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智能電網的關鍵技術

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智能電網的關鍵技術

發布日期:2020-05-11 作者: 點擊:

通信技術


建立高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智能電網的基礎,沒有這樣的通信系統,任何智能電網的特征都無法實現,因為智能電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支持,因此建立這樣的通信系統是邁向智能電網的第一步。同時通信系統要和電網一樣深入到千家萬戶,這樣就形成了兩張緊密聯系的網絡—電網和通信網絡,只有這樣才能實現智能電網的目標和主要特征。下圖顯示了電網和通信網絡的關系。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成后,它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率,繁榮電力市場,抵御電網受到的攻擊,從而提高電網價值。


高速雙向通信系統的建成,智能電網通過連續不斷地自我監測和校正,應用先進的信息技術,實現其重要的特征—自愈特征。它還可以監測各種擾動,進行補償,重新分配潮流,避免事故的擴大。高速雙向通信系統使得各種不同的智能電子設備(IEDs)、智能表計、控制中心、電力電子控制器、保護系統以及用戶進行網絡化的通信,提高對電網的駕馭能力和優質服務的水平。傳感器  在這一技術領域主要有兩個方面的技術需要重點關注,其一就是開放的通信架構,它形成一個“即插即用”的環境,使電網元件之間能夠進行網絡化的通信;其二是統一的技術標準,它能使所有的傳感器、智能電子設備(IEDs)以及應用系統之間實現無縫的通信,也就是信息在所有這些設備和系統之間能夠得到完全的理解,實現設備和設備之間、設備和系統之間、系統和系統之間的互操作功能。這就需要電力公司、設備制造企業以及標準制定機構進行通力的合作,才能實現通信系統的互聯互通。


量測技術


參數量測技術是智能電網基本的組成部件,先進的參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息,以供智能電網的各個方面使用。它們評估電網設備的健康狀況和電網的完整性,進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶的溝通。


未來的智能電網將取消所有的電磁表計及其讀取系統,取而代之的是可以使電力公司與用戶進行雙向通信的智能固態表計。基于微處理器的智能表計將有更多的功能,除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外,還有儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率,并通知用戶實施什么樣的費率政策。更高級的功能有用戶自行根據費率政策,編制時間表,自動控制用戶內部電力使用的策略。


亚洲彩票對于電力公司來說,參數量測技術給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支持,包括功率因數、電能質量、相位關系(WAMS)、設備健康狀況和能力、表計的損壞、故障定位、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、停電確認、電能消費和預測等數據。新的軟件系統將收集、儲存、分析和處理這些數據,為電力公司的其他業務所用。


未來的數字保護將嵌入計算機代理程序,極大地提高可靠性。計算機代理程序是一個自治和交互的自適應的軟件模塊。廣域監測系統、保護和控制方案將集成數字保護、先進的通信技術以及計算機代理程序。在這樣一個集成的分布式的保護系統中,保護元件能夠自適應地相互通信,這樣的靈活性和自適應能力將極大地提高可靠性,因為即使部分系統出現了故障,其他的帶有計算機代理程序的保護元件仍然能夠保護系統。


設備技術


智能電網要廣泛應用先進的設備技術,極大地提高輸配電系統的性能。未來的智能電網中的設備將充分應用在材料、超導、儲能、電力電子和微電子技術方面的新研究成果,從而提高功率密度、供電可靠性和電能質量以及電力生產的效率。


亚洲彩票未來智能電網將主要應用三個方面的先進技術:電力電子技術、超導技術以及大容量儲能技術。通過采用新技術和在電網和負荷特性之間尋求較佳的平衡點來提高電能質量。通過應用和改造各種各樣的先進設備,如基于電力電子技術和新型導體技術的設備,來提高電網輸送容量和可靠性。配電系統中要引進許多新的儲能設備和電源,同時要利用新的網絡結構,如微電網。


經濟的FACTS裝置將利用比現有半導體器件更能控制的低成本的電力半導體器件,使得這些先進的設備可以廣泛的推廣應用。分布式發電將被廣泛地應用,多臺機組間通過通信系統連接起來形成一個可調度的虛擬電廠。超導技術將用于短路電流限制器、儲能、低損耗的旋轉設備以及低損耗電纜中。先進的計量和通信技術將使得需求響應的應用成為可能。


亚洲彩票新型的儲能技術將被應用為分布式能源或大型的集中式電廠。大型發電廠和分布式電源都有其不同的特性,它們必須協調有機地結合,以優化成本,提高效率和可靠性,減少環境影響。


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