现代农业新技术系列讲座钱露先

JIANGSUUNIVERSITY现代农业新技术系列讲座总结报告姓名：钱露先班级：农电1001学号：31005060192013.01现代农业新技术系列讲座一个学期的动态讲座，有很多的知识和内容，涉及了方方面面从无线网络、节能电网到食用菌、猪的精细喂养等等，老师所介绍的东西有传统的科目电力到近些年刚发展起来的物联网等，基本上农业上所涉及到的一些技术都讲到，都有涉及确实让我们了解了更多的东西，开阔了我们的视野，让我们更加的有兴趣的信心去知道什么方向适合我们，什么东西我们感兴趣，上课讲的时间有限，但就是那些的介绍让我们了解所讲的东西应用在什么地方，用到了现在所学的哪些知识，这个也给了我们去学习其他专业课的兴趣和方向，知道专业课在之后的设计的过程中用的到，学起来更用心。赵德安老师讲的农业自动化，机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。主要的是农业机器人的方面，以及所研究的成果，如苹果采摘机械手臂、除草机器人、釆草莓机器人等。赵不贿老师讲的食用菌培植技术，菌的种类很多，从便宜的到贵的都有，其食用价值和自身的价值都有很广的前景，给了我们很多的启发，在食用菌的培植方面技术也比以前好了很多，自动化特别的体现在食用菌工厂化，封闭式、设施化、机械化、标准化、周年栽培，是在按照菇类生长需要设计的封闭式厂房中，在不同地域不同气候条件下利用温控、湿控、风控、光控设备创造人工环境；利用机械设备自动化（半自动化）操作，高效率生产；通过现代企业管理模式，组织员工有序生产。朱伟兴老师讲的是猪场的管理与养殖，抛开了传统的饲养方式，使在猪的生长环境更加人性化对废物的处理更加合理和高效化，在猪的饲养方面做了很多的研究，如对猪饲养的精细控制，使得饲料得到了最大的利用，建立每个猪生长的资料库，记录每一只的生长过程中所遇到的问题，图像处理对猪生病的检测等，这些都是比较前沿的东西。李凤祥老师讲的微电网能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。微电网也是未来的一个发展趋势，在节能的方面也有很大的前景，随着能源的稀缺节能也是一个未来的主题。张荣标老师讲的是无线传感器网络的发展，大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。大量的传感器节点将探测数据，通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。李彦旭老师讲的是静电技术的应用，主要说的是在农业方面的应用，在选种方面以及对种子的提高出芽率的作用，但在现阶段在提高种子出芽率方面都是靠的实验所得到的，没有对生物机理研究的突破，还是在统计的方面做得比较多，依靠更多的实验了证明。静电在生活中有好处也有坏处，有时我们需要利用静电有时我们需要消除静电，静电的应用也比较的广。景亮老师讲的是物联网在农业方面的应用，物联网是近年来发展比较快的产业了，许多的，大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。诸德宏老师讲的是电场对农作物的影响，在生产生活中都会用到电，有电就会有电场，那么电场对农作物的生长有多大的影响呢，这些问题的思考在上课的时候也都做了介绍，电场对农作物生长的影响也是停留在大量的实验之中得到的结论，没有真正纯理论的东西去研究它，都是大量实验得到的结果。毛罕平老师讲的是农业装备智能化技术，有关农业机械智能化的方面，在我国农业机械化水平不是很高，机械的智能化发展的速度比较的慢，智能化立足智能农业装备技术的基础理论，着眼大型高效智能和轻便智能装备技术，以战略性、前瞻性和前沿性技术为重点，突破制约产业发展的关键共性和应用基础技术，强化空白产品核心技术供应能力和提升产品档次，进一步提升我国农业装备技术应用基础研究能力和农业装备智能化技术水平。刘国海老师讲的是自动控制技术与人类进步，讲了自动控制的发展史，经典控制理论，现代控制理论等，自动控制发展到今天已经越来越成熟越来越人性化，智能化，能够处理很多单独不需要人来控制的东西，提高了生产的效益和生产的规模，推动力整个人类社会的发展和进步，第二次课又讲了节能和电网净化，在能源稀缺的今天，节能已经成为时代的主题，节能环保低碳已经慢慢的进入人们的心中，电网的净化方面更是节约巨大的潜能。陈全胜老师讲的是现代食品加工新技术，在加工方面技术有食品粉碎、造粒技术，食品冷冻技术，食品加热，食品分离技术，食品杀菌，食品包装，质构调整技术等，在食品的检测方面样品的采集或者是现场测试等，多有很多的技术和要求，还向我们介绍了研究的成果在实验过程中所找到的方法等。在讲智能电网和微网方面觉得前景比较大，也觉得对各个方面都有作用。细细的总结搜索了一些相关的资料。智能电网(smartgrid)和微网(microgrid)是21世纪新兴的2个概念,随着世界多个国家的积极探索和研究,已迅速延伸至政府、电力、信息、经济、金融等多个行业和领域,成为电力系统未来发展的重要方向。智能电网和微网在国际上的蓬勃发展,对中国未来电网的规划和建设有着很好的启示和借鉴意义。随着中国电力体制改革的深入完善、电网结构的不断调整和发展方式的逐步转变,将给建设智能电网和微网带来巨大的发展机遇。智能电网和微网国外众多机构和组织普遍认为实现配电和用电智能化是智能电网研究的重点。通过将先进的信息技术、控制技术与电力技术相融合,升级电力基础设施,鼓励用户互动管理,高效利用新能源,从而实电力、资源、环境和经济的可持续发展。与智能电网类似,微网的含义在不同国家也有着演化和区分,但共同的观点是:微网必须是以分布式发电技术为基础,融合储能装置、控制装置和保护装置的一体化单元;靠近用户终端负荷;接入电压等级是配电网;能够工作在并网和自治2种模式。1.技术特点智能电网的特点：eq\o\ac(○,1.)自愈实时监控故障前兆,及时预警,降低故障概率;对故障自动控制和纠正,使系统迅速恢复正常eq\o\ac(○,2)互动利用双向实时的通信系统使电网运行与市场参与者进行交互,以利于用户调整其消费和电网公司实现供需平衡;为市场参与者提供充分数据,汇集更多的买方、卖方,推动电力市场的运作和发展eq\o\ac(○,3)安全提供预防、检测、反应、解决的全方位安全策略;有效抵御物理和网络攻击,提高电网抵御风险的能力eq\o\ac(○,4)兼容能够安全无缝地支持各种类型和容量的发电和储能单元接入系统eq\o\ac(○,5)经济优化调整电网的资产管理与设备维护,提高电网的规划能力,降低建设投资,实现电网的高效运行eq\o\ac(○,6)优质尽量减少影响电能质量的事件,提供可靠的服务;可根据用户对电能质量的需求进行分级,定制不同的价格水平,有效保障优质电能质量用户的需要微网技术特点：eq\o\ac(○,1.)自治作为小型能源网络,能够维持自身的能量平衡,可脱离主网独立运行eq\o\ac(○,2)稳定基于实时通信、快速控制和储能单元,能够在稳态和暂态过程中实现功率平衡和电压/频率稳定eq\o\ac(○,3)兼容最大化接入可再生分布式能源;可与大电网兼容,作为补充单元参与运行;可根据发展需要允许更多小型模块化的装置接入,易扩展规模eq\o\ac(○,4)灵活作为单一受控单元实现“即插即用”;根据用户需求灵活定价,提供不同级别的电能质量eq\o\ac(○,5)经济综合优化能量利用、运行效率和环境排放,对市场交易和资产配置统一管理2.智能电网与微网的关系微网是智能电网的重要组成部分1)智能电网首要的特点是自愈,即不论发生什么事故,它都能通过自身解决,保证电力系统的安全性。而微网是一个集成了分布式电源、负荷、储能以及保护和控制等一系列环节的小型供能系统,它最大的特点是能够自治运行,这一特点与智能电网的自愈特点相类似。:2)智能电网鼓励终端用户参与电网进行互动,实现资源的优化合理配置。微网作为一个独立的供能网络,也需要根据用户的信息进行动态调整,实现供需平衡。3)智能电网具有全方位的安全决策,能够抵御物理攻击和网络攻击。同样,微网不仅能够作为备用电源对受端网络提供有效支撑,还能在遭受极端灾害条件下提高整个电网的抗灾能力和灾后应急能力。4)智能电网的可兼容性允许接入不同类型的发电和储能系统。而微网本身就是分布式电源和分布式储能的集合体,正是基于这个条件微网才能实现系统内部的能量存储和转化。5)智能电网能够提供满足未来用户需求的电能质量。而微网构建的条件之一是靠近负荷中心,对负荷进行分级。微网可以对不同级别的负荷实现个性化供电,即能够为重要用户提供优质可靠的电力服务。二、中国的智能电网1.发展现状1）尽管发电能力有很大提高，但还是以传统意义的火电为主，电源结构亟待调整和优化。这主要表现在：电源的快速调节能力不足，电网的调峰平谷矛盾突出，各种新型清洁能源接入电网的技术还不完善成熟。2）特高压电网建设仍处于起步阶段，特高压线路的规划、设计、建设、运行与控制等方面的技术还没有形成一个标准的体系。区域电网之间的同步性还没有完全实现，大电网的动态监测、评估诊断与辅助决策的技术手段不够完善，柔性交流输电技术有待进一步应用。这使得电网的控制手段灵活性有限，输电网的应灾能力和供电恢复能力较弱。3）配电网的网架结构相对薄弱。这主要表现在：部分城市的配电网供电能力不足，配网自动化覆盖率低，电力通信设施落后，配电网网损过高，供电可靠性和电能质量问题仍然严峻；配电网相关技术和管理制度亟待完善，配电网对用户的双向互动支持不足；微电网的技术应用研究还不成熟。4）负荷发展不平衡，信息化程度差异大。现有的电能计量主要是完成电费计算，对客户计量数据的采集精细度不够，数据没有得到充分的深度利用。城市电网和农村电网的设备水平和管理水平以及与用户的双向互动难以满足现代化电网的要求。5）在工业化、城镇化进程以及人民生活水平提高的影响下，负荷将会持续增长，所以城网改造还需要进一步深入；并且，随着电力汽车、储能设备的接入，负荷的类型和性质也发生了一定的变化。6）变电站自动化系统整体技术水平较为先进，但综合利用效益还未充分发挥。数字化变电站的试点尽管已经完成，但是还没有进行全面的推广。7）高级调度中心的建设已经起步，但是在特高压互联电网运行与控制、运行状态的实时监控与预警、调度计划的经济协调、全网和区域电网协调控制等方面仍需进行深入的研究2.微网智能化的需求1)技术需求。微网作为未来智能电网的有力补充,实现智能化是其基本要求。从对电网潮流的实时监测到对电网调度的快速响应,从运行模式的平滑过渡到网络拓扑的灵活切换,微网都对信息技术和控制技术提出了更高的要求。2)装备需求。中国智能电网战略的提出,将引导电力行业的发展趋势,先进的电力装备将越来越多地应用到微网中,如何使它们有效融合发挥最大效用,将是微网需要解决的问题,因此客观上要求微网必须以智能化作为发展目标。3.优点1)大电网的有力补充。①电网支撑:当受端电网发生功率振荡或并网点电压跌落时,微网可以及时提供有功或无功功率,维持电网的稳定性,作为备用电源向电网提供支撑,同时由于微网的可灵活调度性,能够起到对电网削峰填谷的作用;②防震减灾:中国是一个自然灾害频发的国家,当灾害来临时,具有独立运行特点的微网可以迅速与大电网解列形成“孤网”,重要用户的不间断供电,③实现农村电气化:在中国农村适合的地区,因地制宜地利用分布式能源,以户/村为单元,组建各种形式和规模的微网,解决农村无电和缺电人口的供电问题。2)提高能效、节能降耗。①可再生能源利用:微网的最大优点是将原来布局分散的可再生能源进行整合,并通过储能装置和控制保护装置实时平滑功率波动,维持供需平衡和系统稳定,能够有效克服分布式电源的随机性和间歇性缺点,解决分布式电源的接入问题,因此,微网作为可再生能源发电的有效载体能够显著提高可再生能源的利用效率;②提高能效:微网与中小型热电联产相结合,通过实现温度对口、梯级利用和能质匹配,减少不同能源形态的转换,满足用户供电、供热、制冷、湿度控制和生活用水等多种需求,从而显著提高能源利用效率,优化能源结构,减少污染排放,实现节能降耗的目标。三、智能微网1.概念大型电力系统的现代化、小型化的形式,能够提供更高的供电可靠性,更易满足用户增长的需求,最大可能地利用清洁能源和促进技术的创新2.智能微网应当具备以下特点:①真正实现自治,提供高可靠性电能;②满足用户多样化的需求;③更有效利用分布式能源尤其是可再生能源;④实现经济效益最大化;⑤实现环境效益最大化。3.关键技术集成的通信体系提供两大基本功能,使微网自身、多个微网以及微网与配电网之间的信息交换变得实时互动:①统一开放的通信标准,使交互双方能够对信息进行识别和重组;②兼容的物理媒介,使开放的通信设施连接各种智能电子设备(IED)、智能电表、控制中心、电力电子装置、保护系统以及终端客户,创建“即插即用”的环境。高级传感与计量技术基于数字通信技术的高级传感和计量技术能够迅速在网络各节点进行数据采集和数据融合,诊断智能微网的健康度和完整度,同时具备自动抄表、消费计额、窃电检测等功能,并能缓解电力阻塞,提供需求侧响应和新的控制策略。高级能量管理高级能量管理是智能微网的核心组成部分,能够根据能源需求、市场信息和运行约束等条件迅速做出决策,通过对分布式设备和负荷的灵活调度来实现系统的最优化运行。①由于微网内集成热负荷和电负荷,微网EMS需要热电匹配;②能够自由与电网进行能量交换;③微网EMS能够提供分级服务,特殊情况下可牺牲非关键负荷或延迟对其需求响应,为关键负荷提供优质电力保障高级分析技术高级分析技术是高级能量管理的功能化,是实现智能微网自治运行的工具,包括系统性能监测与模拟、测量分析系统、综合预测系统、实时潮流分析和市场模拟系统。高级电力电子技术。目前电力电子技术在微网中的应用体现在:①分布式电源和储能的并网接口;②提供本地电源控制和保护;③孤岛/反孤岛检测。四、发展的意义（1）具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后，将形成结构坚强的受端电网和送端电网，电力承载能力显著加强，形成“强交、强直”的特高压输电网络，实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，区域间电力交换能力明显提升。（2）具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升，电网各级防线之间紧密协调，具备抵御突发性事件和严重故障的能力，能够有效避免大范围连锁故障的发生，显著提高供电可靠性，减少停电损失。（3）适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制，结合大容量储能技术的推广应用，对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升，使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。（4）实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，实现电网在线智能分析、预警和决策，以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。（5）满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网，满足电动汽车行业的发展需要，适应用户需求，实现电动汽车与电网的高效互动。（6）实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理，电网资产利用小时数大幅提升，电网资产利用效率显著提高。（7）实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成