摘要:如今,智能化、自动化已成为社会各个领域的共同发展趋势,人们的生活和工作越来越依赖于能源供应,对能源供应的稳定性和可靠性要求越来越高,电力企业必须加快电力系统建设,以适应社会发展的要求。在传统电力系统难以满足电力用户日益多样化的需求的情况下,将智能电网应用于电力技术和电力系统规划成为当务之急,促进了电力技术优化创新和电力系统智能化、自动发展。为保证电能质量、促进电能有效利用奠定了坚实的基础。基于此,本文章对智能电网与新能源发电技术进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:智能电网;新能源;发电技术 引言
智能电网建设涉及电力系统生产、运行、管理和控制的方方面面,可以实现电力系统自动化、智能化、数字化、交互式、远程运行,提高电网故障后电力系统电源的可靠性。对降低、提高质量、提高电力系统运行效率具有重要意义。在智能电网建设中,充分利用微电网技术,利用电力工程技术、储能技术、高压直流输电技术、电力调峰技术等实现智能电网发电工程、输电工程、配电工程等智能化和自动升级,可以全面提高智能电网建设的水平和效率。
一、智能电网概述
智能电网是一个更加自动化的供电系统。智能电网主要应用于提高电能传输等过程中获取的信息的准确性,系统分析和整理这些数据信息。另一方面,对于电力系统的物理运行,电力企业可以进行更精确的控制。另一方面,可以实现企业服务质量的持续提高。因此,智能电网在缓解我国能源资源紧张方面发挥着至关重要的作用。
二、国内智能电网的发展现状
自国家电网公司2009年发布《智能电网规划》以来,示范和全面建设规划阶段已经完成,领先的提升阶段基本完成,基本统一的强大智能电网、技术和设备也达到了国际先进水平。近年来,我国智能电网持续增长,2020年我国智能电网产业市场接近800亿元,预计2021年市长/市场容量将超过850亿元。2021年3月发表了《中华人民共和国第十四个国民经济和社会发展五年计划》和《2035年远景目标纲要》,现代能源体系建设成为我们下一阶段能源发展的首要任务。在现代能源体系中,加快电网基础设施智能化改造和智能微网建设,提高电力系统互补性和智能调节能力,加强原电网互联互通,提高清洁能源去除和储存能力,提高向远程地区输送和传输能源的能力,推进煤炭电力柔性改革,加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术的大规模应用等电力系统相关推进。
三、智能电网与新能源发电技术的分析 (一)微电网需求与响应网络设计
分布式发电指利用分散各地的多种能源,包括可再生能源以及化石能源等,进行发电的一种技术。常用的微电网系统一般使用常见的太阳能、燃油、风力进行发电。一方面,可以将微电网看成是一种小型的电力系统,能够在局部区域内对多种能源进行协调,从而实现功率平;另一方面,可以将微电网看作大电网的一个组成部分,从大电网吸收功率或向大电网释放功率。因此,通过微电网内部协调分布式能源的方式可以有效提高新能源利用率。非并网的孤岛运行模式也有很好的应用前景,可以解决边远地区、海岛等常规电网等大电网难以部署的地区的供电问题。
(二)基于大数据的配网智能化运维管控
智能化在低压配电管理系统中运用,离不开大数据的支持,并且对运维管控有一定的影响。基于大数据的配网智能化运维管控,能够对数据进行高效的整理,对设备运检数据规范化建模,跨平台获取数据等。评估指标体系能够分析出特征参量和状态间的表征规律,优选参数与指标。故障诊断分析能够体现对故障进行预测,包括对故障模式的因果关系、差异化评价、故障概算等,有效避免故障的
发生。风险评估功能,则包括对风险量化,明确风险内容,进而方便电力人员制定相关的规避方案。
(三)能源转换技术
提高电能转化率是智能电网的突出优势,随着智能电网建设规模的扩大,电气工程师对电网建设技术进行了更深入的研究和分析,新能源转化开发工作成为当前电力建设项目的重中之重。利用低碳绿色节能技术建立智能电网是推动电力发展的当务之急。新能源的改造在一定程度上改变了传统电力系统发展对矿产资源的依赖,以智能化代替了节能,促进了绿色低碳电力系统建设的发展。
(四)新能源光伏发电技术
新能源又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源形式,一般为在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。而光伏发电是新能源中最重要的一种技术,它是指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成,同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。相比于传统的直接运用电能开展建筑建设的方式而言,这种方式可以有效地满足建筑电气节能减排发展所需。
(五)风力发电技术
风能是一种清洁无污染的高效可再生能源,风能很早就被人们熟知并利用,随着新能源的开发,风能也得到了更普遍的利用,风力发电成为重要的能源来源之一。风力发电是风轮在风力作用下旋转,然后通过发电机将风轮的机械能转换为电能,最后由蓄能池将电量储备从而实现风力发电。由于风力发电转化效率高、污染程度小、获取来源广,风力发电的地位逐年提升。
(六)光热发电技术
光热生产技术应使用容积式聚光器收集太阳能,使液体材料通过太阳能蒸发的电容器中的水分成为气体,然后在大量蒸汽的作用下持续为涡轮发动机提供能
量,使其在驱动作用下发电。光热系统可以分为三种形式:插槽(Slot),塔(Top)。其中槽发电系统是光热发电技术中最基本的技术应用方式,由槽抛物面镜、集热管、玻璃套管、吸热管、接收器支架等设备组成,通过反射镜反射太阳能,使集热管从不同角度自动跟踪阳光,实现了较高的发电效率。
(七)配网智能化自动技术
智能化配电网络技术主要应用在配网规划中,能够根据实际的电网需求,完善相应的方案,更好地满足实际工作需求。配电网规划过程中,运用智能化配电网络技术,需要保证技术的合理性,并主动与其他技术相结合,提高智能化程度,为方便操作奠定基础。同时,智能化技术的应用,能够有效地规范与监督配电网运行过程,及时发现运行问题与故障,将电网损伤降低到最小,推动配电网工作的正常运行。这主要是因为智能化技术可以高效地整合自然资源,增强自动检测能力,对电力系统和设备实现监控与分析,实现实时监测的作用,避免出现故障情况,保证配电网运行的稳定性。
(八)燃烧电池发电技术
在实际应用中,燃烧电池的节能率约为80%。燃烧电池的温度上限为1000℃,同时燃料中包含的化学能可以通过电化学方式转化为电能。燃烧电池发电技术利用率高,发电过程中环境污染低,避免了严重污染。可应用于燃烧电池的原料包括一氧化碳、天然气等,在高温运行条件下,采用汽轮机或燃气轮机等与沉淀固体氧化物相结合,形成发电效率高的整体循环发电系统。
结束语
在现代生活方式中,对能源的需求与日俱增,产量也随着需求的增加而增加。因此,在现代电力系统中,相关工作者必须重视能源管理系统,以满足快速增长的能源需求,以保证工业和家用电力负荷的平稳运行。微电网需求响应技术是一项新兴的技术,它可以在世界能源需求中发挥众多重要的作用,有效的负载管理技术为克服能源不平衡提供了契机。需求响应技术还提供了在用电高峰和正常时段满足不同连接负载需求的机会。非自治微电网的需求响应技术提高了电能质量,有利于人们的生产生活,保证了对负荷的可预测。
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