智能电力管理论文

2022-04-15

摘要:电力需求侧管理是指通过采取有效的激励措施,引导电力用户改变用电方式,提高终端使用效率,优化资源配置,改善和保护环境,实现最小成本电力服务所进行的用电管理活动,是促进电力工业与国民经济协调发展的一项系统工程。在当前大力倡导智能电网建设的背景下,电力需求侧管理出现了很多新变化。如何适应这些新变化,是电力需求侧管理的重要课题。今天小编给大家找来了《智能电力管理论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

智能电力管理论文 篇1:

智能化电力管理系统的应用和发展趋势

摘 要:智能电力管理系统优化了电网运行,让电力运行更具稳定性和持续性,提高了电能的利用效率;智能电力管理系统使得整个电网在智能的监管模式下大大提高了安全性和操控性。因此智能化电力管理是未来电力系统管理的发展方向,也必将给电力行业带来革新和发展。

关键词:智能化;电力管理系统;供配电

现代电力网络系统的蓬勃发展代表着人类进步的历程。从十八世纪人类开始探索电的存在,到二十一世纪电力行业发展的今天,电成为了人类发展进程中革命性的突破;从德国西门子研制成世界第一台工业用发电机,到如今多种模式的发电、输电和配电格局,电成为了人类走向光明的一盏引路灯。

随着时间的迁移、科技的发展,逻辑运算能力和智能分析的快速成长,电力行业中每一个环节都经历着快速的变革和创新。传统配电网整个输配电线路需要花费大量的人力物力的投入,而且电力有效利用率偏低,整体电网控制分散,不便于管理。但智能化逐渐与电力系统相结合,使得电力系统更加稳定可靠,经济便利。智能电力管理系统对电网也越来越重要,并成为今后电力行业发展的趋势。

1.智能化电力管理系统的功能和应用

智能电网被称为“电网2.0”,它基于高速稳定的通信,通过先进可靠的监测技术,使用高级的逻辑算法提供持续、经济和安全的电力。近年来,国家对新能源尤为重视,新能源逐步发展壮大,电力发展也受到全世界的青睐。国家电网在“十二五”计划中投资5000亿元,电网中大型能源基地与主要负荷中心连接,建成“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成世界一流的智能电网。 国家电网还发布了《坚强智能电网技术标准体系规划》,是智能电网的引领性标准,为中国智能电网管理发展拓宽道路,并奠定基础。

常规电力网络系统由发电、输电和供配电网络组成。其中供配电主要采用高压进线,经过变压器变电,然后逐级配电的模式,高压用电多为10 千伏,低压用电多为0.4千伏。以成套配电柜进行终端电源供电,每一套配电柜与上端进线柜组成一套供电系统,配电柜内有真空断路器、空气断漏器或者塑壳式断路器,为下端用电负载供电,每个供电回路又配有相应的控制回路,来实现配电供电过程中的控制和保护功能。智能电网管理系统,就是运用信息采集系统以通讯方式采集电网中电力参数和运行状态,上传至上位机,上位机通过电网管理系统软件以逻辑运算形式进行高级计算,然后下达命令给终端,从而实现控制终端的方式,整个过程均通过计算机完成,无需人为操作。

电网的智能化管理主要体现于电力网络的实时监测、电能质量的分析和电能的合理分配。以罗克韦尔公司研制的电力管理系统PEMS(Power management system)为代表,综合了电力网络大部分智能化的功能,如:电网监测、回路控制、变压器控制、发电机控制、同期并网控制、电能管理、智能减负荷等。PEMS管理系统应用于大型用电场所和独立性比较强的无人管理系统,我国海洋石油建设大部分使用此系统进行综合管理,实现了高端智能的管理,并提高了海洋石油作业的工作效率。

智能电网管理系统的主要功能:

①智能化电网管理系统通过电力仪表和通讯设备对电网参数及电网发电与耗电设备情况进行监测,并为电网分析和控制做充分准备。监视发电机的工作状态,主要包含电气参数的监测,工况监视以及累计运行时间等。系统除了对电网运行状态进行监视,还实时通讯网络状态的监视,保持通讯网络的正常运行。

②智能化电网管理系统对用电情况进行监测,通过报表和实时曲线显示一段时间内电网的用电需求量,以此建立能源使用的基准线。通过基准线和实时曲线的比对,反应当时电网的用电和发电情况。测量和记录能源的使用情况,识别高峰周期需求周期与设备运行相关的消耗。对电网使用质量进行实时监控,分析电网电能质量,然后反馈报警或者减载信号。进行成本核算,分析各设备、各平台和系统的能源费率,确定能源花费流向,体现智能化的经济性。

③智能化电网管理系统通过对整个电网情况的数据采集进行集中实时分析和处理,进行相应的信息反馈。对下端负载情况实时调整,比如:电网的同期并网、有功无功调节、负载减载策略等。对下端用电负载用电情况合理分析,如出现电路故障,可进行智能减载,然后对用电回路进行故障分析,直至故障解决,重新恢复各个负荷的用电,整个过程均通过上位机的逻辑分析并下达指示命令,自动控制终端进行分合闸等控制操作。让电网持续平稳供电,降低人为操作故障,并提高用电安全。

智能电力网络管理系统体现了人类对电力网络管理的智能化需求,体现了在智能化发展下人类前进的步伐,也体现了电力网络未来发展的前景。

2.智能化電网管理系统的发展趋势

智能电网管理系统以计算机和通讯技术发展为依托,逐步完善智能化。目前国内和国际大品牌公司Siemens、ABB、AB、Schneider,分别推出自主研发的智能电网管理系统,如PMS/PEMS/DMS等等,让智能化的电网管理快速成长。

从智能一次电气元件方面,对断路器、接触器、变频器增加智能化模块,让每个元件都能独立通讯,并连接至网络,研发者把电网管理系统以APP形式安装在管理者的手机上,让管理者可以脱离地域限制,只要有手机和网络就可以对电网进行实时监控和管理,真正的实现智能化管理。

3.智能电网管理系统的发展方向

未来智能电网管理系统的发展必将是多元化、实用型和超智能化的。随着现代科技的发展,智能化的逐步完善,智能化和超智能化的过度,超智能电网将完全脱离人为的程序编写,系统自助模拟专家的神经网络处理系统,针对电网实际情况实时设定和改写程序。系统还将进行自身的故障检测,并能对自身错误和故障自我分析,然后进行自我修正。让系统更加适应突变的情况。

随着科技的发展,电力的智能化终将引领人类步入一个全新的时代。

参考文献:

[1]胡学洁,智能电网--未来电网的发展态势【J】.电网技术2009,33(44);

[2]余贻鑫,智能电网的技术组成和实现顺序【J】.南方电网技术,2009,3(2);

[3]郎建辉,可移动的电力系统监视和维护【J】.机器人技术与应用,2001,06;

[4]马永光,陆振国,林永君,基于Internet的电厂远程实时监控系统【J】.电网技术,2007,02。

作者:丁立波 庞亮

智能电力管理论文 篇2:

智能电网电力需求侧管理研究

摘 要:电力需求侧管理是指通过采取有效的激励措施,引导电力用户改变用电方式,提高终端使用效率,优化资源配置,改善和保护环境,实现最小成本电力服务所进行的用电管理活动,是促进电力工业与国民经济协调发展的一项系统工程。在当前大力倡导智能电网建设的背景下,电力需求侧管理出现了很多新变化。如何适应这些新变化,是电力需求侧管理的重要课题。本文通过分析智能电网背景下的电力需求侧管理新需求,论述了电力需求侧的目的意义,结合目前需求侧管理的基础条件,探讨了其发展趋势。

关键词:智能电网 需求侧管理 研究

作者简介:谭静(1973-),女,汉族,山东济宁人,本科,用电专业高级技师,主要从事电力营销方面的工作。

1 智能电网中的用户需求

在智能电网中,电能用户的地位较传统电网发生较大变化。这些变化不仅丰富了需求侧管理的内容,也促进了供电系统为用户提供更多优质的服务。

在智能电网中,发电企业、局部电网企业、互联电网企业、电力用户和社会代理监管部门构成一个电能圈,每个组成部分都有其核心利益和需求。其中电力用户需求侧可理解为:期望整个系统提供可靠、优质、廉价的电能,通过采用新技术,降低网损、健全管理制度和电价体制,降低运行成本,提高系统的高效运行,使配售侧电力市场成熟,电价尽可能在合理的基础上降低,需求侧响应良好。

围绕电力用户的核心需求,智能电网作为向用户供电的最关键环节应实现用户供电的可靠性,实现降低供配电网络网损提高电网的经济性指标,实现提高用户使用的电能质量。

2 电力需求侧管理的目的意义

保证电力供需实施平衡,保证供电质量,降低发供电成本,优化资源配置,充分发挥发电、供电设备的利用率,调整、指导、限制某些用户在尖峰负荷时段用电,减小尖峰负荷数值使负荷曲线保持平坦是需求侧管理最基础的管理目的。另外,通过政府采取经济和政策措施,鼓励用户使用先进设备、工艺提高用电效能,改变传统低效用电习惯。加强节能降耗的公众意识,形成节能环保的用电风气。积极寻求替代能源、残余能源的回收和开发新型能源发电的新途径、新方法等,全面提升社会能源的利用率。

电力需求侧管理的直接参与者是电力用户,通过需求侧的管理措施可以使庞大的电力用户资源得到优化配置,使有限的电力资源最大限度地满足社会需要。在提高效能和减低成本的同时,保证电力工业的可持续发展。

3 电力需求侧管理的基础条件

近几年来,智能电网的发展产生很多新的成果和变化,逐渐增强了智能电网驱动力,为智能电网框架下的需求侧管理提供了良好的环境和基础。

3.1物联网技术

物联网是以信息传感技术、识别技术、全球定位技术和计算机网络技术为基础,把物体或系统与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现监控管理、跟踪定位和模式识别的一种网络。物联网技术为智能电网在智能用电环节上提供了广泛的应用空间。

3.2智能建筑

智能建筑是城市发展的方向趋势。通过智能楼宇和智能小区建设,引导用户优化用电结构,实现社会资源共享的坏境,满足社会对于用电负荷的多元化的需求。基于电力光纤入户的智能家居就是采用先进的网络通信技术和供电技术对用户用电设备、分布式电源储能装置等实行监控分析,为用户提供高质量的双向互动服务。

3.3分布式发电

随着能源短缺和坏境保护问题的日益突出,可再生的新能源利用逐步成为发展趋势,其清洁环保、灵活可靠的優点可对未来大电网给予有力的补充。分布式能源发电技术包括风电、太阳能发电、地热发电、生物质能发电、潮汐发电等多种形式和冷、热、电三联产供电综合利用技术。分布式发电的兴起为能源高效利用和环保提供了新的途径。

3.4新型储能技术

储能技术就是将电能通过某种装置转换成另外一种便于存储的能量较高效率存储起来,在需要时再将其转换利用。发展新型储能技术能更好地突破负荷的日内变化、日间变化和季节性变化只能依赖调节电力生产来解决的瓶颈。目前储能技术包括天然储能、机械储能、电化储能、电磁储能和相变储能等形式。另外,电动汽车的电池也可成为智能电网中的移动存储单元。

3.5互动用电

智能电网强调的就是用户的参与,鼓励用户和电网之间的双向互动。在智能电网领域中,家用智能电器如智能电表、家庭集成通信网络、高级计量单元等和电网之间的双向互动将更为密切,这种双向互动可实现合理使用电能,达到降低电费提高效率的目的。在智能电网中,先进计量体系的建立发展目的就是实现用户端和电网侧的双向计量和双向实时通信,完成远程监控和需求侧管理功能。此外,需求侧管理和分时电价技术对用户用电行为可以合理指导,更好地为经济互动用电服务。

3.6虚拟电厂和微电网

虚拟电厂即为一些分布式发电单元和可控负荷的集成系统,由一个中央控制中心统一调度管理。这种方式使得电网交易和控制直接与虚拟电厂的中央控制中心打交道,无需了解每个分布式发电单元的信息,减轻了电网交易和控制的压力。

4 电网需求侧管理的新趋势

目前,电能利用模式逐步形成以新能源为中心的电能消费方式。需求侧管理应结合实际状况合理规划发展方向,应对电能消费方式的新变化。

4.1提高负荷预测的精度和密度

负荷预测是智能电网条件下制定实时电价的前提,实时电价又是需求响应的基础。目前日负荷的预测值在未来由十几分钟一个负荷预测值变为几分钟一个负荷值。电网的年负荷偏差也将导致电能价格信号偏差。因此,智能电网框架下的负荷预测的准确率和密度必将进一步提高。

4.2供电可靠性进一步提高

大量分布式电源的接入,可在主网停电时保障重要用户的供电。智能电网自愈功能所具有的实时评估分析、预防预测以及自动故障诊断及恢复,都可最大限度地减少减轻电网故障对用户带来的影响。

5结论

智能电网的特征要求需求侧管理在电力市场政策指导和先进技术的支持下,发挥科学管理和调整分布式发电资源,改善用户用电行为和方式实现“削峰填谷”的功能,并通过调整电价机制,引导用户合理用电,达到更加高效地利用电能和输电设备的目的。

参考文献

[1] 贺辉.电力负荷预测和负荷管理.北京:中国电力出版社,2013

[2] 王士政.电网调度自动化与配网自动化技术.北京:中国水利水电出版社,2006

[3] 刘振亚.智能电网技术.北京:中国电力出版社,2010

作者:谭静 叶俊

智能电力管理论文 篇3:

智能电网电力需求侧管理系统研究

摘 要在分析了我国电力需求侧管理系统运行现状后,对构筑智能电网电力需求侧管理系统的电力设备、量测设备和通信设备、以及用电信息智能分析和决策管理系统等基础技术支持条件进行了详细分析,最后对智能电网电力需求侧管理系统的供电效益综合分析功能、精细化线损分析管理、有序用电优化、负荷平衡分析管理等功能模块进行了详细的分析讨论。

关键词电力企业;电力需求侧管理;人性化服务

国民经济的进一步发展,加上电力电子技术、计算机技术、通讯技术等先进技术在电力系统中应用的不断完善,电力用户对电力需求侧电能综合管理的人性化服务水平也提出了更高的要求。电力需求侧管理系统是电力企业进行电能服务的直接窗口,是优化电能分配调度结构和提高电力客户终端用电效率的重要基础技术支持平台,其运行可靠性直接关系到供电企业电能服务的综合水平,同时也是供电企业增加电能供电社会经济效益的重要基础保障条件。由于我国受当时建设技术水平和投资资金等多方面因素的共同制约,加上传统电能简单供用电理念模式的影响,各级电力公司在多年电能运营调度管理中均存在明显的粗放性管理特性,不仅整个电能运营管理机制存在不完善,管理手段较简单等问题,而且在电能运营调度管理中,大多以运行调度人员的经验管理为主,整个调度管理基本是一个靠大量人力、物力进行的静态管理模式,在供电信息公布实时性、可靠性、精确性、以及透明性等方面均不能满足现代智能电网需求侧人性化服务管理的需求。因此,在满足电力用户用电可靠性的基础上,通过相应的先进技术优化手段,构筑集用电信息数据采集、输送、智能分析等功能为一体的智能电网需求侧管理系统,有效提高电能服务水平,减少用电浪费降低电力用户用电成本,保障供电公司对电能进行安全可靠、节能经济的高效运行管理就显得相当有工程实用价值。

1智能电网电力需求侧管理系统构筑基础技术支持条件

随着电力电子技术、传感器技术、通讯技术等先进技术在供配电网络中应用的不断完善,构筑高水平人性化服务的需求侧管理系统已成为电力企业研究的一个重要课题,从用电信息采集、传输、智能分析判断三个功能单元来看,电力需求侧智能管理系统的基本构筑技术条件主要有:综合自动化水平高的电力设备、智能数据采集传输等量测设备和通信设备、科学合理的用电信息智能分析和供电优化决策管理系统。

1)综合自动化水平高的电力设备。电力设备是电能分配调度重要执行设备,其综合自动化水平高低直接决定电力需求侧管理系统是否能够实时动态采集电力用户基础用电信息,为此必须增强系统管辖范围内电力设备的综合自动化水平,为安装在现地的监测系统能够相应的数据采集端口,便于其采集到实时准确的用电特性电参量数据信息。

2)智能数据采集、传输的量测设备和通信设备。用电信息是整个系统工作的基础条件,通过安装在电力用户终端的需求侧用电信息量测设备,可以利用设备内部相关监测功能模块动态采集用户实时用电数据,并经DSP等数据处理模块动态分析判断供电电能质量、用电参数变化等信息,防止电力用户发生偷电漏电等非法不安全用电行为,保障电力用户高效合理、实时经济的用电;同时还可以通过远程通信通道,将实时电价、用电优惠等信息传输给电力用户,便于电力用户根据自己实际生产需求制定高效合理用电计划,为用户节约大量的电费。

3)科学合理的用电信息智能分析和供电优化决策管理系统。智能电网实现电力需求侧实时运营管理系统,不仅要与安装在电力用户终端的用电信息采集系统进行实时通信,同时还要与电力企业电能营销管理系统进行实时业务数据信息共享通讯。系统采用面向电力用户人性化服务的逻辑分层分布式逻辑结构,用电信息通讯结合IEC61850、IEC61968、IEC61970等相关规范,完成于不同数据系统进行实时通讯,从而有效提高电力企业供电综合智能服务水平,保障电力用户用电可靠性和经济性。

2智能电力需求侧管理系统功能单元分析

智能电网电力需求侧管理系统是电力企业进行技术升级更新改造的重要研究课题,是一个集用电信息的实时采集、远程传输、动态智能分析等功能为一体的综合配电自动化系统,不仅实现对用户用电信息实时监视控制,同时还可以实现电价信息的同步共享,达到电能资源优化分配、节能降耗等目的。

1)系统分层分布式逻辑结构。前面分析可知,智能电网电力需求侧管理系统是多种先进技术相结合的产物,其具体分层分布式结构如图1所示。从图1可知,电力需求侧智能管理系统主要采用浏览器和应用(或数据库)服务器的智能服务结构,并结合分层分布式逻辑结构思想,横向将用电信息现地采集(SCADA/EMS)系统、用电营销管理系统、需求侧电力负荷管理系统、以及EIP平台相结合,有效提高了需求侧管理系统的自动化水平和智能决策效率。

图1电力需求侧智能管理系统分层分布式逻辑结构

2)供电效益综合分析功能。需求侧管理系统结合了用电营销管理系统,可以将供电企业历史购电和售电数据信息进行统一汇总分析,获得供电量、售电量、运营成本等多项影响因素间的经济效益曲线,给供电企业制定供电计划提供重要参考数据,便于其更好、更准确地进行电能合理分配调度。

3)精细化线损分析管理平台。通过先进的科学优化技术手段,结合计算机数据库技术,构筑线损电力需求侧精细化显示分析管理平台,不仅可以利用计算机自动分析确定电力用户应该补收电费量,同时还可以提高电能损耗收费的准确性,增加电力用户需缴纳的额外损耗费用的透明度,有效提高需求侧电能运行管理的智能服务水平。采用线损精细化平台自动生成的电能调度管理优化结构模式,用计算机自动分析代替传统手工运算,避免了一些不必要的人为误差因素。据一些文献资料表明,在电力需求侧管理系统中构筑精细化线损分析管理平台,可以将线损分析误差从3.5%有效降低到0.5%以内,从而为电力企业供电线损分摊提供了一个科学合理、高效经济的精细化管理平台,有效保护了电力用户、供电企业、以及国家的综合社会经济效益。精细化线损分摊管理平台的构筑还可以大大缩短用电稽查人员用电检查的工作量,通过计算机自动分析预测,完成传统的现地用电巡视调查工作,从而有效提高需求侧电力用户用电信息的巡视调查效率。系统还可以通过对电能用户历史运行数据自动分析判断,对可能发生窃电漏电的用户用语音、曲线、报表等形式提醒电力需求侧运行管理人员进行相关检查,提高运行人员对配电分支供电可靠性分析和现场用电纠纷处理效率。

4)有序用电优化。供电企业可以结合预测峰谷波动数据,推出相关有序用电方案,以不同电价等经济指标刺激一些大用户在中午或晚上用电,通过有序用电达到错峰填谷的经济效益。

5)负荷平衡分析管理功能。需求侧管理系统通过负荷平衡分析管理功能模块,动态分析用电电能功率因数、线损等经济指标,及时分析各类用户的负荷率,结合相应优化决策功能模型和优化措施,挖掘出用电结构需要优化调整的用户,并自动生成相应节能用电建议书和技术改造方案,在提高供电企业综合服务水平的基础上,有效降低电力用户用电成本。

3结束语

智能电网电力需求侧管理系统不仅可以有效提高电力企业需求侧电力用户用电信息综合管理水平,同时该系统是基于电力用户利益基础上的人性化节能服务系统,有效实现了需求侧电力用户安全可靠、高效节能用电的目的。

参考文献

[1]徐大全.供电企业电力营销管理的现状及对策[J].湖北电力,2007,31(增刊):99-100.

[2]江克努力,钟林.电力服务营销[M].北京:中国电力出版社,2004.

[3]胡宏杰.对电建企业实施精细化管理的思考[J].大众用电,2008,06:12-13.

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

作者:马正彦

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