控制自動(dòng)化、智能化是電力系統未來(lái)的發(fā)展方向

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2023-07-27 10:00:07

引言

隨著(zhù)美國未來(lái)科學(xué)家里夫金的作品《第三次工業(yè)革命》，能源互聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)為人們所熟知，并逐漸得到認可。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電力能源系統的有機連接，實(shí)現各分散電力系統的有機結合，實(shí)現電力能源的全面整體應用，實(shí)現電力能源生產(chǎn)、傳輸、配電、存儲、使用的有效管理，實(shí)現供電和需求的遠程分配，實(shí)現電力的遠程存儲和虛擬電力交易，實(shí)現電力的全面、有效的控制和利用，互聯(lián)網(wǎng)架構在一定范圍內進(jìn)行單一、局部、一定的供電系統，在全國乃至全球范圍內成為一個(gè)全面、廣泛的能源互聯(lián)網(wǎng)。

1.能源互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)。

能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源主要是可再生能源。利用信息技術(shù)對分布的水能、風(fēng)能和太陽(yáng)能電站進(jìn)行集中控制，及時(shí)、靈敏地調度，解決發(fā)電不穩定問(wèn)題，提高能源利用率。具有以下特點(diǎn)：

可再生：可再生能源主要來(lái)自能源互聯(lián)網(wǎng)。

能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源主要是可再生能源。通過(guò)利用可再生能源，可以保證電力能源的供應，可以實(shí)現能源的利用。同時(shí)，通過(guò)變相存儲剩余電力能源，實(shí)現能源的保存，減少和保存不可再生能源的消耗，實(shí)現不可再生能源的再生轉換。例如，通過(guò)增加蓄水，將剩余電能轉化為水利能，實(shí)現不可再生能源的轉化和再生。

(2)分布式：建立小型發(fā)電站，考慮到太陽(yáng)能、風(fēng)能分散、能源采集、儲存、利用等原則。

（3）互聯(lián)性：由于自然環(huán)境的限制，可再生能源發(fā)電具有波動(dòng)性和間歇性。單個(gè)小型發(fā)電站不能滿(mǎn)足需求。為了合理地分配電力資源，小型發(fā)電站通過(guò)計算機進(jìn)入能源網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行統一管理。

（4）智能化：計算機可以獨立分析數據，合理分配電能，滿(mǎn)足用戶(hù)需求。它可以獨立更新數據庫，并根據環(huán)境變化進(jìn)行適應性調整和進(jìn)化。

(5)信息化能源管理。

通過(guò)使用各種傳感的使用，可以收集能源場(chǎng)所的信息，分析和計算能源數據，實(shí)現各種能源數據的收集和應用，為電力系統的建立和使用提供依據。同時(shí)，通過(guò)收集和保存各種使用信息和調度信息，實(shí)現各電力站的合理布局和部署，積極調整和改進(jìn)當地變化，確保電力能源處理的信息化。同時(shí)，根據大量的信息和數據，電力系統不斷改進(jìn)。

2電力系統在能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下應滿(mǎn)足的要求。

2.1分布式電站。

中國幅員遼闊，西高東低東面低。它有廣闊的山脈、平原、沙漠和海岸線(xiàn)。它含有巨大的可再生能源，如水利能、太陽(yáng)能、風(fēng)能和潮汐能。能源是非實(shí)物能源，分布在全國各地。因此，為了減少該地區的局限性影響，必須建立分布式電站，以實(shí)現能源的綜合利用，全面利用當地豐富的能源，通過(guò)電網(wǎng)接送人，實(shí)現能源采集源的充足供應。同時(shí)，開(kāi)放小單位，使電站接口等待，實(shí)現能源利用和電力供應的全方位。

2.2智能調度網(wǎng)絡(luò )。

統一管理，局部控制，通過(guò)吸引互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現能源的有效利用。

2.3完整的運行維護系統。

由于能源互聯(lián)網(wǎng)需要強大的物理物聯(lián)網(wǎng)，它的管理和控制網(wǎng)絡(luò )、每個(gè)發(fā)電和電源節點(diǎn)之間的聯(lián)系都非常重要和緊密，并且有許多設備。一旦某一部分出現故障，其影響就非常重要。因此，建立一個(gè)完整的運行和維護管理保障體系對于確保能源互聯(lián)網(wǎng)的完善和運行非常重要。加強各類(lèi)設備和部件的積極檢查和維護，定期對各類(lèi)系統進(jìn)行維護和檢查，避免系統故障。

2.4儲能設備及措施。

對于剩余能源的保存和利用也非常重要，因為各種非實(shí)物能源無(wú)法進(jìn)行實(shí)物儲存和其他處理。通過(guò)系統的分析和部署，控制一些傳統的火力發(fā)電廠(chǎng)的電力供應，實(shí)現可再生能源的有效利用和實(shí)物非可再生能源的保護。同時(shí)，對于剩余電力，儲存水、化學(xué)電池等各種手段，實(shí)現可再生資源的綜合利用和及時(shí)保存。

三是未來(lái)電力系統的發(fā)展趨勢。

3.1自動(dòng)化，智能化。

控制自動(dòng)化、智能化是電力系統未來(lái)的發(fā)展方向向。未來(lái)，電力系統將積極吸收和應用現代信息通信技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，將其應用于電能生產(chǎn)、調制、傳輸、負荷接入等過(guò)程，協(xié)調發(fā)電、電網(wǎng)運行、終端用電、電力市場(chǎng)利益相關(guān)者的需求等方面的協(xié)調關(guān)系，使電力系統在各個(gè)階段都能實(shí)現一定的智能化和自動(dòng)化，最終實(shí)現自動(dòng)化和智能化的覆蓋電力系統的生產(chǎn)過(guò)程，包括發(fā)電、傳輸、變電、配電、用電和調度。

3.2可再生資源如太陽(yáng)能發(fā)電比例不斷增加。

煤礦是人類(lèi)寶貴的不可再生資源?？沙掷m發(fā)展的概念已得到世界各地的認可，并體現在各國經(jīng)濟、文化等領(lǐng)域的發(fā)展中。電力領(lǐng)域也在其中，太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生資源被用來(lái)取代不可再生資源，這不僅是當前電力領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)，也是未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內的發(fā)展重點(diǎn)。以太陽(yáng)能和風(fēng)能為例，現有的研究數據表明，地球目前接收的太陽(yáng)能可以達到人類(lèi)能源總需求的1萬(wàn)倍，風(fēng)能也可以達到人類(lèi)能源總需求的5倍。太陽(yáng)能和風(fēng)能都是天然能源，具有儲量豐富、普遍存在、開(kāi)發(fā)應用清潔等優(yōu)點(diǎn)，受到人類(lèi)的青睞。目前，太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電已經(jīng)形成了一定的規模，其技術(shù)也在不斷完善和發(fā)展。特別是太陽(yáng)能發(fā)現技術(shù)在多晶硅精煉、薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化和應用技術(shù)、晶體硅電池高端設備等技術(shù)方面取得了豐碩成果，但在能源評估、技術(shù)服務(wù)和創(chuàng )新方面仍然相對薄弱；光伏發(fā)電也發(fā)展迅速，并得到了推廣和應用。

3.3大容量?jì)δ茉O備興起。

隨著(zhù)電力系統的智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，電力系統的運行效率和性能也有了很大的提高。同時(shí)，所使用的電氣設備也對其產(chǎn)生了影響。由于電氣設備的性能在很大程度上是由其制造材料決定的，新材料的興起和廣泛應用也促進(jìn)了電力系統的發(fā)展，特別是電力電子器件的發(fā)明高性能超導材料的應用不僅大大降低了電氣設備的消耗，提高了電氣設備的極限容量和靈活性，可以有效地限制故障電流，保護其他電氣設備和整個(gè)電力系統的安全穩定性，高壓大功率設備和設備可以很好地改變和控制高壓大功率，從而適應不可預測的可再生能源的特點(diǎn)和人們靈活多變的需求，此外，納米復合材料，新型絕緣材料和鐵磁材料在電力系統中也將得到廣泛應用；一方面，電力儲能系統在電力系統中具有重要影響，就像計算機網(wǎng)絡(luò )中的信息存儲系統一樣，在很大程度上影響了電網(wǎng)的運行、電力系統的結構和控制質(zhì)量，以及電力系統對電力波動(dòng)和電網(wǎng)故障的反應是否及時(shí)有效，只要儲能裝置的容量足夠大，響應速度足夠快，就可以在任何情況下實(shí)現對電力系統的平衡控制和穩定。目前，新型高性能電極材料、電介質(zhì)材料、儲能材料等新電介質(zhì)材料和儲能材料，促進(jìn)了大容量電池儲能等技術(shù)的發(fā)展，以及大容量?jì)δ茉O備的興起和應用。

結語(yǔ)

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)的不斷完善，電力系統在完成自動(dòng)化、智能化階段后，最終將被新能源互聯(lián)網(wǎng)所取代，成為未來(lái)能源綜合利用的重要手段。