控制自動化、智能化是電力系統未來的發展方向

來源:投稿網 時間:2023-07-27 10:00:07

引言

隨著美國未來科學家里夫金的作品《第三次工業革命》，能源互聯網的概念已經為人們所熟知，并逐漸得到認可。通過互聯網技術與電力能源系統的有機連接，實現各分散電力系統的有機結合，實現電力能源的全面整體應用，實現電力能源生產、傳輸、配電、存儲、使用的有效管理，實現供電和需求的遠程分配，實現電力的遠程存儲和虛擬電力交易，實現電力的全面、有效的控制和利用，互聯網架構在一定范圍內進行單一、局部、一定的供電系統，在全國乃至全球范圍內成為一個全面、廣泛的能源互聯網。

1.能源互聯網的特點。

能源互聯網中的能源主要是可再生能源。利用信息技術對分布的水能、風能和太陽能電站進行集中控制，及時、靈敏地調度，解決發電不穩定問題，提高能源利用率。具有以下特點：

可再生：可再生能源主要來自能源互聯網。

能源互聯網中的能源主要是可再生能源。通過利用可再生能源，可以保證電力能源的供應，可以實現能源的利用。同時，通過變相存儲剩余電力能源，實現能源的保存，減少和保存不可再生能源的消耗，實現不可再生能源的再生轉換。例如，通過增加蓄水，將剩余電能轉化為水利能，實現不可再生能源的轉化和再生。

(2)分布式：建立小型發電站，考慮到太陽能、風能分散、能源采集、儲存、利用等原則。

（3）互聯性：由于自然環境的限制，可再生能源發電具有波動性和間歇性。單個小型發電站不能滿足需求。為了合理地分配電力資源，小型發電站通過計算機進入能源網絡進行統一管理。

（4）智能化：計算機可以獨立分析數據，合理分配電能，滿足用戶需求。它可以獨立更新數據庫，并根據環境變化進行適應性調整和進化。

(5)信息化能源管理。

通過使用各種傳感的使用，可以收集能源場所的信息，分析和計算能源數據，實現各種能源數據的收集和應用，為電力系統的建立和使用提供依據。同時，通過收集和保存各種使用信息和調度信息，實現各電力站的合理布局和部署，積極調整和改進當地變化，確保電力能源處理的信息化。同時，根據大量的信息和數據，電力系統不斷改進。

2電力系統在能源互聯網環境下應滿足的要求。

2.1分布式電站。

中國幅員遼闊，西高東低東面低。它有廣闊的山脈、平原、沙漠和海岸線。它含有巨大的可再生能源，如水利能、太陽能、風能和潮汐能。能源是非實物能源，分布在全國各地。因此，為了減少該地區的局限性影響，必須建立分布式電站，以實現能源的綜合利用，全面利用當地豐富的能源，通過電網接送人，實現能源采集源的充足供應。同時，開放小單位，使電站接口等待，實現能源利用和電力供應的全方位。

2.2智能調度網絡。

統一管理，局部控制，通過吸引互聯網實現能源的有效利用。

2.3完整的運行維護系統。

由于能源互聯網需要強大的物理物聯網，它的管理和控制網絡、每個發電和電源節點之間的聯系都非常重要和緊密，并且有許多設備。一旦某一部分出現故障，其影響就非常重要。因此，建立一個完整的運行和維護管理保障體系對于確保能源互聯網的完善和運行非常重要。加強各類設備和部件的積極檢查和維護，定期對各類系統進行維護和檢查，避免系統故障。

2.4儲能設備及措施。

對于剩余能源的保存和利用也非常重要，因為各種非實物能源無法進行實物儲存和其他處理。通過系統的分析和部署，控制一些傳統的火力發電廠的電力供應，實現可再生能源的有效利用和實物非可再生能源的保護。同時，對于剩余電力，儲存水、化學電池等各種手段，實現可再生資源的綜合利用和及時保存。

三是未來電力系統的發展趨勢。

3.1自動化，智能化。

控制自動化、智能化是電力系統未來的發展方向向。未來，電力系統將積極吸收和應用現代信息通信技術、計算機技術、控制技術等先進技術，將其應用于電能生產、調制、傳輸、負荷接入等過程，協調發電、電網運行、終端用電、電力市場利益相關者的需求等方面的協調關系，使電力系統在各個階段都能實現一定的智能化和自動化，最終實現自動化和智能化的覆蓋電力系統的生產過程，包括發電、傳輸、變電、配電、用電和調度。

3.2可再生資源如太陽能發電比例不斷增加。

煤礦是人類寶貴的不可再生資源。可持續發展的概念已得到世界各地的認可，并體現在各國經濟、文化等領域的發展中。電力領域也在其中，太陽能、風能等可再生資源被用來取代不可再生資源，這不僅是當前電力領域研發的重點，也是未來很長一段時間內的發展重點。以太陽能和風能為例，現有的研究數據表明，地球目前接收的太陽能可以達到人類能源總需求的1萬倍，風能也可以達到人類能源總需求的5倍。太陽能和風能都是天然能源，具有儲量豐富、普遍存在、開發應用清潔等優點，受到人類的青睞。目前，太陽能發電和風能發電已經形成了一定的規模，其技術也在不斷完善和發展。特別是太陽能發現技術在多晶硅精煉、薄膜太陽能電池產業化和應用技術、晶體硅電池高端設備等技術方面取得了豐碩成果，但在能源評估、技術服務和創新方面仍然相對薄弱；光伏發電也發展迅速，并得到了推廣和應用。

3.3大容量儲能設備興起。

隨著電力系統的智能化、自動化的發展，電力系統的運行效率和性能也有了很大的提高。同時，所使用的電氣設備也對其產生了影響。由于電氣設備的性能在很大程度上是由其制造材料決定的，新材料的興起和廣泛應用也促進了電力系統的發展，特別是電力電子器件的發明高性能超導材料的應用不僅大大降低了電氣設備的消耗，提高了電氣設備的極限容量和靈活性，可以有效地限制故障電流，保護其他電氣設備和整個電力系統的安全穩定性，高壓大功率設備和設備可以很好地改變和控制高壓大功率，從而適應不可預測的可再生能源的特點和人們靈活多變的需求，此外，納米復合材料，新型絕緣材料和鐵磁材料在電力系統中也將得到廣泛應用；一方面，電力儲能系統在電力系統中具有重要影響，就像計算機網絡中的信息存儲系統一樣，在很大程度上影響了電網的運行、電力系統的結構和控制質量，以及電力系統對電力波動和電網故障的反應是否及時有效，只要儲能裝置的容量足夠大，響應速度足夠快，就可以在任何情況下實現對電力系統的平衡控制和穩定。目前，新型高性能電極材料、電介質材料、儲能材料等新電介質材料和儲能材料，促進了大容量電池儲能等技術的發展，以及大容量儲能設備的興起和應用。

結語

隨著科學技術的發展、互聯網的不斷發展、物聯網的不斷完善，電力系統在完成自動化、智能化階段后，最終將被新能源互聯網所取代，成為未來能源綜合利用的重要手段。