基于电气工程自动化技术的智能电网建设方法研究
​郭吉1 王檑2 郭萍2 马坤2 彭呈昊2

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​郭吉1 王檑2 郭萍2 马坤2 彭呈昊2,. 基于电气工程自动化技术的智能电网建设方法研究[J]. 电网技术研究,20246. DOI:10.12721/ccn.2024.157413.
摘要: 随着物联网、大数据、云计算等新兴技术的不断发展,电气工程自动化技术在智能电网建设中的应用也面临着新的挑战和机遇,本文旨在探讨基于电气工程自动化技术的智能电网建设方法,分析其在提升电网智能化水平、优化能源配置、保障电力供应安全等方面的作用,以期为我国智能电网的建设与发展提供有益的参考和借鉴。
关键词: 电气工程;自动化技术;智能电网;建设方法;
DOI:10.12721/ccn.2024.157413
基金资助:

前言:

智能电网作为现代电力系统的重要组成部分,旨在通过高效、安全、可靠的电力传输与分配,实现对能源的优化利用和环境保护。电气工程自动化技术以其独特的优势,如实时数据监测、自动化控制、智能决策支持等,为智能电网的建设提供了强有力的技术支持,深入研究基于电气工程自动化技术的智能电网建设方法,对于推动能源结构的转型升级、实现可持续发展具有重要的理论和现实意义。

一、强化自动化监控与数据分析

智能电网的建设应首先强化自动化监控与数据分析能力,随着电力行业的不断发展,电网的规模日益庞大,传统的人工监控方式已经无法满足对电网实时、准确、全面的监控需求[1]。所以引入先进的传感器和监测设备,实现电网各环节的实时数据采集和传输,成为智能电网建设的首要任务。

这些传感器和监测设备能够实时采集电网的电压、电流、功率等关键参数,并将数据传输到数据中心进行集中处理和分析。通过大数据分析技术,可以对这些海量数据进行深度挖掘和关联分析,从而准确掌握电网的运行状态、负荷变化以及潜在风险。以某地区智能电网建设为例,该地区引入了先进的传感器和监测设备,实现了对电网的全方位监控。通过大数据分析,工作人员发现某条输电线路在特定时间段内存在过载风险。基于这一发现,他们及时采取了调整负荷分布、增加备用容量等措施,有效避免了线路过载导致的故障。

此外,自动化监控与数据分析还能为电网的优化调度和决策提供有力支持,通过对历史数据的分析和学习,可以预测未来电网的负荷变化趋势,为调度人员提供科学的调度方案,基于数据分析的决策支持系统可以帮助决策者快速评估不同方案的优劣,选择最优的决策方案。可见通过引入先进的传感器和监测设备以及利用大数据分析技术,可以实现对电网的实时、准确、全面监控,并为电网的优化调度和决策提供有力支持。这将有助于提高电网的运行效率、降低故障率,并推动我国智能电网的持续发展。

二、推进智能调度与协同控制

智能调度与协同控制是智能电网建设的核心策略之一[2]。以我国某大型城市的智能电网建设为例,通过电气工程自动化技术的深入应用,该城市成功实现了电网中各设备、各系统之间的信息互通和协同工作。

在这个智能电网系统中,调度中心可采用先进的调度算法和优化模型,对电网进行智能化调度。这些算法和模型能够实时分析电网的负荷变化、电源出力以及设备状态等信息,从而精准预测电力需求,并据此制定科学的调度方案。通过智能化的调度,电力资源得到了更加合理的分配和高效利用,既满足了用户的用电需求,又降低了电网的运营成本。

同时,协同控制技术在该智能电网中也得到了广泛应用,通过该技术,电网中的各个环节实现了协调运行。例如,在电力传输过程中,协同控制技术能够实时监测线路的运行状态,一旦发现线路过载或故障,便能够迅速调整其他线路的负荷分配,确保电力传输的稳定性和安全性。此外,协同控制技术还能够与可再生能源发电设备相配合,实现可再生能源的平滑接入和调度,提高了可再生能源的利用率。该城市智能电网建设的成功案例表明,智能调度与协同控制技术的应用对于提高电网的稳定性和安全性、优化电力资源配置具有重要意义。随着技术的不断进步和应用的不断深化,相信智能调度与协同控制技术将在未来智能电网建设中发挥更加重要的作用。

三、优化能源配置与节能减排

智能电网建设在优化能源配置与节能减排方面发挥着至关重要的作用[3]。以某省的智能电网建设为例,通过电气工程自动化技术的运用,该省成功实现了对可再生能源的高效接入和调度,进一步推动了节能减排的目标。该省地处风能、太阳能等可再生能源丰富的地区,智能电网建设项目充分利用了这一优势。通过电气工程自动化技术,电网系统能够实时监测和调度可再生能源发电设备,确保它们在最优状态下运行。这不仅提高了可再生能源的利用率,还减少了对传统能源的依赖,降低了碳排放量。该省还积极推广智能电表和需求侧响应技术,智能电表能够实时记录用户的用电数据,为用户提供详细的用电信息,引导他们合理用电。需求侧响应技术则通过调整用户的用电行为,减少高峰时段的用电负荷,平衡电网负荷,降低能耗和排放。

此外,智能电网还通过优化电力传输和分配方式,进一步减少了能源损耗。通过智能调度和协同控制,电网系统能够实时调整电力传输线路和变压器的运行状态,减少电力在传输过程中的损耗,智能电网还能够实现电力资源的合理分配,避免电力资源的浪费。整体来看,该省智能电网建设的成功案例充分展示了优化能源配置与节能减排在智能电网建设中的重要作用。通过电气工程自动化技术的运用,智能电网能够实现对可再生能源的高效利用,引导用户合理用电,减少能源损耗和排放,推动电力资源的可持续利用。

四、加强安全防护与应急响应

在智能电网建设中,安全防护与应急响应机制的建设是不可或缺的重要环节。以我国南方某城市的智能电网建设项目为例,在安全防护方面,该城市智能电网采用了先进的网络安全技术和加密手段。电网系统中的关键数据在传输和存储过程中都经过了严格的加密处理,确保了数据的安全性,电网系统还配备了智能防火墙和入侵检测系统,能够实时监测和防御来自外部的网络攻击,有效保障了电网系统的稳定运行。

在应急响应方面,该城市智能电网建立了一套完善的应急响应机制。电网系统一旦出现故障或突发事件,应急响应机制能够迅速启动,对故障进行快速定位和处理,电网系统还配备了专业的应急队伍,他们经过严格的培训和演练,能够在关键时刻迅速响应,有效应对各种突发事件,通过定期的安全演练,电网系统的应急响应能力得到了不断提升,电网系统还开展了针对员工的安全培训,提高了员工的安全意识和应对风险的能力。通过引入先进的网络安全技术和加密手段,建立完善的应急响应机制,以及定期开展安全演练和培训,确保了电网的安全稳定运行,为城市的电力供应提供了坚实的保障。

总结:

综上所述,强化自动化监控与数据分析、推进智能调度与协同控制、优化能源配置与节能减排以及加强安全防护与应急响应是基于电气工程自动化技术的智能电网建设的关键策略,有助于推动智能电网的发展,提高电网的智能化水平和运行效率,为我国能源结构的转型升级和可持续发展作出重要贡献。

参考文献:

[1]李腊.智能电网建设中电气工程及其自动化的应用[J].新型工业化,2021,(08):153-154.

[2]王帅.电气工程中智能电网技术的发展与应用[J].模具制造,2024,(04):219-221.

[3]刘熤.电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用[J].中国新通信,2022,(21):74-76.