引言:在科学技术不断发展的背景下,智能化电网已经成为当下电力建设的首选,也是未来电力系统发展的重要方向。在建设智能化电能的同时,也可以为能源利用提供支持。在这种形势下,电力技术的运用起到至关重要的作用,从输配电技术到智能化管控以及数据自动化分析等,电力工程技术提供了重要的技术支撑。以下深入分析了智能电网建设中电力工程技术的运用。
1智能电网建设中电力工程技术的运用的重要意义
首先,智能电网建设中电力工程技术的应用有利于节约能源、保护生态环境。现阶段,国家电力主要来源于火力发电,针对这种发电方式会消耗大量的能源,也会对周围生态环境造成一定破坏,再加上电网运行方式具有单一化特点,因此火力发电能量可利用率并不高。基于此,风力、潮汐、太阳能等新能源发电方式被广泛应用在电能利用方面,这也充分展示出了智能电网极强的兼容性特点,但是由于其运作方式较为单一,因此电能利用效果不佳。为此,充分利用智能电网可以与多方面能源有机结合,共同建设智能电网系统,实现能源生态环境保护的作用,既可以有效提升电力工程效果,也可以完成环境保护的目标。
其次,智能电网建设中运用电力工程技术有利于保证电网系统的安全性。与以往电网建设相比,智能电网展现出更强的稳定性和更高的安全性,可以最大限度上保证输配电体系的平稳、安全运行,为输电线路发展奠定基础。确保电网线路不会出现电源临时中断等问题,并且具备无功补偿技术的功能,可以进一步负载电网设备运行,全面提升电网运行稳定性。
最后,有效提升资源的利用效果。智能电网可以很好地利用自主性智能设备,不仅可以提升电网功效,也可以有效提升其经济保障,进而提升电网社会影响力,电力工程技术可以实现集中协调电网系统的目的,针对实际情况,通过升级和优化配置有效降低能源损耗,在提升电网市场竞争力的同时促使能源发展。
2智能电网的基础结构
2.1计量与用户管理智能化
通常情况下,智能计量表示着智能电表以及相关的计量基础设施,不仅具有高精度、实时性的特点,并且也具备双向通信的能力,这样运营商可以对用户使用的电量进行实时收集,同时也可以向用户发送相应的信息,一定程度上提高了电网运营的便利性,增强了电池储能与分布式能源的管理效率。对于用户和商户来说,智能分项管理相连接功能可以实时响应用户需求,通过分时计价的方式强化电网平衡效果。此外,用户侧管理系统与家用储能系统、微电网的连接,这样可以就步提升家庭用电的安全性能,总之,通过高效管理和智能响应,智能电网实现了电力供应优化和升级,大幅提升电网的实际使用安全性。
2.2高效智能的通信与信息网络
通信与信息系统作为智能电网的关键内容,承担着连接各组件设备并促进其协同工作的核心任务。作为通信技术,宽带、无线和光纤这些技术是必不可少的设施,他们之间需要通过一定的方式进行连接,协同完成电力输送工作。这些技术为电网数据传输以及控制提供了至关重要作用,同时也可以很好地保证其数据准确、高效、安全传输。这些通信技术可以保证电能从电厂到用户整个过程可靠性,同时可以合理控制每一个环节电能消耗。此外,这些技术还能够与中央控制系统进行顺畅的交互,进而保证各项工作都可以进行全面、精准地展示,同时,在管理系统、分析系统和决策系统这一类信息系统中,更进一步为智能化电网运行提供技术支撑。在大数据技术时代下,系统可以对电能进行负荷预测,同时,它们还能够预测未来电力需求,为当下电力建设决策提供有力支持。再加上先进的控制算法可以促使电网系统运行更加稳定,以便于更好地保护电网。
2.3智能化电力传输与分配设施
智能化电力传输与分配设施具有一定的代表性,从电厂到用户整个过程都能够满足用户的实际需求,智能电网应用一般是用来检测和控制远程执行的,具有实时和精确的效果。以往输配电网采用人工操作,时常出现人为失误的现象,但是通过智能化设备可以利用传感器、控制器、继电器的功能检测系统故障,并且可以根据不同的情况做出响应。例如通过智能化的故障定位和供电自动化恢复系统等,控制器和继电器的功能可以实时检测并快速响应各种情况,
可以在极短的时间内完成电网故障点定位工作,并且可以针对电网进行分析,从而采取相应的措施进行处理,以便于快速恢复电力供应水平。另外,智能开关和智能电压调节等智能化的配电系统,能确保电网维持最佳工作状态,并且可以对再生与分布式发电发展起到推动作用,电网输电系统如果遇到大范围、跨区域内的电力调度工作,则需要先进的控制策略和算法提供技术支持,进而优化电能传输方式与路径,这样可以有效降低电能消耗,并且可以提升恢复供电能力的效率,有效缩短停电时间和范围。
2.4综合能源管控系统
随着社会的不断进步,在智能电网发展中综合能源管控系统发挥着至关重要的作用。与以往电网系统而言,智能电网发展更重视电能的生产、传输、配送和销售,现代电网正面临多种能源综合利用和管理需求的增加,在此背景下,电网的综合能源管控方式也在持续更新优化,以便于更好地适应时代发展。综合能源管控起到协同与整合各项能源的作用,进而保证电网系统整体的运行效果,
例如,结合天然气供应、供热系统等能源,可以起到同时调度和优化多种能源的作用,这也有利于提高能源利用效果。
3智能电网建设中电力工程技术的运用
3.1智能输电技术方面的运用
智能电网建设工作中,电力工程技术的功能一般体现在智能输电技术方面,而这一项技术对电网实现智能化运行起到至关重要的作用。通过提升电网的智能化性能,能够将电网的经济效益提升到最大。就目前来说,智能输电系统涵盖了多个方面,智能设备工作状态在智能化检测软件基础上实施动态运行。包括动态信息、检测模型等诸多功能模块,对系统运行起到一定的决策检修作用,同时具有接收不同风险的功能。并且通过智能化分析可以得到一个完善的处理方案,以此提高电网决策智能化优势,促使电网建设形成一个闭环控制体系,实现智能化掌控的目的。在实际建设智能化输电系统的过程中,应用电力工程除了智能输电管理以外,也可以对各类接收设施安全运行进行检测,并且做出合理的判断报告。比如对输电塔损伤进行估算时,一般会采用损伤累积的原则,如表一所示为某输电塔疲劳累积损伤估算结果。
3.2多智能体系统的运用
从智能电网的特征和要求角度分析,立足于多智能体在智能电网建设的过程中,应当重视电力工程技术相关规范要求,明确其建设标准,进一步提升多智能体系统建设的科学性、合理性。多智能体系统建设具有良好的延展性,在此基础上,可以结合实际情况开发出更多新的软硬件系统,智能电网的发展趋势正朝着新能源技术方向迈进,其中电力工程技术的应用对智能电网实现分布式管理起到一定推进作用,有助于智能网络控制体系的完善工作。为了实现这一目标,推动智能化、自主性的继电控制系统建设,全面应用电力工程技术可以减少故障发生概率,而在多智能体系统的应用下,电网系统中如果某部位出现故障,那么多智能体系统便发挥出其调节价值,保证主系统仍处于正常运行状态,进而提高电网建设可靠性。基于多智能体系,智能电网的控制方案模型一般包含了混合式、分布式和集中式三个方面,如图1所示。
图1:集中式控制策略示意图
另外,通过添加智能体,电网系统可以获得一些额外的功能,在此基础上可以有效提升智能电网控制的延展性,这样电网系统的更新以及优化也会得到一定的提升,促使电网系统应用更加便捷。在此背景下,电网系统中智能起点和编程语言要求也可以满足实际需求,这对提升系统的兼容性也是非常有利的,提升电网语言识别功能。电力工程应用在智能电网中,既可以有效提升电网系统工作效能,也可以提高系统的监测能力,在提升信息收集的效率的基础上,强化电网中传感器之间的关联性,为智能电网建设做好铺垫。这样智能电网的运行的过程中,如果某个节点出现故障,那么便可以对故障的具体情况进行分析,最终给出各种解释算法。
3.3智能电网建设中监控技术应用
通常情况下,智能电网体系具有一定的自我调控功能,一旦出现电网故障,那么智能电网系统将会启动自动化调度功能。智能化电力工程技术可以对电网故障进行综合分析,并且会做出快速反应,同时可以为修复故障提供相应的信息,为工作人员解决故障提供维修方案。智能化电力工程技术具有自主监控的功能,其中自动化信息采集功能至关重要,可以为电力系统调控提供基础信息,促使电力系统快速完成调控工作,智能电网建设中的智能监控技术具有诸多优势,其中快速反应则最为显著 的一个优势,能够在第一时间做出准确判断,并且可以及时作为响应下达指令,不受电力系统工作状态的限制,随时随地地起到收集信息的作用。首先,对于发电环节而言,通过智能监控整体输电机组的运行状态以及功率等与事先设定的参数进行对比,结合机组静态特性可以对发电机组频率以及无功功率进行优化。其次,在输电环节中应用,智能监测技术有利于主控室掌握电网结构节点的工作情况,提升输电线路、输电杆塔运行数据实时性,通过故障示警功能,及时传递输电线路系统故障,从而确保电网系统供电的连续性。最后,在变电环节,智能监测技术应用大幅提升了电力系统自动化运行效果,保证设备的运行参数准确性,最大限度提升变电站在无人值守情况下的运行安全性。
此外,配电环节应用智能监控技术可以确保智能配电网运行更加稳定安全,智能监控技术可以实现实时监控,这样能够更好地对电网开关设备进行控制,在提高供电的可靠性的基础上降低人力成本投入力度,提高电网经济效益。
3.4网络拓扑控制方面的运用
智能电网运行的过程中,通过利用无线传感器技术可以更好地控制电路,其中网络拓扑控制技术尤为重要,这项技术对于掌握路由协议效果较为明显,最大化保证网络的生命周期。在此基础上,电网中的节点干扰性会随之不断增加,但是通讯速度将会降低,这样各节点之间将会消耗大量的能源,这样很容易造成能源浪费的问题。因此,充分利用网络拓扑控制技术可以很好地处理这一类问题。但是应当保证智能电网中各节点的功率存在一定的偏差,如果不然很容易影响网络的辐射效果。
3.5直流输电技术的应用
智能化电网建设综合性能较高,直流输电技术作为电力工程技术的关键内容,在智能电网建设中扮演着重要的角色,直流输电技术具有传输距离远、损耗小、稳定性高等显著优势。在智能电网建设过程中,充分利用直流输电技术可以实现远距离输电目的,提升电能传输的高效性,以此满足长距离、大规模距离传输需求。并且,直流输电技术传输过程中,能够有效节约电能,提升电能传输利用率,可以有效提升电网建设的经济效益。另外,高压直流输电技术的另一个优势在于它并不需要过宽的走廊,这个优势可以减少土地占有面积,减少了土地投入成本。这一优势不仅可以起到提升土地资源利用率的作用,同时也可以提升电网系统的经济效益,成为解决电力输送高成本的问题。再加上,直流输电技术的技术性较强,可以很好地满足供电需求。
3.6能源转换方面的运用
现阶段,在电力工程领域中,能源转换技术主要表现在太阳能发电、风力发电两方面,其主要优势是将太阳能和风能转化成电能,这种转换方式具有一定的节约能源效益,在未来具有广泛的发展前景,对电力系统发展起到一定的促进作用。在智能电网建设过程中,充分利用这种能源转换技术,不仅可以提升电网运行效果,也能够很好地保护生态系统,促使供电系统与自然和谐发展。
结论:综上所述,智能电网建设过程中,充分利用电力工程技术具有重要意义,既可以有效提高智能电网的质量和效率,也有利于推进电网可持续发展。智能电网涉及多个方面,其主要结构包括计量与用户管理智能化,高效智能的通信与信息网络,智能化电力传输与分配设施,综合能源管控系统。为了切实提高智能电网建设中电力工程技术的运用效果,就需不断提升科研力度,强化现代化先进电力设备应用,为未来的新能源转变成电能奠定基础。