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目前的科學設備投入力度小,大部分還是通過人工監視。這種傳統的管理模式很難保證電壓合格率,所以電網無功電壓在目前看來最典型的就是技術和設備上存在的問題,深入加大電壓管理也勢在必行。
1.1技術和設備上存在問題
技術和設備上常出現的問題主要包括以下幾種:
①無功補償容量不足,例如在新上工程中不安裝電容器或容量偏小,甚至為提高其設備檔次而犧牲電容器的做法,這類問題就會使無功補償容量不足。
②電容器配置不合理,例如只在低壓使用并聯電容器或電容器的全部投入使用都可能會導致電容器不能正常投入使用,無法發揮應有的效益。
③變壓器的額定限壓不合理,由于網路增強供電半徑的減小,就會導致配電網的電壓很難滿足要求且無法投入運行中。
1.2無功電壓管理上的問題
未從源頭上規劃好無功設備、運行管理之中的管理不到位和管理用戶難度大是電壓管理上存在的三大問題。要解決首要的源頭問題,首先要采取環網布置,開環運行,同時側重于電能質量和線損的管理。所以不能只考慮對電壓的要求,還要進行科學配置。管理用戶方面,用戶配置不夠合理,未規范管理電容器運行,未及時向供電部門提供信息導致變壓器擴容時無法同期建成無功補償設備。
2無功電壓的管理
2.1實現目標
為保持電網內被控電站低壓側母線電壓在合理方位內,減少網損,減少變電站電容器投停和調整次數,實現自動管理,減輕人員勞動強度,迎合電力市場運營,但以深入開展為目標,各公司會越來越注重經濟效益,而探尋到一條適合自己的管理途徑,以此提高電壓質量,保障電網安全。
2.2解決措施
2.2.1充分發揮無功優化系統的作用為最大范圍地實現電壓合格,減小電能損耗,保證設備使用次數,使整個運行過程安全進行,要以保證設備安全為前提,合理投入設備,使主變分接開關調節次數達到最小,提高電網調度水平,提高系統的穩定性,保證安全性,達到質量過關損耗降低的理想狀態。
2.2.2建立一個完善的網絡結構規劃、設計、建設一個完善的網絡構建,首先要支持最高級的電壓網絡;其次是要優化低一級的電壓網絡,做到分層供電,采用環形布置的科學結構;再次是中、低壓電網的相互配合,控制好供電半徑在合理范圍內;最后要保證無功負荷與無功電源之間的平衡。
2.2.3注意電容器運行間存在的問題電容器在運行時會出現以下問題:在低壓時,調度所并未下令使用所有的容器,而且功率因數和電壓合格率的考核均未到達各變電站的標準。又因向主系統倒送之中,出現電壓不正常、功率因數偏低等問題,未及時采取功率因數調節措施。所以一定要重視電容器的運行情況,及時采取功率因數調節的措施,加強對用戶電容器的管理力度,定時詢問電容器裝置的狀況。
2.2.4加強對電壓質量的管理加強電壓質量,首先就是要對主要送電線路的導線進行檢查和改造,擴大線徑,提高受電電壓,降低損耗。同時,調整配電線路,消除因線路過長對電壓質量帶來的不良影響。重視調壓設備的建設對無功容量的配置,對變壓器有載調壓改造工作是刻不容緩,也是從根本上改變的途徑。加強對無功電壓的運行中的管理,明確職責,各部門員工各司其職。制訂有效的考核管理辦法,提高綜合電壓合格率,確保上傳下達指標的達標。
2.2.5加強無功優化補償對變電站進行集中補償,并利用并聯電容器,最后通過有載調壓主變進行調壓。有載調壓靈活、調壓幅度大,且在電網無功不足的情況下能改變電壓分布,盡管其對提供無功無濟于事,但這一缺陷正好可由并聯電容器加以彌補。投入電容器的使用不僅增加了網絡的無功電力,還能提高網絡電壓。但如果進行較大幅度的調壓,就會造成一定的浪費,成果并不經濟,所以在應用并聯電容器的情況下,調壓應注意以下四點問題:
①在高峰負荷時,應首先投入電容器組的使用;在低谷負荷時,應先考慮電壓的調整。
②一般變電站應以變壓器調壓為主要調壓方式,并聯電容器手段做好輔助調壓的工作。
③利用并聯電容器調整電壓時,應保證電壓突變幅度,還要對電容器容量較大時采取分組安裝的方式,分組投切。
④對容量較大的電容器,其自動投切方式要采用電壓控制為主的方式,從而保證能自動、適時地控制無功潮流和電壓的變化。
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采用自動電壓控制系統可保證電力系統的快速、高效、穩定運行,使線路電壓達到區域內的標準水平,并使電壓約束地區的電網損耗降至最低;網絡分析功能包括狀態估計、調度員潮流、網絡拓撲等。這些功能可確保智能電網系統的網絡分析功能與實時監測功能完美結合。在具體應用中,應實時應用動態系統軟件分析在電網中傳輸的實時數據;運用動態研究軟件,并檢查、分析;運用規劃應用軟件預估電網今后的運行狀態,從而加以控制系統,并提升系統的性能。
2智能電網技術的價值
通過上述可知,因智能電網具有安全性、高效性、環保性等優點,逐漸被越來越多的國家認可。為人們的生活服務,為構建和諧社會出力,這正是智能電網技術應用于電網調度系統的價值所在。
2.1改善電力系統
智能電網應用于電力系統,這樣做不僅使電力系統適應了市場資源配置的需要,也實現了電力技術的重大創新和進步,明顯提高了電力系統的安全性和可靠性,有效地整合了電力資源,并在一定程度上使傳統的電網技術、設備、管理體系得到了發展,推動了電網的科學和可持續發展。此外,智能電網系統還具有強大的自愈功能,在元件產生故障時可自我恢復。
2.2改變生活方式
21世紀,綠色低碳的生活方式是人們普遍追求的價值理念,而智能電網的加入無疑給人們的生活帶來了更多的便利,它為推動城市向智能化、一體化發展,提高人們生活品質提供了新的思路。智能電網系統可有效實現對用電系統的遠程監控和實時動態控制,并可以進行自動抄表和對賬服務,使居民足不出戶就能享受到便捷的生活。2.3促進社會建設智能電網技術應用于電力調度系統,表面上是電力企業內部的技術革新,實質上卻是對國家構建資源節約型社會目標的有力契合,因為它不僅能逐步擴大電網功能,還能促進資源的合理配置,保障電力系統的安全、穩定。智能電網系統貫穿于能源生產、環境保護和經濟建設的方方面面。因此,智能電網應用于和諧社會建設的目標一定會實現。
2.4綠色能源開發
智能電網以其先進的控制和運輸技術,滿足了清潔能源大規模、大批量輸送的需求。因此,智能電網在完善清潔能源技術發展標準的同時,有力地提高了清潔能源的容納和接受能力。此外,應在特高壓輸電和柔性輸電技術規定的范圍內建立基地網架結構和送端電源結構。智能電網的投入使用實現了對清潔能源合理調度的目標,并使能源運行的經濟性得到了大幅提高。
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面向智能電網的物聯網應用功能框架,以各大環節具有差異性的特點為依據,從而提出了具有差異化的實際應用需求。進一步以每一個階段所完成功能及支持技術的不同,并考慮到物聯網基本網絡模型,把面向智能電網的物聯網分為三層網絡體系構架,這三層網絡體系分別為:感知延伸層、網絡層及應用層。其中,對于感知延伸層來說,主要的監測目標諸多,涵蓋了家具對象、電力對象及智能安防等一系列對象。網絡層又細分為接入網與核心網,主要目的是對數據進行實時采集,并實現可靠性回傳。另外,對于應用層來說,主要是針對智能電網各項業務需求,進一步構建各類電力應用平臺,從而到達有效管理及監控的目的。面向智能電網的物聯網技術及其應用分析文/羅巧華物聯網是一種新型通信網絡,具備智能化識別、定位、跟蹤及監控管理等多方面的功能。本課題筆者在分析面向智能電網的物聯網架構的基礎上,進一步對面向智能電網的物聯網應用方案進行了探究,希望以此為物聯網應用的完善提供有效依據。摘要
2面向智能電網的物聯網應用方案探究
下面筆者從兩方面對面向智能電網的物聯網應用方案進行探究,一方面為面向智能用電的物聯網解決方案;另一方面為面向智能電網生產環節的傳感器網絡應用方案。
2.1面向智能用電的物聯網解決方案
基于傳統模式的用戶當中,其智能用電物聯網應用主要的連接對象為用戶的智能雙向電表。對于電網企業來說,主要是以用電性質和場合的差異性為依據,進而選取不同功能的智能雙向電表,對用戶進行電能計量及有關電能質量的監測等應用。在智能雙向電表終端設備的運用下,能夠實現對用戶用電信息的統一性采集。智能電表是以傳感器網絡及現場總線等為渠道,然后在傳輸網及電力接入網的作用下,把電表數據傳輸到與之相關的應用平臺,比如用電信息采集平臺等。除此之外,基于智能用電過程中,電動汽車充電系統的應用也是非常重要的。該系統的主要應用內容主要體現在:其一,充電站設施的監測部分,涵蓋了充電狀態檢測、視頻檢測及安防監測等。其二,傳感器及RFID系統的設置,通過有效設置,能夠對電動汽車運行情況及動力電池使用情況實現實時感知。
2.2面向智能電網生產環節的傳感器網絡應用方案
對于面向智能電網的物聯網應用,主要的目的是使電力系統生成環節的信息化得到有效提高,同時提高自動化程度。要想使此類應用得到有效實現,需要依靠物聯網末端的無線傳感器網絡,應用場景涵蓋了變電站一次設備及二次設備以及高壓輸電線路等;在對設備運行情況及相關線路的運行情況進行感知及預測的基礎上,使電網的安全水平得到有效提高,進一步使電網的運行成本降低。如圖1所示,為一種適合用在智能電網生產過程環節的傳感網絡結構。當中,無線傳感器網絡通過對感知延伸終端各路信息的充分利用,把采集到的數據匯聚到網關節點上,然后由網關節點把分類預處理之后的數據信息傳輸到接入網當中,進一步實現進入電力通信核心網的統一性。數據在通過分析處理之后,在ICT平臺的基礎上,將相關指令發出,并以同樣的方法逆向往終端網絡節點上傳輸,從而使對全網的實時監測及故障處理能夠得到充分實現。
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