电力系统及其自动化的未来发展趋势-能源互联网

电力系统及其自动化的未来发展趋势--能源互联网广西德运电力工程有限公司摘要考虑到化石能源的不可再生以及化石燃料的污染问题，以可再生能源为主，引入能源互联网，能源利用更加高效，建设能源互联网是时代的发展趋势。而现今互联网和光伏技术的成熟使人类具备了建设能源互联网的能力。作为网络中的重要组成部分，电力系统未来将为如何发展，这个问题距离人们已不再遥远。关键字：能源互联网；电力系统引言能源互联网概念随着美国未来学家里夫金著作《第三次工业革命》被人们所熟知，并逐步认可。通过将互联网技术与电力能源系统进行有机的连接，从而实现各分散电力系统的有机结合，实现电力能源综合统筹运用，通过利用能源互联网实现对电力能源的产岀、传递、调配、存储、使用等各个环节的有效管理，实现电力供需的远程调配，富余电力的远程存储和电力的虚拟交易，实现电力的综合有效管控和利用，将单一的、局部的、一定范围内的供电系统进行互联网构架成为全面的、广泛的、全国乃至全球的能源互联网。1能源互联网的特点能源互联网中的能源主要为可再生能源，将分布的水能、风能、太阳能发电站用信息技术集中管控，用及时灵敏的调度方式解决发电量的不稳定问题，提高能源的利用率。有如下几个特点：可再生：能源互联网中的能源主要来自可再生能源。能源互联网中的能源以可再生能源为主，通过对可再生能源的利用，保障电力能源的供应，实现能源的利用。同时，通过对富余电力能源进行变相存储，以实现能源的保存，以此来降低不可再生能源的消耗以及保存，实现不可再生能源的再生性转化。如将富余电能通过蓄水提升，将电能转化为水利能，实现不可再生能源的转化再生。（2）分布式：考虑到太阳能、风能的分散性，能源采集、存储、利用采取就近原则，建立小型发电站。（3）互联性：可再生能源发电受自然环境限制，具有波动性、间歇性，单一的小型发电站不能满足需求。为了合理调配电力资源，把小型发电站接入能源网络，由计算机统一管理。（4）智能化：计算机自主分析数据，合理调配电能，满足用户需求。能够自主更新数据库，能够根据环境变化作出适应性的调整、进化。（5）能源管理信息化通过利用各类传感设备，能源场所进行信息采集，对能源数据进行分析计算，实现各类能源数据收集运用，为电力系统的建立和利用提供依据。同时通过对各类使用信息、调度信息的收集和保存，实现各电力站的合理布局和调配，并对局部岀现的变化进行积极的调整和改善，保障电力能源处理信息化。同时根据大量的信息数据，对电力系统不断完善。2能源互联网环境下电力系统应达到的要求2.1分布式发电站我国地域辽阔，西高东低，有广阔的山体、平原、沙漠和海岸线，蕴藏着巨大的水利能、太阳能、风能和潮汐能等可再生能源，且能源均非实物性能源，分布全国各地，因此，为降低地域的局限性影响，因此要实现能源的额综合利用必须建立分布式发电站，对各地富集能源进行综合利用，通过电力网络的接人，实现能源采集源头的充足供应。同时，开放小型的单位、令人等发电站的接口，实现全方位的能源利用和电力供应。2.2网络智能调度通过引人互联网，将电力能源进行统一管理，局部控制，实现能源的高效利用。2.3完备的运行维护体系由于能源互联网要求强大的实体物联网，其管理控制网络、各发电、用电节点间联系重要而且十分紧密，且设备繁多，一旦某一部分故障，影响十分重大。因此确立完备的运行和维护管理保障体系，对于保障能源互联网完善运行十分重要。加强各类设备、元件等进行积极的检查维护，对各类系统进行定期的维护和检查，避免系统故障。2.4储能设备及措施由于各类非实物能源不能进行实物储等处理，因此对于富余能源的保存和利用也十分重要。通过对富余能源通过系统的分析和调配，对部分传统火力电厂电力供应进行控制，实现可再生能源的高效利用和实物类非可再生能源的保护。同时对于富余电力，通过各类手段如蓄水、化学电池等各类措施进行储存，实现可再生资源在时间上的综合利用和保存。3电力系统未来的发展趋势3.1自动化、智能化控制的自动化、智能化是电力系统未来的发展方向，未来，电力系统将积极吸收和运用现代信息通讯技术、计算机技术、控制技术及其他技术等各种先进技术，将其运用到电能的产生、调制、传输、负载的接入等过程，并协调好发电、电网运行、终端用电、电力市场各利益相关者的需求等方面的协作关系，使得电力系统各阶段都能实现一定的智能化和自动化，进而最终实现自动化和智能化对包括发电、输电、变电、配电、用电及调度等过程在内的电力系统生产过程的覆盖。3.2太阳能等可再生资源发电所占比例不断增加煤矿等是人类宝贵的不可再生资源，可持续发展的理念已经得到世界范围内的认可，并在各国经济、文化等领域的发展中得到体现，电力领域也在其内，且使用太阳能、风能等可再生资源来取代不可再生资源已经不仅当前电力领域研发的重点，也是未来很长时间内的发展重点。包括太阳能、风能、水力资源、生物质资源、地热、海洋能等都是可以运用到电力生产的可再生资源，且其在地球上的总量十分客观，以太阳能和风能为例，现有研究资料已经表明，当前地球接收的太阳能量可以达到人类能源总需求量的一万倍，而风能量也能达到五倍。太阳能和风能都是天然能源，且有丰富的储量和普遍的存在性及开发运用的清洁性等优势得到人类的青睐，当前，太阳能发电、风能发电等已形成一定的规模，其技术也不断完善和发展，尤其是太阳能发现技术已经在多晶硅提炼、薄膜太阳能电池产业化和应用技术、晶硅电池高端设备等技术上取得了丰硕成果，但在能源评价、技术服务及创新等方面还比较薄弱；光伏发电也迅速发展，并得到推广应用。3.3大容量储能设备兴起随着电力系统的智能化和自动化发展，其系统运行效率和性能也相应的得到大程度的改善，同时，采用的电器设备对其也有着决定的影响。由于电气设备的性能在很大程度上是由其制成才材料决定的，新材料的兴起和广泛应用使得也推动着电力系统的发展，尤其是现阶段对电力生产影响巨大的电力电子器件的发明及其在电力系统中的应用，其他高性能超导材料的应用不仅大大降低了电气设备的耗损，提高了电气设备的极限容量和灵活性，而且能有效的限制故障电流并保护其他电气设备和整电力系统的安全稳定，而高压大功率电力器件和装备可以很好的变换和控制高压大功率电力，进而适变化莫测的可再生能源的特点及人们灵活多变的需求，另外，纳米复合材料、新型绝缘材料及铁磁材料等也将在电力系统中得到广泛应用；一方面，电力储能系统就像计算机网络中的信息存储系统功能一样，在电力系统中有着重要影响，电力储能系统的优劣能在很大程度上影响着电网的运行、电力系统的结构和控制等质量，并影响着电力系统对电源波动和电网故障作出反应是否及时有效，而只要储能装置容量足够大，响应速度足够快，就能实现对电力系统在任何情况下的平衡控制和稳定。目前，新型高性能电极材料、电介质材料、储能材料等新材料和技术的出现和应用，推动了大容量电池储能等技术的发展和大容量储能设备兴起和实践运用。结语电力系统在完成自动化、智能化阶段后，定会随着科学技术的发展，互联网络的不断发展，物联网的不断完善，终将被新型的、覆盖全面的能源互联网所取代，成为将来能源综合利用的重要手