智能電網新技術將帶來電網現(xiàn)代化
綠色電網:測量、控制、通信
以前的智能電網與我們現(xiàn)在看到的智能電網有很大的不同。智能電網中的這些變化已經在多個階段被采用,并且已經改變了很多不同等級電網的運行。這一變化已經有效地增加了電網的彈性,并因此提高了供電的質量和穩(wěn)定性。智能電網的設計初衷是原先的電力傳輸系統(tǒng)浪費資源,并且對于消費者和相似的公共事業(yè)單位不太劃算。缺乏資源管理和優(yōu)化對環(huán)境造成了相當大的負面影響。現(xiàn)代化的主要障礙是由于各行業(yè)歷來不太愿意嘗試新技術,如果新技術不成功的話,會有服務重大中斷的風險。還有一點未提及的是,現(xiàn)代化的優(yōu)勢不會立即顯現(xiàn),并且很有可能被低估,但是付出的代價是現(xiàn)實而又直接的。今天,處于電網各個層面的工程師正在使技術革命成為現(xiàn)實;最終將帶來電網現(xiàn)代化。
按慣例,采集到的信息被輸出,在傳輸線路的不同點上電能被消耗。在使用中單向集中配電系統(tǒng)中,主要的目標是盡可能地滿足能耗需求,并測量耗電量。這個放射狀電網拓撲結構集成了較少的傳感器,具有最少的監(jiān)視和控制功能,因此在斷電情況下需要手動恢復。目前的異構電網將可再生能源與多個后備電力系統(tǒng)組合在一起,從而產生了對于效益優(yōu)化電網控制器的需求,也為此類產品提供了商機,此類電網控制器可以計算所有可用源的發(fā)電成本,從而優(yōu)化了電網與可再生能源,諸如太陽能和風能之間的關系。
政府要求的可再生能源所占比例以及用戶自發(fā)電的增加對這一混合綠色環(huán)保電網架構做出了極大地貢獻。對這一點形成補充的是,電池技術的進步已經使這項技術接近贏利點,而主要的汽車生產商也樂意從事混合動力和電動汽車的制造。備用和網外電力供應將鉛蓄電池、鋰電池、液流電池和飛輪電池組合在一起,通過對于響應、穩(wěn)壓和覆蓋時間的優(yōu)化管理使更低成本成為可能。借助高度傳感器集成,在通過自我重新配置為系統(tǒng)配備斷電恢復功能的同時,可實現(xiàn)通過遠程檢測進行測試的功能。這項普遍的控制方法在使用戶認識到環(huán)保重要性并降低開銷的同時提升了總體電網效率。
通過電網將以單一的流動方向將電能傳送給家庭和商業(yè)中的被動接收用戶的大型、中央發(fā)電廠這一歷史模型正在逐漸感受到壓力。未來的供電系統(tǒng)也許在很大程度上是分散式的,其中裝配有斷斷續(xù)續(xù)、分配在其間的發(fā)電源,但是預測電力需求仍然是它的一個問題。因此,未來的供電系統(tǒng)比今天的系統(tǒng)更難操作和控制。電網將需要全新一代的電源管理和控制技術,以及數(shù)據(jù)管理和通信工具。而智能電網的含義也絕不僅僅限于智能儀表。智能儀表代表著智能電網用戶端的革命,而目前看,某些用戶還無法接受這一變化。此時此刻,電力用戶還無法感受到高級電量計量基礎設施 (AMI) 所帶來的好處。
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