机电工程技术在智能电网建设中的应用
摘要
关键词
机电工程技术;智能电网建设;应用
正文
1智能电网相关概述
中国拥有全球最大的智能电网用户群,地域辽阔,各区域的智能电网建设目标与速度各不相同。各区域对能源、资源的使用与分布极不平衡。所以,在开发和建设智能电网的过程中,应该对各个区域的经济发展情况进行认真地思考,并对其进行总结,在对其建设目标和侧重点有一个清晰地认识的前提下,循序渐进地进行。当前,中国主要的电网企业都在积极构建适合自身需求的高强度、高效率、高可靠性的智能电网,并将其与传统的有机电一体化技术相结合,形成了“高强度智能电网”。机电网络作为一个整体的主要组成部分是自动化发电、通信、输电和改造,以及自动化调度。
2智能电网的特点
智能电网的兼容性。相对于传统的分布式电网系统,智能电网在资源兼容上有着更加显著的优势。良好地兼容指的是以科学、有序、合理的方式,将绿色能源与分布式能源进行连接,从而在电网与最终用户之间构建出一条更加顺畅的连接路径。这样,既能达到高效地资源互动,又能扩展电网建设的适用范围。
智能电网的安全性。从工程实践来看,传统的电网系统存在着很大地不稳定,并且容易受外界因素的干扰,从而造成电网系统的故障频发。以信息技术为基础的智能电网,其控制功能更加完备,能够有效抵御外界不利因素的影响,降低极端天气(如台风、暴雨)等对电网造成的影响,保证电网的稳定与高效运行。电网电气化的大范围推进和建设,能够有效地提升系统运行的可靠性和稳定性,为各个工业部门的正常运转提供很好的保障。
智能电网的经济性。传统的电网系统在构建时,因技术局限,造成了大量的资源浪费和难以进行后期维护,造成了大量的能源消费,对电网系统的长远发展产生了不利影响。智能电网的建设与普及,一方面能够降低能量的损耗与浪费,使能量的利用达到最佳,使电网系统的资源达到均衡;同时,由于智能电网具有较高的稳定性与安全性,使得其后期的维修与管理费用大大减少,这对于电网公司的长期发展具有现实意义。
3智能电网建设过程中机电工程技术的有效应用
3.1电网接入技术在发电环节的应用
相比于传统的电力系统,智能电网在开发、使用新能源上有着巨大的优势。在电能方面,要使清洁能源得到合理的使用,首先要保证其稳定可靠。本项目的研究成果将为未来智能电网的发展指明新的发展方向,对中国目前的能源危机也有一定的缓解作用。在这样的背景下,各种清洁能源得到了持续地开发和应用,新能源如风电、光伏发电等也得到了有效的发展。同时,它也是一种可再生、无污染的新能源。同时,随着新能源电力系统的发展,机电一体化技术将会越来越多地被应用到发电环节中。
3.2高压直流输电技术
在当前的输变电技术中,为了提高供电质量,推动社会经济发展,智能电网正在向大容量、高电压方向发展。在智能电网建设中,由于各种因素的影响,将HVDC等机电工程技术引入到智能电网建设中,将会是一种行之有效的方法。与此同时,我国电网传输技术仍以交流供电为主,在某些特殊情况下,交流供电的适应性较差。所以,必须引进HVDC技术。将高压直流输电技术应用于智能电网的电网终端的基本原理是:利用换流站将高压三相电流直接转换为直流电,之后利用直流电网线将转换后的能量顺利地传输到另一个换流站,从而将其转换为三相交流电。反之,若电网终端装置采用直流电,就必须对电能进行转换。这一技术能够有效地提高电网系统的便捷性,并对电网系统之间的协调运行起到重要作用。最终,本项目的研究成果也可应用于智能电网的长距离、高容量运行,为电网系统的安全稳定运行提供保障。
3.3智能调度技术
将智能调度技术引入到智能电网的建设中,能够利用智能化的手段对电网的用电量进行更好地控制,从而提升电网的运行效率。同时,通过对调度技术的应用,保证了电网系统的安全、高效、可靠的运行与维护。首先,结合电网网络的实际需求,建立相应的支持体系,并在此基础上拓展电网网络的智能调度技术,为其在电网网络中的标准化与推广提供理论依据。在此基础上,进一步强化对智能电网的监控与管理,使其更好地发挥自身的优势,从而更好地发挥其作用。对智能电网的主要性能指标、参数进行了实时地监测,并对其进行了分析。通过这种方式,既能够提升智能电网的抗灾能力,又能够有效地应对并防止突发事件的发生,使得电网企业能够在一定程度上实现节能目标。其次,要加强机电工程技术在对智能电网的安全防护与预警系统的研究,提高智能电网的安全性。因此,运用智能调度技术,不但能够改善电网系统的运行品质,而且能够对电网系统进行智能监控与预警,从而对电网系统中出现的各种故障进行实时监控与预警,从而最大程度地消除与分析造成电网系统故障的原因,从而提升电网系统的运行效率。
3.4能源转换技术
当前,电网系统中所采用的主要能源为石油、太阳能、地热、水电、风力等。根据能量转化技术的特点,可以将能量划分为环境友好型与非环境友好型两类。在实际的能源转换过程中,必须严格遵守国家碳中和发展战略,这样才能有效地降低燃煤发电的消耗,将其转换为风能、太阳能等清洁可再生能源。与火电相比,新能源由于受到多种环境因素的制约,其稳定性比较低,不能充分满足电网市场的总体需求。所以,可以把机电工程技术运用到智能电网的建设中,并强化储能技术和电网调峰技术的应用,对无法使用的电网进行收集和存储。因此,在电网负荷下降的情况下,蓄能网络能够高效地将其转化为所需要的热能和电能,然后再向电网系统输送。
3.5配电自动化技术
配电网作为智能电网的一个关键环节,其设计与实施关系到整个电网系统的全局规划与多种新能源接入。因此,在配电过程中,可选用配电自动化技术,以提升配电的稳定性及配电网的故障处置能力,进而为客户提供更加稳定、可靠的电网服务。在智能电网的建设中,配电网的规划是一个十分关键的环节,通过配电网的规划,能够使用户间进行有效的交互。在构建中低压配电网时,利用它来实现与其他能源的互联互通,保证了智能电网的稳定供电。智能电网的配电过程涉及机电工程技术,也涉及配电自动化技术和智能储能技术。这些技术不仅帮助智能电网实现配电网信息的采集和处理,还促进了相关设备的应用和研发,促进了智慧城市的建设和发展。
4结语
在智能电网的构建中,对发电、输电、配电、改造等关键环节进行高效、科学地应用,既可缓解电网系统高能耗问题,又可推动电网系统的绿色可持续发展。从目前的社会发展情况来看,电网系统对电网资源的需求量不断增大是一种必然。所以,在今后的电网系统中,智能电网是一个重要的发展方向。由此可以看出,机电工程技术也将会得到行业的普遍重视。
参考文献:
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