淺析智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)計(jì)工作

廣西送變電勘察設(shè)計(jì)有限公司

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的能源資源逐漸呈現(xiàn)出一種日益緊張的趨勢(shì)，也正是在這樣的背景下，人們對(duì)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展才有了更多的關(guān)注。從當(dāng)今世界的電力發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，智能電網(wǎng)是具有巨大優(yōu)越性的，并且，實(shí)踐也證明，它有著廣闊的發(fā)展前景。本文首先對(duì)智能電網(wǎng)的定義、特征以及關(guān)鍵技術(shù)作了簡(jiǎn)要闡述，指出了智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并從三個(gè)方面對(duì)智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了具體的分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；電力設(shè)計(jì)

智能電網(wǎng)是電力發(fā)展在新時(shí)代背景下的一種新趨勢(shì)，其在實(shí)踐中所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)越性也表明，它能夠在一定程度上緩解當(dāng)前能源緊張的這一不良局面。而在電力建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，最重要的環(huán)節(jié)就是電力設(shè)計(jì)，從某種程度上講，電力設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，這是需要引起相關(guān)人員高度重視的地方。隨著智能不斷深入的發(fā)展，人們對(duì)電力設(shè)計(jì)這一發(fā)展問(wèn)題的關(guān)注度也有了較大提升。

一、智能電網(wǎng)概述

（一）智能電網(wǎng)定義

智能電網(wǎng)就是將通信技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，并在物理電網(wǎng)這一基礎(chǔ)上對(duì)其加以運(yùn)用，以形成一種新的、更為穩(wěn)定的、智能化的供電網(wǎng)絡(luò)。

（二）智能電網(wǎng)特征

相較傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)更具實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，其具體優(yōu)勢(shì)特征主要表現(xiàn)在高效、綠色、兼容、集成、協(xié)調(diào)、交互以及優(yōu)質(zhì)等方面。其中，“綠色”就是說(shuō)智能電網(wǎng)利用的大多是可再生的潔凈能源，能夠使其對(duì)環(huán)境的污染降到最低；而“交互”就是說(shuō)雙向通信與交流是能夠通過(guò)智能電網(wǎng)而實(shí)現(xiàn)的[1]。

（三）智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)、智能調(diào)度技術(shù)以及輸配電技術(shù)是智能電網(wǎng)中最關(guān)鍵的幾項(xiàng)技術(shù)。就前者發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)而言，它除了貫穿著能源轉(zhuǎn)化、電力傳輸和電力使用等多個(gè)環(huán)節(jié)之外，還具有安全性和環(huán)保型，因?yàn)樗褂玫拇蠖嗍强稍偕那鍧嵞茉矗恢悄苷{(diào)度技術(shù)同樣也非常重要，是實(shí)現(xiàn)高效調(diào)度與資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵性技術(shù)；而輸配電技術(shù)所不同的是，它主要又兩種技術(shù)組成，分別是特高壓輸電技術(shù)、高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)，前者特高壓輸電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是能夠連接遠(yuǎn)距離的電力系統(tǒng)，而后者高溫超導(dǎo)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要是污染少和損耗小等等。

二、智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）智能電網(wǎng)要具備兼容性

我國(guó)的現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)不再局限于最傳統(tǒng)單一的火力發(fā)電了，水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和核電等在現(xiàn)代科技水平的推動(dòng)下都取得了較好的發(fā)展，現(xiàn)在，智能電網(wǎng)又開始被大力推廣，進(jìn)入到人們生活和視野當(dāng)中。而無(wú)論是利用水力、風(fēng)力發(fā)電還是用核能發(fā)電的地區(qū)，其電網(wǎng)覆蓋率相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較低的，再加上電網(wǎng)承受力較差，因此電負(fù)荷承受力就隨之而變得較小，能夠被利用的電力也就只有那么一小部分，這樣既降低了可靠性，又造成了資源浪費(fèi)[2]。因此，在設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)時(shí)，一定要對(duì)其兼容性加以考慮，要利用現(xiàn)代化的高科技手段，增強(qiáng)智能電網(wǎng)在環(huán)境方面的兼容性，不斷提高其環(huán)境承受力，以更好地滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力的巨大需求。

（二）智能電網(wǎng)要具備互動(dòng)性

設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)的主要目的就是要使那些實(shí)際的應(yīng)用需求得到滿足，可以確定的是，對(duì)電價(jià)進(jìn)行有效管理、為其提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，就能夠在一定程度上使廣大居民的需求得到滿足。因此可說(shuō)，在設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)時(shí)，一定要對(duì)其互動(dòng)性加以考慮，要使其能夠和現(xiàn)代的電器進(jìn)行一個(gè)很好的聯(lián)系，從而電能能夠得到更合理的利用。

（三）智能電網(wǎng)要具備可靠性

可靠性可以說(shuō)是智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)的最基本要求，通常情況下，當(dāng)發(fā)生較大故障時(shí)，普通電網(wǎng)的運(yùn)行就會(huì)受到一定的影響。所以智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)就需要考慮到這一問(wèn)題，要通過(guò)一些合理化和人性化的設(shè)計(jì)，來(lái)保證電網(wǎng)的可靠性和安全性，盡可能地避免電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行受阻和因電網(wǎng)信息泄露而造成的重大經(jīng)濟(jì)損失。

（四）智能電網(wǎng)要具備自我修復(fù)性

智能電網(wǎng)的自我修復(fù)性從某種意義上講也可以說(shuō)是其可靠性的一部分，是說(shuō)當(dāng)故障發(fā)生之時(shí)，智能電網(wǎng)便能夠?qū)ζ溥M(jìn)行自我診斷，并找出故障發(fā)生的位置。與此同時(shí)，還能夠?qū)﹄娐分锌赡軙?huì)出現(xiàn)的故障加以預(yù)測(cè)，以最大限度地降低由故障帶來(lái)的損失。

（五）設(shè)計(jì)要遵循節(jié)能環(huán)保的原則

節(jié)能和環(huán)保是智能電網(wǎng)相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)的最明顯特征，由相關(guān)數(shù)據(jù)可知，自從智能電網(wǎng)在我國(guó)運(yùn)用以來(lái)，每年可以為我國(guó)節(jié)約5%—10%的電能，與此同時(shí)，二氧化碳排放量也降低了不少[3]。因此，在設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)時(shí)，一定要有環(huán)保意識(shí)，要盡可能地應(yīng)用綠色材料，在線路和總線設(shè)計(jì)時(shí)，也要盡可能地遵循節(jié)能原則。

三、智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)計(jì)工作

在智能電網(wǎng)背景下，要想電力設(shè)計(jì)能夠得到更好的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)展，就必須要做好自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、短路電流與設(shè)備設(shè)計(jì)和電氣二次部分設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面工作，具體如下：

（一）自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了能夠更好地處理和備份系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，最好是配置2臺(tái)或2臺(tái)以上的主機(jī)兼操作員工作站，以實(shí)時(shí)地監(jiān)視和控制全站，操作員工作站必須要帶有LED、鼠標(biāo)和鍵盤等，同時(shí)還需要具備處理高分辨率圖像的能力，配備電腦鑰匙、五防鎖具和五防軟件等設(shè)施，用以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行[4]。另外，還需配置2臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)主站，用來(lái)直接采集和送達(dá)必要的遠(yuǎn)動(dòng)信息，以使全站的遠(yuǎn)動(dòng)信息能夠正確地進(jìn)行傳送，從而更好地完成集控站以及各級(jí)調(diào)動(dòng)等信息的傳送。不僅如此，間隔層的設(shè)計(jì)也是有要求的，必須要包括安全自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)、故障錄波及網(wǎng)測(cè)控裝置、電能計(jì)量裝置以及向量測(cè)量裝置等重要設(shè)備。

（二）短路電流與設(shè)備設(shè)計(jì)

在任何情況下，所做的所有和電力相關(guān)的設(shè)計(jì)都必須要以國(guó)家電網(wǎng)公司所發(fā)布的《新建變電站設(shè)計(jì)的補(bǔ)充規(guī)定》相關(guān)要求為指導(dǎo)。例如，如果是220kV的屋外配電裝置，那么就通常采用雙母線設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方式，對(duì)斷路器和管母線等進(jìn)行中型布置；如果是110kV的屋外配電裝置，那么它的設(shè)計(jì)就基本同220kV的屋外配電裝置的設(shè)計(jì)是相同的，而如果是35kV的屋外配電裝置，就必須要采用單母分段接線的設(shè)計(jì)方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行單列布置了[5]。

（三）電氣二次元部分設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)電氣二次部分時(shí)，一定要嚴(yán)格以《智能變電站優(yōu)化集成設(shè)計(jì)的建設(shè)指導(dǎo)意見》的相關(guān)要求為指導(dǎo)來(lái)進(jìn)行。任何一臺(tái)應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)器的集成變電站輔助控制系統(tǒng)除了要對(duì)主機(jī)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)之外，還需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)與故障錄波進(jìn)行一體化的配置，不僅如此，還需要對(duì)其過(guò)程層交換機(jī)作間隔配置，以最大限度地優(yōu)化電力設(shè)計(jì)。

結(jié)束語(yǔ)

由上文我們可以看出，電力設(shè)計(jì)在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中是一個(gè)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行質(zhì)量。所以，要想電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量得到提升，我們就需要在電力設(shè)計(jì)上多下功夫。當(dāng)然，我們無(wú)法否認(rèn)的是，我國(guó)能源緊張的局勢(shì)不可能在很短的時(shí)間內(nèi)就得到較好的改善，但是我們有理由相信，隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)的智能電網(wǎng)電力設(shè)計(jì)將會(huì)不斷成熟和完善，電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量也將會(huì)得到很大程度的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝超宇.智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)備監(jiān)測(cè)和維護(hù)技術(shù)[J].通訊世界，2014，21：207-208.

[2]婁凌君，李大興.智能電網(wǎng)背景下電力設(shè)計(jì)工作初探[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012，14：141-142.

[3]王驍，胡斌，陳祥金.智能電網(wǎng)背景下的電力設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013，15：140.

[4]李詠梅，林靜，王鵬，蔡磊.基于智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)工作研究[J].中華民居（下旬刊），2014，04：247-248.

[5]余存航.探討基于智能電網(wǎng)的電力設(shè)計(jì)工作[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，20：134.