智能電網(wǎng)論文范文

時(shí)間:2023-03-31 08:06:30

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智能電網(wǎng)論文

篇1

美國(guó)是第一個(gè)提出智能電網(wǎng)的國(guó)家。智能電網(wǎng)是一個(gè)電力體系,其包含多個(gè)配電體系與輸電體系。電力網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)镜男枨笈c電力市場(chǎng)的總體需求加以迅速反應(yīng)。智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特別智能,可以迅速地傳輸信息,為用戶提供更高品質(zhì)的服務(wù)。立足于長(zhǎng)期發(fā)展的角度,建設(shè)電網(wǎng)投資最少的方式是構(gòu)建智能電網(wǎng)。當(dāng)前,全球的平均氣溫在上升,全球的人口也在迅速增多,能源問(wèn)題正在逐漸凸顯,因此人們開(kāi)始嘗試建設(shè)智能電網(wǎng)。爆發(fā)金融危機(jī)以后,美國(guó)為了讓經(jīng)濟(jì)迅速?gòu)?fù)蘇,大力建設(shè)智能電網(wǎng)。建設(shè)智能電網(wǎng)的目的是緩解能源緊張局面,且利用電網(wǎng)的建設(shè)來(lái)推動(dòng)其他領(lǐng)域的發(fā)展。中國(guó)是全球人數(shù)排名第一的國(guó)家,雖然國(guó)土面積有960萬(wàn)平方公里,可是地區(qū)發(fā)展不平衡,所以,在建設(shè)智能電力網(wǎng)絡(luò)時(shí),不可照搬其他國(guó)家的做法,而應(yīng)結(jié)合我國(guó)的基本國(guó)情,并且還應(yīng)當(dāng)明晰建設(shè)的重點(diǎn)。當(dāng)前中國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”,將架構(gòu)的建設(shè)與信息自主化相融合。

2智能電網(wǎng)的特征

在建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮我國(guó)的現(xiàn)實(shí)狀況。國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)具有這樣六個(gè)特點(diǎn):

2.1環(huán)保此特點(diǎn)合乎我國(guó)當(dāng)前生態(tài)經(jīng)濟(jì)的要求,也要求對(duì)電網(wǎng)資源加以再次加工利用,盡量降低工業(yè)生產(chǎn)給生態(tài)造成的負(fù)面影響。

2.2電網(wǎng)架構(gòu)牢固中國(guó)的自然災(zāi)害發(fā)生頻率較高。災(zāi)害會(huì)對(duì)電網(wǎng)體系產(chǎn)生較大的不利影響,造成電能無(wú)功正常運(yùn)送,所以智能電網(wǎng)在構(gòu)建時(shí)應(yīng)注重保障架構(gòu)的牢固,如此才可以保障電網(wǎng)可以承受自然災(zāi)害的影響,不會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境的變化而停止運(yùn)行。

2.3資源的優(yōu)化電網(wǎng)的建設(shè)需要運(yùn)用到多種資源,可是,國(guó)內(nèi)電網(wǎng)在建設(shè)時(shí)資源運(yùn)用率較低,此也造成了電網(wǎng)的收益不理想。建設(shè)智能電網(wǎng)的過(guò)程中,對(duì)資源加以優(yōu)化,最大化地提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

2.4經(jīng)濟(jì)收益在智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)全面考慮,盡量降低建造成本,如此不但保障了電能的品質(zhì),并且提升了物質(zhì)收益。

2.5交互性此特點(diǎn)是指在后面環(huán)節(jié)的能源供給過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量的市場(chǎng)溝通體制,可以第一時(shí)間掌握客戶的需求,依據(jù)需求優(yōu)化服務(wù)的品質(zhì)。

2.6自動(dòng)化自動(dòng)化主要是電網(wǎng)能夠?qū)收线M(jìn)行自我診斷,并進(jìn)行自我修復(fù),不僅節(jié)約了時(shí)間,還降低了成本。

3電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中的整體運(yùn)用

3.1在電源部分中的運(yùn)用探究得知,電力工程技術(shù)的首個(gè)功能是把接連不斷的電能提供給智能電力網(wǎng)絡(luò),包含兩種電能類型:一種是直流電,另一種是交流電。其中,交流又包括兩種:一種是變頻交流,另一種是恒頻交流。在變電所的操作中,一方面能夠運(yùn)用直流電源,另一方面能夠運(yùn)用交流電源,而且能夠把高頻開(kāi)關(guān)電源運(yùn)用到所有類型的電腦中。

3.2在供電過(guò)程中的運(yùn)用由于智能電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)工作狀態(tài)與電能的品質(zhì)有很高要求,所以在電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中,應(yīng)高度關(guān)注電能品質(zhì)與電網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)性,此就要求有機(jī)融合電力工程技術(shù)中的諧波管控技術(shù)與無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。其中有兩種是具有代表性的設(shè)置:一種是薄型交流變換器,另一種是超導(dǎo)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施。

3.3在智能發(fā)電過(guò)程中的運(yùn)用經(jīng)過(guò)調(diào)研剖析可以知道,這幾年,電力工程技術(shù)逐步被運(yùn)用到智能電網(wǎng)體系中,主要是通過(guò)電力、電子器件完成對(duì)電能的轉(zhuǎn)化與管控。運(yùn)用電力工程技術(shù),有利于降低電量耗費(fèi),另外,減少機(jī)電設(shè)施的運(yùn)用,提升工作效率。

4電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體運(yùn)用

4.1質(zhì)量?jī)?yōu)化與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)質(zhì)量?jī)?yōu)化指的是在智能電力網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過(guò)程中將電能分成多個(gè)級(jí)別,然后運(yùn)用評(píng)測(cè)判定的方式,進(jìn)而構(gòu)成完備的機(jī)制,智能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)著重剖析經(jīng)濟(jì)性的方向,從而確定供用電接口方式,有效地構(gòu)建電能品質(zhì)評(píng)定機(jī)制和用戶評(píng)定機(jī)制。此外,智能電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程中,電力工程技術(shù)的有關(guān)制度也在改進(jìn),這樣就能夠保證智能電網(wǎng)更加經(jīng)濟(jì)化。低碳能源會(huì)成為今后能源發(fā)展的方向,它降低能源的消耗量,從而減少環(huán)境污染、低碳能源主要是使用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)改善能量轉(zhuǎn)換的方式,更加充分利用能源,目前太陽(yáng)能和風(fēng)能是使用最廣泛的低碳能源。

4.2柔流輸電技術(shù)這個(gè)技術(shù)使用了微電子技術(shù)、電子技術(shù)、電力技術(shù)等等,展現(xiàn)了控制技術(shù)和通信技術(shù),此種技術(shù)可以便捷地控制交流供電的過(guò)程,在國(guó)內(nèi)智能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中,電力工程技術(shù)大部分是運(yùn)用在高壓電輸變電的過(guò)程中,需要把眾多的對(duì)環(huán)境危害很小的能源運(yùn)用到電力體系中,而且實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的分隔等過(guò)程,因此,將電力工程技術(shù)與控制技術(shù)相融合可以控制與調(diào)整智能電力網(wǎng)絡(luò)中的不同參數(shù),提升智能電力網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)性,另外,供電的過(guò)程會(huì)在較大程度上減少電損,進(jìn)而提升運(yùn)送電能的水平。

4.3電力工程技術(shù)中的高壓直流輸電技術(shù)在當(dāng)前智能電網(wǎng)中依舊運(yùn)用的直流運(yùn)送電體系中,有許多環(huán)節(jié)運(yùn)用的是交流電,可是,在實(shí)際的供配電運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保證運(yùn)送的電流是直流的方式,為了完成逆變或者環(huán)流的工作,就一定要讓控制換流器發(fā)揮作用,而且也唯有運(yùn)用高壓直流運(yùn)電技術(shù),才可以從根本上實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。換流器大部分狀況下是采用部分具有管段作用的原件構(gòu)成,有效地達(dá)成電力運(yùn)送的平穩(wěn)性與經(jīng)濟(jì)性,比如部分份量相對(duì)不重的直流輸電體系,另外,此項(xiàng)技術(shù)不但能夠運(yùn)用到長(zhǎng)距離的直流運(yùn)送中,還可以運(yùn)用到短距離的直流運(yùn)送中,達(dá)成高效地為海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)送電能,在國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)距離運(yùn)電技術(shù)中,積極的運(yùn)用了高壓直流運(yùn)電技術(shù),而且伴隨技術(shù)的進(jìn)步,此項(xiàng)技術(shù)還會(huì)被運(yùn)用到更長(zhǎng)距離、更大容量的運(yùn)電項(xiàng)目中。

5結(jié)語(yǔ)

篇2

1.1優(yōu)化電網(wǎng),確保用電安全可靠性

智能電網(wǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng),環(huán)境、用戶等對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)提出了不同層次的要求,也就需要電網(wǎng)在原有基礎(chǔ)之上有更加的反應(yīng)與適應(yīng)能力,而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中表現(xiàn)最為突出了就是優(yōu)化電網(wǎng),在特定條件下能夠滿足環(huán)境、用戶對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)提出的高層次要求。但是,就我國(guó)目前形勢(shì)而言,在電網(wǎng)架構(gòu)等方面掌握的技術(shù)同發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)還處在初級(jí)階段,從某種意義上也就證明智能電網(wǎng)還有很大的發(fā)展空間,因此加大對(duì)電網(wǎng)的優(yōu)化力度具有迫切性。立足整體,從全面出發(fā),智能化和自動(dòng)化是電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中也將成為一種必然趨勢(shì)。

1.2應(yīng)用電子電力技術(shù)占據(jù)的優(yōu)勢(shì)

能源問(wèn)題是新形勢(shì)下我國(guó)面臨的又一突出問(wèn)題,電力企業(yè)要想在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,就必須依據(jù)自身實(shí)際情況制定出行之有效的開(kāi)發(fā)研究智能電網(wǎng)計(jì)劃,從而滿足智能電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的要求。電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中能夠有效緩解能源問(wèn)題,為促進(jìn)可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造條件,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。值得一提的是,電子電力技術(shù)的應(yīng)用是新形勢(shì)下確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性的重要技術(shù)。

2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

伴隨著社會(huì)的迅猛發(fā)展,能源問(wèn)題是我國(guó)乃至世界共同關(guān)注的話題,也正是在這種情況下,我國(guó)電網(wǎng)行業(yè)才依據(jù)自身情況斷進(jìn)行創(chuàng)新和引進(jìn)新技術(shù),做到同風(fēng)能發(fā)電、水能發(fā)電等清潔能源發(fā)電那樣,要想根本性提升其能源利用效率,就必須在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)電技術(shù),例如:可再生能源轉(zhuǎn)換設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備等。以風(fēng)能發(fā)電為例,為了達(dá)到風(fēng)電機(jī)組變速運(yùn)行的目的,應(yīng)當(dāng)采用雙饋風(fēng)電機(jī)組的定子直接接入到電網(wǎng)中的方式,這樣就能夠有效控制蓄電池組雙向充放電,為系統(tǒng)平穩(wěn)供電創(chuàng)造條件。

2.2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

縱觀整個(gè)直流輸電系統(tǒng)中,在輸電環(huán)節(jié)中表現(xiàn)尤為明顯,而輸電環(huán)節(jié)又包括多個(gè)方面,可以將其簡(jiǎn)單的分為:高壓直流輸電、柔性直流輸電和柔流輸電,在無(wú)特殊情況下,在發(fā)電和用電這兩個(gè)環(huán)節(jié)使用的都是交流電,進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)中各項(xiàng)參數(shù)能夠有效控制,再者,將各種先進(jìn)技術(shù)有效融合起來(lái),可以利用特殊方式將大量清潔能源為電力系統(tǒng)所使用,在確保電網(wǎng)穩(wěn)定性的同時(shí),在各方面都得到保障的情況下降低電力損耗,進(jìn)而提升電力系統(tǒng)輸送電力能力。

2.3電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,為傳統(tǒng)變電站向數(shù)字變電站的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件,實(shí)現(xiàn)了信息共享和交流,智能電網(wǎng)占據(jù)的優(yōu)勢(shì)也逐漸體現(xiàn)出來(lái)。智能化變電站是綜合利用各項(xiàng)技術(shù)在原有數(shù)字變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),智能化體現(xiàn)在多個(gè)方面:數(shù)字采集和展示、信息共享,從某種意義上來(lái)說(shuō)提高了變電環(huán)節(jié)的安全可靠性,同時(shí)也節(jié)約了成本。例如:用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)一次設(shè)備被檢信號(hào)回路和操控驅(qū)動(dòng),使得變電站二次回路中可編程序能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器及其邏輯回路,為二次設(shè)備中常規(guī)的功能裝置具有邏輯功能模塊創(chuàng)造條件,從中也就不難看出智能電網(wǎng)的功能逐漸顯現(xiàn)出來(lái),為電力企業(yè)提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4電子電力技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)中明確顯現(xiàn)出“用戶電力技術(shù)”這一概念,它是以用戶對(duì)電力安全可靠性和電能質(zhì)量為理論依據(jù),將電子電力技術(shù)和配電自動(dòng)化技術(shù)兩者有效結(jié)合起來(lái),進(jìn)而為用戶提供高層次的電力供應(yīng)技術(shù),能夠在最短時(shí)間內(nèi)解決其出現(xiàn)的問(wèn)題。當(dāng)然,智能配電網(wǎng)并不是簡(jiǎn)單依據(jù)電子電力技術(shù)就能夠完成,它需要依賴于先進(jìn)傳感測(cè)量技術(shù),在特定條件下通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在這個(gè)基礎(chǔ)之上實(shí)時(shí)監(jiān)視配電的全過(guò)程。配電過(guò)程中其最重要的目標(biāo)便是提高電能質(zhì)量,依據(jù)實(shí)際情況制定出科學(xué)合理的電能質(zhì)量評(píng)估方法,確保用戶質(zhì)量和用電安全。

3結(jié)語(yǔ)

篇3

目前。能源與資源的可再生技術(shù)得到大規(guī)模的發(fā)展,各國(guó)的資源與能源問(wèn)題迫使國(guó)家將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到能源與資源的合理、節(jié)約、再利用方面上;在電力工程中,通過(guò)在智能電網(wǎng)中的利用,能夠?qū)⒛茉催M(jìn)行轉(zhuǎn)化的作用,將能源進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化并運(yùn)用;低碳節(jié)能的模式得到良好的發(fā)展。通過(guò)對(duì)于能源的轉(zhuǎn)換,開(kāi)發(fā)出的多種新能源被大范圍的運(yùn)用;風(fēng)能、太陽(yáng)能等都在各地區(qū)得到利用,這種系能源的利用,不僅節(jié)約能源,還起到環(huán)保的作用。能夠?yàn)閲?guó)家節(jié)約能源、做到環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。目前,我國(guó)的電力工程在智能電網(wǎng)技術(shù)中一定應(yīng)用還需要一定的時(shí)間和管理,和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還有一些欠缺之處;為了能夠?qū)㈦娏こ谈油晟频膽?yīng)用及發(fā)展,要將電力工程進(jìn)行改革、創(chuàng)新。不斷發(fā)現(xiàn)新渠道、新思路進(jìn)行改造。通過(guò)與新的技術(shù)相結(jié)合創(chuàng)造更有價(jià)值的技術(shù);為了國(guó)家能源的使用能夠更合理化、可持續(xù)化,要將電力工程在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用做到完善,使其更具智能化、節(jié)能化。

2重要電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1串聯(lián)補(bǔ)償中的使用

我國(guó)電力相關(guān)部門批準(zhǔn)并且大力投身建設(shè)的伊馮500kVTCSC項(xiàng)目具有很大的優(yōu)勢(shì)。這個(gè)項(xiàng)目是C-EPRIScience&TechnologyCo.Ltd組織建立起來(lái)的,同時(shí),利用一些實(shí)驗(yàn)把伊馮500kVTCSC項(xiàng)目的額定功率有效地從1460000kW提升到2500000kW。并且在這個(gè)科研項(xiàng)目中,所使用的TCSC等設(shè)備都是由我國(guó)獨(dú)立進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)的,并且得到了成功的安裝和調(diào)試。這一套設(shè)備的成功應(yīng)用直接說(shuō)明了我國(guó)已經(jīng)有能力在極其寒冷的地方安裝運(yùn)用電力工程技術(shù),并有能力實(shí)現(xiàn)HVTCSC的工業(yè)化。

2.2常規(guī)電力技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

某些公司中的一些電力負(fù)載對(duì)電壓的變化以及電源突然中斷非常的敏感。當(dāng)供電系統(tǒng)中的電源及其不穩(wěn)定或者突然出現(xiàn)斷電,會(huì)對(duì)該公司的負(fù)載產(chǎn)生致命的傷害,根據(jù)這一公司實(shí)際用電情況,研發(fā)人員經(jīng)過(guò)研究而使用兩套常規(guī)的電力設(shè)備來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。在正常投入使用后,這一套設(shè)施極大地改善了電力質(zhì)量。

3結(jié)論

篇4

1電網(wǎng)智能輸電方面

應(yīng)用于控制調(diào)度、傳輸數(shù)據(jù)、繼電保護(hù)等方面的電力通訊技術(shù),既包括輸電、視化的監(jiān)測(cè)以及安全預(yù)警等方面,隨著用電需求量的不斷增加,以及發(fā)電機(jī)發(fā)電能力的提高,給輸電線路的可靠性提出了高標(biāo)準(zhǔn)要求。在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程輸電過(guò)程中雖然需要消耗的電能巨大,但是通過(guò)對(duì)跨區(qū)域輸電裝備的調(diào)整,遠(yuǎn)程輸送電能的能力逐漸加強(qiáng)。通過(guò)使用科學(xué)合理的通訊方式,來(lái)滿足智能化電網(wǎng)中高壓骨干網(wǎng)架的構(gòu)建,促進(jìn)我國(guó)電力工業(yè)的優(yōu)化。對(duì)于電力通訊的調(diào)度需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警、和節(jié)能電量采集等,采用遠(yuǎn)距離、低消耗、高效率的方式使電力通訊的輸電方面在智能化電網(wǎng)中更廣泛的應(yīng)用。

2電力通訊在智能化電網(wǎng)中的背景

電力通訊以傳輸、交換、接收等形式,作為智能電網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng),建設(shè)智能化的智能化的設(shè)備,在對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)與設(shè)計(jì)方面高壓電網(wǎng)與電子原件存在密切聯(lián)系。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展突飛猛進(jìn)的現(xiàn)代社會(huì)背景下,節(jié)能減排、綠色環(huán)保成為人們極為關(guān)注的問(wèn)題。電力載波、微波通信是我國(guó)在電力通信發(fā)展初期主要采用的方式,由于對(duì)電力需求、電力系統(tǒng)的不斷增加,我們所采用的電力系統(tǒng)的容載量不斷擴(kuò)大。光纖通信作為當(dāng)今社會(huì)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),已基本覆蓋來(lái)自“四面八方”的通信傳輸網(wǎng)以及各級(jí)變電站。從明線、同軸電纜到光線傳輸,從橫、到程控交換到數(shù)字通信,電力通訊以成為智能化電網(wǎng)的神經(jīng)中樞以及業(yè)務(wù)交流的基礎(chǔ)。

3智能化電網(wǎng)中的電力通訊的發(fā)展道路

為保證電網(wǎng)能夠安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn),智能化電網(wǎng)中的電力通訊技術(shù)支撐起體系、發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施體系、應(yīng)用體系,對(duì)于輸電線和電力線的信息傳輸需要提高焦點(diǎn)監(jiān)測(cè)的技術(shù)以及線路壽命管理。為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、狀態(tài)化、網(wǎng)絡(luò)化等的網(wǎng)絡(luò)支撐,需要對(duì)輸電線路狀態(tài)監(jiān)控予以支持、對(duì)于線路安全體系的建立予以肯定。以智能化電網(wǎng)的各個(gè)領(lǐng)域?yàn)榛c(diǎn),對(duì)其作用進(jìn)行分析,總結(jié)出智能化電網(wǎng)中的電力通訊的發(fā)展方向。

4結(jié)語(yǔ)

篇5

1.1數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是用電信息采集系統(tǒng)的主要職能,它使以往耗時(shí)耗力的數(shù)據(jù)采集工作變得既簡(jiǎn)單又高效,而且根據(jù)各種業(yè)務(wù)的各種需要,可以對(duì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行合適的調(diào)整,以滿足不同業(yè)務(wù)的需要,這樣,可以保證采集工作的定時(shí)性,而且還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)采集,或直接接受用戶上報(bào)的數(shù)據(jù)。

1.2數(shù)據(jù)管理

用電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以使數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析和儲(chǔ)存得以實(shí)現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的安全有效,而且可以保證對(duì)異常數(shù)據(jù)的甄別工作的實(shí)現(xiàn)。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,可以得出三項(xiàng)平衡度,另外,可以根據(jù)設(shè)定的突變值,定時(shí)對(duì)線損進(jìn)行相應(yīng)的分析,包括用電情況的等。

1.3數(shù)據(jù)控制

為了控制電網(wǎng)功率的定值,我們也可以使用用電信息采集系統(tǒng),對(duì)用電時(shí)段、總的用電量以及保電工作進(jìn)行控制,還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。

1.4綜合運(yùn)用方面

對(duì)于用電信息采集系統(tǒng),除了上述應(yīng)用職能之外,還可以實(shí)行預(yù)付費(fèi)管理、對(duì)用電管理人員的考勤管理、通過(guò)現(xiàn)代化的信息通信(手機(jī)短信、語(yǔ)音)及時(shí)向用戶發(fā)送用電的相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)與用戶的及時(shí)溝通、及時(shí)聯(lián)系,使用戶對(duì)自己的用電情況及時(shí)了解,此外,互聯(lián)網(wǎng)和銀行卡等相關(guān)媒介的使用也可以實(shí)現(xiàn)同樣的目的。

2.智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)中各種信息采集系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)能夠充分利用現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸,這是該系統(tǒng)在寬帶通信中的優(yōu)勢(shì),在上述的職能中有充分的體現(xiàn),這里就不再敘述。對(duì)于該系統(tǒng)之外的缺點(diǎn),主要存在于“電磁輻射”、“噪聲干擾”、“變壓器阻隔信號(hào)”以及“BPLC協(xié)議”等各方面。第一,在電力線寬帶的通信技術(shù)中,其重要環(huán)節(jié)是減小電磁輻射,但是此時(shí),電力線的工作特性與射頻天線發(fā)射的電磁波,會(huì)對(duì)現(xiàn)有的短波通訊產(chǎn)生干擾。第二,當(dāng)電力線寬帶在執(zhí)行通信工作時(shí),配電變壓器使信號(hào)不能夠直接從中壓網(wǎng)進(jìn)入低壓網(wǎng),因此,為了解決這一問(wèn)題,需要相應(yīng)的設(shè)備的協(xié)助,但是這些設(shè)備通常比較昂貴,這是該系統(tǒng)中存在的另一缺點(diǎn)。第三,電力線通道的噪聲干擾比較大,時(shí)變性也比較強(qiáng),而噪聲的來(lái)源是各種電器和幾點(diǎn)產(chǎn)品以及電力線本身,很難消除。而且,這些噪聲還會(huì)對(duì)電力器件產(chǎn)生作用,使其產(chǎn)生周期性噪聲、產(chǎn)生寬帶噪聲。更糟糕的是,一些未接入電網(wǎng)的設(shè)備會(huì)將其產(chǎn)生的噪聲通過(guò)射頻耦合進(jìn)入電力線。

3.智能電網(wǎng)用電信息采集中電力線寬帶通信技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)

電力線寬帶通信技術(shù)采用的是先進(jìn)的OFDM通信編碼技術(shù),利用電力線來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)通信的傳送,這種電力線的應(yīng)用范圍和覆蓋面積特別廣泛,利用這種電力線將互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻無(wú)線電波,這些電波在特定端口被送回到效用柵格中,并經(jīng)過(guò)效用變壓器進(jìn)入用戶家庭和公司??梢悦獠季€低成本地實(shí)現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)終端接入寬帶通信網(wǎng)絡(luò),適應(yīng)了現(xiàn)代節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)需求。

3.1組網(wǎng)模式

電力線寬帶載波抄表系統(tǒng)由采集器電力線載波交換機(jī)集中器主站以及傳輸通道組成。在對(duì)其進(jìn)行組裝時(shí),應(yīng)將采集器與智能電能表連接,通過(guò)耦合環(huán),將采集到的電力數(shù)據(jù)信號(hào)耦合進(jìn)電力線,將其傳輸匯聚至電力線載波交換機(jī),通過(guò)這個(gè)交換機(jī)將數(shù)據(jù)匯聚到寬帶載波集中器中,集中器再通過(guò)光纖通道將數(shù)據(jù)傳動(dòng)到主站。集中器的上行方面采用了EPON光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳。對(duì)于傳輸方式,有許多方式,具體有施工方式、可靠性、運(yùn)行維護(hù)、傳輸速率、訪問(wèn)機(jī)制、影響因素和可擴(kuò)展性,通過(guò)對(duì)不同傳輸方式的各種指標(biāo)的對(duì)比,可以更好地選擇不同要求下的合適方式。

3.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)部署位置,以電力線寬帶載波技術(shù)的低壓用戶集中抄表系統(tǒng)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)構(gòu)架可分為三個(gè)部分,即主站、通信信道和采集設(shè)備。

(1)面對(duì)系統(tǒng)主站部分的各種物力結(jié)構(gòu),建議單獨(dú)組網(wǎng),應(yīng)用防火墻來(lái)安全隔離營(yíng)銷應(yīng)用系統(tǒng)、其他應(yīng)用系統(tǒng)以及公網(wǎng)信道,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的安全傳輸。

(2)通信信道主要分為兩部分:遠(yuǎn)程通信信道和本地通信信道在這兩種通信信道中,遠(yuǎn)程通信信道就是一種通信信道,這種通信信道位于系統(tǒng)主站和遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)集中器之間,包括了多種網(wǎng)絡(luò)信道。而由于光纖信道具有高寬帶、高速率、高可靠性的特點(diǎn),所以在一定的條件下,可將電力通信光纖專網(wǎng)向配網(wǎng)延伸至每個(gè)臺(tái)區(qū),從而保證主要通信網(wǎng)絡(luò)的專有性和安全性。而本地通信信道即網(wǎng)絡(luò)集中器和采集器以及采集器與電能表計(jì)之間的通信信道。

(3)采集設(shè)備是安裝在現(xiàn)場(chǎng)的終端以及計(jì)量設(shè)備。主要由專一收集各種終端數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理的網(wǎng)絡(luò)集中器,用于采集多種電表數(shù)據(jù)的電能信息并可以與集中器交換數(shù)據(jù)的電力線寬帶載波采集器,以及電能表構(gòu)成。

3.3網(wǎng)絡(luò)管理

寬帶集抄的全面支持受益于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理,因此,網(wǎng)絡(luò)管理是電力線寬帶通信技術(shù)的重要內(nèi)容,主要包括以下三個(gè)方面:

(1)網(wǎng)絡(luò)配置的管理

可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置、對(duì)各種參數(shù)實(shí)現(xiàn)獲取。而且支持人工設(shè)置和自動(dòng)下載。

(2)性能檢測(cè)

支持對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,可以實(shí)時(shí)檢測(cè)電力線的通信線路的狀態(tài),包括通信速率、信道曲線、載波調(diào)制等。

(3)應(yīng)用升級(jí)

它同樣可以支持通信控制和應(yīng)用軟件的遠(yuǎn)程升級(jí),可以采用整體或分模塊的升級(jí),為新的應(yīng)用業(yè)務(wù)開(kāi)展提供了簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的解決手段。

4.總結(jié)

篇6

關(guān)鍵詞:無(wú)線通訊公司電話網(wǎng)計(jì)算機(jī)抄表

傳統(tǒng)的供水計(jì)量操作通常是由各管理部門派人到裝表地點(diǎn)抄表,由于用戶面廣、量大,極易造成差錯(cuò),人工抄表不但效率低,且不利于科學(xué)管理,給城市管網(wǎng)的建模、分析、規(guī)劃等都帶來(lái)很大的困難。電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表技術(shù)提供了大環(huán)境,管理體制的現(xiàn)代化也呼喚著自動(dòng)抄表時(shí)代的到來(lái)。目前我國(guó)普遍采用將水表安裝在用戶室內(nèi),每月入戶抄表收費(fèi)的方法。這給用戶帶來(lái)很多麻煩,給抄表人員帶來(lái)煩惱,造成很多不必要的糾紛。為了有效解決入戶抄表收費(fèi)存在的諸多弊端、提高效率、避免入戶抄表引發(fā)的治安問(wèn)題(如冒充收費(fèi)入室搶劫)和杜絕拖欠費(fèi)用,水表戶外計(jì)量呼聲越來(lái)越高。尤其對(duì)高層、毫華居住小區(qū),水表戶外計(jì)量是非常必要的,傳統(tǒng)的抄表方式已不能適應(yīng)今后住宅的發(fā)展要求。

隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,水表戶外計(jì)量已經(jīng)開(kāi)發(fā)出不少產(chǎn)品。主要有:IC卡、電力載波、遠(yuǎn)傳抄表三種戶外計(jì)量方式。建設(shè)部《2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程城市示范小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則(修改稿)》中已經(jīng)明確提出:“推廣應(yīng)用戶外計(jì)量(含水、電、曖、燃?xì)獗恚┘夹g(shù)”。在《中國(guó)住宅產(chǎn)品發(fā)展綱要》中也明確提出:“實(shí)現(xiàn)方便查表,不干擾住戶,使大量人工查表工作逐步過(guò)渡到數(shù)字化傳送,開(kāi)發(fā)智能化的水、電、氣、熱計(jì)量裝置及接口箱框”。目前水表戶外計(jì)量的智能抄表系統(tǒng)已達(dá)到使用要求。因此,結(jié)合傳感技術(shù)、射頻技術(shù),利用現(xiàn)有廣泛使用的電話網(wǎng),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了結(jié)構(gòu)獨(dú)特、性能穩(wěn)定、完全可靠的自來(lái)水智能抄表系統(tǒng)。

1設(shè)計(jì)要求

為保證自來(lái)水智能抄表系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性,提高能源管理的科學(xué)性、規(guī)范化,對(duì)智能抄表系統(tǒng)提出以下要求:

(1)水表為密封結(jié)構(gòu),是一種既能直觀顯示相關(guān)能耗計(jì)量數(shù)據(jù),又能產(chǎn)生能耗計(jì)量脈沖信號(hào)的新型計(jì)量表具。

(2)系統(tǒng)具有防斷電功能。停電時(shí),發(fā)射端和接收端裝有備用電池,防止數(shù)據(jù)丟失。

(3)系統(tǒng)采用高精度不掉電實(shí)時(shí)時(shí)鐘,為數(shù)據(jù)分時(shí)處理提供可靠的時(shí)間基準(zhǔn);可實(shí)現(xiàn)分時(shí)段計(jì)費(fèi)功能;通過(guò)通訊設(shè)備故障報(bào)警、記錄故障發(fā)生時(shí)間的功能。

(4)數(shù)據(jù)庫(kù)安全。數(shù)據(jù)庫(kù)為只讀方式,只有授權(quán)的管理員可以寫入數(shù)據(jù),管理中心電腦設(shè)有密碼,嚴(yán)防無(wú)關(guān)人員操作,密碼可由操作員在主機(jī)上修改??商峁┯?jì)費(fèi)查詢、報(bào)表生成、打印、報(bào)警等功能。

2總體結(jié)構(gòu)

智能抄表系統(tǒng)現(xiàn)有兩種形式:

(1)用戶室內(nèi)裝有電話,抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。數(shù)據(jù)采集通過(guò)無(wú)線通訊將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理器,數(shù)據(jù)處理器通過(guò)電話線向管理計(jì)算機(jī)上報(bào)數(shù)據(jù)。

(2)用戶室內(nèi)沒(méi)有電話,抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。數(shù)據(jù)采集器通過(guò)無(wú)線通訊傳送給數(shù)據(jù)處理器,數(shù)據(jù)處理器安裝在室外的走廊內(nèi),并附帶顯示模塊顯示用戶當(dāng)用水量。安裝在走廊內(nèi)的數(shù)據(jù)處理器通過(guò)公用電話線向管理計(jì)算機(jī)上報(bào)數(shù)據(jù)。如果住戶的房間被鐵門等屏蔽而無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊,可以鋪鋪設(shè)專用通訊線,將數(shù)據(jù)上傳。

3系統(tǒng)組成

(1)水表。本系統(tǒng)所采用的計(jì)量水表是一種既能直觀顯示相關(guān)能耗計(jì)量數(shù)據(jù),又能產(chǎn)生能耗計(jì)量脈沖信號(hào)的新型計(jì)量表具。它實(shí)際上是一種加裝了永義磁鐵和霍爾元件組成磁電傳感器的水表,霍爾元件固定安裝在計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤附近,永磁鐵安裝在計(jì)數(shù)盤(例如0.1m3或0.01m3)位上,當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈,永磁鐵經(jīng)過(guò)霍爾元件一次,即在信號(hào)端產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖,對(duì)應(yīng)0.1m3或.0.01m3,經(jīng)無(wú)線發(fā)射器發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器。另外,在水表上還裝有防盜霍爾元件,當(dāng)用戶盜用水時(shí),霍爾元件發(fā)出報(bào)警信號(hào)給數(shù)據(jù)處理器,數(shù)據(jù)處理器再通過(guò)電話線報(bào)告給管理計(jì)算機(jī),以便做出處理。

(2)數(shù)據(jù)處理器。數(shù)據(jù)處理器是一個(gè)多功能模塊,實(shí)現(xiàn)水表數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄收,將數(shù)據(jù)長(zhǎng)期、可靠地存儲(chǔ),并在需要時(shí)將其傳給管理計(jì)算機(jī)。具體來(lái)說(shuō),它用于接收水表數(shù)據(jù)及各種報(bào)警信號(hào),累計(jì)住戶用水量,通過(guò)電話線定期向管理計(jì)算機(jī)發(fā)送住戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。一臺(tái)數(shù)據(jù)處理器對(duì)應(yīng)一塊水表,一般安裝在電話機(jī)附近。數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部有可充電電流作為后備電源,在外部電源停電的情況下,則由充電電流單獨(dú)向數(shù)據(jù)處理器供電,保證數(shù)據(jù)處理器正常工作。

(3)管理計(jì)算機(jī)。管理計(jì)算機(jī)是本系統(tǒng)的管理核心,可通過(guò)電話線下接許多數(shù)據(jù)處理器,數(shù)據(jù)處理器的個(gè)數(shù)基本不受限制。管理計(jì)算機(jī)能隨時(shí)抄收每個(gè)用戶水表的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中供查詢,能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理,對(duì)所抄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

4系統(tǒng)硬件電氣原理分述

4.1水表發(fā)射器電氣部分原理

水表發(fā)射器的功能是將水表計(jì)量的用水量,以無(wú)線通訊的方式傳送給數(shù)據(jù)處理器??驁D如圖3所示。安裝在水表內(nèi)的霍爾傳感器用來(lái)檢測(cè)用水量,水表中每流過(guò)0.1t水,霍爾傳感器就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào),經(jīng)串穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生一個(gè)紅1s寬的脈沖,再經(jīng)施密特反相器4069整形后送入編碼器PT2262進(jìn)行編碼,PT2262全碼編址為411個(gè),經(jīng)編碼后的數(shù)據(jù)送入無(wú)線發(fā)射模塊進(jìn)行發(fā)射,無(wú)線電發(fā)射頻率為400MHz,有效距離為50m;同時(shí)發(fā)射器還具備一些附加功能。

(1)防盜功能。由于干式水表靠電磁傳動(dòng)的特點(diǎn),它易受外磁場(chǎng)的影響。如果用戶在水表附近放有強(qiáng)磁鐵,它會(huì)使水表傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速降低,使水表的測(cè)量精度降低。而發(fā)射器上另裝有一個(gè)專用于測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的霍爾傳感器,當(dāng)發(fā)現(xiàn)水表附近有強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),霍爾傳感器發(fā)出報(bào)警脈沖,經(jīng)發(fā)射器無(wú)線傳送給數(shù)據(jù)處理器。

(2)備用電池。為保證發(fā)射器在停電時(shí)能正常工作,在交流220V供電的同時(shí),還備有一個(gè)4.8V的鎳氫電池、由LM358、555組成的電池電壓監(jiān)測(cè)和充電電路,使電池能正常充電。后備電池可維持發(fā)射器連續(xù)工作48h。

4.2數(shù)據(jù)處理器電氣部分原理

數(shù)據(jù)處理器是本系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。由無(wú)線接收和解碼部分、時(shí)鐘日歷、8051及、電話收發(fā)電路、電源等部分組成。框圖如圖4所示。無(wú)線接收模塊與發(fā)射模塊工作在相同頻率400MHz上;解碼由PT2272完成,工作頻率與PT2262相同,地址編碼與PT2262一致。時(shí)鐘日歷芯片DALLAS12887為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的百年時(shí)鐘日歷,包括年、月、日、時(shí)、分、秒、星期和定時(shí)報(bào)警信號(hào)。

電話收發(fā)電路由撥號(hào)電路和音頻解碼電路組成。4-16譯碼妻MC4514模擬開(kāi)關(guān)4066組成3*4虛擬鍵盤陣列,由8051控制過(guò)按鍵的開(kāi)與合,完成將要拔出電話號(hào)碼和上傳數(shù)據(jù)的編碼,并將電話號(hào)碼和數(shù)據(jù)送入撥號(hào)電路。撥號(hào)專用芯片為W91312,晶振頻率為3.58MH,接收到管理計(jì)算機(jī)機(jī)端的電話號(hào)碼后立即撥出。當(dāng)兩端的握手信號(hào)完成,確認(rèn)線路接通后,由8051控制將上傳的數(shù)據(jù)以音頻方式輸出給管理計(jì)算機(jī);音頻解碼電路的功能是將音頻信號(hào)解碼,以BCD碼的形式輸出。當(dāng)數(shù)據(jù)處理器撥通管理計(jì)算機(jī)后,管理計(jì)算機(jī)端回復(fù)一個(gè)接通握手信號(hào),該信號(hào)是音頻信號(hào),經(jīng)交流放大電路放大后,送入音頻解碼芯片MC145436解碼,最后以BCD碼的形式送入8051。

系統(tǒng)供電采用220V交流和鋰后備電池供電的雙重方案,當(dāng)住宅停電或人為斷電時(shí),系統(tǒng)仍可維持正常工作48h。

4.3管理計(jì)算機(jī)通訊接口板電氣部分原理

管理計(jì)算機(jī)通訊接口板由撥號(hào)電路、音頻解碼電路、電話振鈴檢測(cè)電路、光電隔離電路和電源電路組成,如圖5所示。撥號(hào)電路和音頻解碼電路與數(shù)數(shù)處理器板上的相同。

5系統(tǒng)軟件

本系統(tǒng)軟件由數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和收費(fèi)系統(tǒng)三部分組成。

(1)數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。由于需要從并口讀取用戶的用水量,所以在用戶的用水量上來(lái)之后,先由數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)將用戶的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文本文件。此系統(tǒng)在操作系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)啟動(dòng),且一直處于工作狀態(tài)。

(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。考慮到數(shù)據(jù)接收之后形成的是文本文件,不能直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù),所以設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。此系統(tǒng)在操作系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)啟動(dòng),且一直處于工作狀態(tài)。

(3)收費(fèi)系統(tǒng)。在合法用戶登錄到本系統(tǒng)后,進(jìn)行日常的業(yè)務(wù)處理。根據(jù)用戶的計(jì)算機(jī)配置情況,該系統(tǒng)可以在單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行,也可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行。

單機(jī)運(yùn)行環(huán)境對(duì)計(jì)算機(jī)軟、硬件的要求:操作系統(tǒng)為WIN95/WIN98;數(shù)據(jù)庫(kù)為Oracle734。

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境對(duì)計(jì)算機(jī)軟、硬件的要求:操作系統(tǒng)的客戶端為WIN95/WIN98、服務(wù)器端為WIN2000/WINNT;

數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端為Oracle734;服務(wù)器端為Oracle8i;

硬盤:5G;

篇7

【關(guān)鍵詞】交直流微電;儲(chǔ)能裝置

1、引言

配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)為閉環(huán),但運(yùn)行為開(kāi)環(huán)。微電網(wǎng)中不穩(wěn)定微電源隨著自然界條件的變化而變化,這些微電源的加入會(huì)改變配電網(wǎng)的電壓與潮流。有時(shí)甚至可能形成病態(tài)潮流而不迭代不收斂,以至于使某些繼電保護(hù)設(shè)備無(wú)法正常的動(dòng)作。

若交流微電網(wǎng)的每個(gè)微電源進(jìn)入微電網(wǎng)的相序必須保持一致,否則會(huì)造成功率之間的抵消,但每個(gè)發(fā)出交流電的微電源并入微電網(wǎng)離的相對(duì)較遠(yuǎn),遠(yuǎn)方控制操作路徑較長(zhǎng),所以遠(yuǎn)方控制線路越多,ECS和DCS畫面越多,經(jīng)濟(jì)效益越差,就地控制需要時(shí)效性,這是在微電網(wǎng)里互相矛盾的一個(gè)問(wèn)題。

直流微電網(wǎng)由于有存儲(chǔ)設(shè)備,可以儲(chǔ)存功率。若其中一個(gè)微電源故障時(shí)若直流電路只牽涉功率大小問(wèn)題,不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成太大的影響。

2、微電網(wǎng)換流器的設(shè)計(jì)

一般情況下?lián)Q流器有三部分組成:一種是DC/DC變換器,一種是DC/AC逆變器,另一種是AC/DC整流器。由于在直流微電網(wǎng)中,如微電網(wǎng)發(fā)電示意途中所示,DC/DC變換器的價(jià)值不大,而DC/AC逆變器和AC/DC整流器是重要的組成部分。

由于現(xiàn)階段已進(jìn)入了PWM的整流器階段。PWM整流器比原來(lái)相控整流器有很多優(yōu)點(diǎn),其中之一就是可以雙向整流??商幱贒C/AC逆變狀態(tài)和AC/DC整流狀態(tài)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率一般為1,只要風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出電壓頻率在電網(wǎng)的許可范圍之內(nèi),風(fēng)力發(fā)電機(jī)不承擔(dān)無(wú)功的調(diào)節(jié),只發(fā)有功。異步雙饋風(fēng)機(jī)也只承擔(dān)電網(wǎng)能夠承受的無(wú)功。PWM整流器可以調(diào)節(jié)功率因數(shù),因此用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的逆變調(diào)節(jié)中有特殊的優(yōu)勢(shì)。

微電網(wǎng)換流器逆變器設(shè)計(jì)和整流器設(shè)計(jì)因直流電容的作用不同而方向不同。換流器中直流電容的主要作用是穩(wěn)壓。且在負(fù)載側(cè)需要提供無(wú)功補(bǔ)償?shù)臅r(shí),及時(shí)對(duì)電源發(fā)出的無(wú)功不夠的情況,提供一定的無(wú)功補(bǔ)償。使得換流后的電壓穩(wěn)定,所以一般放在負(fù)載側(cè)。而橋式換流電路的主回路一般為電壓型橋式驅(qū)動(dòng)電路,一般位于電源側(cè)。

逆變電源和整流電源的設(shè)計(jì)如下圖所示:

微電網(wǎng)的分布式電源一般接到饋線上,每一條饋線是一根單相電路,所以微電網(wǎng)電源逆變器和微電網(wǎng)整流器是都是單相。

在微電網(wǎng)微電網(wǎng)逆變器中三極管V1、V2不是同時(shí)導(dǎo)通,V3、V4也不是同時(shí)導(dǎo)通。電壓波形為正時(shí),V1保持導(dǎo)通,V2保持關(guān)斷。電壓的正負(fù)情況跟V1相關(guān),V1導(dǎo)通時(shí),電壓波形為正,V2導(dǎo)通時(shí),電壓波形為負(fù)。當(dāng)V1導(dǎo)通時(shí),V3、V4不受V1的限制,可以交替導(dǎo)通。若負(fù)載為感性負(fù)載時(shí),負(fù)載電流比電壓滯后。V1導(dǎo)通電壓為正,而電流先正后負(fù)。負(fù)載電流大于零且V4導(dǎo)通時(shí),逆變器輸出電壓等于電容電壓。當(dāng)V3導(dǎo)通時(shí),VD3給負(fù)載續(xù)流,電壓輸出波形為零。當(dāng)V1和V4導(dǎo)通,負(fù)載電流小于零,負(fù)載電壓依然等于電容電壓。在V4導(dǎo)通期間,V3導(dǎo)通,V4截至,同V4導(dǎo)通,V3截至?xí)r也可以得到電容電壓和兩種狀態(tài),但V3導(dǎo)通時(shí)時(shí)間順序上跟V4導(dǎo)通正好相反。而V2導(dǎo)通,V1關(guān)斷時(shí),電壓波形為負(fù),則跟V1導(dǎo)通,V2關(guān)斷情況,不僅是電壓是V1導(dǎo)通時(shí)候的負(fù)值,且時(shí)間順序上也正好相反。極少說(shuō)電壓為容性負(fù)載,若用等效法計(jì)算,則整個(gè)微電網(wǎng)都應(yīng)呈現(xiàn)感性。

3、微電網(wǎng)直流潮流中儲(chǔ)能原件的設(shè)計(jì)

電池的種類有:燃料電池、蓄電池、普通電容器和超級(jí)電容器。微電網(wǎng)直流潮流中儲(chǔ)能原件可以選擇:蓄電池、普通電容器和超級(jí)電容器。

普通電容器的所能承載的電荷不如超級(jí)電容器的電量充足,不適合作為有功能源的儲(chǔ)能原件使用。一般被用作線路的無(wú)功補(bǔ)償,或者小型的用電器的能量供應(yīng)。

蓄電池中是用化學(xué)反應(yīng)原理使正負(fù)電荷分在電池的兩端。一般蓄電池中的離子選擇比較容易發(fā)生可逆反應(yīng)的離子。在蓄電池中一般使用的離子有:鋰離子和鎳氫離子。

蓄電池的化學(xué)離子一般都有一定的壽命,在化學(xué)反應(yīng)中會(huì)不斷的消耗活化離子的個(gè)數(shù),當(dāng)活化離子的個(gè)數(shù)下降到一定程度時(shí),電池組就報(bào)廢。且現(xiàn)在所使用的鋰離子需要一次性用完,鋰離子有記憶性,所以用鋰離子充當(dāng)?shù)慕怆x離子的蓄電池非常不適合用在直流微點(diǎn)網(wǎng)中。鎳氫離子雖然沒(méi)有記憶性,但活化分子也會(huì)隨著使用的次數(shù)而不斷的減少。

但蓄電池有比超級(jí)電容器不具有的優(yōu)點(diǎn),超級(jí)電容器的電荷完全靠?jī)?chǔ)存在電極板上。電荷量雖然比普通電容器的電荷量要容納的多,但是沒(méi)有蓄電池這種非靜電的電化學(xué)反應(yīng)。一般都是靜電化學(xué)反應(yīng),所以能量比蓄電池還是有一定的差距。

超級(jí)電容器中也有離子的存在,也就是有電介質(zhì)存在,這種電解質(zhì)不受溫度影響,但是受離子遷移速度和其離子被氧化的電壓幅值的限制,超級(jí)電容器的電壓不能超過(guò)電解液的離子被氧化的電壓幅值。

超級(jí)電容電極板跟普通電容器有很大的差別,普通電容器的電容極板是由金屬層組成,電荷直接在極板上。超級(jí)電容器的電極板是像燃料電池一樣的碳極板,電荷在碳極板上的多微孔里。

由基礎(chǔ)電容器的容量公式:,可以看出,當(dāng)超級(jí)電容器中離子的介電常數(shù)一定的情況下,電介質(zhì)之間的距離和電極板的的面積是決定超級(jí)電容器容量大小的關(guān)鍵因素。所以超級(jí)電容器的電極板通常情況下都會(huì)非常大。

超級(jí)電容器的離子遷移的速度決定了超級(jí)電容器的電阻率,當(dāng)離子的遷移速度比較大時(shí),電阻率就會(huì)越小。

由于每個(gè)超級(jí)電容器的電壓受離子的氧化電壓影響,每個(gè)電容的電壓不是很大,需要串聯(lián)起來(lái)使用。

基于以上的分析,超級(jí)電容器的電路等效圖如前所示:

R1、R3是超級(jí)電容器由于離子遷徙速度形成的電容器本身的等效電阻,跟溫度有一定的關(guān)系。R2是串聯(lián)的電阻防止超級(jí)電容器短路的電阻。C1、C2是等效電容的大小。