分析智能臺區(qū)的節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)

彭銳

【摘 要】因受到全球氣候逐漸變暖帶來的影響，導(dǎo)致極端天氣經(jīng)常發(fā)生，而且各個國家對傳統(tǒng)高能耗的能源依賴性也在逐漸減少，對于電力建設(shè)而言，幾乎所有國家都朝著建設(shè)智能電網(wǎng)方面發(fā)展，中國也同樣如此。我國想要使智能電網(wǎng)的建設(shè)工作得以實(shí)現(xiàn)，就必須重視對智能臺區(qū)進(jìn)行建設(shè)，對智能臺區(qū)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究屬于新時期中國建設(shè)智能電網(wǎng)的一個要求，且其對促進(jìn)低碳環(huán)境影響下中國電力事業(yè)的變革及創(chuàng)新有重要影響。本文筆者根據(jù)實(shí)際的工作狀況及針對國內(nèi)智能電網(wǎng)事業(yè)中的智能臺區(qū)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行分析，以期促進(jìn)該技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智能臺區(qū) 節(jié)能 關(guān)鍵技術(shù)

1 前言

科技水平的不斷提升以及全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)越來越重視，致使我國電力事業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻，進(jìn)而提出智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略及目標(biāo)，到2020年建成骨干網(wǎng)架是特高壓的電網(wǎng)，且各級電網(wǎng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，將通信信息平臺當(dāng)作主要支撐，使電力事業(yè)實(shí)現(xiàn)互動化、自動化以及信息化，并將所有的電壓等級都覆蓋進(jìn)去，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流、信息流、電力流高度一體化的堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。對智能電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的一個重要支撐是構(gòu)建相應(yīng)的智能臺區(qū)，且節(jié)能技術(shù)是對環(huán)境惡化及能源危機(jī)進(jìn)行緩解的有效方法，在電力工作投資與建設(shè)過程必須重視。

2對智能臺區(qū)設(shè)備的重要性及監(jiān)測功能進(jìn)行分析

2.1建設(shè)智能臺區(qū)的重要性分析

所謂的智能臺區(qū)主要就是指改造已有臺區(qū)，讓其在生產(chǎn)管理方面達(dá)到信息化、操作上能夠達(dá)到自動化、發(fā)布信息方面實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的可視化、用戶管理方面達(dá)到互動化，且體現(xiàn)在用戶、資產(chǎn)、生產(chǎn)管理和服務(wù)等方面，進(jìn)而使臺區(qū)管理實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、科學(xué)化、智能化，降低人工干預(yù)。在我國，空氣中的碳源排放主要就是電力事業(yè)中排放出來的，在我國節(jié)能減排政策的引導(dǎo)下，研究、分析智能臺區(qū)中關(guān)鍵的節(jié)能技術(shù)能夠促進(jìn)電力行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而且國內(nèi)參照共同、存在一定區(qū)別責(zé)任的相關(guān)原則，承諾把一次能源中可再生的能源比重提升到 15%，到2020年GDP碳排放的強(qiáng)度與2005年相比下降40%到45%，而對智能臺區(qū)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究能夠促進(jìn)該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[1]。此外，因?yàn)橹悄芘_區(qū)系統(tǒng)具有一定的智能化特點(diǎn)，可以對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行有效的、科學(xué)的監(jiān)控，同時還可以根據(jù)具體生活、工作需求增加對智能臺區(qū)中所有節(jié)點(diǎn)電壓的調(diào)節(jié)、監(jiān)視、且實(shí)現(xiàn)對其功能的有效控制及監(jiān)視功率因素，對竊電問題進(jìn)行預(yù)防、發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中效率比較低及其它運(yùn)行中的問題，使整體智能臺區(qū)的供電可靠性得到保證、提升電能的整體質(zhì)量、以及達(dá)到節(jié)能、降損的目的。

2.2分析智能臺區(qū)設(shè)備的監(jiān)測功能

配電變壓器是智能臺區(qū)中最常見及最常用的設(shè)備之一，其近些年對變壓器設(shè)備的研究比較普遍，在一些常用配電變壓器中能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)的監(jiān)控，且可以及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)警潛在故障、問題，比如在變壓器的溫控系統(tǒng)中，如果溫度超過標(biāo)準(zhǔn)、超溫跳閘時其就會報(bào)警且輸出。同時在電纜監(jiān)測及應(yīng)功能方面，電纜在線監(jiān)測能夠預(yù)測電纜過熱而引發(fā)火災(zāi)的相關(guān)問題、且可以對電纜、電纜接頭過熱、老化、火災(zāi)等各種問題進(jìn)行辨別。另外，智能臺區(qū)設(shè)備可以對斷路器開關(guān)狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測，所謂的斷路器開關(guān)狀態(tài)是及時將監(jiān)測結(jié)果傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)中，而環(huán)境狀態(tài)則是包含了濕度監(jiān)控、溫度監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)及視頻監(jiān)控等。

3 分析智能臺區(qū)中關(guān)鍵的節(jié)能技術(shù)

3.1利用公變高端的負(fù)荷集成化技術(shù)管理來實(shí)現(xiàn)節(jié)能理念

在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，通過對智能臺區(qū)中公變高端的負(fù)荷集成化節(jié)能技術(shù)進(jìn)行有效利用，且是其在所有狀態(tài)之下都可以實(shí)現(xiàn)可靠、安全用電，進(jìn)而就可以使相應(yīng)的節(jié)能理念得以實(shí)現(xiàn)。而這通常是在建設(shè)智能電網(wǎng)時，建設(shè)人員針對一些高端用戶所使用的節(jié)能方法，其主要是通過使公變高端的負(fù)荷得以實(shí)現(xiàn)全面的集成化技術(shù)控制及管理來達(dá)到減少能耗的節(jié)能環(huán)保理念，且對用戶的用電安全進(jìn)行充分保障，是一種較好的節(jié)能措施[2]。在此類集成化控制技術(shù)中，其能夠更好的實(shí)現(xiàn)過載及短路保護(hù)、實(shí)現(xiàn)對缺相、斷零、單相高阻所企引起的電壓不平衡及電壓失穩(wěn)等情況的保護(hù)，進(jìn)而使用電的安全性及連續(xù)性、供電質(zhì)量得到充分保障，有效預(yù)防不平衡的負(fù)荷損耗、諧波負(fù)荷及沖擊負(fù)荷等損耗問題。此類控制技術(shù)主要是應(yīng)用在比較高端的電力客戶中，該技術(shù)的有效使用不但能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，而且還可以對用電安全進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，進(jìn)而在實(shí)際的生活中發(fā)揮積極作用。

3.2智能臺區(qū)中電力負(fù)荷的控制技術(shù)可以起到一定節(jié)能效果

在國家提出拉閘限電策略之后所提出的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)主要就是電力負(fù)荷的控制技術(shù)，該技術(shù)主要是針對用戶來實(shí)施限電政策，對用電量超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的用戶實(shí)施相應(yīng)的控制措施，且其還能夠在負(fù)荷高峰期實(shí)施短時中斷用戶供電、進(jìn)而使電力系統(tǒng)高峰負(fù)荷能夠相應(yīng)的降低，待過了高峰之后再恢復(fù)用電[3]。電力負(fù)荷控制技術(shù)主要是經(jīng)過智能臺區(qū)中設(shè)置的警告系數(shù)及浮動系數(shù)，且參照具體情況上傳到相應(yīng)的控制中心來實(shí)施智能調(diào)控，在我國的推行時間雖然比較長，但是伴隨科技水平不斷進(jìn)步，此項(xiàng)技術(shù)的改革創(chuàng)新空間同樣相對較大。在這種技術(shù)中，其是利用智能系統(tǒng)中的警告功能及自動控制功能，從控制基層用電量來達(dá)到節(jié)能效果。

3.3低壓配電系統(tǒng)中智能臺區(qū)技術(shù)改革及應(yīng)用

在低壓配電系統(tǒng)中，智能臺區(qū)的技術(shù)改革及應(yīng)用主要體現(xiàn)在來連續(xù)監(jiān)控電流及電壓的質(zhì)量以及表現(xiàn)在電壓閃變及跌落等問題上，而電流質(zhì)量是通過諧波問題來體現(xiàn)的。在這種技術(shù)應(yīng)用及革新方面，其不但能夠?qū)Τ杀具M(jìn)行有效的節(jié)約，而且還可以將每一個區(qū)域中的具體負(fù)載情況及時反應(yīng)出來，進(jìn)而實(shí)時對低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。此外，經(jīng)過合理的對智能停電、停役管理的技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃、對停電的具體范圍、時間進(jìn)行范圍，而且利用低壓、高端負(fù)荷群集及群優(yōu)化技術(shù)來調(diào)度及引導(dǎo)三相負(fù)荷平衡，能夠使電量使用的效率大大提升，同時還可以實(shí)現(xiàn)配電線路的無功補(bǔ)償及節(jié)能降損；而無功補(bǔ)償主要是包含：相間跨接的電容、負(fù)荷并聯(lián)的電容。在相間對合適的電容進(jìn)行跨接時，能夠使智能臺區(qū)中的功率因數(shù)得到提升，使電能損耗大大降低，且可以使智能臺區(qū)中供電設(shè)備的出力增加，進(jìn)而有效改善整體電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果[4]。

3.4對智能臺區(qū)中節(jié)能技術(shù)的損耗及統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析

智能臺區(qū)中損耗分析主要包括兩方面，就是智能臺區(qū)線損分析以及變損的分析，是實(shí)際的線損率和計(jì)劃的指標(biāo)值之間的差異值、負(fù)荷狀態(tài)不同的情況下對配變損耗進(jìn)行精確的計(jì)算；而統(tǒng)計(jì)分析是包含了上文中所說的三項(xiàng)關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)的操作過程中對功率因數(shù)進(jìn)行越限統(tǒng)計(jì)、統(tǒng)計(jì)電壓的合格率、對負(fù)載率進(jìn)行詳細(xì)的分析、分析三相電流中的不平衡率，這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析結(jié)果都能夠給智能電網(wǎng)建設(shè)中智能臺區(qū)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等提供有效的數(shù)據(jù)信息支撐，進(jìn)而針對這些具體的數(shù)據(jù)分析結(jié)果對技術(shù)進(jìn)行適時革新及調(diào)整，使其實(shí)現(xiàn)與時俱進(jìn)。另外，在對智能電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)時，智能臺區(qū)的搭建及關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)的引入，首先能夠可以經(jīng)過降低相應(yīng)的發(fā)電煤耗來不斷提升電能的利用效率[5]。同時，經(jīng)過減少輸電線路的實(shí)際功率損耗可以使電網(wǎng)的輸電效率大大提升；而且經(jīng)終端用戶引入智能臺區(qū)中，可以降低節(jié)電終端的功耗及提升電能利用的效率，進(jìn)而使智能臺區(qū)中節(jié)能技術(shù)充分達(dá)到節(jié)能減排要求及相關(guān)的政策指標(biāo)。與此同時，智能臺區(qū)的大量使用能夠使其充分發(fā)揮資源的節(jié)約及相關(guān)需求，使我國的電力事業(yè)中的節(jié)能目的得以實(shí)現(xiàn)，使電能質(zhì)量得到提升。

4結(jié)語

如今，對智能電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)早已從城市逐漸遍及到了農(nóng)村，主要是從對能源消費(fèi)的方式進(jìn)行改變來著手進(jìn)行建設(shè)，其建設(shè)智能電網(wǎng)的目的在于降低各種能源的消耗及減少一定的用電量。同時，智能電網(wǎng)的建設(shè)能夠促進(jìn)電動汽車事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而就可以經(jīng)過降低燃油汽車的數(shù)量來達(dá)到相應(yīng)的減排作用。雖然我國對智能電網(wǎng)建設(shè)中的智能臺區(qū)關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)研究依然在初級的階段，與國際上如意大利、美國等早已在進(jìn)行試運(yùn)的國家相比存在非常大的差別，對其先進(jìn)的理念進(jìn)行借鑒時應(yīng)對我國的技術(shù)差異及特殊國情進(jìn)行考慮，進(jìn)而才可以給我國智能臺區(qū)中節(jié)能技術(shù)有效應(yīng)用提供指導(dǎo)作用，促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。

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