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智能电网 ,「智能」在何处?

日期:2021-05-20    来源:慧快生活

国际电力网

2021
05/20
10:35
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关键词: 智能电网 特高压电网 电力供应 物理电网

国家电网中国电力科学研究院:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

好了,简单介绍了一下电网,那么让我们来看看这智能电网到底“智能”在什么方面吧。

一. 用户互动,电网透明化。

对于用户来说,电力消费成为和手机话费一样,可以选择性的消费。用户可以选择不同的方案来购买电能、选择用电。譬如用户可以随时查询到,高峰时段电价高,那么我就尽量少用;低谷时段电价便宜,就配合智能化电器定或远程控制,选择在低电价的时段用电。

想要做到这一点,就需要供电公司和用户建立的双向实时的通信系统(网络渠道),供电公司可以实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息等等,实现透明化。与此同时,用户也可以根据这些信息制定合适的用电方案。我所在的城市,这种用电方案已经逐渐成熟,可以通过选择适合自己的用电方案,如同订套餐一样选择用电。

二. 智能设备,实现物联网。

智能家电、智能控制设备等智能终端,将在智能电网中占据很重要的地位。通过在手机上安装的用电APP,就能远程遥控电热水器、空调、冰箱、电热水壶等电器,可以轻松实现在电价便宜的时候用电。

不妨设想一下好了,当冬天外出,回家之前通过APP提前打开空调,开门就能触摸温暖。想在早晨6点之前用半价电烧一壶水,但又不想那么早起床操作,可以借助APP定时功能,确保6点前自动完成烧水……通过APP,还能如同查询手机流量一样,随时了解某个电器设备在某一段时间内的耗电量,使用户对于自己的用电账本一目了然。

三. 测量升级,大数据时代。

上文里提到的老式机械电表,既不精确也容易被盗电。在智能电网时代,它们不仅仅将被数字化电表所取代,而且采集的时间间隔将大幅缩小。譬如目前常见的智能电表可能要15分钟才采集一次数据,而理想状态下的智能电网,采集数据的间隔可能短至1秒钟,甚至更短。

同样的,在输电网,采集各种开关信号量、遥测信息(电压、电流、相位、相角、有功功率、无功功率乃至变压器油温等等),也将做到实时更新,刷新的速率也将达到至少每秒一次。这样精确的数据量,将大大提高电网的可靠性,也可以有效进行故障预判和快速调整。

大数据当然自有它的好处。通过大数据平台搭配云计算技术,技术人员可实时观察到全网范围内的电能流动状态、电能负载热区、设备故障高发区和客户集中区等数据,实现更加智能化的电网。具体的新概念和新技术包括以下这些:

1. 电网数据可视化

在智能电网中,通过分析包括调度、输配电、发电和用户信息等大数据(这些数据大都是实时并且高度信息化集成的),通过软件实现实时可视化运算分析,可以全面完整地展示电网运行状态中每一个细节,为管理层提供辅助决策支持和依据。

2. 电网负载趋势预测

不仅如此,通过大数据分析电网负载的历史数据和实时数据,展示全网实时负载状态,可以预测电网负载变化趋势。并通过综合性的管理,提高设备的使用率,降低电能损耗,使得电网运行更加经济和高效。

3. 设备故障趋势预测

通过大数据分析电网中故障设备的故障类型、历史状态和运行参数之间的相关性,预测电网故障发生的规律,评估电网运行风险,可以实现实时预警,让技术人员提前做好设备维护和检查工作。

4. 电网实现自我修复

在智能电网中,将电网中的故障设备,以最快的速度从电网系统中隔离出来,并且在几乎自动化的状态下(很少或不用人为干预)实现系统自我恢复到正常运行状态,从而做到几乎不中断对用户的供电服务。我们可以类比一下人体的免疫系统,这和智能电网的自我修复很类似。结合上两条的预测,电网系统可以进行持续自我预测,当发现已经存在或可能出现的故障时,立即采取措施加以控制或纠正。

5. 二次设备独立通信

在现有的电网系统中,二次设备的通信往往要通过总线和专用通信设备来实现。这种设备用内部的话说叫做”总控单元“(国外一般称为RTU)。而在智能电网中,监控、保护等二次设备都将配有自适应和自我交互信息的模块,能够自适应地相互通信。这种的灵活性和自适应能力,将极大地提高可靠性,就好比让设备实现”自治“。如此一来,即使部分系统出现了故障,其他设备仍然能够稳定工作。

未来,有兴科技将以智慧能源与可持续发展为出发点,实现能源管理智慧化、清洁化,以支持智慧城市发展。

我们相信,有兴科技将成为推动智慧城市进一步繁荣发展的重要基石!

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