时间:2022-03-18 08:07:13
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1.1保障充换电设施及时接入
标准第4.1条规定,配电网发展应考虑充换电设施的发展与建设的需求,合理满足电动汽车接入及充电负荷增长的要求,有利于促进电动汽车的应用与发展。目前,我国电动汽车仍处于发展初期,充换电设施所提供服务的便捷性,对拓展电动汽车市场具有十分重要的促进作用。电网企业一方面要履行企业责任,从电网供需角度满足用户的充电需求,另一方面要承担社会责任,从国家战略角度推动电动汽车的应用。标准第4.2条规定,充换电设施接入电网所需线路走廊、地下通道、变/配电站址等供电设施用地应纳入城乡发展规划,与配电网规划相协调。充换电设施已经成为保障城市交通运输系统顺畅运转的重要基础设施之一,其建设用地被纳入城市总体规划统筹进行考虑。因此,要求充换电设施布局规划及其接入系统的电网规划应同步开展,协调衔接,落实并保障充换电设施接入系统工程的用地需求,从源头上避免城市土地资源紧张导致的工程落地困难。
1.2保障充换电设施可靠用电
标准第4.3条规定,充换电设施接入电网应充分考虑接入点的供电能力,便于电源线路的引入,保障电网安全和电动汽车的电能供给。研究表明,电动汽车的大量应用,将带来系统峰谷差增大、电压骤降、谐波污染等多方面的问题,充换电设施的接入首先要从供电电源着手,从电网的基础条件上满足充换电设施的用电需求,并提供合格的电能质量。标准第4.4条规定,当充换电设施建设在规划实施配电自动化的地区,接入设备应满足配电自动化技术相关标准要求。配电自动化是通过安装在一次设备上的自动化终端装置实现对配电网运行的监测和控制,通过对故障判断、隔离和修复的快速响应,提高配电网供电可靠性,改善电能质量。以二次系统的丰富和建设为拓展手段,有计划地对充换电设施配套的电网工程实施配电自动化建设与改造,充分保证充电用电的可靠性和安全性。
1.3满足电动汽车双向互动要求
标准第4.5条规定,当充换电设施具有与电网双向交换电能的功能时,应符合Q/GDW1738《配电网规划设计技术导则》关于电源接入的相关标准要求。随着电池价格的降低和循环寿命的延长,动力电池可以作为分布式储能单元向电网输送电能,发挥削峰填谷的调节作用。当电动汽车反向送电时,应遵循以下原则:1)应对充换电设施接入的配电线路载流量、变压器容量进行校核,并对接入的母线、线路、开关等进行短路电流和热稳定校核。2)在满足供电安全的条件下,接入单条线路的送电总容量不应超过线路的允许容量;接入本级配电网的送电总容量不应超过上一级变压器的额定容量以及上一级线路的允许容量。3)具有双向交换电能的充换电设施接入后,配电线路的短路电流不应超过该电压等级的短路电流限定值,否则应重新选择接入点。4)具有双向交换电能充换电设施接入点应安装易操作、可闭锁、具有明显开断点、带接地功能、可开断故障电流的开断设备。5)具有向电网输送电能的充换电设施,其向电网注入的直流分量不应超过其交流定值的0.5%。
2技术原则
2.1电压等级选择
标准第5.1条规定,充换电设施所选择的标称电压应符合国家标准GB/T156《标准电压》的要求。供电电压等级应根据充换电设施的负荷,经过技术经济比较后确定。当供电半径超过本级电压规定时,应采用高一级电压供电。标准特别强调了要根据充换电设施的负荷选定供电电压等级,负荷范围按照导线的安全载流能力,并考虑一定裕度予以确定。如单相220V的240mm2的铜缆,最大供电负荷不超过11kW,因此单台充电机按10kW控制;三相380V供电负荷,参照《国家电网公司业扩供电方案编制导则》的要求,按接入单台充电机不超过100kW考虑,允许多台充电机同时接入。对于站内布置的直流充电机,380V线路也允许120kW的充电设备接入。供电半径的校核,除了要考虑线路载流能力外,还要结合线路功率损耗、电压损失等情况综合确定,并按照国标GB/T12325《电能质量供电电压允许偏差》的要求进行控制。1)10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的±7%。2)220V单相供电电压允许偏差为标称电压的–7%与10%。
2.2用户等级选择
标准第5.2条规定,具有重大政治、经济、安全意义的充换电站,或中断供电将对公共交通造成较大影响或影响重要单位的正常工作的充换电站,可作为二级重要用户,其他可作为普通用户。标准明确规定充换电设施要按照用户重要性分级,即按照充换电设施对供电可靠性的要求以及中断供电造成的危害程度,分为二级重要电力用户和普通用户(标准第5.4.3条规定属于二级重要用户的充换电设施宜采用双回路供电;第5.4.4条规定属于一般用户的充换电设施可采用单回线路供电)。区别于按照负荷重要性分级的思路,按照用户重要性分级具有以下两方面的优势:1)界定清晰,便于管理。对电网侧,将充换电设施视为一个用电客户,整体考虑其对供电可靠性的要求,并按照用户对供电安全的要求制定供电方案,由电网公司组织方案的论证与编制;对充换电设施,可以再对内部的电机用电、照明用电等细化负荷等级,确定具体的供电方案,该供电方案可由充换电设施投资建设方组织具有设计资质的单位进行编制。2)符合实际,便于操作。本条款的原则性较强,按照用户等级,便于从政治、经济、交通等层面考虑,允许充换电设施投资建设方提出双回路供电申请,与电网公司就技术、经济等问题协商解决,能够满足未来一定时期内充换电设施的发展要求;如按照负荷等级,则必须要求充换电设施内部有二级及以上的负荷才能申请双回路供电,操作的弹性较差。需要注意的是,划分为二级重要电力用户的充换电设施,应进行必要的论证分析,确保满足本条款要求。
2.3接入点选择
标准第5.3.1条规定,220V充电设备,宜接入低压配电箱;380V充电设备,宜接入低压线路或配电变压器的低压母线。标准第5.3.2条规定,接入10kV的充换电设施,容量小于3000kVA宜接入公用电网10kV线路或接入环网柜、电缆分支箱等,容量大于3000kVA的充换电设施宜专线接入。标准采用“宜”的口吻给出充换电设施的建议接入点,不强制执行,220/380V针对充电机,10kV针对充电站。国家标准规定的交流充电机额定电压为220V,额定电流16/32A,额定充电功率3.5/7kW;直流充电机额定电压380V,额定电流一般不超过250A,额定充电功率有40kW、80kW、120kW等几种。标准明确规定:专线接入的充换电设施,其容量应超过3000kVA。专线接入的优势在于便于容量的管理与控制,有利于提高电网运行的安全,但占用电网10kV间隔资源,因此标准对专线的使用没有做强制规定。但对于快速充电站,考虑到充电时间短,充电功率的冲击特性强等特点,标准的编制说明别强调容量大于3000kVA的快速充电设施,要采用专线接入。
2.4供电电源
标准第5.4.1条规定,充换电设施供电电源点应具备足够的供电能力,提供合格的电能质量,并标准第5.4.2条规定,供电电源点应根据城市地形、地貌和道路规划选择,路径应短捷顺直,避免近电远供、交叉迂回。这两项条款,分别从电源点的质量性能和空间布局的角度,规定了电源点确定的一般原则。一方面,电源点要能够满足充换电设施的用电需求,按照充换电设施的远景设计容量,选择上级电源,同时能够提供合格的电压、频率等电能质量;另一方面,要求结合地理环境,就近选择,减少与道路或其他线路的交叉,为充换电设施供电线路的安全运行、良好维护奠定基础。
2.5无功补偿及设备选型
标准第5.5.1—5.5.4条规定了充电设施无功补偿的要求,充换电设施的本质为用电客户,其无功补偿遵循用户无功补偿的规定配置即可。即按照“同步设计、同步施工、同步投运、同步达标”的原则规划和建设,接入10kV电网的充电设施功率因数应不低于0.95,非车载充电机功率因数应不低于0.9,不能满足要求的应安装就地无功补偿装置。标准第5.6.1条规定,充换电设施接入的供电线路、变/配电设备选择应满足Q/GDW1738《配电网规划设计技术导则》的有关要求。即供电线路应有较强的适应性,导线截面宜综合充换电设施远期规划容量、线路全寿命周期一次选定。220/380V线路原则上不宜超过400m,10kV供电半径原则上不宜超过5km,超出范围的应核定末端电压质量。标准第5.6.5条特别强调,负荷大于100kW的充换电设施,宜采用专用配电变压器供电。本条款主要针对分散式充电桩,采用专用配电变压器,将充电负荷与其他用电负荷分离,有利于无功补偿配置及谐波治理。
2.6电能质量
标准第6.1.1—6.1.2条规定,充换电设施接入公共连接点谐波电压的限值(相电压)要求应符合GB/T14549《电能质量公用电网谐波》规定,注入公共连接点的谐波电流允许值应符合GB/T14549规定。标准第6.3条规定,充换电设施接入公共电网,公共连接点的三相不平衡度应满足国标GB/T15543《电能质量三相电压不平衡》规定的限制,由各充换电设施引起的公共连接点三相电压不平衡度不应超过1.3%,短时不超过2.6%。充电机是一类典型的电子型AC/DC电能转换设备,其内部的电力电子元件在工作中会产生大量的谐波,因此要求严格控制充换电设施产生的谐波电压和谐波电流,满足国家标准的有关规定。此外,对于低压220V接入的充电设备,要特别注意保证三相平衡。
3典型应用
某城市的充换电站工程建设规模如表4所示。充电部分站区内设置乘用车快充车位2个(配置2台40kW直流充电机)和慢充车位4个(配置4台7kW交流充电机),远景预留大巴车车位2个(配置2台100kW直流充电机)。换电部分内置乘用车换电工位1个,配置2个电池转运仓、2个移动充电仓(含40台3.5kW分箱充电机)、40箱标准电池箱以及一台手动电池运转小车,本期设计换电能力40车次/日。按照《规范》要求,3.5kW和7kW交流充电机选用低压220V供电,40kW和100kW直流充电机选用低压380V供电。该充换电站建设于次要交通干线,按照普通用户设计,采用单回10kV线路供电,供电电源取110kV变电站A的10kV出线。站内供电系统的主变容量一期为400kVA,二期为800kVA,故不选用专线接入。0.4kV一期按单母线建设,二期按单母线分段接线建设。由于城市主要采用10kV电缆供电,充换电站由环网柜(电缆分支箱)接入系统,因此,一期建设采用集中补偿的方式,在低压母线安装一台100kVA(380V,150A)的有源滤波器对无功功率和谐波进行综合补偿。二期需对每条低压母线分别进行补偿。
4结论
网络中的信息浩瀚如大海,信息的呈现方式也多种多样,文字、音视频等。人们在运用网络的时候,可以根据自己的喜好或者实际需要,获取所需要的信息形式。由于网络信息具有多样性的特征,这使得人们在获取信息的过程中,更加具有主观性,既可以获取音频类资料,还可以获取视频类资料,还可以通过网络搜索文字、图片等资料,当然这些网络中的信息除了单独地呈现形式外,还可以实现综合形式的呈现。比如在文字的后面配有视频,更加形象直观地让用户阅览信息。
2数字电子技术在网络中的重要程度
随着经济水平的不断发展,随着网络技术的不断发展,人们与网络之间的联系也愈加紧密,数字网络技术的产生和发展,可以说极大地推动了网络的发展,也提升了网络与用户之间的关系。
2.1数字电子技术可以使信号处理更加方便
数字信号是运用数字电子技术的载体来实现的,与其他信号相比,数字信号具有很多优势,它能够抵制其他干扰性的信号,信号的传输没有其他杂音出现,还能通过一些手段实现信号的加密处理,同时数字信号不容易丢失,在传输的过程中可以实现存储,数字电子技术产生的数字信号,还可以使的数字信号的接收装置变得更加细小,甚至可以仅仅通过一个比手指甲盖还小的装置就可以实现数字信号的存储和转换。二进制代码是数字通信和计算机网络共同采用的代码,这种一致性使得计算机和数字信号能够很顺利地进行联网。
2.2数字电子技术推动了集成电路的形成
随着数字电子技术在网络中的不断应用,数字信号应运而生。与传统信号相比,数字信号的安全性能更加强大,外界信号对数字信号的扰动能力较差,在数字信号的传输过程中,可以有效地保障数字信号的质量,还能实现超长距离的信号传输。另外由于数字电子技术的应用和发展,数字信号在传输的过程中,为了强化其安全性,还可以通过加密的方式来保障数字信号的安全性能。数字电子技术在网络中的应用,还可以推动集成电路的形成,使信号的传输和存贮、转换更加微型化。
3数字电子技术在网络中的应用
数字信号的产生和应用,可以看成是数字电子技术在网络中应用的起源。数字信号超强的信息处理能力和传输能力,也在一定程度上推动了网络的发展。
3.1数字电子技术可以使网络中的信号数字化
信号的数字化需要进行抽样、量化和编码等关键步骤。信号的抽样就是指将以前连续的模拟信号进行分离处理,然后通过随机选择的方式,通常是遵循一定的时间规律来将抽取出来的信号进行序列化处理,进而代替原先连续的模拟信号。信号的量化是指将数字信号中幅度相似的值来取代原先连续性的模拟信号,与信号的抽样相比,信号的量化也是将连续性的模拟信号进行分离处理。信号的编码,是将模拟信号数字化的最后一个环节,信号的编码是建立在信号的抽样和量化的基础上,将量化后的模拟信号通过编码步骤,进而转换成二进制的数字信号。将模拟信号转换成数字信号,是数字电子技术在网络中的关键应用,极大的提升了网络信息的传输速度,也扩张了网络信息的传输途径,推动了网络的发展与应用。
3.2网络应用数字电子技术可以实现信号处理的能力
数字电子技术在网络中的应用,可以加大网络对信息的处理能力。网络借助数字电子技术可以有效的对数字信号的处理。将模拟信号进行编码处理后,将会变成离散的数字信号,数字信号具有传输快,受干扰性较低,信号失真少等特点,而且经过转换后的数字信号,在传输过程中还具有一定的安全性能,有助于网络对这些数字信号的处理能力,同时也加快了信号的传输效率,提升网络的运行速度,网络的运行速度提高了,不仅加快了网络的发展,也紧密了网络与用户之间的关系。
3.3数字电子技术有助于对网络信息的高效处理和传输
数字电子技术在网络中的应用,能够加速网络信息的处理能力和传输效率,网络信息在处理的过程中,应用数字电子技术能够加大信息的处理,实现对数字信息的规模化、集成化、快速化的处理。在信息传输过程中,应用数字电子技术可以提升信息传输的效率,数字信号具有抗干扰性和传输快等特征,特别是运用数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,更加有助于信号的传输。在信号检索方面,数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,一旦将信息处理完毕,还可以再次通过信号转换,从而实现将数字信号转换成模拟信号。信息通过数字信号的方式,或者信息运用数字信号的媒介,可以提升信息传输效率,还能有助于数字通信的发展。
4总结
1.1电力通信专网支撑智能电网信息传送信息通信、智能管理、采集控制是发展智能电网不可或缺的三大要素。电力通信专网中传输了大量的电网信息,生产自动化、电力营销业务、调度自动化、办公自动化等电网业务都需要依靠高速、实时、双向的信息通信,为电网的基础设施建设、先进工艺引进、智能设备应用创建出最优环境。随着国家电网公司建设“三集五大”体系目标的提出,为了提升电网的精细化、智能化管理与决策水平,信息与通信服务也逐渐向着一体化方向发展,与智能化的数据采集与控制系统相配合,为电网提供更加智能化的移动式服务。
1.2对传统电网的智能化改造需要信息技术智能电网发展本质就是新型能源的大量接入以及大量智能化设备的应用。在对传统电网的智能化改造中,信息技术发挥着重要的推动作用,智能电网、物联网、三网融合、数字家庭、智慧城市等概念,无一不与电力通信有着密切关系。传统的高频通信、电力载波通信已经逐渐被电力光纤通信所替代,电力通信向着数据实时性更高、网络更加稳定、体系更加完善的方向发展,电网数据将为更多领域提供支撑作用,形成规模效益。
1.3智能电网各项业务需要发展信息技术在智能电网发展中,包括电力生产部门、调度通信部门、行政部门、信息部门、电力营销部门在内的各个业务应用部门,都是由各类信息技术构架的电力信息通信网来进行信息传输,以光缆为代表的智能电网数据传输方式,经过PDH/SDH同步数字序列和同步技术,经过数据包交换后上送网络,最终进入应用业务层,为继电保护自动化系统、视频监控、行政电话、电网管理业务、电力ERP系统、电力营销自动化、远程抄表、负荷控制等业务服务。
2电力信息和通信技术推动智能电网建设
2.1电力一次网与通信网的两网融合电力一次网与通信网密不可分,随着智能电网推进,电力一次设备也在逐步智能化,大量智能断路器、智能开关等一次设备投入使用,数字化变电站的蓬勃发展,在简化了电力二次接线的同时,也使得变电站对通信系统的依赖性更加增强。大量的合并单元和级联装置的使用,以及IEC61850标准的推行,使得数字化变电站的信息化、自动化程度进一步增强,市场信息、电网信息、用户信息、网络通信在通信系统中传递,电网设备的数据获取、继电保护、电网控制业务都需要通信网络的支撑,进一步促进了电力一次网与通信网的两网融合。
2.2电网相关的增值业务随着各种特种光电复合缆技术的发展,电力光纤到户已经具备了一定的技术基础,智能电网下的光纤技术与电力线路相结合,有利于促进电力的业务网与信息网融合,实现资源共享与优势互补。一旦实现电力光纤到户,电信网、广播电视网、互联网能够融合发展,为电网提供多种增值服务,构建更加开放和共享的信息交互平台。通过电力光纤技术,实现智能电网与用户的实时双向互动,为用户的精细化用电、智能小区发展、阶梯电价定价、智能充电桩提供信息平台数据库,并可以更好的实现电力营销、电费征缴、用电信息通知、商业信息推广等、用电安全知识等服务,实现电网业务与电信、交通、物流、金融等信息的全面融合,以及“电力流、信息流、业务流”的互动。
2.3电力信息和通信技术在智能电网建设中的具体应用
2.3.1发电领域在发电领域,智能电网的重要特征就是新能源的接入和消纳,清洁能源接入电网后,必然对电网的电能质量、潮流计算、谐波成分等运行特性产生影响,必须要通过电力通信技术实现信息的采集和传输,实时传送遥测、遥控、遥调、遥信等信号。此外,新能源并网后,与传统电网的协同工作需要电力通信提供支撑作用,实现两网的无缝对接,新能源电站的继电保护和安全自动装置、调度自动化系统等关键电网安全管理业务必须具备两条相互独立的通信信道,以提高信息传送的安全性,同时有效的平抑并网波动,为新能源接入后电网的监测、运行、控制提供高速、稳定、可靠的通信平台。
2.3.2输电领域智能电网以特高压为骨干网架、交直流混联、各级电网协调发展,为了确保电能大容量、远距离、低损耗的电能传送,我国提出西电东送、建设“三华”同步电网等战略规划,我国的特高压交直流输电获得了大规模发展,特高压再造中国能源大动脉,我国已经成为世界上特高压输电电压等级最高的国家。在特高压输电的发展过程中,大量的新设备和新元件投入使用,电网的控制特性更加复杂,以电力电子元器件为例,为了提升特高压直流输电的灵活性,大量的晶闸管、无功控制、补偿器等元件投入使用,这些元件的接入环境更加复杂多变,对电网通信环境提出了更高的要求,高速发展的计算机和网络通信技术成为电网发展的关键技术,通过建立双向、实时、高速的通信系统,为智能电网发展提供更为广阔的发展空间。
2.3.3变电领域在变电领域,智能电网的特征集中体现在数字化变电站的建设,随着对传统电网的改造不断深入,我国新建的220kV及以上变电站均为数字化变电站,而数字化变电站的三个关键特征就是数字化一次设备、数字化二次设备和统一的IEC61850规约通讯平台,通过信息和通信技术实现对变电站的电气设备状态分析、电网调度管理、电能质量控制、精细用电管理。在数字化变电站中,所有的一次设备和二次设备之间的信息交互都通过通信网络来完成,以光纤通信取代了复杂的二次电缆接线,提升了信号传输效率,减少了二次接线工作量;通过合并单元和级联设备实现信号的高速传送,减少了通信误码率,并具有良好的抗干扰性能,稳定可靠的通信传输为数字化变电站的发展打下了坚实基础。此外,统一的IEC61850通信平台解决了电力设备间通信规约不一致、设备兼容性差等问题,实现了设备间统一的信息模型和通讯接口,提高了设备的互操作性。
2.3.4配电领域在配电领域,国家电网公司将投入大量资金用于配电网的升级和改造。智能配电网发展对通信技术的可靠性、可扩展性等都有着较高要求,由于配电网运行环境较为恶劣,运行设备和通信信道相对老旧,且电力通信网的组网方案相对缺乏,还面对规划不统一、信道不稳定、标准不规范等问题,通信环节已经成为智能配电网发展的瓶颈。目前采取多种通信技术相结合的方式来实现智能配电网的通信,通过光纤传输来实现配电网关键数据的传输,结合载波通信实现调度电话、远动信息、配电自动化、调度继电保护信息等。
2.3.5用电领域在用电领域,由于用电环节直接接入客户端,与用户用电舒适度密切相关,通信技术的使用主要体现在智能用电信息采集和智能小区用电等方面。根据国家电网公司发展规划,要实现电力客户用电信息采集的“全覆盖、全采集、全费控”,结合最新的计算机技术、智能量测技术、高速通信技术,实现用电环节的智能化。智能用电采集系统使用智能电能表完成对用电信息的实时采集与更新,结合高速通信技术上送电网企业,为阶梯电价制定、营销策略选择提供支撑,提升电网企业的线损分析水平,方便电网的电费统计、税费征缴、与电力用户的双向互动。智能小区是未来智能电网发展的趋势之一,智能小区支持新能源接入、电动汽车充电,还能够实现电力用户与电网的双向互动,参与电力营销策略制定,电力用户还能够主动参与电能的使用,根据浮动电价来自主选择削峰降耗,实现“分时电价、阶梯电价、全面预付费”的构想。
3结束语
1.1优化电网,确保用电安全可靠性
智能电网相对来说一个较为复杂的系统,环境、用户等对电网系统提出了不同层次的要求,也就需要电网在原有基础之上有更加的反应与适应能力,而电子电力技术应用到智能电网中表现最为突出了就是优化电网,在特定条件下能够满足环境、用户对电网系统提出的高层次要求。但是,就我国目前形势而言,在电网架构等方面掌握的技术同发达国家相比,我国还处在初级阶段,从某种意义上也就证明智能电网还有很大的发展空间,因此加大对电网的优化力度具有迫切性。立足整体,从全面出发,智能化和自动化是电网未来发展趋势,而电子电力技术应用到智能电网中也将成为一种必然趋势。
1.2应用电子电力技术占据的优势
能源问题是新形势下我国面临的又一突出问题,电力企业要想在激烈的竞争中立于不败之地,就必须依据自身实际情况制定出行之有效的开发研究智能电网计划,从而满足智能电网安全可靠运行的要求。电子电力技术应用到智能电网中能够有效缓解能源问题,为促进可再生能源的发展创造条件,最终实现节能减排的目的。值得一提的是,电子电力技术的应用是新形势下确保电网经济性、安全可靠性的重要技术。
2电子电力技术在智能电网中的应用
2.1电子电力技术在智能电网发电环节中的应用
伴随着社会的迅猛发展,能源问题是我国乃至世界共同关注的话题,也正是在这种情况下,我国电网行业才依据自身情况断进行创新和引进新技术,做到同风能发电、水能发电等清洁能源发电那样,要想根本性提升其能源利用效率,就必须在原有基础上改进发电技术,例如:可再生能源转换设备、能量转换设备等。以风能发电为例,为了达到风电机组变速运行的目的,应当采用双馈风电机组的定子直接接入到电网中的方式,这样就能够有效控制蓄电池组双向充放电,为系统平稳供电创造条件。
2.2电子电力技术在智能电网中高压直流输电技术的应用
纵观整个直流输电系统中,在输电环节中表现尤为明显,而输电环节又包括多个方面,可以将其简单的分为:高压直流输电、柔性直流输电和柔流输电,在无特殊情况下,在发电和用电这两个环节使用的都是交流电,进而对系统中各项参数能够有效控制,再者,将各种先进技术有效融合起来,可以利用特殊方式将大量清洁能源为电力系统所使用,在确保电网稳定性的同时,在各方面都得到保障的情况下降低电力损耗,进而提升电力系统输送电力能力。
2.3电子电力技术在智能电网变电环节中的应用
随着我国经济的迅猛发展,为传统变电站向数字变电站的转变创造了条件,实现了信息共享和交流,智能电网占据的优势也逐渐体现出来。智能化变电站是综合利用各项技术在原有数字变电站的基础上发展而来,智能化体现在多个方面:数字采集和展示、信息共享,从某种意义上来说提高了变电环节的安全可靠性,同时也节约了成本。例如:用微处理器和光电技术设计一次设备被检信号回路和操控驱动,使得变电站二次回路中可编程序能够代替传统继电器及其逻辑回路,为二次设备中常规的功能装置具有逻辑功能模块创造条件,从中也就不难看出智能电网的功能逐渐显现出来,为电力企业提升行业竞争力奠定坚实基础。
2.4电子电力技术在配电环节中的应用
在智能电网中明确显现出“用户电力技术”这一概念,它是以用户对电力安全可靠性和电能质量为理论依据,将电子电力技术和配电自动化技术两者有效结合起来,进而为用户提供高层次的电力供应技术,能够在最短时间内解决其出现的问题。当然,智能配电网并不是简单依据电子电力技术就能够完成,它需要依赖于先进传感测量技术,在特定条件下通过通讯网络等方式进行数据传输,在这个基础之上实时监视配电的全过程。配电过程中其最重要的目标便是提高电能质量,依据实际情况制定出科学合理的电能质量评估方法,确保用户质量和用电安全。
3结语
1、发电过程中的运用
电力工程技术得技术含量很高,它可以通过电子设备实现电能的转化和控制,大大降低电能的消耗和机电设备的损耗,极大的提高了发电机和机电设备的工作效率。当前,电力工程技术中还涌现出同步开断技术的智能开关、新型超高压输变电技术的高压直流输电、电气传动技术的高压变频等一大批高精尖技术。
2、电源领域的运用
不同用户,尤其是大用户往往采用不同的电子设备和电器元件,为了满足各类用户的用电需求,电力工程技术为接入智能电网的用户提供了个性化的电源供应,如直流电源、交流电源、恒定频率的交流电源等等。
3、输电过程中的运用
因为智能电网的运营需要具备电能质量高、电网工作状稳定的条件,而这些条件的满足需要电力工程技术中的谐波抑制技术和无功补偿技术作为支撑。随着电力工程技术的不断发展和智能电网建设的不断完善,大批适应智能电网发展需求的新型装置应运而生,比如超导无功补偿装置和薄型交流变换器。对于线路较长、输电容量较大的输电工程,一些国家通常采用直流电的输电方式。而我国则在此基础上,采用晶闸管变流装置来作为送电和受电两端的整流阀和逆变阀装置,对这些新技术和新设备的采用,极大的提高的电网输送的容量,同时在极端天气下还增强了输电网络的稳定性。这些装置技术含量高,有效地解决了电力输送过程中电网突然断电和电压的不稳定等现象,极大的提高了输电网络的可靠性。因此,高技术含量和高效率的电力工程技术和相关的配套装置是我国新型智能电网建设取得突破性发展的有力保障。
二、智能电网建设过程中电力工程技术的具体应用
1、电能质量优化技术
该技术在智能电网建设中的运用,需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上,对供用电的接口所具备的经济性能进行分析,从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系,并借助法律法规的不断完善,来促使智能电网的建设向经济且优质的方向发展。电能的质量优化技术的运用,具体涵盖了直流有源滤波器相关技术、自适应静止无功补偿技术、电气化铁道平衡供电技术、统一电能质量控制器以及连续调谐滤波器关键技术等。这些技术能够使得电能的质量大大提高,并且降低了其使用的成本,从而具有较大的运用市场。
2、高压直流输电技术
首先,线路造价低,节省电缆费用。其次,运行电能损耗小,传输节能效果显著。直流输电导线根数少,电阻发热损耗小,没有感抗和容抗的无功损耗,且传输功率的增加使单位损耗降低,大大提高了电力传输中的节能效果。最后,线路走廊窄,其节约的土地量是很可观的。除了经济性,直流输电调节速度快,运行可靠。在正常情况下能保证稳定输出,在事故情况下可实现紧急支援,因为直流输电可通过可控硅换流器快速调整功率、实现潮流翻转。此外,直流输电线路无电容充电电流,直流线路无电容充电电流,电压分布平稳,负载大小不发生电压异常不需并联电抗。
3、能源转换技术
目前国家下大力度整治空气污染物的排放,到2020年较2005年二氧化碳的排放量减少40%,而我国发电系统仍主要依赖于热力发电。因此大力开发和利用新型清洁能源,减少大气污染和温室效应,已成为衡量一个国家可持续发展的重要指标,通过使用先进技术进行能源的转换和高效利用已经成为了现代低碳经济能源利用的核心。目前,我国着重开发大规模电厂并网技术。电网未来的发展趋势应该是范围大、运行可靠的光伏发电技术等。但是,我国的能源转换技术和世界先进水平还有较高的差距。因此,我们要加大相关的技术和资金投入,进一步研发能源转换的核心技术。比如智能电网建设中能量转换技术的发展方向就是提高可再生能源的利用率和各种并网技术的效率等。
三、总结
1.1电力通信技术在输电领域的应用
在智能电网系统中输电系统也是不可缺少的,如今的输电系统已经彻底改变了传统输电模式,开始建设一批特高压电网骨干网架,可以在很大程度上满足电能输送,还可以降低电能损耗,进一步实现了电力系统的升级。而在建设特高压电网骨干网架的过程中,必须要强化输送能力和电网监控水平,这就要求将完善可靠的电力通信技术应用到智能电网的构建之中。这样不仅可以采用不同方式的接入机构,还可以在电网运行控制程度上得到提升,电力通讯技术的出现可以在电网继电保护和调度控制上起到很大的作用,可以确保各个模块之间的正常通信,实现信息共享。随着电力通讯技术的变革,越来越多的通讯功能开始应用到输电系统中,可以实现安全预警和可视化检测,这样就可以在很大程度上减少电网出现故障的几率。
1.2电力通信技术在变电领域的应用
在智能电网系统中变电系统也至关重要,电力通信技术在变电领域也得到了广泛应用,无论从组成机制上还是运行机制上都起到了不可或缺的作用,智能变电站想要实现电能转变、效率分析、电量统计就必须要采用电力通信技术,只有电力通信技术才能实现变电系统中的信息采集、测量、控制、保护等基本功能,同时电力通信技术的应用对于智能变电站运行和控制都提供了丰富的数据,这些数据可以对变电系统起到保护和协调作用,进一步提高变电站的工作效率。
1.3电力通信技术在配电领域的应用
配电系统是智能电网中最为重要的一个环节,可以将电能分配到千家万户,实现电能的使用,在这个过程中信息量十分庞大,配电系统必须必备很强的兼容性,这时也就少电力通讯技术起作用的时候了。电力通信技术在配电运行过程中将计算机软硬件设备和各种传感器设备进行协调,将电能变得更为优质,同时电力通信技术在配电网络出现故障时可以进行自动修复,抵御各种外来影响因素的破坏。
2当前我国电力通信技术在智能电网应用过程中存在的一些问题
2.1电网运行不够稳定
在电网运行过程中经常会出现电力系统不稳定的情况,这主要是由于受到了外来影响因素的干扰,但是在目前我国电力系统中电力运行不稳定已经成为普遍存在的问题,在电网正常运行时有很多因素会出现,这些因素的产生直接影响到电网功率高低,造成电网功率不平衡,而且目前没有办法将这些干扰因素彻底消除,唯一能做的就是在一定程度上抑制干扰程度。
2.2安全管理质量存在缺陷
由于智能电网在运行过程中需要高度的安全性,这时电力通信技术的存在就弥补了这一点,当智能电网出现电力故障时通信系统可以在一定程度上做出抵御,但是对于一些大型电力故障电力通讯系统还是无法进行控制,这时如果没有问题反馈系统就有可能造成更大的事故。当前我国电力系统在电力通信管理方面工作的质量还有待提高,甚至可以说是存在一些缺陷。首先在协同管理方面智能电网系统中的网络信息并不安全,很多情况下不能实现网络管理机制。其次是缺乏一个能够与实际情况相适应的科学合理的管理机制,在智能化电网的建设和发展过程中,我们一直在强调的都是电力通信技术创新和应用工作,而往往是忽略对相应管理措施的探索和研究,使得管理工作一直滞后于技术的发展,没有形成一个切实科学的管理办法和规章制度,导致在实际的管理和维护过程中对某些问题和隐患表现得束手无策,有时候甚至是只能任凭问题的发生和事故的扩大化。
2.3相关岗位人员能力素质还有待提高
1数字化技术在电信网络中的应用
数字化技术在电信网络中有着广泛的应用价值和前景,而在技术为主的发展市场上,电信网络的发展就不得不更加的依赖于技术性能的提高。从市场需求以及电信网络系统的发展来看,数字化是计算机、计算机软件的基础,信号处理技术中的数字滤波、编码、加密、解压缩等等都是基于数字化实现的。以通讯系统为例,数字化网络技术可以提供数字数据服务、将数字数据信息进行离散化处理,从而在所需的终端准备的传输、接受。具体而言,数字化技术在电信网络的发展中的应用主要体现在数据终端设备、通讯控制器、通讯信道以及信号转换器这几个主要的方面。在数据终端设备上,数字化技术使得用户能够通过电信网络准确的接收到所需的信息和数据,并通过网络中的专用数据输出设备将其呈现出来。而在通讯控制器中以及通讯信道中,数字化网络技术使得通信状态的连接、监控和拆除,并将多个数据终端设备的信息,并转换信息格式变得更为的简单便捷,而同时使得电话线路等模拟通信信道、专用数字通信信道、宽带电缆和光纤更为的高效的进行信号的传输。在转换器中,数字化技术主要是可以实现对数据的转换和信号的准确的传输,以ASI编码器为例,其实现了信号从模拟音频信号通过低通滤波器进行采样、量化等步骤得到可编码的离散信号,然后通过编码器进行编码工作从而形成数字码流的过程。在其中,ASI协议是目前正越来越多的应用于电视传输系统,其稳定性得到了更大的保障。而ASI则是一种使得连线简单、传输距离长、传输流可变换、传输速率稳定的传输方式,一般采用二进制的转换原理,根据接入系统的要求,选择性的输出数字信号流。
2电信网络数字化、智能化发展的趋势
随着社会的不断发展,我国的电信网络技术水平迅速的提高,而用户慢慢的对当下的电信网络的发展更为关注如何实现更高速、高品质的用户体验。在这样的社会背景下,电信网络数字化、智能化的发展趋势就逐渐提上了日程。如何让用户在电信网络中得到更多的满足。网络数字化、智能化可能就是其中的密钥。电信网络数字化、智能化的主要特点就是用户可识别、业务可区分、流量可调控以及网络可管理。同时在电信网络规范中统一一个较为完整的标准、然后根据用户的价值进行分类,实现对电信网络忙闲状态、管道资源动态智能的分配。同时通过用户价值原则以及公平服务原则对各个用户进行评估,提供更好的资源分配和服务。在这样的基础上如果能够实现整个电信网络数字化和智能化,那么将给每个用户带来极大的便捷,电信网络资源接入信道资源动态分配、用户资源共享的瓶颈将一去不复返,电信网络的投资效益面临的巨大挑战以及发展模式都将得到很好的解决,从而实现电信网络的高速、健康以及持续发展。
3结语
(一)管理的高效性
它能快速统计使用费用,以及辅助读者搜索资源。
(二)界面的友好性
计算机软件提供菜单和工具条双重操作。操作功能一目了然,软件在使用上能让大多数人接受,程序更是简单,注册、改密码、注销、查询余额等功能。
(三)可靠地安全设备
一旦设置了系统管理,系统维护员和收费员,它会进一步增加了系统的安全性。另外,要提示余额不足,系统要随之做出措施,自动关机,以防恶意透支的情况发生。
(四)设置的个性化
比如:在网上查找一些学校计划,国内外高校的一些信息,学术资料,图书的信息量,通过IE浏览器服务,下载或者打印文件等工作任务,也可以为自己量身配置系统,使得读者可以边学边欣赏。使读者既了解了信息,又提升了效率,所以读者应该更加知道图书馆电子阅览室存在的意义,在这激烈的竞争环境中,图书馆电子阅览室发挥着巨大的作用和影响力。
二、电子阅览室所具备的特点
(一)它储存能力强大
电子图书,是一种拥有各种各样的媒体、数字化信息资源丰富,可以给读者提供优质方便的信息服务,从而加快信息知识传播以及更新的速度。与此同时,进一步增加图书馆的馆藏量,从而降低购书的成本。它的发展是任何人无论在什么地方,都能搜索到信息,使得需求量呈上升趋势。
(二)各式各样的阅读信息
电子图书的信息能及时更新,使得新的知识信息能很好地加入到电子图书当中,馆藏电子信息需要大力宣传、,网上的信息需要整理和引导,为读者提供合理和便利的信息服务。
(三)达到资源共享
硬件设备的正常运行以及软件系统的维护与发展,目前已是电子阅览室所面临的两大前提,加强维修和检测及时总结读者造成的问题,尽快排除故障,改善和提高网络环境,为读者提供一个安全、通畅的网络环境。现如今随着Internet的兴起,在网络环境下的电子图书也越将受到人们的喜欢。我们可以利用网络,把本馆图书信息录入到Internet中,读者可以利用电子图书可以进行远距离高速传输的作用,从而很简单通过网络或许各种图书信息,再也不会有繁琐的借阅程序,不必遭受借书数量的限制,使得人们可以尽情的在网络环境下的电子图书中浏览信息和图书馆中的所有书籍。信息利用共享化的广度与深度是传统图书馆所无法相提并论的,从而达到真正意义上的资源共享。
三、电子阅览室遵循“以用户为中心”的客观规律,必须要具备丰富信息资源
随着现代社会的不断发展,科学技术的不段进步,计算机成为现代工作的主要工具,更是在图书馆的个各工作环节都是必不可少的,为了满足人们的需求,图书馆设置了的电子阅览室,电子阅览室也正是在人们对信息环境的需求中逐渐发展的。在迅速发展的市场经济背景下,信息是效益的前提,信息需求在学科专业方面呈现多样性和迫切性,电子阅览室应该对特定的用户提供针对性的信息。特别是信息网络的发展,用户获取信息的空间和途径不断拓展,当用户可以自由选择咨询服务机构和获取信息的手段时,那么图书馆电子阅览室的发展就会在一特定程序上被用户掌握在手中,既要把用户作为经营的出发点,又要作为归宿点。电子阅览室以“用户为中心”就要不断的围绕用户的需求并在用户的需求中不断的创新,更新,只要这样才能保证人们对电子阅览室的需求,保证电子阅览室的服务是永久的,同时随着信息需求的变化而不断变化,从而完善图书馆的功能。
四、电子阅览室对馆员素质的要求
实际设计工作中,初步设计可以不涉及主要设备的详细参数数据,在设计时间节点上基本是可控的。进入施工图设计阶段后,由于土建设计的部分图纸必须在电气提供相关图纸(如:平面定位和预埋件布置等)后才能实施,设计时间的逻辑关系受到主设备招标时间的制约。所以,施工图设计阶段常常出现滞后现象,滞后问题主要集中体现在土建专业图纸未能按业主要求的进度及时提供上。列举具体范例如下:
1.1126kVGIS设备
国网公司技术规范要求,GIS间隔宽度可为0.8~1.5mGIS间隔长度(不含汇控柜)为不大于6.0m(摘自国网物资采购标准及范本“126kV~550kV组合电器通用技术规范”P64)。根据以上描述,GIS设备没有唯一的外形尺寸。若确定中标厂家未确定,设备则无法准确定位,导致土建建筑结构承重梁位置无法确定,结构受力传递途径不清晰,无法进行结构计算。
1.2变压器
国网公司技术规范要求,主变基础采用条形基础,基础数量统一为两条,基础间距统一为2.04m,基础表面预埋钢板,变压器底座宜采用点焊方式固定在基础的预埋钢板上。主变基础周围设置储油池,油坑长、宽尺寸应比主变外廓尺寸每边大1m(摘自国网物资采购标准及范本“110kV变压器通用技术规范”P17)。根据以上描述及《110kV变电站工程创优设计图集》对主变基础的要求,虽可以设计通用的主变基础图,不过,国网通用技术规范没有对主变的外廓尺寸,110kV套管、35kV套管、10kV套管等具置做出规定,因此,若没确定中标厂家,则将会产生以下问题:(1)110kVGIS出线套管与主变110kV套管的连接可能会出现较大的倾斜度,无法满足风偏要求;(2)10kV主变进线开关柜与主变10kV套管的连接可能会出现较大的偏差而无法做成封闭式(户内GIS变电站);(3)主变中性点及10kV母线桥无法准确定位。
1.3电容器
国网公司技术规范要求,并联电容器装置(组装框架式),围栏尺寸宜满足以下要求:10kV,1000、2000、3000、3600、4000kvar为3.5m×5m;10kV,4800、5000、6000kvar为3.5m×6m;10kV,8000、10000kvar为3.5m×7m。围栏焊接在预埋钢板上,当围栏内安装有串联电抗器时,围栏不应成闭环回路,应由绝缘子或绝缘材料进行隔离,以免产生环流(摘自国网物资采购标准及范本“66kV-750kV变电站用并联电容器成套装置通用技术规范”P16)。根据以上描述,国网公司没有强制要求厂家要有统一的围栏尺寸(对应的容量),因此无法设计基础预埋图。且该变电站方案将电容器布置在综合楼二层,若没确定中标厂家,设备则无法准确定位,影响到土建工艺部分电缆沟道布置、基础预埋槽钢及一、二次电缆预埋管无法准确实施。
2节点时间参数的确定
分析了事项内容和其逻辑关系后,接下来考虑的是网络图各节点的时间参数确定。根据经验对每个专业设计时间进行估算,通过计划评审法(PERT)来确定各专业节点“最乐观估计时间”及“最悲观估计时间”。同时,我们也注意到主设备招标定标的不确定因素,电气布置图位置的提供是土建平面图出图的紧前工序,在土建设计时间参数上给予适度延长,并增加“平面草图”分部节点(即先采用常规设计,待主设备提资后进行设计修改),以满足业主方在土建开工场地平整时间上的需求,同时在管理上加强电气主设与土建主设及业主方的沟通,做好紧前紧后工序的有效衔接。
3网络图的绘制
确定了事项工序和节点时间参数后,就可以按照双代号网络图的绘制原则进行网络图的绘制,继而在此基础上确定出关键线路,并根据计划时间与关键路线工期进行比较,计算各专业设计节点的最早开始时间(ES)、最迟开始时间(LS)、最早结束时间(EF)、最迟结束时间(LF)、总时差(TF)和自由时差(FF),并对项目设计进行网络图优化。
4网络图优化
网络计划技术理论的运用,重点在于工效的提高及资源的节省,即在网络优化中达到项目“工期优化、费用优化、资源优化”的目的。
4.1工期优化
工期的优化是建立在对每个设计阶段(节点)都有设计周期要求,如果一个项目其中一个设计阶段的工期超出了预计的工期要求,就要通过调整(压缩)计算工期(关键活动)来实现,但前提是要保证关键活动被压缩后仍为关键活动。本例中作为乙方的设计单位必须按合同期限来调整设计工期。
4.2费用优化
费用优化是建立在业务承接的基础上来考虑的。对于工程设计而言,直接费用主要体现在人力成本(人工工资及加班费等)上。项目工期优化总工期的缩短,直接费用会上升、间接费用(设计管理费用等)会相应下降,这里就存在一个工期、直接费用与间接费用总体最优的问题——即总费用最小的最优工期。
4.3资源优化
在设计阶段主要体现在人力资源的调配与工期目标的关系上,理论上可以通过利用人力资源的有效调配,调整节点自由时差不为零的活动和改变该节点的开始时间以达到资源均衡来实现。实际工作中,因设计单位专业分工细密,个别专业设计人员有限,本例主要通过改变节点的开始时间来实现资源与工期目标的优化为主。
5过程管控
笔者注意到,设计阶段一些情况突变或因素的变化(如设备订货滞后、设备技术参数变动、线路路径变更等),都将导致设计进度计划的偏差和调整,所以,过程管控是网络计划顺利实施的关键,是通过组织、经济、技术、合同几方面措施来保证和围绕关键线路的运行,以确保工期的导向。定期(每周)召开各专业主设协调会,建立内部沟通机制,及时了解土建与电气各专业的设计进度,讨论实际工作中出现问题的解决方法,并及时进行设计网络计划的调整和偏差分析。在网络计划的调整中,如涉及到关键线路,需对网络图关健线路重新计算时间参数;如涉及非关键工作时差的调整,需注意非关键线路调整后是否影响到关键线路的时差。增减项目内容,可能会对原网络图产生影响,需注意增减项目相关事项的顺序和逻辑关系,应尽量不打乱整体而只调整局部。
6总结与分析