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【摘要】隨著能源低碳化和供需一體化，加上能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷演進(jìn)及國(guó)家對(duì)環(huán)境重視，智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)電網(wǎng)運(yùn)行模式將逐漸成為未來(lái)能源主要運(yùn)行方式?；诖?，本文先就智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)特征和設(shè)計(jì)的要點(diǎn)加以闡述，然后就電力工程智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)設(shè)計(jì)的方法詳細(xì)探究，通過(guò)此次對(duì)智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)的探究，希望能為以后的具體工程的設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；微電網(wǎng)；電力工程

0引言

智能電網(wǎng)是電網(wǎng)的智能化，這是在集成以及高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，采用多樣化的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行建立的智能化電網(wǎng)系統(tǒng)。智能電網(wǎng)在當(dāng)前的發(fā)展比較流行，主要是因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的應(yīng)用更加的安全可靠，以及經(jīng)濟(jì)環(huán)保等，這也是未來(lái)我國(guó)電力工程系統(tǒng)發(fā)展的方向，并且在當(dāng)前的發(fā)展中已經(jīng)有了進(jìn)一步推進(jìn)。

1智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)特征和設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1.1智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)特征

智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)前比較先進(jìn)的電網(wǎng)系統(tǒng)，在我國(guó)的電網(wǎng)全面升級(jí)改造的過(guò)程中，市場(chǎng)對(duì)智能電網(wǎng)的需求也愈來(lái)愈大。智能電網(wǎng)是和使用者智能家電進(jìn)行直接對(duì)接的，信息能相互的傳遞，系統(tǒng)的互動(dòng)性特征比較鮮明，這樣能節(jié)省家電的能源，為使用者提供節(jié)能方式。智能電網(wǎng)的應(yīng)用中，智能用電設(shè)備以及智能終端和電表等和家庭局域網(wǎng)進(jìn)行連接，這樣就形成了智能網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)，從而能夠?qū)⒂秒姅?shù)據(jù)直觀化的看到[1]。智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用中，只要有一個(gè)終端就能做好停電預(yù)防以及繳納電費(fèi)等服務(wù)。智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)能能及時(shí)完成電表計(jì)算工作，在電表數(shù)據(jù)的采集方面比較準(zhǔn)確，避免了偷電的問(wèn)題。通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)用電資源計(jì)劃性的購(gòu)買，這樣能保障用電的科學(xué)性。以光伏發(fā)電為主的智能微電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)一個(gè)特例，需要同樣具備上述智能電網(wǎng)的特征。

1.2智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要注重要點(diǎn)的把握，進(jìn)入到新的發(fā)展時(shí)期，人們對(duì)電力能源的需求也在大大提升，這就要求保障電力能源的供應(yīng)穩(wěn)定安全。智能電網(wǎng)的互動(dòng)設(shè)計(jì)是提升電力服務(wù)水平的重要基礎(chǔ)。電力工程系統(tǒng)當(dāng)中智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)要和實(shí)際的需求相結(jié)合，以及和電力發(fā)展的國(guó)情相結(jié)合，這就需要從幾個(gè)重要層面加強(qiáng)重視，在設(shè)計(jì)的時(shí)候從綠色環(huán)保的角度充分考慮，在電網(wǎng)調(diào)度過(guò)程當(dāng)中，盡可能大比例的使用綠色能源，如風(fēng)電、光伏等，減少火電能源使用比例。所以在智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就要從綠色環(huán)保的角度進(jìn)行考慮，減少空氣污染。另外，智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，要充分注重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架的堅(jiān)固，注意電網(wǎng)間各種類型電源的快速切換，才能保證電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。資源的優(yōu)化方面也是比較重要，這是提高資源利用率的重要舉措，是提高電網(wǎng)運(yùn)行效率的重要保障。智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要注重自動(dòng)化程度的提升，保障在系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題后能自動(dòng)的修復(fù)處理，減少系統(tǒng)維修的麻煩，最大化節(jié)約成本[2]?；?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的交互性也是比較重要的，這是提高系統(tǒng)應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵，所以要組中用戶的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化改善系統(tǒng)。

2電力工程系統(tǒng)智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)和發(fā)展方向

2.1電力工程系統(tǒng)智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)

電力工程系統(tǒng)智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)是多個(gè)部分組成的，如家域網(wǎng)以及智能家電，表計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等等，這些都是智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分。市場(chǎng)中智能用電系統(tǒng)是在專業(yè)領(lǐng)域節(jié)能以及自動(dòng)化控制方面進(jìn)行應(yīng)用，互動(dòng)的智能用電系統(tǒng)的應(yīng)用在當(dāng)前也愈來(lái)愈廣泛，主要是其有著自身的優(yōu)勢(shì)，智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)能把動(dòng)態(tài)電價(jià)以及電力供需平衡信息下達(dá)給智能家電，這樣就能自動(dòng)的引導(dǎo)客戶改變用能方式，從而達(dá)到節(jié)約用電的效果。再有，這一智能互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用能為用戶及時(shí)提供停電通知以及欠費(fèi)信息等服務(wù)。智能電表和終端以及家電進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)后，能夠通過(guò)智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行查看用電數(shù)據(jù)以及處的電價(jià)階梯。智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠遠(yuǎn)程采集電表數(shù)據(jù)，方便掌握用電規(guī)律以及高峰負(fù)荷，這對(duì)制定電力調(diào)控的方案就提供了可靠依據(jù)[3]。在智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用下，有遠(yuǎn)程預(yù)購(gòu)電功能等，從整體上提高了電力服務(wù)的質(zhì)量。電力工程系統(tǒng)當(dāng)中智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。主站的設(shè)計(jì)通過(guò)分布式的架構(gòu)，遠(yuǎn)程信道通過(guò)無(wú)線公司以及公網(wǎng)有線寬帶結(jié)合方式預(yù)留光纖專網(wǎng)接口，涉及到的采集終端以及本地信道按照實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)置。在智能電網(wǎng)互動(dòng)的設(shè)計(jì)中，智能家電是比較鮮明的，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)了智能化控制，智能電網(wǎng)互動(dòng)運(yùn)行的模式有諸多的功能，網(wǎng)絡(luò)通訊功能以及智能電網(wǎng)運(yùn)行模式是自動(dòng)化的，智能家電的負(fù)荷計(jì)量模塊能獨(dú)立測(cè)量用電負(fù)荷以及用電量，智能電動(dòng)力車以及智能電度表等，都是和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合實(shí)現(xiàn)的[4]。智能用電終端的功能也比較多樣化，網(wǎng)絡(luò)通訊功能是比較基礎(chǔ)性的，能遵循閃聯(lián)協(xié)議接受和發(fā)送信息，以及顯示用電和運(yùn)行情況等。智能電表的應(yīng)用中有著上行和下行通訊接口，這是客戶和電網(wǎng)互聯(lián)樞紐，有著良好用戶界面。智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)功能架構(gòu)如下圖1所示。以光伏發(fā)電為主的智能微電網(wǎng)設(shè)計(jì)屬于智能電網(wǎng)互動(dòng)化設(shè)計(jì)一個(gè)特例，設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要包含分布式能源、儲(chǔ)能裝置、電能變換裝置、保護(hù)裝置和微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)。智能微電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要滿足以下功能：1）對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行能量管理；2）智能化控制和分配負(fù)荷；3）應(yīng)用手機(jī)APP等工具實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；4）帶有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)自檢裝置，快速檢測(cè)故障；5）具備和消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能；6）智能化傳輸電力數(shù)據(jù)至電力部門(mén)；7）具備功率預(yù)測(cè)和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能。系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的控制原理是白天由光伏發(fā)電，發(fā)電功率大于負(fù)荷功率時(shí)，儲(chǔ)能逆變器接受EMS并網(wǎng)充電指令，電網(wǎng)通過(guò)儲(chǔ)能逆變器給蓄電池進(jìn)行充電。充電完成后，能量管理系統(tǒng)對(duì)PCS儲(chǔ)能逆變器發(fā)出停止充電指令，PCS進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，停止對(duì)電池充電。白天由于負(fù)荷消耗導(dǎo)致電池?zé)o法充電充滿時(shí)，由能量管理系統(tǒng)根據(jù)谷時(shí)電價(jià)從電網(wǎng)取電給儲(chǔ)能蓄電池充電。該系統(tǒng)的智能化互動(dòng)設(shè)計(jì)屬于電力工程系統(tǒng)當(dāng)中智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)一項(xiàng)重要的組成部分，在智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的組成當(dāng)中加入光伏發(fā)電模塊、能量管理模塊、保護(hù)裝置狀態(tài)及微電網(wǎng)管理系統(tǒng)等模塊。

2.2電力工程系統(tǒng)智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)發(fā)展方向

電力工程系統(tǒng)智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)發(fā)展中，隨著要求的不斷提升，智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)的整體水平也會(huì)不斷提升，從電力工程行業(yè)的發(fā)展角度出發(fā)，通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及管理理念的應(yīng)用，特別是分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)和電動(dòng)汽車發(fā)展，改變了以燃煤為主傳統(tǒng)的發(fā)電模式，使電力流、信息流、業(yè)務(wù)流不斷融合。從而推動(dòng)了智能化電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。系統(tǒng)的發(fā)展還需要進(jìn)一步完善相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及管理規(guī)范體系，使電力工程系統(tǒng)領(lǐng)域的全面發(fā)展質(zhì)量水平得以進(jìn)一步提升，智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)發(fā)展和我國(guó)能源戰(zhàn)略發(fā)展要求相符合，和國(guó)家能源綠色發(fā)展政策相呼應(yīng)。與此同時(shí)，要注重智能電網(wǎng)架構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)，保障智能電網(wǎng)的開(kāi)放以及靈活，形成標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)體系。

3結(jié)語(yǔ)

綜上，智能電網(wǎng)互動(dòng)設(shè)計(jì)的發(fā)展過(guò)程中，要充分重視方法的科學(xué)應(yīng)用，能和實(shí)際的需求相契合，通過(guò)此次對(duì)智能電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論研究，從理論層面能對(duì)實(shí)際發(fā)展起到起到指導(dǎo)作用，促進(jìn)我國(guó)電力工程的良好發(fā)展。

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作者:梁春嶺 單位:正泰國(guó)際工程有限公司