智能电网电力节能优化措施的深化应用

智能电网电力节能优化措施的深化应用

周亮

长沙有色冶金设计研究院有限公司 湖南省长沙市 410000

摘要：在我国经济发展由高速增长阶段过渡到调整巩固阶段，面对复杂的国内外经济局势，以及全球能源日益匮乏、环境污染日益严重的状况下，坚持发展“低能耗、低污染”为基础的“低碳模式”为我们提供了新的出路。低碳节能化势必要减少二氧化碳的排放量，而我国电力行业是国民经济中CO₂排放最大的部门，要进行节能减排、促进可持续发展，就要发挥好电力产业节能潜力。文中的研究，对我国电力行业产业结构、节能减排、低碳模型进行了分析，以期望找出电力低碳化发展影响因素与路径。

关键词：智能电网；电力节能；优化措施；深化应用

引言

供电公司自开始智能电网建设以来，在发电、输电、变电、配电、用电和调度等各个环节均进行了电力节能与优化设计的探索与研究。通过不懈努力取得了丰硕的成果，先后在智能移动变电站、配网自动化、电动汽车等方面取得了较好的成效，有力地促进了大连地区经济发展和社会的安全稳定。

1智能电网的可靠性分析

（1）电网可靠性的主要表现形式。在业内，供电可靠率是指在统计期间内为不计及由于系统电源不够而需要进行限电的状况，10kV配电网的供电可靠率是衡量测评10kV供电系统对电力用户连续供电能力的主要指标之一，其具体是指统计期间中10kV配电网对用户有效供电时间总小时数和统计期间小时数的比值。

（2）网络架构的可靠性分析。对整个支撑网络运行可靠性进行分析，智能电网运行可靠性直接关系着整个电力系统的运行成效。在分析电网网络系统的可靠性时，可以判读POS网络、OLT网络及主干光纤是否能持续、同步运作的性能指标。

（3）建设电网可靠性影响因素体系。我们可以将可靠性理解成智能电网运行阶段形成的高度抽象化指标之一，仅能从结果的视角出发去呈现出电网的可靠性程度，但其不能对电网可靠性保障性方案制定过程提供具体指导。应全面分析影响电网安稳运行的各种影响因素，这样才能量化可靠性的薄弱环节。

为达成如上目标，应科学规划电网停电类型、拓展细化的深度性，进行系统化总结分析，在此基础上建设完善的供电可靠性影响因素体系，进而为供电可靠性量化分析奠定扎实基础。

2智能电网电力节能优化措施的深化应用

2.1光伏与超级电容交直流一体化电源

光伏与超级电容交直流一体化电源，包括三相电源主回路、储能装置、光伏发电装置。其特征在于三相电源主回路的两相分别通过断路器交流负载电路连接，一相通过隔离开关、逆变器交流输入断路器、逆变器与交流负载电路连接。光伏发电装置的输出，通过隔离开关并接到三相电源主回路中隔离开关的输出端。其储能装置为超级电容装置，低压放电输出电路是由多级直流变换电路构成。装置采用移动变电站与光伏发电系统、超级电容器相结合，实现交直流输出一体化，保证供电的可靠性。

2.2合理选择变压器和节能设计方案

对于配电网来说，变压器是其重要组成部分，也是节能设计中最简单的环节。但是在实际运行中，由于各种原因，变压器的负荷和功率因数并不固定，而且在一定程度上会出现过载现象。因此，变压器的选择必须考虑其能承受的最大容量。从实用的角度来看，变压器容量不能太大或太小，过大会引起功率损失，过小会引起负荷损失。

2.3智能配电自动化终端

具有自描述能力的配电自动化终端采用通信单元DSP与配电综合单元DSP分开的模式，通信单元DSP可放在66kV变电站，可与30个配电综合单元DSP通信进行信息集中并上传配电主站及下传配电主站的控制命令，与配调主站的平均调试时间短，日常维护工作少。智能配电自动化终端的应用，大大减少了配电线路停电所造成的负荷损失及停电操作所带来的人身触电风险。

在智能移动变电站建设中首次采用超级电容器储能的交直流一体化电源作为移动变电站的主电源，提高了供电效能。创新采用光伏发电为移动变电站数字化系统提供备用电源，保证变电站二次系统的稳定运行，节能效果明显。移动变电站自动化系统采用三层设备、二级网络结构的方式实现了变电站的信息化、自动化、互动化及智能电气设备间的信息共享和互操作性。在移动变电站的设备布局和外观设计方面提高了设备的集成化水平，体积小、占地少、选址灵活，运行使用方便，缩短了移动变电站的部署时间，从根本上解决了大连电网区域内紧急和临时突增负荷时的供电需求，为地区电网的稳定运行提供了可靠的保障。

超级电容的储能特性在交直流一体化电源上的应用以及太阳能并网系统的接入应用，不仅在微电网中起到能量缓冲的作用，还能够提供短时供电，缓冲微电网中负荷波动、均衡微电源输出、改善微电网电能质量。随着地区经济发展对供电可靠性要求的不断提升，供电企业对可靠性好、体积小、机动性强、自动化程度高的智能移动变电站的需求也日趋增加。节能高效、智能化、信息化的移动变电站作为解决紧急供电和临时突增性负荷的集成化设备，在机动灵活、组建方便快捷等方面体现出巨大的优势，可为电网安全供电提供可靠保证。

2.4超级电容充放电

超级电容器无需特别的充电电路和控制放电电路，和传统的蓄电池相比，过充、过放都不会对其寿命构成负面影响。从环保的角度考虑，它是一种绿色能源。超级电容器可焊接，因而不存在接触不牢固等问题。超级电容器的工作温度范围大，为-40—65℃，而传统蓄电池的工作温度范围为-5—50℃。电容充电时具有限流功能，确保电容器不受冲击电流的损坏，保证电容的使用寿命。超级电容器具有50万次以上的循环充放电寿命，通过多级直流变换电源装置配置极低容量的超级电容器，就可满足智能变电站特别是移动智能变电站站用电源后备延时、智能断路器动作、后台监控等电源需求。当交流供电异常时，自动转到电容器对负载供电，并切除部分次要负载，保证重要负载正常工作。

2.5供电线路的节能选择与设计

第一，减小供电线路的半径。电力线半径与电网传输功率是分不开的，减小供电线路半径，有利于降低电能消耗，保证传输质量。第二，使用架空绝缘线，当前输电线路架设以架空绝缘导线为主。相对于传统的架线方式，架空绝缘线可以改善安全系统的性能，并能有效地解决断电等相关电路问题。该方法还可避免大范围停电，并且操作相对简单。

2.6推进发电行业开源与节流并重

首先倡导电力低碳化发展，不是对火力发电大力削减与抛弃，这非但不会促进电力行业长期发展，反而会制约电力可持续性。而是在保障社会的用电需求下，用其他新能源发电逐步替代，保证用电安全与持续性;其次，要减少发电行业能源损失率。提倡企业建立节能用电的组织机制，对企业通过奖惩措施进行激励。同时鼓励用户通过光伏发电等方式参与到电力低碳化建设中来。

结束语

电力节能优化措施的应用，开拓了新能源在智能电网建设中的应用范围，为电力节能提出了新的思路。它采用低碳环保的供电方式，使电能质量、供电可靠性及供电服务质量显著提升。同时，智能移动变电站及具有自描述能力的配电自动化终端的广泛应用可大幅提升电网信息化、自动化及互动化水平，促进电能可持续发展，为地区经济健康发展创造良好效益。

参考文献

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