智能電網(wǎng):電網(wǎng)2.0
望的功能。這并不意味著資產(chǎn)將被連續(xù)不斷地用到其極限,而是有效地管理需要什么資產(chǎn)以及何時(shí)需要,每個(gè)資產(chǎn)將和所有其他資產(chǎn)進(jìn)行很好的整合,以最大限度地發(fā)揮其功能,同時(shí)降低成本。智能電網(wǎng)將應(yīng)用最新技術(shù)以?xún)?yōu)化其資產(chǎn)的應(yīng)用。例如,通過(guò)動(dòng)態(tài)評(píng)估技術(shù)以使資產(chǎn)發(fā)揮其最佳的能力,通過(guò)連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)其能力使資產(chǎn)能夠在更大的負(fù)荷下使用。
智能電網(wǎng)通過(guò)高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè),以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間給出需要維修設(shè)備的信號(hào),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修,同時(shí)使設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。系統(tǒng)的控制裝置可以被調(diào)整到降低損耗和消除阻塞的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)控制裝置的這些調(diào)整,選擇最小成本的能源輸送系統(tǒng),提高運(yùn)行的效率。最佳的容量、最佳的狀態(tài)和最佳的運(yùn)行將大大降低電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用。此外,先進(jìn)的信息技術(shù)將提供大量的數(shù)據(jù)和資料,并將集成到現(xiàn)有的企業(yè)范圍的系統(tǒng)中,大大加強(qiáng)其能力,以?xún)?yōu)化運(yùn)行和維修過(guò)程。這些信息將為設(shè)計(jì)人員提供更好的工具,創(chuàng)造出最佳的設(shè)計(jì)來(lái),為規(guī)劃人員提供所需的數(shù)據(jù),從而提高其電網(wǎng)規(guī)劃的能力和水平。這樣,運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及電網(wǎng)建設(shè)投資將得到更為有效的管理。
未來(lái)分時(shí)計(jì)費(fèi),分時(shí)計(jì)費(fèi)、削峰填谷、合理利用電力資源成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要一環(huán)。通過(guò)計(jì)費(fèi)差,調(diào)節(jié)波峰、波谷用電量,使用電盡量平穩(wěn)。對(duì)于用電大戶來(lái)說(shuō),這一舉措將更具經(jīng)濟(jì)效益。有效的電能管理包括三個(gè)主要的步驟,監(jiān)視、分析和控制。監(jiān)視就是查看電能的供給、消耗和使用的效率;分析就是決定如何提高性能并實(shí)施相應(yīng)的控制方案。通過(guò)監(jiān)測(cè)能夠使我們“看到”問(wèn)題,控制就是依據(jù)這些信息可做出正確的峰谷調(diào)整,賦予電能原始數(shù)據(jù)額外的意義。最大化能源管理的關(guān)鍵在于將電力監(jiān)視和控制器件、通訊網(wǎng)絡(luò)和可視化技術(shù)集成在統(tǒng)一的系統(tǒng)內(nèi)。
電只要發(fā)出來(lái),就消耗了能量。如果能記錄用電信息,根據(jù)歷史用電信息來(lái)預(yù)測(cè)發(fā)電量,使發(fā)電量與用電量相當(dāng),不產(chǎn)生多于的電量,才是真正的節(jié)能。用戶還可以將預(yù)存的富余電力,在用電峰值時(shí),反饋回電網(wǎng),幫助電網(wǎng)減小發(fā)電負(fù)擔(dān),從中獲得收益。[12]
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關(guān)鍵技術(shù)
通信
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),因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持,因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬(wàn)戶,這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò),只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。下圖顯示了電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后,它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率,繁榮電力市場(chǎng),抵御電網(wǎng)受到的攻擊,從而提高電網(wǎng)價(jià)值。
高速雙向通信系統(tǒng)的建成,智能電網(wǎng)通過(guò)連續(xù)不斷地自我監(jiān)測(cè)和校正,
傳感器
應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)其最重要的特征—自愈特征。它還可以監(jiān)測(cè)各種擾動(dòng),進(jìn)行補(bǔ)償,重新分配潮流,避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備(IEDs)、智能表計(jì)、控制中心、電力電子控制器、保護(hù)系統(tǒng)以及用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信,提高對(duì)電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。在這一技術(shù)領(lǐng)域主要有兩個(gè)方面的技術(shù)需要重點(diǎn)關(guān)注,其一就是開(kāi)放的通信架構(gòu),它形成一個(gè)“即插即用”的環(huán)境,使電網(wǎng)元件之間能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信;其二是統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),它能使所有的傳感器、智能電子設(shè)備(IEDs)以及應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的通信,也就是信息在所有這些設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠得到完全的理解,實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備之間、設(shè)備和系統(tǒng)之間、系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的互操作功能。這就需要電力公司、設(shè)備制造企業(yè)以及標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)進(jìn)行通力的合作,才能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。
量測(cè)
參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件,先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)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
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