电力工程技术在智能电网建设中的应用

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

刘宛麟 何恩奇

国网本溪供电公司 辽宁 本溪 117000

摘要

随着经济的快速发展和城市化进程的加速,电力供应质量和可靠性已经成为人民生活和社会经济发展的重要支撑。智能电网是电力系统的一种新型形态,它通过先进的信息通信技术和传统电力系统相结合,实现了对电力系统各个环节的智能化管理和优化运行。为此,文章探究了智能电网建设中对电力工程技术的应用,以期可以为同类工程提供有益的参考和借鉴。


关键词

电力工程技术;智能电网建设;应用

正文


前言:电力作为一种基础能源,对于人们的生活和生产发挥着至关重要的作用。然而,传统的电力系统已经无法满足人民对电力供应质量和可靠性的需求,特别是在全球气候变化和环境污染等问题日益严峻的情况下。因此,智能电网作为电力系统的一种新型形态,成了未来电力系统发展的重要方向。智能电网是指通过先进的信息通信技术与传统电力系统相结合,实现对电力系统各个环节的智能化管理和优化运行的电力网络。在智能电网的建设中,电力工程技术起着重要的作用。

1智能电网概述

1.1智能电网的含义

智能电网是一种新的高科技智能电力网络,是在传统的电力网络中加入自动控制系统,并结合先进的计算机与通信技术而构成的。该项目的实施,可为我国建设智能电网打下坚实的理论和技术基础,使电力系统能更好地满足目前电力市场的需要,增强电网的可靠供电能力,确保电网的高效、经济和环保。随着时代的发展,技术也在不断地发展,智能电网的兴起和使用,将使传统的电力和科技的深度结合,推动两者的相互渗透和发展。

1.2智能电网的特点

1)智能性通过持续引进新技术、新设备,降低对电网检修的要求,提高运算速率。智能电网是一种不需要大量的人员维护和手动运算的新技术。这种改进增强了电网的可靠性、柔性与可控性,使其能够更好地应对不断变化的需求与不可预知的情况。(2)节约性智能电网是基于智智能传感技术和物联网技术,能够实时监控用电装置和负荷状态,并将相关数据传送给智能管理平台的新型智能电网。在此基础上,实现面向大数据环境下电力系统精确的负荷预测与调度,实现电力供需均衡,降低能源浪费与损耗。智能电网利用智能开关、变压器等装置,能够在人工介入下实现电能的自主调节与故障诊断,实现节能降耗。(3)耐久性随着智能电网的不断发展,对高强、耐腐蚀、耐高温的钢材和复合材料的需求日益增长,其高强、耐腐蚀、耐高温,能够适应大风、暴雨、火灾等严酷气候环境,确保电力系统的安全稳定。智能电网是指通过合理地安排电气设备,采取合适的支承结构及防护措施,从而提升电气设备的抗震、抗风、防火及安全性能。

2电力工程技术对智能电网建设重要性

2.1提升智能电网水平

智能电网建设过程中,通过电力工程技术,制定合理的电力工程技术应用方案,可将智能电网发展推向新的台阶,促使智能电网建设顺利,保证智能电网建设符合国家规定的质量与安全标准。电力工程技术,可提升电力行业的经济效益,在智能电网建设中,具有不可代替的作用。目前,根据智能电网建设情况来看,智能电网建设中科学合理应用电力工程技术,才可以对电网运行中产生的数据,自动收集与存储,避免用户用电时,出现违规行为。智能电网建设中,利用智能化信息技术,可节电力数据处理时间,还可以实时监控智能电网建设全过程,根据监控反馈的信息,确保智能电网符合建设规范标准。智能电网建设中,由于相关人员专业水平有限,导致智能电网出现故障和失误,而利用电力工程技术,可避免智能电网出现故障。

2.2提高数据采集的完整性

在电网中,对数据收集有着良好的收集功能,把大数据与人工智能结合起来,可以使数据收集更加完善。在确保智能电网信息采集完善的基础上,对采集到的信息进行高效地分类和预处理,为智能电网的运行、维护和管理等工作提供科学依据。在此基础上,通过构建大数据模型与人工智能学习体系,实现对数据深度、多维度的解析,进而建立更加精确的电网运行模型,为智能电网预测与故障诊断等研究提供多种手段。

2.3提升智能电网的灵活性

与传统的电网模式相比,将电力工程技术引入到智能电网中,可以更好地完善电网数据收集手段,并对其进行深度的分析,实现对电网数据的分类,使得电网信息更好地运用于电网系统。在提高数据采集和分析能力的基础上,通过对其进行合理的控制,使其能够实现大尺度的灵活输送。一套完备的电网信息采集体系是电网调度、储能及线路自动控制的重要保障。在采用在线监测的基础上,实现对电网整体状态的动态监测,实现对其运行状态的连续评估与风险预警,对提高智慧电网的灵活性水平有着重大意义。

3电力工程技术在智能电网中的应用

3.1电力工程技术在电网能源转换中的应用

随着我国经济和社会的迅速发展,对各类能源的要求也越来越高。为了对我国的资源消耗进行有效的治理,减轻我国的能源压力,保证行业健康发展,必须密切联系新科技,开展各种新能源的研发和应用研究,不断加强智能电网的建设。同时,各个发电企业还可以利用多种新技术方法来促进能源向电网的转换,提高其能效。随着国家对电网接入模式的研究和应用,提高了电网对洁净能源的吸收,达到了绿色环保的目的,在大力发展太阳能发电的基础上,采用电力工程技术的手段,构建更加科学的用能方式。

3.2电力工程技术在智能发电中的应用

随着智能电网建设的不断深入,节能问题日益突出。尽管在智能电网中引入了包括风电、太阳能在内的新能源,但是,目前我国发电仍然以煤炭为主。因此,开展火力发电厂节能评估已成为当前一个十分紧迫的任务。对于电气企业来说,必须先对煤种进行分类,再对其燃烧工艺进行优化,其主要技术方案如下。一是通过对煤质进行实时、精确的监测,可以实现对各燃烧器内煤粉的实时、准确把握,并将煤粉与锅炉工作状态进行有机融合,并通过测量技术对其进行计算。另外,根据实际工况,根据磨煤机出口温度和细度等参数进行动态转换,根据各煤种的情况,及时调节设备的运行状况,以达到能源最佳化和节能目的。二是以燃煤量、风门开启状态、氧气含量等参数为基础,建立基于数字锅炉的燃烧数学模型,并与模糊数学相融合,实现对全系统的智能建模,从而获得了全过程的数学模型。三是应用非线性免疫遗传算法,对所建立的数学模型进行优选,得到最佳的运行条件,从而提高锅炉的使用效率。

3.3变电技术在智能化电网建设中的应用

变电站,在智能电网中起到转换电压、调整电能和电力运输设备、控制电力流向等,要想将烦琐的电压电网整理在一起,便可以使用变压器。电力运输过程中,涉及长距离的电力输送,需要使用变压器,将低电压调整为高压电,再将用户周围的高压电调整为低压电。智能电网建设过程中,变电站具有自动化、自愈化以及信息化优势,电力工程技术,应用在智能电网变压环节,可以对变电站运行情况实时监控,利用光电互感器和滤波技术对智能电网全面控制与管理,收集智能电网运行中,产生的大量数据,搭建数据模型,模拟智能电网运行状态,一旦智能电网存在潜在问题,精准识别并解决,提升智能电网运行统一管理水平。

3.4电力工程技术变电及配电

在建设智能电网时,电力工程技术所采用的变配电模式,其核心内容包括:通过运用HVDC、数字变电所、智能化变压器、智能化配网、数字信息管理系统等,实现了电网的智能化、自动化和高效率的管理。该技术的运用,不但可以提高电力输送的效率,还可以达到最佳的能源配置,而且能够增强电网的可靠性与柔性,为构建智能电网打下良好的基础。智能电网的重构技术主要有HVDC、数字化变电站和智能变压器等。高压直流是一种具有远距离、高效率、低损耗等特点的一种新的交流方式,可有效克服常规交流电力系统在传输距离和承载能力上的限制。本系统可依据负载变化情况,对变压器进行调整,以达到精确调整电流,节约能源。

3.5可确保智能电网结构合理

智能电网不仅能够保证电力网络结构稳定性,还可以灵活调整电力网络结构,根据所在地区的电力需求,针对性调整,智能电网结构调整过程中,应注意以下4点:1)为保证高压电网运行安全性与稳定性,技术人员应科学合理调整智能电网结构。2)针对电网结构框架建设,电力行业应加大建设力度。我国各个地区,应率先建设电网结构框架,再逐步完善智能电网。3)目前,我国城市、农村对电力的需求量存在明显差异,电力行业应根据各个地区用电实际情况,以及对具体用电量全面分析,确保智能电网建设规模。电力行业可以率先从城市开始,再逐步完善农村智能电网结构。4)科学合理调配电力输送网络,提升智能电网运行稳定性。智能电网结构完善过程中,需要提前制定智能电网建设方案,满足各个地区基本用电需求后,再制定完善的电力分配方案。

结束语:

概而言之,通过上文的详细分析和阐述,我们可以知道,随着现代科学技术的迅猛发展,在智能电网中运用电力工程技术,其优越性和价值是十分显著的。随着国家的建设与发展,新能源、分布式电源的不断使用,在此基础上,对现有发电、输电、配电等环节进行优化配置,降低能源损耗,有利于提升国家的经济实力,确保我国能源安全和可持续发展具有重大的理论和实践价值,既是国家能源政策的制订,又是国家可持续发展的重要保障。所以电力行业科学合理利用电力工程技术,完善智能电网系统,为人们提供高质量的供电服务。

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