智能电网技术在电气工程中的应用与发展趋势
王宇
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王宇,. 智能电网技术在电气工程中的应用与发展趋势[J]. 工程与技术研究,20242. DOI:10.12721/ccn.2024.157847.
摘要: 电气系统的发展可表明整个国家国民经济发展的水平,当今时代用电需求量日益增长,这就意味着对电气系统的要求也越来越高,这就需要形成大规模的电气系统,建立现代大电网。同时,科技发展迅猛,大数据智能时代的到来为各行各业带来便捷,本文将从智能电网技术的介绍、智能电网在电气工程中的应用及在电气工程中应用智能电网技术的优势等方面进行分析与讨论,为今后智能电网技术的大范围应用提供借鉴资料,以便发挥智能电网技术的最大优势。
关键词: 智能电网技术;电气工程;应用;发展趋势
DOI:10.12721/ccn.2024.157847
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1智能电网技术的主要性能

1.1智能电网更加安全可靠

智能电网最主要的性能就是安全性和可靠性。智能电网是高安全性和稳定性的电气系统,其自身的安全稳定控制装备十分齐全,并且拥有较强抵抗外界风险的能力。一方面,智能电网技术能够分析电网设备中故障的类型、历史状态以及运行参数之间的相关性,能够精准预判电网发生故障的规律。另一方面,智能电网通过评估风险,能够对风险提前发出预警,使得相关人员能够提前做好准备工作,防止重大安全问题的发生。即使在电气系统运行的过程中,出现了紧急情况,也不会造成大面积的电路瘫痪,进一步保障了人民的用电安全,为经济发展打下了稳定的电气基础。

1.2电网数据可视化

与传统的电网设备相比,智能电网技术能够实现电网数据的可视化,更加直观清晰的展现居民或企业的用电情况,为日后的电气勘测提供数据。在智能电网的应用中,运用相关的软件分析输配电、发电和用户大数据,能够清晰全面的展示电网运行的每一个细节,为日后电气企业的决策提供依据。电网数据具有数据大、类型多、变化速度快的特征,全社会的用电数据能够为国家宏观的经济决策奠定技术,帮助电气企业发现数据的价值。

1.3较强的自我修复性能

智能电网技术还拥有较强的自我修复性能,在一定情况下,其工作状态可以实现无人化。节省了人力物力资源,保证了电气企业运行的安全性。一方面,智能电网技术可以进行自我检查,及时发现系统中存在的问题,依靠系统中的技术进行自我修复。另一方面,在无人监控的情况下,智能电网可以实现全天候在线,并记录电气系统的运行状况。因此,智能电网可以实现自我修复,将电网恢复如初。

1.4智能电网拥有较高的智能性

智能电网也就是电网的智能化,发展智能电网是经济社会发展的必然选择,能够实现清洁能源的开发,并且拥有较强抵御自然灾害的能力。一方面,智能电网可以通过智能化手段降低电气企业的运营成本,同时能够对用电设备进行智能控制。另一方面,随着经济的快速发展,未来电网需要处理的数据将会越来越复杂,信息之间的关联也日渐紧密,而智能电网能够有效的从海量信息中挖掘出资源,并加以利用,实现信息的智能调度。

2智能电网技术在电气工程中的应用

2.1应用智能电网加强质量优化技术

将智能电网应用于电气工程中,需要加强对电气工程技术的广泛运用,尤其是对电气工程技术的质量进行优化是十分必要的。通常情况下,在智能电网建设过程中,可根据电能被划分为不同等级而采取各种不同方法进行评估。如此一来,就能够保障智能电网对质量优化技术的提升。有关工作人员在应用智能电网加强质量优化技术的同时,也要从其他经济方面角度进行考虑,以便通过各种不同方式进一步明确供电接口,并以此使电能质量评估体系以及客户评估体系等得到完善和健全。

2.2柔性交流输电技术的广泛运用

柔性交流输电技术的运用在电气工程项目中尤为重要。目前,电气技术以及微电子技术在柔性交流输电技术当中占有重要地位,有关人员通过深入研究之后发现,柔性交流输电技术作为一种新型技术,确实能够保障对交流输电合理控制。在建设高压输变电过程当中引入电气系统,将大量清洁性能源引入电气系统,同时配以工作人员的有效措施以及相关能源的加入,进行合理有效的隔离。

2.3应用高压直流输电技术

加强对高压直流输电技术的运用是实行电气工程建设工作中所必然要实施的。虽然在电网输配电系统中需要使用的是交流电,但有些情况如供配电运行过程,则需要使用的是直流电。为了有效进行逆变,则需要在电气工程过程当中有效控制换流器。而为了促使逆变产生更加有效的作用,则需要采用高压直流输电技术,保障近距离和远距离都可直流传输,实现快速有效和稳定的输送电气。

2.4分发式发电储能技术

电气能源生产时,发电环节具有最大的节能潜力,优化发电节能技术可以明显减少发电企业的污染排放。电气工程中有效运用分布式发电储能技术,则可以做到生物质能、地热、风力、太阳能等多种能源发电与储能的分布式,增加绿色电气能源中具有的发电比例,显著下降发电的污染排放,有效改善环境。同时,分布式发电储能技术还可以明显增强用电安全性与可靠性。

2.5智能调度技术

智能调度技术是智能电网在电气工程中应用的关键技术,可以合理配置电网中涵盖的所有电气资源,并可以有效优化调度电气资源,提高电气调度工作效率,避免电气系统发生大范围的联锁故障,使得电气系统可以实现高效、安全运行。

3智能电网技术在电气工程中的发展趋势

在不久的将来,智能电网的建设将对多个环节进行覆盖,智能电网的信息化也会在其中渗透。结合智能电网方面相关的技术资料,总结出智能电网未来发展的前景主要体现在以下几个方面:基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制;分布式能源的系统集成智能电网构架;快速仿真决策智能电网技术以及基于知识的综合决策支持的智能电网系统。

3.1基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制

近年来,MAS系统使用越来越频繁,MAS系统就是我们通常所说的多Agent系统。该系统伸缩性非常强,可有效的互联和互操作遗留系统,因此,该系统可以最大限度的保护用户资源。该MAS系统是在人工智能领域研究比较多的方向,其在智能电网上的应用前景也将越来越大。

3.2分布式能源的系统集成智能电网构架

分布式能源的三个重要组成部分分别是分布式储能,分布式发电以及具有潜在功率产品价值的需求侧负荷响应资源。这三者同属于用电范畴,具有非常大的联系。例如:分布式发电与分布式储能组成功能互补的微网,并可参与需求响应资源的负荷响应程序等。

3.3快速仿真决策智能电网技术

基于事件响应的快速仿真决策,既不同于传统预防性控制的静态安全分析和安全对策,也较基于PMU 的广域测量系统所组成的动态安全评估有所发展,主要增加故障发展快速仿真的实时预测功能,为调度员提供紧急状态下的决策支持。从目前的发展趋势来看,基于Agent的快速仿真决策是未来发展的重要方向。

3.4基于知识的综合决策支持的智能电网系统

伴随着计算机技术的快速发展,需要面对的信息和数据量将不断的增多,同时各信息和数据之间的关联也将变得越来越密切,我们需要通过某种技术手段把这些数据和信息联系起来。因此,如何将这些海量的同时具有关联的信息实现会有效的调度和控制,将是未来研究的重要方向。通过实践证明,智能电网能够很好地获得大量的信息和数据,并对这些信息和数据有很好的控制作用。而基于知识的综合决策支持的智能电网系统能够有效的解决这一问题,所以其发展前景非常大。

结语

智能电网的不断完善,其数目与规模都将不断扩大。电气工业发展的一个重要的方向就是电网的智能化,电网智能化的发展,可以使再生能源的发展得到有效促进,也是进行节能减排的一项重要的内容和手段。在当前智能电网的发展和运行中还存在一些问题,需要通过很多科技进行综合运用,使电网的安全和可靠性能得到提高,使电网运行的新形式得到推广,使社会的发展更加和谐、稳定、迅速,人们的生活方式和环境更加方便、安全。

参考文献

[1] 逯黎明.电气工程中的智能电网技术应用[J].集成电路应用2019(11):84-85.

[2] 张春宝.电气工程中智能电网技术的应用分析[J].住宅与房地产2019(36):179-180.