高能源利用率、保障清潔能源有效介入的解決手段。智能電網(wǎng)的概念也在不斷擴(kuò)展,智能能源系統(tǒng)、智能社區(qū)、智能城市新概念也逐漸被提出,這些新的概念與智能電網(wǎng)都有著密切的聯(lián)系,對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用,信息通信技術(shù)和新能源技術(shù)也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新,對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展有著重要的影響,智能電網(wǎng)的建設(shè)在技術(shù)上有很強(qiáng)的后盾和支持,在來(lái)來(lái)智能電網(wǎng)將以核心試點(diǎn)城市向其他城市逐步展開(kāi)進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能電網(wǎng)作為重要的節(jié)能手段,是保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要措施,各國(guó)要針對(duì)自身的不足,積極的采取有效的解決方法,保證智能電網(wǎng)的順利建設(shè)和推廣部署。

【參考文獻(xiàn)】

[1]古麗萍.國(guó)外智能電網(wǎng)發(fā)展概述[J].電力信息化,2010,26(08):121-122.