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電力系統規劃設計論文精品(七篇)

時間:2023-03-28 15:02:21

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇電力系統規劃設計論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。

電力系統規劃設計論文

篇(1)

電力系統規劃設計是對電力系統長期、中期的規劃設計。在我國電力工程中電力系統規劃設計具有較強的導向性。在進行電力工程規劃設計的時候,涉及到系統規劃設計的內容有:分析預測電力工程建設現場的電力負荷指數;處理周邊地區電源規劃情況;分析電力負荷數據,完善電源規劃機構,平衡電力與電量;選擇科學的電力工程接入方案;正確計算電力工程介入方案,確保方案的準確性;深入分析計算結果,綜合考慮經濟效益與方案技術的關系;主義考慮電力設計相關學科,借鑒電力學科資料。

(一)電力負荷預測與分析

電力負荷預測與分析是電力系統規劃設計中重要的準備工作,對電力系統規劃設計有巨大意義。電力負荷需要經過相關人員周密的計算分析,才可以給予電網規劃設計獲得具有參考價值的數據與信息。對中短期負荷的預測,應該分析我國經濟發展情況,分析近幾年來經濟數據,知道我國經濟大概發展情況,從而對電力最大負荷的層次進行分析。另外,規劃設計人才可以參考已經完成的大規模電力系統情況,參考其電力負荷數據,對其進行分析,預測電力負荷,這種方式是我國電力負荷預測常采用的方法。預測電力負荷的方式比較多,比較常見的是預測方法、專家預測和模糊理論等。我國電力工程運用這些方法來預測分析電力負荷。分析負荷增長原因,從而可以分析出電力系統發展趨勢,從而進行科學合理的電力系統設計。

(二)電源規劃情況及出力

電源規劃是對即將建設工程供電量分析,其周圍的電網建設的規劃研究,實現電力工程建設目標,是電力系統規劃設計的重要組成部分。電力電源可以分為統一的調度電源和地方性電源兩種,其中統一的調度電源是指電網調度統一的大型發電站;而地方電源是具有專用的發電設備的小型的地方性的水電站或發電站,每種電源發揮著作用是不同的,另外電源設備的投入使用可以看出電力系統規劃的資金使用情況,對電源的出力情況進行分析可以有利于下一步工作的開展。

(三)電力電量平衡電力電量平衡

對電力系統的規劃設計是具有制約作用的,根據電力負荷預測和電源出力分析,電力工程項目所在的供電區域、所在地區的電力與電量進行計算,平衡計算結果并對其進行分析,電力電量的平衡需要考慮分區間的電力電量的交換情況,這樣就可以將電力工程的規模與布局確定下來。根據分析預測的電力系統各水平年的最大負荷,再根據各類電源的出力情況,可以計算出電力電量的盈虧,確定電力工程系統所需要的變電設備容量、所需要的發電量。確定的電力工程系統需要的容量應該是要加上系統需要的備用容量。

(四)接入系統方案接入系統方案

擬定的過程需要考慮電力工程的特點和電網的發展情況來確定,還需要考慮政府部門的相關意見及電網規劃來進行方案的比較,使得擬定的方案時效性與實用性更強。接入系統方案要注意節遠近結合,綜合考慮節能降耗、節約用地,并運用電網新技術。同時需要提出電力工程項目各方案的規模與布局,終期近區電網結構、供電電壓及運行方式等內容。

(五)電氣計算電氣計算

主要包括潮流計算、穩定計算、短路流計算和無功補償計算。潮流計算是對電力網中電壓分布和功率的計算。潮流計算可以計算中電網各網絡原件電力損耗、電網各節點電壓和電力潮流的分布情況,可以分析各接入系統方案的經濟性、合理性和可靠性。穩定計算是對電力工程西戎的各故障情況進行模擬計算分析,確定電力工程系統穩定水平和穩定問題,穩定計算是以潮流計算為基礎的,可以校驗電力工程系統各個接入系統方案運營是否滿足穩定性的要求。短路電流計算是驗證故障短路在給定的網架中電氣元件產生的不正常的電流值。短路電流計算可以校驗電氣設備,在發生故障的時候切斷短路電流,減少短路帶來的損失。無功補償計算可以減少由于傳輸無功功率的各網絡元件造成的電能損耗。

(六)方案比較分析比較方案

可以使得運算結果符合實際需要,確保電力系統更加可靠、安全,對方案進行橫向縱向多層次的分析比較,可以形成最優化的方案,得到的方案設計是最符合實際需求的。

(七)系統專業提資

通過合理的系統設計、可靠的系統電氣計算,選出綜合條件最優的推薦接入系統方案中,確定電力工程項目的投產時間和建設規模,為電力工程規劃設計提供準確的數據支撐和有效的設計依據。

二、電力系統規劃設計工作的經驗總結

隨著我國社會經濟的發展,電力系統進入快速發展時期,電力系統規劃設計在電力工程設計中發揮著重要作用。如何更好的進行電力系統規劃設計是電力工程規劃設計中遇到的主要問題。本人認為在電力系統規劃設計準備階段應該了解大網區的基本情況和特點,收集附近地區電力系統情況,并將其錄入數據庫,作為電網現狀的基礎資料,了解附近區域電網發展變化情況,將其發展規劃錄入數據庫中,為后續工作提供依據。在電力系統設計的時候應該時刻注意電力系統發展變化,收集更新數據資料庫,掌握附近地區變電站、電廠和電力路線的數據資料和分布情況,收集當地負荷情況,計算各類系統電氣,配合電力項目工程項目工作,不斷更新完善基礎數據。

三、總結

篇(2)

廣東省電力系統包括21個地市電網,現有最高運行電壓等級為500kV,珠江三角洲地區已形成500kV環網,并以500kV電壓與廣西聯網,以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯網。此外,廣東電網還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區供電。

粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心,也是全省最大的負荷中心,該電網與廣西、香港等電網互聯,除了向珠江三角洲地區提供電力外,還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500kV電網,對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。目前廣東500kV電網東已延伸至汕頭西翼,江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設,2000年前可望投入使用。

廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜,電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患,資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展,我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統,我們認為適宜以控制論為基礎,結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。

從控制論角度來看,電網是一個巨維數的典型動態大系統,它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外,電力網絡地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性,對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強,線路造價,特別是走廊使用權的費用日益昂貴,以及電力網的不斷增大,使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征,一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。

1綜合智能控制技術

1.1智能控制的概念

迄今為止,智能控制尚無統一的概念,文獻[1]有如下歸納:

a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授,他通過對人-機控制器和機器人方面的研究,將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器,而在高層次的智能決策,應具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎上,提出了三元結構的智能控制理論體系,他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用,必須引入運籌學,使其成為三元結合,并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后,從系統的整體性和目的性出發,于1986年提出了四元結構價格體系,將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。

總之,智能控制是多學科知識的結合,除了從控制論出發來研究它,還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合,如模糊變結構控制,自適應模糊控制,自適應神經網絡控制,神經網絡變結構控制等;另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合,如專家模糊控制,模糊神經網絡控制,專家神經網絡控制等。

2一個國外的電網規劃專家系統

目前為止,在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多,其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。

在80年代末期,隨著人員的退休和長期不用,一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘,這引起了加拿大電力部門的關注,魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里,專門知識的損失非常明顯,尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科,在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策,如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡,包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此,魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統,該專家系統具有以下特點。

2.1目標和預期效益

主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識,包括符號和數字數據,以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟,使用戶與知識庫交互作用,并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是:

a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師;

b)知識可以用更加具體的形式加以表達,而不是一些不明確的、沒有根據的判斷;

c)將獲得得更一致的結果;

d)與人類專家相比,ES可以檢查、比較更多的方案,得到更經濟的設計;

e)借助于推理解釋功能,ES可以作為未來專家的教學和訓練工具;

f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具,ES對專家將很有幫助;

g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅,作為一種模型,從中抽取更加一般的設計方法論;

h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。

2.2領域專家和知識工程師的交互作用

知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗,已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師,他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。

2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件:

a)DC系統最小故障恢復特性;

b)容許的無線電和諧波干擾要求;

c)故障后的最小穩定判據;

d)穩定電壓和無功電源的極限;

e)甩負荷后的暫態過電壓極限;

f)可靠性所要求的最小設備冗余度;

g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性);

h)必須滿足某一最大費用要求;

i)必須適合現有技術。

魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年,并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展,綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。

3電網規劃決策系統的分解及協調

電網的建設是資金和技術密集型的工程,線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久,所以網絡的結構合理與否,對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失,若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展,如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。

電網規劃需要確定的決策是大量的,而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前,限于各方面條件,無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題,再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分,電網規劃可分為:負荷預測,網架規劃,無功規劃,穩定性分析,短路電流分析。

4結束語

電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性,它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大,并且設備壽命長達數十年,從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約,因此,尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展,是電網規劃所要達到的目標。

結合本文的論述可以看出,電網這一巨維數的典型動態大系數,具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征,而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益),在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規劃的大量知識,進行選優運算,得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作,并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統,它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。

參考文獻

1黃蘇南,邵惠鶴,張鐘俊.智能控制的理論和方法[J].控制理論與應用,1994(4)

篇(3)

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篇(4)

關鍵詞:電力高度技術分析

0引言

隨著電網規模的不斷擴大和電力市場競爭機制的引入,ems和dms各自積累了海量的數據,如何更好地利用和管理這些日益龐大的同構和異構數據庫,并挖掘出數據之間的潛在聯系,幫助企業更好地分析和決策,已成為地區供電企業日益緊迫的需求。數據倉庫技術可以把企業內、外部數據進行有效的集成,主要應用于分析型處理,基于此,本文提出了建立地區電力調度數據倉庫的思想和應用模型。

1數據倉庫技術

1.1數據倉庫技術概要數據倉庫以改進后的數據庫技術作為存儲數據和管理資源的基本手段,以統計分析技術作為分析數據和提取信息的有效方法,通過人工智能、神經網絡、知識推理等數據挖掘方法來發現數據背后隱藏的規律,實現從“數據——信息——知識的過程,從而為企業管理階層提供各種層次的支持”。

1.2數據倉庫在電力調度的應用特點①面向主題:調度部門的ems和dms是以優化事務處理的方式來構造數據結構的,對于某個主題的數據常常分布在不同的數據庫中,這意味著訪問某個主題的數據實際上需要訪問分布在不同數據庫中的數據集合。論文百事通②數據集成。③數據的穩定性。④隨時間變化。

2地區調度數據倉庫模型

建立地區調度數據倉庫的基本思想就是在現有ems和dms基礎上,把ems和dms中的海量數據進行抽取和轉化后存人數據倉庫,并針對不同的主題在數據倉庫中建立數據集市,然后利用oltp和數據挖掘軟件對不同主題的數據進行分析處理,從而幫助調度人員做出決策。

2.1源數據層源數據層主要是指地區電力調度現在所擁有的數據庫系統,即ems和dms。另外,由于電力調度在分析和決策時需要用外部數據,如氣象資料,省域網的部分資料數據等,因此,需要使用的外部數據也包括在源數據層內。

2.2數據提取、轉換/裝載層地區電力調度系統數據庫中的數據量非常巨大,并不是所有數據都是分析決策所必須的,因此,只需用專用軟件提取分析決策所必須的ems、dms數據和外部數據。另外針對原數據庫系統中數據不一致的情況,必須對不一致的數據進行清洗和轉換,使載人數據倉庫中的數據和數據格式能夠保持一致,供分析決策使用。

2.3數據倉庫層

2.3.1數據倉庫存儲數據倉庫中存儲了數據和元數據,其中數據的存儲方式主要有虛擬存儲方式、關系表存儲方式和多維結構存儲方式。由于虛擬存儲方式效率差,而關系數據庫的使用比較普遍,故采用關系表存儲方式。使用oracle作為數據倉庫設施,將數據存儲在oracle的表結構中,并按星型結構來組織這些關系表。現具體介紹數據倉庫中的數據、元數據、數據的組織結構和對數據的處理。

數據。地區電力調度數據倉庫中的數據指的是從ems、dms或外部數據庫中提取,并經過清洗和轉化的數據。由于數據倉庫主要用于olap分析和數據挖掘,因此需在原始數據的基礎上增加冗余信息,進行預運算,建立多維數據庫,以迅速轉換數據。

元數據。元數據是描述數據的數據,它描述了數據倉庫中的數據和環境,遍及數據倉庫的所有方面。它包括兩種,一種是操作型環境向數據倉庫環境轉換而建立的元數據,包括所有源數據項的名稱、屬性及其在提取倉庫中的變化;第二種元數據是數據倉庫中用來與最終用戶的多維商業模型和前端工具之間建立映射的,這種數據稱為決策支持系統(dds)元數據。在數據倉庫中建立專用的元數據庫來存放和管理元數據。

電網數據組織結構。由于ems和dms中數據量非常龐大,因此有必要對數據進行綜合。在數據倉庫中,數據被分成4種級別,分別是高度綜合級、輕度綜合級、當前細節級和早期細節級。數據總是首先進入當前細節級,然后根據應用的需求,通過預運算將數據聚合成輕度綜合級和高度綜合級。若系統中的一些細節數據隨著時間的推移已經老化,很少會被使用,可以將這些數據導出備份到設備上。

數據的處理。數據倉庫中一般存放5至10年的數據,若將全部數據放在一張表內,由于數據量太大,會降低數據訪問效率,因此必須對數據表進行合理的分割。可按時間對表進行分割,在表中增加時間字段,去除與分析主題無關的純操作型數據。

在數據倉庫中,有些數據更新的較為頻繁,如實時數據,而有些數據更新的時間較長,如設備信息等。因此,有必要按數據更新的頻率對表進行劃分,將不同變化頻度的字段放在不同的表中,各表之間使用相同的“標識號”進行關聯,以節省存儲空間。

2.3.2數據集市由于數據倉庫中的數據量很大,若每次訪問都要在海量數據中進行數據檢索,會降低數據處理效率,故此可建立數據集市。數據集市是面向某一特定主題的、從數據倉庫中邏輯上或物理上劃分出來的數據子集。使用數據集市的主要目的是減少數據處理量。它具有面向部門、有特定的應用、規模小和實現速度快的優點。在地區電力調度中可建立的數據集市有:

負荷預測。負荷預測是地區電力調度工作的重要環節,可分為系統負荷預測和母線負荷預測兩類;而系統負荷預測按周期又分為超短期負荷預測、短期負荷預測、中期負荷預測和長期負荷預測。

系統安全穩定性評估。電力系統有五種運行狀態,分別為正常運行狀態、告警狀態、緊急狀態、危急狀態和恢復狀態。可利用挖掘技術挖掘海量的電力系統運行數據,獲悉電力系統在何種條件下處于正常運行狀態、告警狀態、緊急狀態、危急狀態和恢復狀態,并對系統的安全穩定性做出評估,從而輔助調度人員做出決策。

電力系統故障分析。地區電力調度部門已經積累了大量的故障數據。系統故障的發生既有偶然的一面,又有規律性可遵循。運用數據挖掘技術對電網故障數據進行挖掘分析,獲得發生故障與氣候變化和負荷變化之間的聯系,從而輔助調度人員進行決策,合理安排檢修計劃,保證電網安全可靠運行。

電力系統規劃設計。電網規劃是地區供電企業規劃活動的基本環節,在規劃過程中,需要處理大量的信息,可利用聚類、分類、關聯、總結等挖掘工具挖掘模型和數據間的關系,為輔助決策系統增加約束條件,從而更合理地規劃電網。

電力用戶特征分析。隨著電力市場的發展和競爭的加劇,地區供電企業需要制定出有競爭力的實時電價,因此,必須對電力用戶進行準確分析。電力系統的用戶具有多樣性和隨機性,可利用olap多維分析的特性,對用戶的行為模式及負荷要求進行分門別類,在保證系統安全和穩定性的前提下,對不同類別的用戶,采用不同的營銷策略,制定出合理的電價收費表,以提高市場競爭力。新晨

2.4邏輯應用層邏輯應用層主要包括olap、數據挖掘和界面子系統。現具體分析如下:

2.4.1olap子系統在ems和dms中,調度人員通過聯機事務處理(oltp)和sql可對數據庫進行簡單查詢。隨著時間的推移,電網規模不斷擴大,ems和dms中的數據量也急劇增加,調度人員需要從多個維度來觀察調度系統的運營情況,從而輔助決策。

2.4.2數據挖掘子系統隨著計算機技術在電力系統的廣泛應用,地區電力調度部門已經積累了大量的運行數據和非運行數據,這些數據記錄了地區供電企業多年的運行狀況,電力調度人員急需對這些歷史數據進行深入分析,以獲得有價值的信息,輔助調度員進行決策,提高電網運行的可靠性。

2.4.3用戶界面子系統用戶界面子系統主要是把olap和數據挖掘的分析結果通過友好的界面展現給最終用戶,從而輔助用戶進行決策。

篇(5)

[論文摘要]電氣設備的任何部分與大地(土壤)間作良好的電氣連接稱為接地。接地是確保電氣設備正常工作和安全防護的重要措施之一。電氣設備接地通過接地裝置實現。接地裝置由接地體和接地線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體;連接電氣設備與接地體之間的導線(或導體)稱為接地線。

一、接地的類型

(一)工作接地

為了滿足電力系統或電氣設備的運行要求,而將電力系統的某一點進行接地。如電力系統的中性點接地、各種電路的工作地等。

(二)保護接地

為了防止電氣設備的絕緣損壞,其金屬外殼對地電壓必須限制在安全電壓內,避免造成人身電擊事故,將電氣設備的外露可被人接觸的部分接地。如:電動機、變壓器、照明器具外殼;民用電器的金屬外殼如洗衣機、電冰箱等;變配電所各種電氣設備的底座或支架等;架空線路的金屬桿或鋼筋混凝土桿塔的鋼筋以及桿塔上的架空地線及裝在塔上的設備的外殼及支架等。

(三)防雷接地

為了防止雷電過電壓對人身或設備產生危害,而設置的過電壓保護設備的接地。如避雷針、避雷器等。

(四)防靜電接地

為了消除靜電對人身和設備產生危害而進行的接地,如將某些液體或氣體的金屬輸送管道或車輛的接地和計算機機房接地等。

(五)屏蔽接地

為了防止電氣設備因受電磁干擾,而影響其工作或對其它設備造成電磁干擾的設備接地。如各種高頻電子設備的金屬外殼接地等。

所有電氣設備必須根據國標GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》進行保護接地。保護接地除用以實現規定的工作接地或保護接地的要求外,不應作其它用途。有特殊要求的接地,如弱電系統、計算機系統及中壓系統,為中性點直接接地或經小電阻接地時,應按有關專項規定執行。

二、高山發射臺站的接地問題

(一)在廣播電視行業接地的主要理由

1.安全接地:使用交流電的設備必須通過黃綠色安全地線接地,否則當設備內的電源與機殼之間的絕緣電阻變小時,會導致電擊傷害。

2.雷電接地:設施的雷電保護系統是一個獨立的系統,由避雷針、下導體和與接地系統相連的接頭組成。該接地系統通常與用做電源參考地及黃綠色安全地線的接地是共用的。

3.電磁兼容接地:出于電磁兼容設計而要求的接地,包括:

屏蔽接地:為了防止電路之間由于寄生電容存在產生相互干擾、電路輻射電場或對外界電場敏感,必須進行必要的隔離和屏蔽,這些隔離和屏蔽的金屬必須接地。

濾波器接地:濾波器中一般都包含信號線或電源線到地的旁路電容,當濾波器不接地時,這些電容就處于懸浮狀態,起不到旁路的作用。

噪聲和干擾抑制:對內部噪聲和外部干擾的控制需要設備或系統上的許多點與地相連,從而為干擾信號提供“最低阻抗”通道。

電路參考:電路之間信號要正確傳輸,必須有一個公共電位參考點,這個公共電位參考點就是地。因此所有互相連接的電路必須接地。

(二)按接地的作用分類

可分為工作接地、保護接地、過壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號地等多種。下面結合廣電技術實際作一闡述。

1.保護接地。保護接地是為防止絕緣損壞造成設備帶電危及人身安全而設置的保護裝置,它有接地與接零兩種方式。按電力規定,凡采用三相四線供電的系統,由于中性線接地,所以應采用接零方式,而把設備的金屬外殼通過導體接至零線上,而不允許將設備外殼直接接地。這在廣電系統的配電房中的開關設備,中央空調機、發射機等電源開關設備和大耗電設備中尤為常見。在規劃設計時,應從地網中引出接地母線至各設備上,再將機器外殼用導體連至接地母線上。值得指出的是:接地線應接在設備的接地專用端子上,另一端最好使用焊接。2.屏蔽地。為防止電磁感應而對視、音頻線的屏蔽金屬外皮、電子設備的金屬外殼、屏蔽罩、建筑物的金屬屏蔽網(如測靈敏度、選擇性等指標的屏蔽室)進行接地的一種防護措施。在所有接地中,屏蔽地最復雜,有種說不清,道不明的感覺。因為屏蔽本身既可防外界干擾,又可能通過它對外界構成干擾,而在設備內各元器件之間也須防電磁干擾,如大家熟知的中周外殼、電子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不當會引起干擾,這些干擾主要有:

交流干擾:這主要由交流電源引起。高頻干擾:這類干擾來自各類無線發射臺的變頻或超變頻信號,它們竄入電子設備后在機內得到非正常解調而形成聲頻干擾。屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護方法。可將設備外殼與PE線連接;導線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接;室內屏蔽也應多點與PE線可靠連接。

3.信號地。各種電子電路,都有一個基準電位點,這個基準電位點就是信號地。它的作用是保證電路有一個統一的基準電位,不至于浮動而引起信號誤差。信號地的連接是:同一設備的信號輸入端地與信號輸出端地不能聯在一起,而應分開;前級(設備)的輸出地只有與后級(設備)的輸入地相連。否則,信號可能通過地線形成反饋,引起信號的浮動。這在設備的測試中,信號地的連接尤其要引起注意。不然就會造成測試結果的不準確。

三、結束語

篇(6)

關鍵詞:微電網 現狀 前景

【分類號】:F426.61

我國在微電網方面的研究,目前主要區分了微電網與分布式電源間的關系,明確了微電網現階段研究中的關鍵問題,并對微電網的控制策略、優化與穩定運行等展開了初步研究與仿真試驗,另外,根據微電網的典型特征和運行特性給出了建立國內微電網標準體系的建議等。

一、微電網提出的背景

近年來,為適應快速發展的經濟需要,電力部門以及發電企業逐年加大發電側的投入,建設內容主要集中在火電、水電等大型發電廠上。因此,能源供需與環境的矛盾日益突顯。同時國家電網也啟動了智能電網和特高壓的建設,電網規模不斷擴大,現已逐步發展成集中發電、遠距離輸電的超大互聯網絡系統。但隨著遠距離輸電的不斷增大、使得受端電網對外來電力的依賴程度不斷提高,電網運行的穩定性和安全性趨于下降,而且難于滿足多樣化供電需求。

分布式發電技術具有低污染、高能源利用率等優點,但其控制困難、單機接入成本高,大量接入可能會對電網造成沖擊,影響電能質量和系統的安全穩定等特點也極大地影響了分布式電源的應用。大電網往往采取限制、隔離的方式來調度分布式電源,以期減小其對大電網的沖擊,并對分布式電源的入網標準做了規定,當電力系統發生故障時,往往都在第一時間將分布式電源退出運行,大大限制了分布式發電技術的充分發揮。

為協調大電網與分布式電源(DG)的矛盾,充分挖掘DG的價值和效益,在本世紀初,學者們提出了一個解決方法,即將DG及負荷一起作為公共配網的一個單一可控的子系統――微電網,以充分挖掘分布式發電的價值和效益。

二、微電網的主要特點和優勢

微電網是相對傳統大電網的一個概念。從微觀看,微電網可以看成是小型的電力系統,它具備完整的發輸配電功能,可以實現局部的功率平衡與能量優化,它與帶有負荷的分布式發電系統的本質區別在于同時具有并網和獨立運行能力。從宏觀看,微電網又可以認為是配電網中的一個“虛擬”的電源或負荷,相對于外部大電網表現為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等的要求。

通過微電網的結構和定義可知,微電網技術是新型電力電子技術和分布式發電、可再生能源發電技術和儲能技術的有機結合。具有以下主要特點:

(1)微網提供了一個有效集成應用DG的方式,繼承擁有了所有單獨DG系統所具有的優點。

(2)微網作為一個獨立的整體模塊,不會對大電網產生不利影響,不需要對大電網的運行策略進行修改。

(3)微網可以以靈活的方式將DG接人或斷開,即DG具有“即插即用”的能力。

(4)多個DG聯網的微網增加了系統容量,并有相應的儲能系統,使系統慣性增大,減弱電壓波動和電壓閃變現象,改善電能質量。

(5)微網在上級網絡發生故障時可以孤立運行繼續保障供電,提高供電可靠性。

三、微電網的核心技術

從微電網整體來看,目前微電網的關鍵技術主要包括:新能源的接入、電力設施、控制技術、儲能技術、并離網與運行控制等技術。

1. 并網技術方面。微電網有孤島運行與并網運行兩種方式。相對于孤島模式,并網運行時微電源可以始終運行在最大功率點處,電源逆變器輸出電能必須滿足電網電壓幅值、頻率和相位一致。微電源并網發電既能最大限度合理地利用新能源,又能解決用戶不斷增長的用電需求。微電網與大電網并網之后,二者之間相互影響。微電網技術能夠解決傳統分布式電源的分散接入、單獨并網所帶來的整體不受控問題,有利于提升電網可控性。有利于在孤島運行與并網運行之間平滑切換。并網逆變器在并網運行時起到了關鍵作用,保證了電力系統的穩定運行。并網穩定運行與控制成為微電網的核心甚至影響著了微電網的發展,將更加利于中國未來電力系統發展和超高壓電網的建設需求。

2. 儲能技術方面。儲能是實現微電網可靠運行的重要手段。儲能技術到目前為止國內的研究已經取得了重大突破。目前,從技術成熟度來看,鉛酸蓄電池是目前最佳選擇。

3. 優化調度方面。微電網是一個多對象、多目標的聯合體。從需求側方面,基于實際風光資源和微電網運行成本數據,采用模糊評價函數并以河北承德風力發展基地全年發電量數據為算例得出結論:在滿足負荷需求和分布式電源出力限制的前提下,可提高了全網經濟性和安全性。

四、微電網目前面臨的主要問題

1. 技術相對不成熟

目前微電網項目尚處于試驗示范階段,僅在極個別示范區、海島有所應用,從規劃設計、設備選型到投產運行等各方面均面臨著諸多問題。很多微電網設備是新研制產品,不能滿足實際需求,缺乏現場經驗。微電網監控與能量管理系統目前尚處于研發階段,功能不完善,無法滿足運行管理要求。

2. 國家政策不完善

微電網的建設離不開國家政策的支持,雖然政策環境支持微電網并網,但對電網企業的合理補償存在較大欠缺,電網企業利益無法得到保證。關于微電網建設、運營模式,政府相關政策尚不清晰。

3. 標準規范不完善

目前,分布式電源已有相應的國際標準,國內標準正在制定及完善中,但對于微電網接入、規劃設計、建設運行和設備制造等環節缺乏相應的國家層面的技術標準、管理規范。

4. 投資及運維成本高

為滿足微電網孤網運行要求,實現自身電力電量平衡,要求配置的儲能裝置容量占總容量的80%以上,但目前儲能系統建設投資成本較高。微電網監控平臺及能量管理系統目前尚處于開發試運行階段,投資成本高。微電網運行維護需培訓專門的微網運行維護人員,承擔微網所有設備的運行維護責任,尤其對于偏遠地區或孤立海島的微電網,相較一般電網運維成本高。

五、微電網發展前景

1. 保證微電網的經濟運行

經濟性問題是當前發展微電網需要解決的首要問題。微電網的建設勢必將會引起人們對微電網的成本及收益的思考。有研究表明,微電網后期發電成本會以每年6%至10%的趨勢下降。所以前期應主要通過財政補助來實現微電網成本回收。

2. 新型電動汽車與微電網結合

電動汽車在接入微電網時具有兩方面作用:首先,充電時可作為是負載;其次,也可作為電源對微電網進行供電。

電動汽車不僅減少了微電網投資費用,而且提高了供電的可靠性。

3. 積極加大新能源微電網的建設

新能源微電網代表了未來能源發展趨勢,是能源生產和消費革命的重要措施,是推進能源發展及經營管理方式變革的重要載體,是“互聯網+”在能源領域的創新性應用,對推進節能減排和實現能源可持續發展具有重要意義。同時,新能源微電網是電網配售側向社會主體放開的一種具體方式,符合電力體制改革的方向,可為新能源創造巨大發展空間。風、光、天然氣等各類分布式能源多能互補,具備較高新能源電力接入比例,可通過能量存儲和優化配置實現本地能源生產與用能負荷基本平衡,可根據需要與公共電網靈活互動且相對獨立運行的智慧型能源綜合利用局域網。

六、結語

微電網作為一項新技術,在目前處于探索階段,但是在經濟方面存在著巨大的發展潛力。雖然微電網的建設存在著前期投資較大、居民接受情況等一系列問題,但微電網發展的趨勢是不變的,尤其是微電網在節能減排、提高用電效率等方面存在著的巨大優勢。

參考文獻:

[1]周曉燕,劉天琪,李興源,等.含多種分布式電源的微電網經濟調度研究[J].電工電能新技術,2013.

[2]白峪豪.含分布式電源的微電網經濟調度模型研究.浙江大學碩士學位論文,2012.

[3]楊海晶.以光伏發電為代表的微電網的經濟運行評估,電力電子技術,2013.

篇(7)

論文關鍵詞:電網規劃;統一數據平臺;c/s;b/s 

 

地區電網規劃信息化管理系統軟件是電網規劃設計人員的一款輔助工具,它使電網規劃更具科學性和可操作性,為電網建設能夠起到先導的作用。 

目前,已有不少成熟的電網規劃商業軟件應用于電網規劃設計領域。國內的電網規劃信息化管理軟件側重于研究電網規劃中的某個功能,如:負荷預測。這些軟件在提高電網規劃設計水平,減輕規劃人員勞動強度方面發揮了很大作用。但是,隨著現代計算機軟硬件技術和internet的飛速發展,電力系統新技術、新設備的應用,目前的電網規劃信息化管理軟件開始顯露出一些局限性:(1)不能很好地與其他軟件集成;(2)不能很好地支持多用戶協同工作;(3)缺乏功能強大的圖形平臺支持;(4)不能很好地對規劃數據進行管理;(5)自動化和智能化程度較低;(6)結果輸出形式單一;(7)不具備良好的擴展性。 

近些年來,隨著網絡技術、數據庫技術、可視化技術、面向對象的編程技術、三維技術等新興計算機軟件技術的發展給軟件開發帶來了新氣象。借助于這些軟件新技術,充分考慮電網規劃的流程及規劃人員使用的方便,開發了一個結構合理、界面友好、處理靈活、功能齊全的基于統一數據平臺的電網規劃信息化管理軟件。 

下面對基于統一數據平臺的電網規劃信息化管理軟件總體設計、關鍵技術、軟件特點等進行介紹。 

一、總體設計 

城市電網規劃信息化管理系統針對地(市)級供電公司電網規劃部門的工作特點,能夠將電網規劃輔助決策系統與管理信息化系統融合一體。它的特點能夠實現:功能強大、圖形界面友好,操作靈便。能夠面向未來城市電網的發展,全面實現電網規劃管理的科學化和信息化。 

1.軟件結構 

基于統一數據平臺的電網規劃信息化管理軟件采用c/s、b/s模式。其中,數據服務器分為主數據服務器和備份數據服務器,主數據服務器承擔平時的所有數據管理工作,備份數據服務器保持與主數據服務器的數據同步,在主數據服務器出現故障時可以立即投入使用。客戶機負責處理主要的正常業務,實現人機交互的界面。電網規劃信息化管理軟件采用c/s、b/s模式,促進了數據共享,加強了數據的統一管理。其功能結構涵蓋了地市級供電公司電網規劃流程。 

2.主要功能模塊 

電網規劃信息化管理軟件主要功能模塊有現狀資料、負荷預測、電力平衡、電網規劃、潮流計算、經濟評價、規劃編制、系統管理等。分別介紹如下: 

(1)現狀資料模塊。現狀資料內有文本資料、輸變電設備情況、歷年銅陵地區經濟和電力發展實績、電網基礎數據、典型負荷日等歷史數據,為規劃水平年的負荷、電量、網絡提供具有支持性的歷史依據,確保數據同一性和準確性。 

(2)電力預測模塊。通過取歷史數據,采用年增長率法、移動平均法、灰色模型法、線性回歸法、指數增長法、指數平滑法等方法預測電量和負荷,也可以采用人工干預指定年增長率的專家預測結果,使預測更貼近實際,滿足外部環境突變不可測因素的影響。各種預測結果并能以圖表的形式直觀反映出來。 

(3)電力平衡模塊。根據負荷預測結果,進行本地區電力平衡,設置好各級電壓容載比,進行變電容量平衡。 

根據變電容量平衡中的各電壓等級變電容量盈虧,合理安排規劃期內項目。 

(4)電網規劃模塊。 

1)地理信息:采用1∶50000矢量電子地圖做為背景,也可自定義地理信息。選擇不同的比例尺時,屏幕上顯示的信息會發生變化。比例尺越大,顯示的內容越詳細。也可三維化顯示。 

2)城市規劃:根據地區土地利用總體規劃,在地理信息圖上繪制地塊,能夠自動計算地塊面積。預先設置好負荷密度參數,自動計算出地塊負荷。也可以對計算出的面積、負荷值進行手工校正。地塊屬性中加入需用系數和容積率,自定義設置,使計算出的負荷值更加貼近實際。 

3)電網規劃:電網規劃借助于圖形平臺集成的供電區域信息,可以查看區域內現有變電站供電能力與地塊負荷、電力盈虧、點負荷信息(大用戶負荷信息)、區域內包含的地塊信息,據此給出輔助決策,合理布置變電站和線路廊道走向。變電站和線路圖的繪制利用強大的圖形平臺作支持。變電站通過圖元顏色和形狀區分出不同電壓等級的變電站。繪制線路時,系統自動計算出線路長度,并支持經緯度坐標精確定位,線路的顏色、線條樣式可以根據所屬的線路電壓等級和線路屬性(運行、規劃)自動生成。可以將地理位置接線圖直接輸出到打印機上,也可以將城市規劃圖及電網地理位置接線圖導出成cad格式。 

(5)電氣計算模塊。根據電網拓撲圖的連接關系及用戶設置的參數可計算潮流分布和無功電壓。計算結果自動標注在圖形上,形成電網潮流分布圖。 

(6)經濟評價模塊。可以調用已有模塊中的電量預測、項目分年度資金需求匯總表中的數據。通過設置好經濟評價參數(如:還貸期、貸款年利率等),系統將自動生成籌措表、還本付息表、成本費用表、全投資、資本金、損益表、一覽表等。 

   (7)規劃編制模塊。電網規劃最終要形成規劃報告,在編制規劃報告過程中需要大量的文字材料描述和表格數據資料,用戶可以自定義章節和目錄名稱,word格式操作界面。可以很方便地調用“現狀資料”、“電力預測”、“電力平衡”、“電網規劃”、“經濟評價”、“規劃編制”各模塊中的數據表、圖表、圖形等資料,加入到規劃文檔中,極大地方便了編制,提高了文字描述與圖表、圖形的一致性和準確性,提供了編制質量,節省了時間。 

(8)系統管理模塊。基礎數據維護:主要維護地塊負荷密度與線路參數。用戶管理:對用戶進行分組,設置不同權限。日志管理:跟蹤人員操作。 

二、關鍵技術 

下面對城市電網規劃信息化管理軟件所涉及的負荷分布預測、輔助決策、圖形平臺三大關鍵技術進行介紹。 

1.負荷分布預測 

用城市總體規劃劃分的諸多功能小區負荷密度法。該方法首先是根據城市總體規劃,結合負荷特性將城市劃為諸多功能小區。通過大量、廣泛地收集國內外功能小區負荷密度值,按照歷史和規劃的不同發展階段的功能小區負荷密度進行統計處理,建立起符合本地區的功能小區負荷密度數據。再根據國內外同等城市相應小區主要歷史階段而推導出來的負荷密度(kw/m2),分別測算出小區負荷,匯總整個地區的供電負荷。該軟件緊密結合城市總體規劃劃分為如下幾種區塊:工業區、商貿區、住宅區、綠地等。為使負荷預測接近未來的實際,增設了人工修正,使負荷預測在外部環境變化時能夠得到及時糾正,增添了負荷預測的靈活性。 

2.輔助決策 

根據事先設置好的不同功能地塊的負荷密度,自動計算出各地塊的負荷,在城市規劃圖中任意框選一區域,將顯示該區域屬性,從區域屬性內可以查看到區域類型(地塊性質)、區域面積、區域負荷、區域平均負荷密度指標,根據區域已有供電能力,對該區域進行輔助決策。 

3.圖形平臺 

強大的圖形平臺工具,給電網規劃圖形展示以及網絡查詢提供了方便。圖形平臺實現了以下功能:根據規劃布點,在地區電子地圖上進行網絡繪制,已運行的變電站和線路可通過輸變電地理信息數據(變電站、桿塔gps的經緯度)自動生成電網圖,可以看出真實的電網接線網架圖;實現了分層管理,可以生成不同年份、不同電壓等級網絡圖;實現了進入投運的變電站內三維圖形展示功能;實現了將圖形保存到網頁瀏覽文件夾中,方便各終端用戶利用網絡瀏覽器查詢各種電網規劃圖形。 

三、軟件特點 

電網規劃信息化管理軟件主要有以下特點: 

可以很好地與其他軟件兼容。如:excel、word、autocad;還提供自身數據接口,方便與其他軟件集成,或者調用其他軟件數據。 

可以很好地支持多用戶協同工作。電網規劃是一個系統工程,迫切需要多人協作。電網規劃信息化管理軟件采用c/s模式,使用sqlserver商用數據庫統一管理規劃數據,可以供規劃小組人員在統一平臺上協同工作。它改變了以往規劃人員的單人單機工作模式,同時,電網規劃信息化管理軟件對用戶認證、數據共享、數據安全性等方面作了充分考慮。 

提供功能強大的圖形平臺支持。電網規劃設計工作是與現有變電站和線路空間位置密切聯系的工作,直觀易用、功能強大的圖形平臺支持使規劃設計更加合理可行。電網規劃信息化管理軟件圖形平臺集成了地理信息和城市規劃信息圖,突出了電網規劃緊密與城市規劃結合,給規劃人員對規劃的變電站落點和線路廊道走向提供了參考。 

通過b/s網頁瀏覽,能夠實現:查詢瀏覽現狀地理位置實際接線圖、規劃期內不同年份電網規劃地理位置接線示意圖、規劃期內不同年份負荷預測表和輸變電項目建設表。 

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