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所谓智能电网就是电网的智能化,是建立在当前的集成、高速双向通信网络的基础上,运用先进的传感与策略技术,现代化的设备实现安全、经济、可靠的电力使用目标,推动我国电力市场及资产的高效运行。
1 不同角度的智能电网
1.1 科学的角度认识智能电网
随着电子技术的应用,智能电网的发展速度也在不断加快,不论是自然科学的工学、农学,或者是社会学科的哲学、经济学等都有涉及,建设具有中国特色的智能电网,要注重科学发展,强调电力系统软硬件与人、社会及资源环境的互相协调。
1.2 标准角度智能电网
标准是企业赖以生存的根本,打造具有中国特色的智能电网除了要注重技术的不断革新外,还必须要加强产业的创新,在国际上提出我国特色的知识产权标准,推动其他行业的快速发展,增加就业与拉动内需。
1.3 从资产寿命角度分析智能电网
英美国家的电网设备退役前的平均寿命一般是40-60年,最高寿命是80年,但我国的输变电主设备的寿命尚不及发达国家的一半,情况堪忧。
1.4 从电力用户的角度
作为社会的基础设施,电力资产部分是属于纳税人的,用户用电需要缴纳一定的费用。从这一角度来说,改变当前“电老大”的形势迫在眉睫,这是社会奔小康、丰富公民生活的必然要求,因此,智能电网建设是用户用电的必然要求。
1.5 应急减灾角度对智能电网的需求
打造具有中国特色的智能电网,不仅可以促进经济水平的提高,同时也扩大了行业规模,满足了用户更多的需求,同时也促进了信息化与自动化及数字化的发展。另外,也使突发事件增加,会受到恐怖袭击,这就要求增强应急减灾的能力,优化当前的电网管理,实现科学与智慧的管理。
2 我国智能电网的构想结构
从当前的发展形势来看,我国智能电网以信息通信系统为基础,同时融合监测系统、控制系统与管理系统,为电网运行提供保障,确保电力系统运行的稳定性,实现数字化与信息化的目标,为用户提供更加满意的服务,提供更加稳定、安全且清洁的电力能源,保护环境。
从构成来看,发电系统、输电系统、配电系统与用电系统构成了电力系统,监控系统由管理系统、控制系统及监测系统共同构成。简单来说,我国智能电网是由电力系统与信息通信系统及监控系统、目标客户系统共同构成。
3 智能电网建设的对策
3.1 博弈关系
智能电网建设的发展会影响、改变以下的博弈关系,因此,电力企业必须要提前做好应对措施,建立电力事业与社会进步、环保及资源合理运用的博弈关系;同时要处理好群体与集团间的博弈关系;打破电力行业目前格局与垄断市场间的博弈关系;行业间的博弈关系也被改变;行业内部博弈关系也被转变,例如发电集团、电网集团与供用电公司间的博弈;智能电网技术领域的博弈关系也发生了变化。打造具有我国特色的智能电网,需要多方的共同努力才能实现。
3.2 划分资产寿命
随着人们对安全生产的重视程度日益提高,资产管理中存在单纯追求安全性的行为,降低了工作效率,人为的使设备寿命缩短,同时受到其他因素的影响,我国电气设备的寿命与发达国家的距离较大,同时受到信息化、数字化、自动化的影响,资产的寿命也在缩短,更新速度快,挑战从业者的素质。因此,打造具有中国特色的智能电网过程中要考虑从资产寿命的角度划分时代,实现协调、优化、统一资产的目标。
3.3 动力因素
我国智能电网的发展受到诸多因素的影响,除了经济的快速发展外,城镇的快速发展对其也有一定的积极意义,同时电力市场化进程迅速推进,市场需求在不断增多也促使电网建设的快速发展,同时新技术的不断涌现在很大程度也实现多行业的协同发展。
3.4 发展对策
中国智能电网建设的发除出了要注重提高商业价值外,还要不断地创新科学技术。同时西方的电力负荷市场将近饱和,我国的电力负荷市场将会迅猛发展,同时要善于采用新型材料及智能电网改进输电损耗的问题,发展超导配电网,增强客户服务,推动智能电网建设的发展。另外,市场化也是一种挑战,要在当前形势下深化技术革新,运用互联网、广播电视等传播媒介为我国电力企业的长远发展奠定基础,为其发展提供多元化的政策支持,实现共赢。
3.5 提倡“节约每度电”的理念
在满足用户用电需求的前提下要不断地提倡节约理念,在用户中倡导“节约每度电”的思想,同时要提高电力设施的利用率,提倡合理用电,为用户提供更加丰富多彩的电力服务,关注公民需求。
3.6 注意避免的倾向
从发展情况来看,智能电网建设的发展是一把双刃剑,在发展过程中必须要处理好相互的关系,不能使其过度浪费经济资源,要掌握好信息化、自动化与数字化的标准。
4 结束语
为了打造具有中国特色的智能化电网,站在大局角度,从全方位考虑,不论是发展对策或是具体实施方法及实施步骤,都要遵循协调、和谐的原则,将消极因素转化为积极因素,由传统的机电控制型转向电子控制型、智能控制型。在规划我国特色智能电网框架结构时,需要通过借鉴信息通信系统的技术实现更新换代,实现数据共享与信息共享,为用户提供更加安全、可靠、清洁且自愈能努力较强的电力能源。同时要善于运用社会资源、多行业协同服务,电力产业、电信企业、互联网产业广播电视媒体产业、家电产业等兼容将其整合的到一起。在这一机遇下电力行业要根据发展情况不断调整自己,积极抓住机遇,快速的发展壮大,在公民中提倡节约用电,吸收西方先进经验促进电力行业的快速发展,推动我国电力事业的进步。
参考文献
[1]陈东升.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].通讯世界,2013(11).
[2]王秀梅,马彬彬,石磊.浅谈智能化变电站二次系统实施方案[J].河北工程技术高等专科学校学报,2012(04).
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智能电网的建设和发展已经成为了当前世界电力发展及供应的一个趋势,西方各国都针对智能电网开展了相关的研究,并开始了具体的试点。我国国家电网公司按照我国当前社会经济的发展趋势以及对资源、能源的需求与分布特点,结合自身情况提出了建设智能电网的目标。
1.智能电网建设中的网络模式
智能电网工作与运行的一个核心就是基于特高压技术采用较低能耗损失的方式对电力能源进行再次的重新优化配置,实现电力能源配置的最优化,确保电网的可持续发展。虽然当前各国在实现该目标的过程中所采用的技术方法、掌握的电力供应技术以及侧重点都存在一定的差别,但是基本上都是通过发电、输电、配电以及用电管理等几个方向来实现“互动电网”的目标。电力产业将逐步实现工业产品革命以来的重大转型及改革,实现电力产业逐步从中低端电力供应商的传统模式向能源的综合供给体的模式转变。
通过互动模式,智能电网的网络架构如图1所示。
智能电网互动模式网络的构建属于一个相对复杂的系统性工程,其集成了智能化的执行设备、电力能源流动以及信息流动,而且实现了控制流的集成。在信息模式的开放以及互联基础上,通过加载数字设备、电网升级网络管理系统等,能够为用户提供输电、发电、用户分级、客户用电、电力售价管理以及电网分级调度等智能化功能,促进电网的整体构架转变,为电能利用效率的提高、电网运行成本的降低以及温室气体的控制等创造了有利条件。
2 智能电网运营一体化中存在的典型问题
2.1 管理系统落伍,能源浪费严重
智能电网的管理方式是一个高技术的管理体系,它是通过科学技术的持续进步和探索得到的一个新兴的管理系统。及时的对既有的传统智能电网管理系统进行更新,合理控制资源以及能源的浪费,使得电网能够持续稳定的运行尤为必要。当前,智能电网陈旧的管理系统不但使得智能技术在电网中得不到充分发挥,而且会造成电力资源的浪费问题,不能确保电力公司电能的稳定供应。
2.2 智能技术不能在电网更新中得到应用
导致该问题的主要原因是高技术的智能电网建设及运营人才缺乏。智能技术的迅速发展使得电网在建设以及运营都需要大量的人才,智能电网的建设自然不例外。而在当前智能电网的建设过程中,由于建设人员和管理人员不重视观念的更新和管理技术的升级,导致智能电网建设与管理工作一体化的过程中出现实施困难的问题,不利于智能电网的有效构建和运营。
2.3 用户对智能电网的认识不足
由于政府政策引导及宣传等方面缺失的问题,导致用户对智能电网的认识并不深刻。这不利于智能电网的持续经营和发展。例如,部分用户认为智能电网还属于高端技术,而自己由于经济能力等方面的原因而不能使用,因此不愿意响应政府的号召。因此,在电网建设,例如家用电器以及能源利用等技术方面对智能电网技术不予支持。从这个方面来看,政府必须通过合适的政策对智能电网的建设进行合理引导。
3 关于智能电网建设相关问题的思考
3.1分析我国新能源电力点布局,建设分布式的能源框架
在分布式的智能电网系统构建过程中,必须注意如下几个方面的问题:1)由于我国可再生能源在储备以及分布方面存在着较不均衡的问题,大部分的能源都集中分布在西部地区,而能源消耗则集中在中东部地区,需要智能电网的分布式功能实现对能源的综合利用;2)在分布式电网的构建过程中,必须建立起相对应的供配电主网以及微网结构,实现对智能电网的统一调度和分配。因为可再生能源具有一定的随机性,且其间隙、不可控性等特点较为明显;3)做好储能装置的设计开发工作,这是实现分布式能源系统建设与构建的基础。例如,要优化抽水蓄能、蓄冷蓄热,超级电容以及超导储能器的开发和利用,同时重视电能的开发和利用,提高智能电网中储能装置的国产化程度,这是实现智能电网低成本建设的有效途径。
3.2 加强特高压电网建设技术的应用
从当前我国的特高压技术的发展情况来看,正在大力建设的特高压电网为我国未来智能电网的输电网络架构建设提供了坚实的基础。但是,由于建设技术及相关实践方面的经验缺失,导致在下述几个方面还需要进行探索:1)必须对我国跨区域的电力输送及规模进行验证,对国家级的特高压骨干网以及同步的电网建设方案进行规划;2)增加特高压电力网络电能输送的稳定性,并做好远距离的交流、直流电力定位输送工作,通过对电压等级级配进行合理分层、交流同步网络规模的分区优化等策略来提高整个电力系统的稳定性;3)进一步研究特高压电力输送网络中几个关键技术问题,例如无功平衡、潜供电弧的消除、过电压的限制、串联电容的补偿等相关技术问题你,在智能电网的构建过程中需要进行针对性的研究。同时,对特高压电网假设过程中使用的变压器、电抗器、避雷器、绝缘子等相关设备的开发设计及应用等,都需要持续提高。同时,对特高压作业过程中存在的线路防雷、防污以及带电作业等问题需要设置对应的安全保障措施,为电网的运营提供安全保障。
3.3 利用电力电子智能变压器替换传统变压器
与传统的变压器相比,电力电子智能变压器具有如表1中所示的运行优势:
在智能配电网中应用电力电子智能变压器,能够充分应用电力电子设备的灵活性以及柔性,能够实现多种功能,从而为提高配电网的供电质量以及供电可靠性提供支持。
4 结论
智能电网的建设工作是一项综合系统性的工作,不但要从宏观建设出发,做好智能电网的规划、配置工作,而且还要从微观应用出发,通过充分应用电力电子智能设备的方式增加配网的稳定性和可靠性。
参考文献
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我们把城区建设智能配电网的规划思路分为3个方面:长期建设的规划思路,网络规划和在施工方面如何设计。长期的规划思路主要是明晰投资项目与基础的网架结构;网络规划主要是处理近期的各种投资项目;而施工设计是对于智能配电网络的如何设计、该设计是否合理、该设计方案是不是最合适的一个方案等。建设配电网中的长期规划思路是整个规划中最基础的环节,是供电企业规划活动中的基本环节,该环节存在的主要目的是确保建设的顺利进行并能从中获得最大经济效益,确定网络连接方式为最优方式,一些投资项目的投资能力与时间等细节。每当规划到一个阶段时,有需要对电网的供电系统进行检查调整,看其是否仍具有安全性与协调性,并在安全范围内减小配电网络系统在使用期间的费用。要做到以上要求,就需要一个相当优秀的长期规划。
二、智能配电网建设的主要条件
1、提升数字化变电站的智能水平。在建设智能配电网之前,应提高数字化变电站的智能水平、可靠性与稳定性,使数字化变电站的的综合利用水平可以得到充分利用,使数字化变电站的的自动化控制水平可以满足智能配电网的需求。
2、保护和控制智能配电网技术。保护和控制智能配电网技术主要有广域保护、自适应保护,配电系统快速模拟仿真,网络重构等技术。广域保护主要指的是继电保护和安全自动保护两个方面。继电保护在广域保护中有着关键作用,它主要作用于辅助传统主保护和保护电网安全定值的自动变化能力等。由于整个智能配电网的结构太细密,系统规模太大,不太可能实现在系统中进行集中保护,所以在具体的实施方面要根据实际情况与继电保护区域进行确定,然后再对出现的问题进行检修。
3、对电网建设可靠性监视系统和风险预警系统。根据当前信息网络提供的该电网历史与当前现状的信息,进行在线分析,就可以得到系统推算出的目前电网的状态与可靠性。这样的系统有利于随时掌握电网的实时数据,如电网出现问题可以及时修正,为电网提供了预警提示,提高了电网的防灾变的能力,并减少和避免电网因停电造成的重大经济损失。
4、实现高级配电的自动化。目前,一些发达国家的供电企业正在推广配电自动化的技术。配电自动化技术是指,配电运行自动化、配电管理自动化和用户在配电地理信息系统、设备管理、检修管理等方面的自动化。我们根据国外发达国家的配电自动化系统的运行效果研究,自从实现配电自动化后,供电的可靠性,系统的运行管理和用户反馈的信息都表明供电质量与运行水平都有所提高。我国的配电自动化工作自20世纪90年代初开展,到目前大约有100个城市的供电企业建设了配电自动化系统,甚至有的系统规模达到一个相当大的程度。就我国目前的情况来说,在电网系统上还有缺陷,网架结构不合理、原始的电网资料与数据不齐全,电网的基础管理工作还有更大的进步空间。而且,就我国目前的现状来说,还不具有进行全国推广配电自自动化的条件,与国际先进水平还有一大段的差距。如果想要与发达国家的配电网管理系统相比,我国还需要在配电自动化系统的研究上付出努力。
5、建设信息保障体系。应该为智能配电网建立一个信息保障体系,该体系要包括数据信息平台、通信网络和信息管理三个方面。建立数据信息平台主要是为了实现配电网的数字化、信息化和自动化;建立通信网络是为了将各个主变电站与配电子站之间的网络连接起来,方便联络;建设信息管理是为了优化信息管理层的结构。建设以上的信息保障体系,是为了建立一个统一的平台,方便资源的共享,从而实现信息管理的现代化。
三、结语
智能配电网已经在世界上广泛使用,并得到了国际上多数国家的认同,由于各国的国情不同,所以智能配电网的实施过程也不相同。因此,中国的智能配电网发展要根据中国的特色和中国目前的国情,进行研究后再规划实施。既要满足我国目前的发展状态,又要能满足未来的时代要求,既要立足于对目前发展中的需求,又要能迎合在不断发展后所形成的新局面的要求。由于我国的电网相对于其他发达国家来说,起步较晚,发展较为缓慢,在现有的资源中,配电网的资源稍显不充足,这个问题是目前我国电网运行效率不佳,电网系统发展不起来的主要原因。所以,当智能配电网提出时,为我国的电网行业指出了一条明路,解决了我国之前在发展电网技术方面的问题。我国不仅要学习国外发达国家的新新技术,还要学习他们在智能配电网发展上的一些拓展方向、思路、创新精神。然后结合我国电网的特点,符合智能电网的要求,根据我国发展的前景,制定一个有中国特色的、及安全、协调具有统一性的中国智能配电网。
参考文献:
[1] 肖立业,林良真(Xiao Liye, Lin Liangzhen).构建全国统一的新能源电网,推进我国智能电网的建设(Con-struction ofunified new energy based power grid and pro-motion of China’s smart grid, [ J].电工电能新技术(Adv. Tech. Of Elec. Eng. & Energy), 2009, 28(4):54-59.
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智能电网系统是将供电端到用电端的所有设备通过感测器连接,形成绵密完整的输电网络,并对其中的信息加以整合分析,以达到电力资源的最佳配置,借此降低成本、提高用电效率。从智能电网的构成来看,依据电网特性分为发电与调度、输电、配电、用户等四种类型的供需关系,配合产业推动及环境建构,形成六个构成内容以及智能电网总体规划的架构。[1]
一、推动智能电网建设的系统规划措施
1.智能发电与调度
(1)提高再生能源并网占比:整合全系统通讯协定完善系统互通性,通过需量反应调度机制,维持电网的稳定调度能力;研究大型储能系统、导入抽蓄电厂变速运转控制,增加再生能源调度空间。
(2)提升发电厂运转效率与可靠度:进行快速系统复电规划,并强化先进设备资产管理,以提高设备利用率及增加系统运转可靠度。
2.智能输电
(1)提高输电效率:更新耐热导线,增加输电容量及降低输电损失,推动变电所智能化,提高整体输电容量及供电效率。
(2)增进输电安全:推动先进输电故障测距系统、马达及保护设备更新,密切监控线路的动态热容量,以减少系统故障及缩小停电区域,增进输电安全。
3.智能配电
(1)提升配电安全与效能:推动配电自动化建设,以便于偏远的抢修不易地区、工业区及都会区等主要地区的数据采集与监控(SCADA)。提高馈线自动化普及率,当线路故障发生时,调度人员可依配电网络信息系统,快速定位故障区间,以加速完成复电。
(2)强化分散式能源整合:将未来配电网络信息与电表资料管理系统信息整合,以增加再生能源导入,并可通过储能系统的发展与应用,促进再生能源充分融入配电系统中。
4.智能用户
(1)用户/终端信息建设:推动高低压用户智能型电表基础建设、建立用户端需量反应机制、推广家庭能源管理系统(HEMS)及其他能源系统管理服务,协助用户端落实节能减碳政策,并有效/即时管理未来智能电网的供需平衡问题;同时研议其他创新可行做法进行构建,以降低构建成本。
(2)制定用户服务规划:分阶段完成智能用户系统构建后,推动相关衍生如智能充电站技术(包括G2V,V2G等技术)、需量反应推动、分散式能源及储能在家庭中的应用。
5.智能电网产业
(1)发展关键系统与设备产业:配合整体智能电网推动规划(含发、输、配电及用户等)将智能电表系统、电动车智能充电系统、先进配电自动化系统、广域监测系统、智能家电系统、微电网系统及储能系统等7项列入推动范畴,并协助厂商参与国外示范计划。
(2)创造服务性智能电网产业:在智能电网基础构建完成后,比照国外先进国家,推动电价回归市场机制,带动电能管理系统服务产业发展。
6.智能电网环境建设
(1)发展高再生能源占比及快速平衡电网供需的关键技术,如研究再生能源间歇出力预测、快速升载、先进电力电子设备与微电网、先进配电自动化、AMI资通讯技术、储能系统。
(2)发展基于ICT技术的智能电网技术,如:智能储能系统及需量反应服务(含卸载控制及负载预测、卸载流程与控制策略等);能源信息分析及安全管理(含即时性能源信息分析与异常行为侦测、资料加解密、通讯安全等);能源信息通讯网络技术(IEC61850相关标准的通讯应用)。
(3)构建智能电网设备标准及检测平台,就目前智能电网相关国家标准,包含自动读表系统、氢能与燃料电池、风力发电、太阳光电、电动车辆、智能家庭及信息安全等方面,评估筛选及构建检测验证平台。
(4)持续进行自动读表通信界面相关标准研究与草案研拟、先进电度表计量检测技术研究等,包括自动读表系统、氢能与燃料电池、风力发电、太阳光电、电动车辆、信息安全等皆有标准草案在进行,以补强智能电网相关标准及构建检测能量。
7.智能电网环境建设
(1)审视现行电业相关规范,改革现行需量反应制度,包括传统控制型(直接负载控制及可停电力等)需量反应制度、评估市场型(需求竞标、紧急型等)需量反应制度。
(2)审视现行电价制度,包括合理反映供电成本确保电业正常发展、评估多样化电价制度(时间电价、紧急高峰电价、即时电价及高峰时间电价回馈等),进而推动具节电诱因之电价制度,以提高用户节能意愿。
(3)推动用户节能管理制度,研究及建构吸引业界参与的商业模式。如发展与推广住宅能源管理系统、商业能源管理系统及工业能源管理系统,以提高节能减碳效益。
(4)人才培育,如结合大专院校设置智能电网研究中心培育技术及相关人才,并配合智能电网的构建,结合地方政府推动一般民众相关知识的教育宣传。
二、推进智能电网建设的规划安全架构[2]
1.防火墙的配置
为保护智能电网免遭外部攻击,最有效的措施就是分别在智能电网系统中设置防火墙,通过设置有效的安全策略,做到对智能电网系统的访问控制。不改变原来网络拓扑结构,且保证通讯速度不受较大影响,可以配置使用基于状态检测包过滤技术上的流过滤技术的防火墙――硬件防火墙系统。
2.资料加密系统
各端点可能有大量的资料,除了要在资料传输上保证通道的安全外,也应对信息内容本身加密。在智能电网系统中,威胁最大的其实还是来自于内部,因为威胁来源位于系统内部,窃取或其他恶意行为要容易很多,进而系统受到入侵的可能性将更大。因此,直接对信息内容加密是最有效的办法,可采用高强度的加密技术对资料内容进行加密,进一步保证信息保密性等安全性要求。然而需要注意的是,在电力行业的计算机系统中,有很多资料必须要有实时性,传输时间必须低于规范要求,若是采用公开密钥加密系统,虽然防御强度非常高,但复杂度也较高,运算处理的时间相对较长,可能无法符合规范要求。因此要有所取舍,才能够达到网络安全的要求。
3.防止地址转换协议系统
基本预防或是阻挡地址转换协议攻击的构思有一个简单又有效的方法去预防地址转换协议攻击,就是将地址转换协议的缓存区状态设成静态。该方法的缺点为:不能在动态环境中工作;当网络管理者在部署整个网络时,这对网络管理者来说将变得很难处理。为此,可以采用思科高端交换器技术,将IEC61850网络拓扑加入具有文献技术的高端交换器中。这样虽然成本较高,但能减轻管理人员的负担,而对于外置入侵侦测系统也能有很好的保护。
4.入侵侦测系统
智能电网系统的可用性要求非常重要,但阻断攻击与分散式攻击难以预防,因此需要建立一套完善的入侵侦测系统,力求在最短的时间内发现异常流量行为,并即刻做出防护措施。另外,入侵侦测系统除了可以达到侦测分散式与阻断式攻击之外,也能侦测蠕虫病毒、系统漏洞、应用程序漏洞等,还可以支持位置转换协议等各项弱点与攻击的预防。
5.信息传输加密产品的配置
为了保护数据信息从发起端到接收端传输过程的安全性,在每一级网络配备的防火墙系统与边界路由器之间配备网络层加密机。由于网络层加密设备可以实现网关到网关的加密与解密,因此,在每个有重要传输数据的网点只需配备一台网络层加密机。利用加密技术以及安全认证机制,保护信息在网络上传输的机密性、真实性、完整性及可靠性。具体应包括如下内容:高加密强度的安全隧道,认证通信双方的身份,实现基于应用的访问控制;有详细的日志和审计记录,对所处理的每一次通信或服务都可以进行详细记录;提供穿越防火墙的VPN应用模式,可以直连的方式把通过认证的数据直接传送到主机的应用程序;可以与第三方认证产品集成,提供更强的身份认证和访问控制功能。
三、智能电网建设成效的评价体系
1.智能变电站试点项目专项评价指标体系
智能变电站试点工程技术性评价指标以《智能变电站技术导则》为基础,主要技术指标涵盖互动性、全面性、先进性等方面。互动性指标包括信息标准化、配置标准化、功能互动等指标;全面性指标包含辅助设备与优化措施等指标;先进性指标包含智能设备、过程层同步对时、易操作性、易维护性等评价指标。
2.配电自动化试点项目专项评价指标体系
配电自动化试点工程评价技术性指标主要依据《配电网技术导则》《配电自动化技术导则》等标准提出,包含安全性、互动性、优质性、先进性等指标。其中,安全性指标主要包括配电网网架结构的安全可靠性、配电自动化系统设备的安全可靠性等;互动性指标主要考虑信息互联的标准性,反映配电自动化系统与其他系统的信息交互能力,包括与上一级调度自动化系统交互能力、与生产管理系统交互能力、与电网GIS平台交互能力、与营销管理信息系统交互能力、与95598系统交互能力;优质性指标主要反映用户供电质量;先进性指标主要包括配电自动化设备的覆盖率、配电网高级应用等。
3.用电信息采集系统试点项目专项评价指标体系
用电信息采集系统试点工程技术性评价指标主要根据《电力用户用电信息采集系统功能规范》《电力用户用电信息采集系统管理规范》等标准提出,具体包括可靠性、安全性和先进性等指标。其中,可靠性指标包含主站系统可靠性、终端可靠性以及通信信道可靠性等;安全性指标主要是指系统设计是否遵循《电力系统二次安全防护总体方案》《电力系统二次安全防护规定》等要求,通过信息内外网、公网通信、主站侧、终端侧、智能电表五个层次体现;先进性指标主要包括信息传输响应时间、数据库查询响应时间和信息交互等指标。
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一、智能配用电网通信系统作用
电能从产生到消费主要经过发电、输电、变电、配电、用电五个环节,配用电网处于电网的末端,实现电能的分配,供用户使用。
智能配用电网通信系统是电力通信网的重要组成部分,是电力通信骨干网的延伸。其中智能配电网通信系统主要承载配电自动化、电能质量监测、配电运行监控以及接入配电网的分布式电源监控等业务;智能用电网通信系统主要承载用电信息采集、自助缴费终端、智能家居等业务。
二、智能配用电网通信技术分析
智能配用电网通信主要采用光纤通信、电力线载波通信、无线通信等多种通信技术,为智能配用电网检测、控制、互动等业务提供了安全可靠的通信保证。
(一)光纤通信技术
应用于电力通信系统的光纤组网技术主要有工业以太网和xPON技术(EPON、GPON等)。工业以太网技术成熟,但易受外界干扰,维护成本高,不具有抗多点失效性,不适用于大规模终端接入应用。EPON(以太网无源光网络)是一种采用点到多点结构的单纤数据双向传输的光纤通信技术。EPON系统具有成本低、高带宽、支持多种业务、满足不同QOS要求的优点。
(二)电力线载波通信技术
电力线通信是电力系统所特有的通信方式,主要指利用电力线作为传输媒质进行数据传输的一种通信方式。根据电力线缆的电压等级不同分为高压、中压、低压电力线通信,根据调制频带和带宽的不同分为宽带技术和窄带技术。采用电力线通信技术组建配电通信网,无需考虑线路建设投资,具有建设成本低、路由合理,专网方式运行安全性高等优点。缺点是由于传输频带受限,传输容量相对较小,限制了电力线通信方式在配用电通信领域的应用,目前电力线通信是配用电通信网的一种补充通信方式。
(三)无线通信技术
无线通信技术分按照建设属性可分为运营商公网与电力无线专网。电力无线专网主要包括WiMax、TD一TLE等。运营商公网具有投资费用低、建设方便、维护简单等优点,但公网核心传输网和互联网是相通的,安全性不能满足电力要求,通信速率和实时性也不能得到保证。电力无线专网安全性、实时性和可靠性高,能纳入综合网管系统,但具有建设成本高,运维压力大等缺点。
(四)无线传感器网络技术
无线传感器网络(WSN)利用微功率无线技术,由大量微型无线传感器节点组成的自组织分布式网络智能系统。优点是组网灵活,密度高、功耗低,网络节点间可自组织通信,但也存在带宽低、传输距离短等缺点。
(五)网络安全技术
融合了多种通信技术、承载了多种业务和遍布互联的配电通信网是一个开放的网络,大量的终端设备可以随时要求接入这个网络,网络的安全性和数据的保密性是应用中的关键内容,可以从应用层、网络层、物理层入手设置认证加密过滤技术,提出完整的解决方案。利用安全测试评估技术、安全存储技术、主动实施防护技术、网络安全事件监控技术、恶意代码防范与应急响应技术、数据备份与可生存技术、可信计算平台技术和网络安全管理与统一威胁管理(unified threat management,UTM)技术,为配电通信网的安全提供保障措施。
三、智能电网的配用电通信网模型建立
(一)高级配电自动化系统
1、基于以太网技术的高级配电自动化业务系统
配电自动化系统是配电网的重要业务,实现现场配电终端和主站的业务数据交互。早期的配网通信多采用专线的形式,通信协议采用诸如CDT、Polling 串行通信协议,线路资源利用率很低。当前的数字化变电站网络在向着IEC 61850、IEC 61968、IEC 61970 通信协议演进,目前基本实现站层级的Internet 标准。
建立基于以太网技术的高级配电自动化业务系统是新时期自动化业务实现的有效方式。经过大量的建设实践和交换式以太网技术仿真,证明在网络设备30%负载的情况下,网络的实时性和可靠性是最好的。推广IEC 60870-5-104 在配电网中的应用能满足自动化业务的实时性、通道带宽、通信节点数量、新型配电业务等需求,有效实现基于以太网的配电自动化和调度自动化综合管理功能。
2、基于 PLC+WiMAX 智能电网终端接入方案
这个方案采用 PLC和 WiMAX混合组网。配电终端采用 PLC作为通信方式,主要提供远程抄表服务;在小区配电变压器处设置 WiMAX 终端作为控制终端,它接入PLC 传送的配电终端信息,同时提供配电变压器监控、负荷控制等功能;根据覆盖范围在城市内设置一定数量的WiMAX 基站接入 WiMAX 终端,构成配电控制分中心;WiMAX 基站通过光纤接入核心网,通往配电网控制中心。
这个方案的主要优点是建网速度快、成本低、可靠性好。数量最多的配电终端采用成本低廉的 PLC方式,虽然传输速率较低,但足够完成远程抄表的任务;控制终端层采用 WiMAX 终端接入,其通信通道独立于电力线,具有高可靠、易维护的优点,而且较高的传输速率足以支持配电变压器监控;由于WiMAX 终端架设于小区配电变压器处,通信环境优良且可以安装大功率天线,通过数量不多的基站就能够提供全覆盖,从而降低成本。这个方案的主要缺点是宽带受到PLC 的限制,不能提供互联网接入、视频语音传输等增值服务。
(二)用电负荷管理系统
用户电量采集业务朝着全自动化、全预付费、全覆盖的方向发展。目前电能采集方式较为典型的是采用通用无线分组业务(general packet radioservice,GPRS)网络。这种方式采用带有GPRS 模块的集中器汇集局部区域的用电信息,经电信专网接入电力公司主站。集中器下行采用采集器读取电表数据,通信网络简单;问题是GPRS 设备在线率低、不能实现实时电价和及时响应用户侧需求,同时网络租赁费用高。
解决用电负荷管理业务的有效方式是建立基于TCP/IP 的以太网通信专网,连接用电信息管理主站与各个电力用户终端(如专变采集终端、公变采集终端、厂站采集终端、小区集中器、分布式电源和充电站计量终端);本地通信采用RS-485总线、载波、无线传感器网络(wireless sensornetwork,WSN)等连接到各种电力用户终端表计。
(三)用能服务网络
用能服务网络是实现用户用电需求定制、多种用能策略、多样化服务等的业务网络。网络承载的业务包括语音、视频、数据业务,带宽需求很大,需要宽带的通信技术和基于TCP/IP 技术的网络方式。
用电服务网络可以利用电力通信网和公共互联网,用户需求经公共互联网上传至电力服务网站,定制的服务经由电力通信网传输至用户的表计和用户终端。
(四)视频/环境辅助监测网络
视频监控系统在配电网中有广泛的应用,例如无人值守变电站的监视、重要开关设备的监视、现场维修安全监视、事故抢修现场分析等。电力公司监控中心可以对所有的变电站视频信息统一管理,进行图像的显示、录像、回放、管理等。
参考文献
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智能电网,即电网的智能化,也被形象地称为“电网2.0”,是在集成、高速、双向通信网络基础上,通过先进的分布式数据传输、计算和控制技术,实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全目标的电力传输网络。电力能源是国家的支柱能源,在国民经济建设中发挥着重要作用。随着我国经济社会的飞速发展,传统的电力网络及控制体系已经难以适应当前现实,智能电网已经成为我国电网建设的主流方向。
2智能配电网概述
对整个智能电网而言,智能配电网是关键的组成部分,智能配电网是指对先进控制技术、测量传感技术、信息通信技术以及计算机网络技术等进行有效融合,通过配电网高级自动化技术的运用,使这些先进技术在智能化的配电终端和开关设备上得以实现,并充分利用各种可视化软件的高级应用功能以及电网架构双向通信网络的物理支持,对再生能源的分布式发电单元进行及时有效控制,以不断激发电力用户参与电网互动的积极性,从而在配电网运行时对其进行高效监测、控制与保护。不断优化配电网性能,提高其可靠性与安全性,确保我国电力的稳定供应,同时不断完善相应的附加服务。
3智能电网建设的关键技术
3.1电网分析决策共性技术
电网的数字化进程将带来海量的数据源,为电网的科学分析决策提供了数据基础。前三个专题通过一系列标准规范、广义的数据采集、信息集成和共享技术的研究,为电网的科学分析决策奠定了坚实的基础。除此以外,还需要对电网的科学分析决策技术进行研究。本公司重点研究输电网降耗数据挖掘技术、可视化数据展现技术、智能预警和智能调度决策技术、配电网分析决策技术等。充分利用多元数据的潜在价值,揭示海量数据背后所蕴含的知识,一方面实现对整个电网生产流程的精细化管理和标准化建设,另一方面提高电网调度的智能化和科学决策水平,为构建坚强电网,提高电力系统运行的安全性和经济。
3.2分布式发电与智能微网技术
在我国能源结构中,煤炭、石油和天然气等不可再生资源占据比例很大,社会的发展不能只依靠这些不可再生资源,这也是可持续发展战略的要求。为解决该问题,可在合理的控制方式下对微网实行并网运行,在两种运行模式之间实现无缝转换,使得主电不再是电网供电的唯一途径。在电网并入DG后可有效激活电网的工作性能,而微网系统主要以DG作为物理基础。
3.3电网信息辨识及重构技术
研究信息准确性辨识技术,研究基于PMU量测的线路在线参数辨识技术;研究信息完整性辨识技术,一方面解决由于通信问题和采集数据不完备引起的信息不完整的问题,另一方面研究量测数据时滞处理技术,通过动态、静态和暂态信息的整合和互为补充以增强信息完备性;研究信息精简性辨识技术,对错误和杂乱的信息进行充分的辨识;研究对过去、现在和未来三类数据的重构技术和外部模型和信息的接入重构技术。
3.4配电网自愈控制
由于配电网自愈控制十分复杂,只有充分运用先进的数学和控制理论才能确保智能配电网自愈控制的实现,应建立配电网自动判别算法,以提高系统故障扰动区、异常脆弱区、正常运行区以及检修维护区的各项评价指标,如电能质量评价指标、性能稳定指标、用户服务评价指标、兼容评价指标、经济评价指标等。对存在的安全隐患进行评估并预测后果,可确保配电网运行更加可靠,具有更强的自愈控制能力,使得供电系统更加灵活互动、清洁环保、安全可靠,收到较好的经济效益。另外,为确保系统的自动检测和识别功能,应在配电终端设备设置故障检测,以满足电磁兼容性和户外工作环境的要求,除此以外,还应提供不间断电源以更好的支持通信方式和通信协议。配电网系统的拓扑结构灵活性强且可靠性高,配电终端设备和开关设备都具有遥控功能。
3.5智能变电站
智能配电具体包括配电自动化系统、配电SCADA系统、配电GIS系统、配电工作管理系统、停电管理系统以及配网管理高级应用系统等等。智能电表应具有双向通信计量、接通或开断等功能,能够为用户提供实时电价和用电等信息,并实现室内用电装置的负荷控制。供电企业在实时采集、有效监测、全面分析用户用电量及相关数据的基础上,对电力能源使用实行统一管理,科学安排发电计划,引导用户合理用电,最终实现馈线自动化、变电站自动化、配电调度、配电工作管理以及配电网络分析等功能。另外,可再生能源的研发以及大规模并网也会给智能电网建设带来一定影响。智能电网技术还应包括输送纳入调度甚至参与系统调节,电力电子、超导、大容量储能等先进的设备是提高输配电系统性能的重要技术支持。当前,我国智能电网仍处于初期研究阶段,需要相关部门及企业加大研发与建设力度,针对智能电网的特点及关键技术进行深入研究,为促进特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化、国民经济建设做出积极的贡献。
4智能电网建设的发展策略
4.1提高智能电网的技术创新
智能电网需要采用很多先进的技术来建设,但是需要根据我国目前在该方面的技术水平和电网发展的情况作为建设的依据。近些年来,发达国家大力发展智能电网,为我国智能电网的建设提供了大力经验,但是很多这些技术并不适用于我国的智能电网建设。所以,我国继续加大对智能电网建设技术的研究,创造适合我国电网建设的新技术。加大智能电网创新力度,不仅能够进一步促进我国电力行业的发展,而且还能够提升我国电力行业的国际地位。虽然近些年来我国对电力行业的垄断控制不断减小,但是我国智能电网技术严重滞后,需要我们结合我国发展现状来进行技术创新和开发核心技术。此外,我国在智能电网领域的高素质人才比较缺乏,这严重制约智能电网的发展,因此,我国需要重视人才的培养和引进,努力推动我国智能电网的发展。
4.2结合我国的实际制定智能电网目标
一般来说,智能电网的建设是一项涉及到多方面技术的复杂工程,需要考虑多方面因素,比如电网建设的地域因素和地区不同发展阶段对电力的需求等因素。所以,对一个地区的智能电网建设需要分阶段的开展,根据经济水平的大小来制定不同阶段的建设目标,这样不仅能够避免能源的浪费,而且可以使智能电网的建设与经济水平发展相协调。由此看来,智能电网的建设需要考虑众多因素,比如,电力用户的需求和电力分布等,从尽量将智能电网的建设科学化、规范化。
4.3智能电网技术标准的制定需要有前瞻性
具有一套完整的智能电网建设技术规范,不仅可以降低工程成本,还可以减少事故隐患的发生。我国对于智能电网建设的技术规范起步比较晚,各方面还不太成熟,需要进一步完善。一般来说,智能电网建设的技术规范需要经过大量的实验来严重其合理性。在不断地实验过程中,来发现问题,解决问题,从而使智能电网的建设标准体系不断完善。此外,在不断完善智能电网建设的技术标准外,还有进一步发展电网设备的制造工艺技术,这样可以保证智能电网具有良好的工作状态。智能电网的建设整合了电力行业、通信技术、信息技术等行业,在大力发展智能电网建设的同时,也要逐步发展相关技术的研究,从而更好的促进智能电网的建设。
5结束语
由此可见,智能供电系统的逐渐完善和改革将带领我国走进一个智能的电气时代,它自身所具备的种种优势和潜能也是其蓬勃发展的源泉。在新的时代背景下,大力改进智能供电系统中存在的不足,使其真正的实现智能监督并及时的解决电网输送过程中出现的问题,正是每个国人所期盼的。
作者:朱同信 单位:国网湖北省电力公司武汉市东西湖区供电公司
参考文献
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1.3风力发电技术当前在风力发电的市场上,主要采用的主流发电机组都是双向感应发电机与永磁同步发电机等设备。也就是说风力发电的过程中,可以根据风力转子励磁电流的频率、速度,有效地实现控制发电机组有功功率和无功功率额目的,利用让风力涡轮机的多级智能电网变速的特点,提高风能利用率,但是永磁同步发电机只能借助于全功率变频器才可以。因此我们说,在智能电网中运用风力发电技术,可以更好的利用自然资源与能力,节省更多的人力物力与财力,节能环保。
1.4太阳能发电技术太阳能发电也叫光伏发电,因为在智能电网中,太阳能经常使用一个光伏阵列或一个数字光伏模块和逆变器,蓄电池互连线,其是借助光伏阵列形成的。在光伏发电系统中,是基于一定的互连的当前值,因此在当前的调整中,在电池的帮助下,控制器对蓄电池组进行双向的充电和放电控制,实现智能电网的安全可靠运行稳定的电力供应。
1.5高压直流输电技术所谓的高压直流输电,是使用的稳定直流没有感抗,容抗也不工作,不同步问题,实现的。高压直流输电技术运用的远距离大公路的直流输电方式,这种方式在输电的过程中,电容量非常大,而且比较文星。尤其是在架空线路和电缆远距离输送传统电力,这种技术也同样适用于通信系统要求独立场合的连接。在智能电网中使用高压直流输电技术提高了电网的安全稳定性能。
2电力技术在智能电网建设活动中发挥作用
综上所述,电力技术在智能电网的建设中发挥了重要作用,在这一点上,总的来说是很容易的。电力技术在智能电网建设中的影响具体的来说不外乎一下几点:第一改善和提高电网运行水平和控制能力;第二满足用户对电能质量的需求,和改善电网服务质量;第三优化了电网资源配置能力;第四确保和提高电网互联的风能和太阳能系统容量;第五对大中型城市电网容量和电流的提高,有效促了信息社会的发展。
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目前,国内的电力发展正逐步由工业化向信息化转变,面对这样的发展趋势,为提高整体的能源利用率,同时也为了应对全球化的能源危机,智能电网将成为可持续发展的主推产业之一。智能电网技术结合了新的控制、信息和管理技术,实现了输配电到用户全过程的智能交流,科学地优化了电力的有效分配和利用。目前,大量的数据说明了电力的利用率较低,如美国的统计资料显示2007年电网的利用率仅有55%。面对电网系统出现的诸多问题,智能电网配网的自动化不是一个局部的解决方案,而将成为一种现代化、智能化电力网络的发展趋势。
2.智能电网配网自动化的技术现状
在一些发达国家,配网自动化的发展是显著的。从20世纪70-80年代开始,英国、美国、日本等国家已将电子自动控制技术引入电力配网系统,此阶段由于经济条件和计算机技术的制约,自动化技术的应用非常有限,但已经实现了远程监控、故障自动隔离和恢复供电、电压调控等功能的配网自动化技术。直至20世纪90年代初,依靠各方面成熟技术的支持,配网监控与管理得到了长远的发展,甚至有些国家已出现了各种各具特色的配网自动化商品,所涉及的著名电力系统设备制造商也层出不穷,如德国的西门子公司、美国的COOPER公司、英国的ABB公司、日本的东芝公司等等。
智能电网配网自动化在国内的发展主要是从20世纪90年代开始的。国内的配网自动化技术并不落后于国外的发展,尤其在馈线终端装置和通信技术方面具有更为先进的平台。但是,由于推广时间的限制,相比于国外配网自动化的发展,国内的发展还比较年轻,需要更多的资金的和技术支持。随着用户对供电需求的不断提高,完善配网自动化技术将成为智能电网的主要发展趋势。
3.智能电网配网自动化的技术优势
传统的配网方式缺乏对实时电网情况的相应,缺乏弹性,反应迟钝,无法进行实时、可配置、可重组的的操作,且自愈能力差、依赖性强,对客户的服务单一,缺乏信息的共享。虽然目前传统的配网方式在一些方面已得到改善,但因其信息的不全面和共享能力差的根本问题无法得到解决,故不能形成一个有机的整体,智能化程度较低。
与传统配网方式相比,智能电网配网自动化具有以下几点技术优势:
(1)良好的安全保障。配网自动化技术依靠了电子、通讯、计算机等技术的支持,能够更为有效的抵御外在的不稳定因素,保证了使用的安全性;
(2)自愈的能力。配网自动化技术对电网系统能够进行实时的监测,及时排除故障,纠正操作,同时保证用户的正常用电;
(3)较高的资源利用率。配网自动化通过对电网系统的实施监控,能够对电网中电力的配给进行及时调控,提高资源的利用率,优化了电流的分布,提高产业效益。另外,配网自动化能够对参与配电的设备情况进行反馈,调控设备的使用情况,提高设备的运行效率,同时也可对存在故障的设备及时检修,达到延长配网设备寿命的目的;
(4)完善的信息流通。智能电网配网自动化能够将配电网的运行和管理数据进行高度综合、深度集成,完善电力信息的通路,加强与用户间使用信息的交流,实现设备、检修、控电的管理信息化。
4.智能电网配网自动化系统实现的主要构成
目前,智能电网配网自动化系统一般采用分层分布式结构,即配电主站层和配电终端层,系统结构。各个层结构通过通讯介质进行信息交流,实现配网自动化的管理。
4.1 配网自动化主站层
配网主站层主要是从整体上对各配电子站进行监控,分析系统的运行情况、协调各层站间的关系,有效的监控配网自动化的实现状态。一般情况下,配网自动化主站层内部都是采用以太网进行高速传输,及时对各实时数据的更新和共享。配网自动化主站层由三个部分组成,分别为配电SCADA主站系统、配电故障诊断恢复和配网应用子系统DAS、配电AM/FM/GIS应用子系统DMS。配电SCADA主站系统主要负责信息数据的传输和存储;而配电故障诊断恢复和配网应用子系统DAS则是为了保证配网自动化系统在运行中,对配电故障和恢复进行联调测试,其中主要依据配网自动化装置的技术特点和整体方案进行控制;配电AM/FM/GIS应用子系统DMS主要用于应对更为复杂、分散的配电系统,实现综合管理水平的配电管理系统(DMS)。总而言之,配网自动化主站层就是以SCADA系统为基础平台,配合各种应用软件完成DA/DMS功能的系统管理与控制中心。
4.2 配网自动化终端层
配网自动化终端层主要负责对各种信息的采集、监控并执行控制命令,且在特殊情况下,能够实现智能化的电网结构重组功能。配网自动化终端层主要包括安装在柱上的FTU、配变上的TTU、以及开闭所、配电站、环网单元的FTU等。配网自动化终端层可以在进行不同层面执行不同的功能,也可用于协调不同层面的工作,更能够依据原有配电网的具体情况和自动化系统的特点,优化系统,达到各集散子系统的有效分配。
4.3 配网自动化实现的注意事项
作为一项系统工程,智能电网配网自动化存在部门多、投资大等具体问题,可见,对配网自动化系统进行有效规划显得极为重要。因此,在配网自动化的实现过程中,应注重制定详细的实施计划,整体规划,分批分项实施,与供电方进行内部信息的协调,且有效的调度原有的配网系统,实现整体的、统一的配网自动化。
篇9
1.1 有利于供电可靠性的提升
在县级智能电网自动化中,利用线路上自动化开关可减少停电时间,缩小停电范围,保证供电的稳定性和可靠性;在“手拉手”联络开关的作用下,可根据实际用电需求对负荷进行转移转带,并准确定位故障地点;智能电网中,主站具备监测功能,可对电网运行状况进行实时监测,及时发现和排除故障隐患。由此可以看出,智能电网具备供电稳定的优势,能够有效改善用户用电条件,提升配网供电能力,更好地满足生产、生活的用电需求。
1.2 有助于促进供电企业的发展
县级智能电网自动化的实行,可实现负荷的自动化调整,有利于减少电量损失和线损,降低电网损耗,保证电网运行的经济性。同时,智能电网运用先进的技术,进一步提升了电网的自动化控制水平,并且还可以降低维护费用,节约资金支出,有利于增强供电企业生产运行的稳定性,提高供电企业的经济效益。
1.3 能大幅度提高经济效益
通常情况下,停电会引起相应的电费损失,其计算公式如下:
在式(1)当中, 代表停电造成的损失(元/年); 代表平均损失1kWh电量折合人民币的价值,可以取20; 代表负荷功率(单位:kW); 代表断路器故障率(老式油开关的故障率设定为0.5次/km・年);L代表线路长度;t表示停电检修持续时间(取4h)。
以某县级配网中12km长的线路为例,其负荷为8000kW(假设平均分布)。实现智能配网自动化后,在10kV线路上加装3台自动重合器,使整条线路分为4个区段,每段的负荷功率为2000kW,自动重合器的应用使平均故障率降低到0.1次/(km・年),检修持续时间缩短至2h,设备故障断电或是检修停电均为某一段,长度为3m。未实施自动化前,该线路每年因停电造成的电费损失为3840000(元/年)。智能电网实现自动化后,该线路每年因停电造成的电费损失为24000(元/年),可降低电费损失381.6万元/年,由此所产生的经济效益非常巨大。
2 县级智能电网自动化建设的合理化建议
2.1 自动化建设的总体思路
在架空线路或混合线路的主干线上采取就地式馈线自动化建设,并将故障自动定位技术应用到架空线路或混合线路的第一级分支线上,实现近期建设目标,即通过就地式馈线自动化与故障自动化定位相配合,构建“二遥”综合系统;充分考虑基建配电网新建情况,或配电房、开关站的改造情况,在此基础上配套进行电网自动化改造,建设起“三遥”综合系统;对不在配电网改造计划范围内的开关站、配电房、电缆分接箱,以及纯电缆线路,可先应用故障自动定位技术,而后再逐步扩大自动化建设范围。
2.2 自动化的实现途径
(1)主站。县级配网自动化主站可以采用集中采集、分区应用的模式进行建设,该模式具体是指在地方供电局的调控中心内建设配电自动化主站,对辖区范围内所有配电设备的运行数据进行集中采集和处理。同时可在县供电公司建设远程工作站,对辖区范围内配电设备的运行状况进行实时监测。地方供电局的配网自动化可以就地式馈线自动化为主,主站可选择集成型主站,这样能够满足未来的发展需要,减少重复建设;软件根据简易型的原则进行配置,先实现故障快速定位功能,逐步实现馈线故障自动化处理、事故反演、网络重构等功能。(2)馈线自动化选型。就地馈线自动化较为常用的方式有两种,一种是电压时间型,另一种是电压电流型,这两种类型的就地馈线自动化均适用于架空线路和混合线路,前者采用的是自动化负荷开关,能够实现对故障区段的快速隔离和非故障区段的快速复电,但在故障发生时,变电站出线断路器需要完成两次重合闸,并且要承受故障电流的冲击,这样容易对站内电气设备的运行造成影响;后者是在主干线上设置分段断路器,其不仅能够减少变电站出线断路器的跳闸次数,从而降低对站内电气设备运行的影响,同时还能使故障停电范围缩小,有助于确保线路的供电可靠性。通过两种方式的对比,建议在县级智能配网自动化的建设中,采用电压电流型就地馈线自动化。(3)故障自动化定位。根据馈线自动化开关布点,合理选择故障指示器的安装位置。在10kV线路中,可将自动化故障指示器分别设置在4个不同分支线上。若在线路T接处安装故障指示器,则应多设置一套指示器;选择主站架空线路中分支线路与主干线的连接处,设置一套自动化故障指示器;采用太阳能板和电池混合供电的方式,为故障指示器提供电源,满足通信终端工作的用电需要;在10m范围内,故障指示器可与一套通信终端实现无线通信,通过通信终端向主站上传送遥测信息。
3 结语
总之,在智能电网的发展进程中,配电网自动化是一个主流趋势,通过配网自动化的实现,不但能够使供电可靠性进一步提升,而且还能提高供电企业的经济效益,有利于促进企业稳定、持续发展。鉴于此,应当加快县级智能电网自动化的建设速度,提高县级电网的自动化水平,这对于促进县级电力事业的发展具有非常重要的现实意义。
参考文献:
[1] 颜志强.智能配电网与配电自动化的分析[J].科技创新与应用,2014(12):69-70.
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2智能电网建设中电力工程技术的应用对策
(1)质量优化技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用质量优化技术。在电力工程技术中,质量优化技术即对电能进行质量优化。在智能电网的建设中,各个指定对象的电能存在差异,对差异化的电能加以分级,并根据具体情况采用不同的评估方式,以实现质量的评定,继而提高质量优化的效果,形成了相对完整的质量优化系统。在智能电网建设的过程当中,需要结合用户端的具体情况,以选择匹配的用电接口,把用户评估与电能质量相结合,以实现质量优化技术的有效利用。在智能电网建设过程中,电力工程技术必须符合操作标准,以保证智能电网建设的高效运转。(2)柔流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用柔流输电技术。柔流输电技术的应用策略,即把先进的电子信息技术与电力技术等有机的结合起来,满足了电力工程技术与信息技术的双重标准,促进电力工程技术的进一步完善。经过专家的多次试验和研讨,柔流输电技术的应用有效地控制了交流电压的输电过程。柔流输电技术更好地作用于高压变电,为智能电网建设中电力工程技术的应用提供了电力来源。把电力工程技术应用于智能电网建设中,需要以清洁能源作为电能源头,以实现能源的高效利用。把控制技术与电力工程技术相结合,对智能电网中的运行装置加以分类控制,实现针对性的有效调节,以保证智能电网建设的稳定进行。此外,柔流输电技术的使用,有效地降低了供电过程中电能的损耗,提高了电网系统中线路传输电量的效率。(3)高压直流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用高压直流输电技术。目前,直流电广泛应用于智能电网的建设中,直流电的电流传输形式保证了供电设备的正常运行。在实际操作中,如果需要转换电流,可以采用控制换流器。控制环流器的使用,为高压直流输电技术的使用提供了设备支持。换流器核心功能的发挥依靠原件中的管段,进而提升了电力输送的效率。高压直流输电技术服务于近距离或远距离的直流传输,主要应用于远距离的输电工程中。(4)能源转换技术应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用能源转换技术。新能源为智能电网的建设提供了又一能量来源,有利于提高智能电网系统的运作效率。能源转换技术的使用,在为智能电网提供发展动力的同时,协调了电网运行与环境保护的关系。新能源的使用实现了智能电网建设中的低污染、低消耗,促进了社会的可持续发展,是现代化发展的必然要求。
3结束语
随着我国工业化建设的不断发展以及城市化进程的不断加快,我国社会的各个领域对电力的需求不断增加,这就需要电力系统提供更为安全、可靠电力供应。在智能电网建设的过程中应用电力工程技术,提高了电能的供应水平,适应了现代社会的发展需要。利用先进的科学技术,把电力工程技术更好地应用于智能电网的建设当中,促进了我国电力系统的高效运转,满足了我国电力行业的现代化发展需要。
作者:乔永祥 单位:国网山西省电力公司吕梁供电公司
参考文献:
[1]白亚峰.智能电网建设中电力工程技术的应用对策[J].科技风,2016(24):128.
[2]闫珺.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].低碳世界,2014(17):60-61.
篇11
1 智能电网的基本情况
在数字化台区建设之前,有必要对建设的背景做些解释,以便读者更清楚地理解。建设具有智能化效果的电网和台区,是根据现代化的技术、经济、科技等诸多因素的情况下得出的决策。从当前的情况看,处于起步阶段的箱式变电站以及台区电子设备的运用的局限性,使得在设计、运行和监控方面缺乏一定的数据支撑,没有足够的说服力。更为重要的是,在故障估计、供电数据以及规划上无法做到精细以及可靠有效,不能保证信度和效度是当前面临的重要问题。所以进行数字化的台区建设不仅是精细用电管理的要求,同时也是对智能电网建设的更高一级目标。[1]
1.1 智能电网的内容及其特点
所谓的智能电网,就是指把多种现代技术手段融合在一起的一种电网,其中包括传感测量的技术、信息通信技术、分析决策技术以及自动控制技术。技术只有与基础设施相结合才能体现出其价值,所以在智能电网中强调的是集成二字。对于智能电网,它具有一定的优越性,譬如可以做到提高资源的利用率,节约资源,符合现代的党和国家的方针、政策,又如它可以对负荷的分布和利用进行优化,促进经济与技术的良好持续发展。
对于智能电网的特点,首先提到的是它的安全性。由上述可知,智能电网是多方面知识的综合,所以它在恶劣的环境中具有一定的韧性。在较大片区的故障或者是严重的自然灾害又或者是极端的气候都能够相对稳定的供应电,确保电力系统的安全和控制停电的面积;其次是灵活性。智能电网能够适应各种发电方式,不管是集中式的还是分布式的;再次是恢复能力强,智能电网具有一定的分析能力、预警能力以及自我防御、诊断能力,能够对其中出现的问题进行综合分析。此外还有集成的特点,它是人和机器的桥梁,优化电网系统,又能整合电网信息,具备较为完善的考核评估指标体系。
1.2 智能电网的重点技术分析
智能电网指引着未来电力系统的发展,它是一项复杂且艰巨的工程。而对于智能电网来说,抓住了其核心技术或者说是重点技术,就能对其全面的理解提供更大的帮助。毋庸置疑,通信和信息技术是智能电网的重中之重。现在的用户需求随着技术的发展而发生了翻天覆地的变化,在通信上更加强调经济便捷。因此如果能够对电力发电、输送以及使用提供技术上的支持和理论上的研究,就能够促进目标的实现。例如分布式发电,它是适应特定用户的需求而提出来的。分布式发电的特点之一是其具有波动性,这是符合用户的现实情况。通信技术主要负责电网的智能化管理,信息间传递的桥梁,通信技术是建立通信系统的技术支持,它具有快速性和高度集成性,能够满足大范围的电能输送以及快速的信息处理。
2 智能电网数字化过程中存在的问题与对策
智能电网在运用过程中获得了一些成就,但是也存在一定的问题。西方发展国家对于智能电网的研究和应用比我国成熟。例如美国已经建立了智能电网信息的共享交流平台和信息库,它有助于技术研发,有利于形成技术优势和良性循环。除了美国的成就外,我国上海也在早期开始了智能电网的建设和研究工作,并且取得了一定的成果,比较有代表性的是上海的世博园电网系统。然而,正确认识我国的智能电网系统后发现,还是存在着许许多多不能忽视的问题。
2.1 低压台区存在的问题
低压台区目前存在着一些问题,例如负荷的频繁更替、全而不精、供电不稳定等问题,具体表现在:第一,无法全程监控低压配电图的实际运行情况,同时在数据收集方面比较原始,需要工作人员到达现场采集,所以难免会出现信息失真以及滞后等问题;[2]第二,低压配电网的大部分设备体积庞大但是使用时间很长,较为陈旧的装备使得电网系统的可靠性较低;第三,用户在对低压配电网需要负荷的各种标准中具有很大的决定性意义,例如其类别、性质、容量以及时间等等。但是用户的随意性很大,无法捕捉未来的用户需求,造成许多的智能电网负荷分布不够均匀,功率因数较低。
2.2 智能电网数字化台区建设的建议
由于低压台区存在着诸多方面的问题,如何把问题化解,就能对数字化台区的建设提供有效的帮助。“数字化”就是实现电子化、具体化和全面化。改造低压台区的电网系统,可以建设更多功能的远程监控管理系统,兼容能量管理系统和电力营销管理系统,对于各级监控中心,对于经济安全的配电网建设具有非常重要的作用。
数字化台区建设可以形象地分为两类,一类是智能化的一次设备,一类是网络化的二次设备,或者把它分成三层,即执行层、中继层以及主站层。执行层是电气设备的智能化部分,它连接着一次设备和二次设备,主要负责监测电力运行的电气量,包括其电压、电流和谐波分量以及有功功率和无功功率等;在线检测和统计运行设备的状态,例如其压力大小、温度多少以及工作状态如何;执行操作控制,包括电容投切控制、变压器油温控制以及隔离开关合分的控制等等。中继层的主要设备不仅包括采集器此类的物资,还包括监控设备。它负责的是对一次设备功能的保护,汇总执行层的数据,控制数据采集、运算,并对控制命令的优先次序进行管理。而主站层是数字化台区的远程主站系统。它根据数字电缆分支箱、数字箱式变电站以及数字式分相无共补偿柜等设备来采集和分析控制台区的电压、电压、谐波、温湿度等,对低压台区进行精细化管理,降低损失,建立起简陋的模型。
数字化台区建设是为了更大的使命而进行的。它在理论上具有以下几个方面的作用。首先表现在及时有效性上。因为数字化的台区的主要设备是配电变压器。这个设备具有监控终端设备的功能,它能够实时地采集到执行层和中继层的数据,及时监测,对异常事件进行警告,是记录数据变化的有力证据。配电变压器的终端监测设备可以实现对无线专网通信、有线通信等的通信功能;其次表现在数据共享性上。[3]例如数字化台区建设中必然会涉及到数字箱式变电站,这个变电站里面含有新型的断路器,它能够对所有的电力参数进行精确检测,显示和控制本地的和远程情况;最后,数字化台区的主站能够通过有线网或者GPRS通道来控制执行层的相关设备,并根据配电网的规模代销来选择配电子站与终端的规模,合理地配置信息系统。
3 结语
总之,我国对智能电网的数字化台区建设研究仍然处于初始阶段,比起发达的西方国家来说还有一定的差距,需要正确认识其优势与劣势,正视成就和缺陷,扬长避短,结合我国的特殊实际,重点发展配电网,加强控制系统和反馈系统,以便把损失和问题控制在最小的范围内。在可持续发展的社会环境中,电气工程的智能化发展是形势所趋,而智能电网的经济有效、安全可靠以及兼容并包的优势将对智能电网技术的越来越广泛使用提供了便利和帮助。
参考文献:
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社会经济的发展和科学技术的进步,促进了我国电力信息化的发展。在数字化和网络化的信息时代中,电网建设智能化的实现,有利于信息时代中经济发展对电力系统新的要求的实现。
1 智能电网概述
1.1 智能电网的定义
智能电网目前并没有统一的定义,但对智能电网的基本认识是:智能电网对电力用户在高峰时期的用电量进行优化,实现了即插即用的分布式电源并网运行,达到了电力资源的节能减排效果。智能电网在传统电网基础上,实现了电力系统的信息化和数字化,是传输电网的智能化升级,以对电力系统实施进一步优化,保证了电力系统的安全稳定运行,解决了分布式电源并网运行中的电力问题。
1.2 智能电网的特点
①及时性。智能电网可以对电网的实时运行状态进行监测,及时的预测、发现电力运行中出现的问题,迅速对问题的原因进行判断,及时消除安全故障或者安全隐患。当电力系统发生异常时,智能电网可以迅速的对人为破坏和自然扰动进行辨别,对攻击进行有效的防御,保证电力设备和电力工作人员的安全。智能电网可以对故障进行快速隔离和自我恢复,减少人工干预,避免发生大规模停电现象,提高了电力系统的可靠性运行。
②交互性。电网的运行需要电力用户的参与,智能电网实现了电力系统运行的交互性。结合电力用户的实时电价对用电模式进行调整,鼓励电力用户使用分布式电源,对剩余的电力进行出售,提高了电力资源的利用率。
③节能性。智能电网的即插即用分布式电源并网运行,缓解了用电压力,大量应用了风力发电和太阳能等可再生发电能源,降低了电力生产到消费环节的能源损耗,提高了电力能源的利用率。智能电网对电力资源的优化配置,增加了电力设备的传输容量,提高了电力设备的利用率,对电力成本进行了控制,实现了电力系统的正常运行。
2 信息时代智能电网的建设
2.1 用户侧智能电网的建设
用户侧智能电网包括智能电表和AMI两个部分,信息时代下智能电网的建设,包括对用户侧智能电网的建设,换一种说法也就是对智能电表和AMI的建设。
①智能电表。智能电网建设中的重要基础设备之一就是智能电表的建设,是很多智能电网建设的起动项目。在电力用户处的智能终端设备进行安装,包括信息数据的采集、电力用户设备的控制、电力系统的远程维护和升级等功能。在电力系统中对电力用量的实时监控,可以运用智能电表的连续通信功能进行,还可以当作需求管理侧的接口,实现实时的管理和操作。
②AMI。AMI包括智能电表、通信系统和电表数据管理系统,在智能电网中发挥着基础作用。AMI可以根据智能电表对不同通信设备进行应用,按照特定的电力需求和已经设定好的方法对电力用户的用电数据进行测量、收集和分析。电力用户的用电时间可以根据电力价格的变化进行调整,还可以通过分布式电源装置参与电力的削峰填谷,实现电力用户单一被动的消费者到电网运行控制的参与者的转变。
2.2 智能输电网络的建设
智能输电网络是进行电力传输的主要方式,影响了电力发电和用电的平衡供需,是电力系统安全运行的前提。现在我国的智能电网输电网络存在输电阻塞、损耗率高和维护不便等问题,改善这一现状,可以从以下方面进行:
①潮流控制技术。解决输电阻塞的一个行之有效的方法就是应用先进的潮流控制技术,先进的潮流控制技术实现了信息化技术的应用,例如高级的FACTS和HVDC设备,可以有效的对网络潮流进行控制。
②降低输电损耗。智能电网中输电网络中的一个重要的问题就是电力能源传输损耗,我国电力能源的传输损耗可以通过降低线路损耗和分摊网络损耗进行。我国现在的输电线路损耗率为7.18%,每年损失的电力能源大约为1 000亿kW・h,几乎是大亚湾核电站14 a的发电总量。有效的减少输电线路的损耗,可以通过特高压技术和超导高温技术实现,进行远距离的电能传播。利用智能的无功控制设备也可以实现减少输电线路损耗的目的。
③监测设备运行。智能电网的设备检测,应用由智能传感器组成的传感网络进行,可以实现输电网络的恢复。分布式传感器的作用在于对线路参数、杆塔的机械强度、架空线的垂度和温度、绝缘子的绝缘情况、电力线路的摆放和覆冰情况等进行测量。利用传感器监测输电运行设备状况和网络节点中的参数,对输电系统提前进行自动监测和分析,发挥继电保护的作用。
2.3 智能变电站的建设
①智能变电站的数字化。智能变电站的数字化平台,可以实现变电站的自动化运行,进行变电站信息的智能测量。自动化运行是变电站独立于控制中心和其它变电站的运行,可以进行不同变电站和控制中心的互相通信,保证变电站的元件和设备实现自动运行。智能变电站的数字化包括智能开关设备、宽频道、高准确性和较低的维护成本等特点,可以加快智能装置的开发和应用。
②智能变电站的信息化。智能变电站是具有独立的局域网和恢复能力的通信网络,需要一个平台对有线和无线的通线应用进行容纳,对数据的信息采集、监控系统和通信协议保持不间断性。利用智能传感器和智能控制对传统的一次回路进行替换,连接变电站层、间隔层和过程层,实现智能变电站的统一通信。
以全球定位系统为基础的PMU的试验成功,完成了电力系统的同步相量测量。在电力系统中有着广泛的应用,在智能电网中形成了WAMS。在高速通信网络中应用WAMS,可以在广域电网运行中对在线同步测量和相量数据进行汇总,提高电力系统运行的稳定性,为电力在线同步监测提供条件。远程终端单元不适合智能变电站的发展要求,应用PMU进行替换,通过GPS对变电站的测量参数进行统计和分析,才能提高变电站运行的可靠性和稳定性。在智能感应器或者智能测量单元中实现变电站信息数据的计算,可以减少通信的数据流量。智能变电站具有一定的数据管理作用,具有较高的可视化水平。
3 结 语
电网的智能化发展是对多种高级技术的应用,具有智能监测技术、智能仿真和高级计算技术等功能。智能监测技术可以提高系统实时数据、用户用电、可再生能源发电等信息的准确性,智能仿真和高级计算技术,可以对电力系统的运行状况进行准确的监测,对会发生的安全故障进行预测,实现对系统的运行和用户用电方式的优化。
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Key words: smart grid;net development;power marketing
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)34-0145-03
0 引言
智能电网是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现监测电网所有设备的状态、可控制电网所有设备的状态、完全自动化(可自适应并实现自愈)和系统综合优化平衡,从而实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标[1][2]。
从传统电网运行方式到智能电网的改革必然要求电力营销的变革与之相适应。多年以来,电力企业供不应求的“卖方市场”使得企业的电力营销观念是以生产为导向的,电力企业内部管理体系还没有完成从产品导向到需求导向的转变。在不断变化的市场中,电力企业为了完全适应当前市场经济发展的需要,必须调整自己的营销策略。
通过市场机制的智能电网,能够有效的实现生产电能到输变电传输以及到终端消费全过程每个环节的市场竞争。通过经济杠杆可以实现能源配置的优化以及达到节能减排和低碳环保的目的;通过价格信号则能够有效的平衡电力生产、输变电以及终端用户的消费行为。由于智能电网的框架、技术标准和配套政策等都处于探索初创阶段,因此,只能电网对于电力营销还不能产生积极的影响,只能结合智能电网的特性、未来发展趋势和分布式电源对传统电网的影响来进行探讨[3]。
1 网络化电力营销的基础条件
1.1 网络化电力营销必要性 网络营销是在互联网网络技术、现代通讯技术以及数字化媒体交互技术发展的基础上实现的现代化营销方式,它以国际互联网作为媒体并利用数字化的信息和网络媒体的交互性来辅助营销目标实现的一种新型的市场营销方式。网络营销与传统营销相比,有其独特的优势:有助于降低企业成本;网络营销有助于实现全程营销[4];网络营销有利于企业提高服务质量、效率和服务层次[5];网络营销有助于提高顾客购物效率,提高企业多渠道竞争能力;网络营销可以扩大企业的营销区域。通过科学的细化分解能源市场结构并增强电力营销技术的支持系统功能,并制定有效的网络化电力营销策略,是在智能电网与分布式电源发展的大趋势下构建只能电网下网络化的电力营销体系的基础。其必要性在于:
①在电力市场,目前还没有通过市场需求来调节电价,仍旧还是由政府强行指定的,属于计划性质的电价。因此,通过销售额不能够真实的反映电力企业的经营成本和经营状况。首先,供电公司要通过削峰填谷鼓励节能并制定合理的电价;其次,针对高科技企业、国有大型企业以及国家重点扶持的行业和居民等制定不同的用电使用价格。通过价格能很好的实现调整峰谷时段电量、节约能源以及促进能源使用合理化的目的。通过网络化电力营销平台能通过减少电力流通的中间环节发挥价格的杠杆作用,从而合理有效的调节供需双方的矛盾[6]。
②电力市场调研和分析是一项复杂和艰难的工作,需要大量的人力物力,而通过建设网络化电力营销体系,通过以信息网络技术、计算机技术为支撑的营销管理体系,形成管理、控制、查询、监督为一体的用电管理信息系统,通过网络化电力营销信息管理体系研究分析市场状况和制定优质营销策略,既节约了人力物力又提高了效率。
③服务质量是决定电能销售额高低的一个重要因素。电力营销策略实施的结果将受电力企业服务水平的直接影响。通过开展网络化电力营销除了能够有效提高供电公司的服务水平外,还能有效的树立以顾客为中心的服务理念。以网络化电力营销为窗口,实时测试供电质量、服务质量以及调查客户的满意度,同时对公司的形象和政策进行宣传,有效促进供电公司提高服务水平[7]。
电力营销技术系统大体可以分为客户服务技术支持系统、电力负荷管理系统、电力营销管理系统以及自动抄表系统等,通过建设先进的网络营销体系能够有效的实现上述各个系统之间的功能交叉,这不仅是构建和完善现代化电力市场营销体系的重要组成部分,更是电力营销向现代营销发展的必由之路。
1.2 网络化电力营销的优势 供电公司实行网络化电力营销,具备许多特殊的优势:
1.2.1 电力产品相对于一般商品属性之外又有它的特殊性。具体表现在不能储存性、具有广泛的使用性、生产与营销的同时发生性(产、供、销、用各环节必须在同一瞬间完成的特殊产品)、实物形态的无形性、具有明显的服务性。这些特殊性都有利于供电企业采取网上交易、差异电价等一系列网络营销模式取代传统的营销模式。相对于一般的商品网络营销,网络化电力营销具有以下优势:第一,除了不用考虑物流相关的配送速度、周转速率和物流成本等问题外,还能很好的发挥网络营销高效运行的优势;第二,智能电网通过双信道收集并传递信息,可以快速的将用户的信息实时反馈回发、输、配、售电的各个环节。由于统一协调了各环节之间的关系,从而促进电力行业向着以电力需求为导向的营销模式转变,并实现了电力供需平衡和电力资源的最优配置。
1.2.2 电力网络在通信互联通道方面的优势。电力网在电网、通信网、互联网和有效电视中的覆盖面积和用户人数都是最多的。根据国家合并电力网、电信网和有限电视网的政策,电视盒、机顶盒与宽带等通讯业务将逐渐对电力网络开放,电力行业与千家万户的网络交流将会变得更加便利。
1.2.3 能为用户提供更加便捷的服务、更高效的服务平台和提高用户的管理水平。传统的营销模式难以满足用户多样化的需求,而网络营销模式的出现和应用则改变了这一难题。供电公司利用网络营销平台可以上传公司的相关信息到公司主页上,同时用户还能在家查询并办理各种业务。由于此平台有效的解决了用户到营业厅时间和空间上的限制,从而最大限度的提高了客户的忠诚度。
1.2.4 通过网上宣传树立电力企业良好的社会形象。相对于传统的营销宣传方式,网站宣传更具有全天候、零距离以及动态双向开放等优势。在宣传企业服务和商品的同时,还能将公司服务合作的大型公益事业和绿色清洁能源等概念放到网上以提高企业形象。
2 网络化电力营销发展探讨
2.1 营销策略
2.1.1 为了满足客户的个性化与定制化需求,企业应当建立始终围绕客户为中心的网络营销理念。为了在电力网络市场通过公平竞争合作开拓电子市场,工序双载应在网络化电力营销平台上实施双向互动并对企业进行动态管理[8]。
2.1.2 加快建设网络基础设施以提高网络运营质量。网络化电力营销的基础是具备完善的网络设施,因此,电力公司在加快建设网络的同时还要维持网络安全,以形成高效的营销平台的网络支持系统。
2.1.3 为了实现经济效益和社会效益的高度统一,应当制定以客户为中心的营销策略,制定的新策略在以客户需求为导向的同时不断的提高客户的满意度和忠诚度。
2.1.4 增强供电公司网络营销人员力量,提高人力资源管理水平。为了确保网络电力营销的顺利进行,必须打造一支高层次、高素质的网络化营销专业队伍,因此,除了对外引进优秀人才外,还应当加强对内部员工的培训。供电公司应当在高度信息化的信息革命中抓住机遇,积极的推进营销模式向着网络化方向转变。此外,通过互联网与信息交互技术充分认识营销平台对企业发展的必要性,抓住难得的智能电网跨越式发展的机会,大力发展网络化电力营销。
2.2 价格体系
智能电网的技术发展为网络化电力营销的发展提供了机遇。当分布式电源发出的电能满足电网并网条件时,通过完善的价格体系,在电力营销平台上与用户达成交易意向,完成交易过程,通过智能电网的先进技术设备,自动完成分布式电源的竞价上网。
电力发电单位能够通过建立网络化电力营销平台获得更多的获益机会。通过此平台,由于改变了过去发电上网的定价机制并形成了市场的自由竞争,因此,分布式电源与大电厂具有了同样的市场地位,在降低电价和合理避峰的同时,也达到了有效利用资源和环保的目的。
2.3 计量体系
在网络营销模式中,计量体系的核心是智能电表。除了要求其具有基本的计量功能外,还应当具有阶梯电价、预付费功能、事件记录及上报、数据采集存储、费率和时段、本地通信、远程通信以及数据采集存储、变成等功能。电力用户与电网公司交互的门户由智能电表与显示终端构成,通过智能电表—显示终端—只能插座间的通信网络,用户能够通过互联网、手机等方式实现对家用电器的远程监控。
由于在智能电网下,高级计量架构的网络营销体系能够有效的完成电能的自动计量、电力制定以及分布式电源并网监控等采集信息,从而为电力营销的双向交互提供了数据支持。智能用电最核心、最关键以及最基础的组成部分就是高级计量架构,为了实现营销业务的智能化和营销管理的现代化,应当利用高级量测、高效控制、高速通信以及快速储能等技术建立强有力的营销技术支持平台和双向互动平台。通过构建电网与客户信息流、能量流以及业务流实时双向互动的新型供电用电管理,可有效提高供电的质量和服务水平。积极构建高级计量架构,可以充分满足智能电网下智能用电对技术先进性、经济高效性以及服务多样性、灵活互动型和友好开放性的要求,是为构建坚强智能电网的重要支柱,不仅是实现坚强智能电网各项功能的基础和物理载体,更是建设坚强智能电网的着力点和落脚点。随着AMI的建设和发展,通过构建一体化的信息平台和营销业务支持平台,必然会打破过去传统的营销模式,由于为电网公司管理体制和运营机制创新提供了技术支撑和契机,从而促进了营销业务向现代化管理方向迈进。
2.4 信息系统
电力营销管理信息系统通过利用现代计算机网络技术和通信技术,为用户提供了迅速快捷的服务,不仅形成了上级电力公司到各下级分公司营销的业务处理能力,更为电力营销提供了科学的可靠的依据[9]。随着电力营销系统缺点的日益明显,以及大量未来分布式电源和电动汽车的介入,对电力营销系统来讲是一个巨大的考验。主要缺点表现为:不能及时准确的实现营销状况的分析和决策;不统一的信息化标准;资源整合度不够而存在大量的信息孤岛;技术平台、客户服务制度和业务流程的不一致性,难以实现集中管理。
电力营销系统应当采用扁平化、标准化的管理模式解决上述问题和弊端。为了实现业务处理的透明化,数据格式、业务流程、应用服务以及软硬件平台的标准化,应将应用处理集中于上层管理中心。通过流程化作业思想、扁平化管理、整体市场营销策略的设计理念,采用客户需求、业务员需求、管理需求、决策需求的层次化设计,促进电力营销系统的数据高度集中、业务高度统一、完全网络化运营,适应智能电网的发展需求。
随着智能电网的发展和三网统一的融合,电网上的每一个设备,都可作为独立的单元,在电力网络内进行实时信息交互。目前的信息管理缺乏统一协调,各系统缺少系统级交互,信息的实时性和有效性不能保证,实现网络化电力营销之后,可以整合这些系统,形成一个有机的整体,供电公司能够迅捷准确的获取电力用户的实时数据信息,进行电力市场运营分析决策。
2.5 电力需求侧管理
降低高峰负荷增长,减小峰谷差并提高供电企业和用电客户供用电的效率,是电力需求侧管理的目的。电力需求侧管理和电力营销之间是相辅相成,协调发展的,并不是矛盾对立的。电力需求侧管理,对于供电企业而言可以削减高峰时段电网调峰的压力和增强调节峰谷的能力,从而提高了机组发电效率和电网输送能力,同时由于改善了电网的负荷特性而提高了电力系统的安全稳定与经济性。对于用电客户而言,则能够节约用电,降低成本。
为了促进电力需求侧管理和电力营销的协调发展,应当通过需求侧引导电网与电力用户的双向实行互动以建立符合响应机制以调节电力的供需平衡。主要途径包括:
①建立面向客户的完整营销服务体系,真正做到以客户为中心,在帮助客户规划用电方案的同时推广新技术以及智能节能型用电设备。此外,通过引导企业合理分配和控制负荷,及时帮助用户解决用电过程中用电不合理以及成本高等问题,从而提高用电的管理水平。
②充分发挥电力市场中价格杠杆的作用。通过为用户提供灵活多样的营销方案,激励用户根据自身符合情况和生产周期安排及时响应供电公司的需求侧调节,通过平衡电力供需缺口使得电力互动营销成为可能。由此不仅提高了电力企业设备的使用效率,更提高了电能质量和用电客户的满意率。
③通过多种宣传方式引导客户建立节约用电以及科学用电的意识,教会客户平衡用电节约成本的方法,引导客户合理消费以增加电力消费在能源消费终端市场的占有率。通过细分客户,找出对平衡供电影响较大的用电胡克,重点分析并采取措施,以“共赢”为目的实施特色服务。
分布式电源并网给供电公司后,给电力营销带来了巨大的改变。分布式电源的并网使得双向供需成为可能,通过合理的调配电厂、分布式电源以及储能设备等,不仅有效的变革了传统单向的供电模式,还通过集中管控潜在的营销可控资源,在实现市场实时互动和能源供需平衡的电力经营和资源最佳分布的营销模式[10]的同时,还兼顾了电力运营、用户需求以及社会效益等多方需求。
2.6 终端用户
用户在网络化电子营销模式下具有双重身份,不仅是现在电力用户,更是将来的分布式电源的发电者。对绿色可再生能源最好的检释为,既是消费者,又是生产者,这也充分体现了智能电网的优势[11]。
3 结语
智能电网概念的提出为电力营销创造了巨大发展空间,网络化电力营销是在智能电网背景下对电力营销全方位的研究、理论构建及技术研发,其关键问题,体现在电力用户与电网的互动上,改变了用户在传统电力交易中的角色,提供了用户参与电力市场竞争的平台和宏观电力市场调控手段,同时加强电力营销体系建设几个关键技术的研究,加强电力营销技术和基础设施的支撑与完善。智能电网下网络化电力营销的发展,在更好的为用户提供服务的同时,必能有效的提高电力营销的水平,扩大电力营销的市场。
参考文献:
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