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  • 給智能電網(wǎng)加能

    2018-05-10 14:29:02 中國能源網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
    智能電網(wǎng)技術(shù)正是要解決開放性,可靠性,以及能源生產(chǎn)和分配效率的技術(shù)挑戰(zhàn)。一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是,目前電能不能大量地儲(chǔ)存,這使得電網(wǎng)運(yùn)營商很難管理一年中最熱和最冷的天里發(fā)生的供應(yīng)和需求上的波峰和波谷值。

    當(dāng)今最偉大的創(chuàng)新很少來自完全嶄新的技術(shù)。

    和PC與移動(dòng)電話的發(fā)明一樣,智能電網(wǎng)這個(gè)創(chuàng)新理念,也是源自創(chuàng)造性的想法與現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)的結(jié)合。這種想法與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合在很多領(lǐng)域可以提供一種更好得多的解決方案。由NI LabVIEW 軟件進(jìn)行邏輯編寫的可重配置儀器與控制的嵌入式系統(tǒng)正在與新興的基于云的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),分析方法,以及其它前沿的信息科技相結(jié)合。隨著智能聯(lián)網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)在整個(gè)電網(wǎng)中更為廣泛的運(yùn)用,它將徹底改變電力的生產(chǎn),消費(fèi),以及分配環(huán)節(jié)。就像過去信息技術(shù)(IT)革新曾大幅加速電力的發(fā)展,能源技術(shù)(ET)革新將帶來更大的創(chuàng)新,從而使能源更便宜,清潔,以及更充足。

    從19世紀(jì)70年代開始,美國就致力于分階段將電氣化推向日常生活中去,并且在1950年讓電氣技術(shù)基本惠及所有的美國居民。和美國一樣,世界范圍內(nèi)的大部分國家在建立他們的電網(wǎng)時(shí),運(yùn)用了橫跨不同時(shí)代的技術(shù)。當(dāng)今,這些電網(wǎng)仍是世界上最為復(fù)雜的互連設(shè)備。自從電氣化技術(shù)革新開始,很多包含了新技術(shù)的能源轉(zhuǎn)換方式被發(fā)明了出來。現(xiàn)在電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)的研發(fā)方向正回歸到徹底變革電網(wǎng)本身上來。

    使用智能電網(wǎng)技術(shù),應(yīng)對(duì)電力生產(chǎn)挑戰(zhàn)

    在21世紀(jì)早期,人類社會(huì)在滿足人們自身,資源,以及環(huán)境需求等方面遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。就像電力研究院(EPRI)的電力技術(shù)路線圖中所陳述的那樣,“電能是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的世界的解決方案,同時(shí)也是必不可少的基礎(chǔ)。”現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)將會(huì)引起生產(chǎn)力的提高,經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),以及向更清潔,更利于環(huán)境持續(xù)發(fā)展的技術(shù)的轉(zhuǎn)變。電力基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化也能提高電力系統(tǒng)的可靠性與安全性,同時(shí)降低有害的電力干擾與斷供的風(fēng)險(xiǎn)。

    智能電網(wǎng)技術(shù)正是要解決開放性,可靠性,以及能源生產(chǎn)和分配效率的技術(shù)挑戰(zhàn)。一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是,目前電能不能大量地儲(chǔ)存,這使得電網(wǎng)運(yùn)營商很難管理一年中最熱和最冷的天里發(fā)生的供應(yīng)和需求上的波峰和波谷值。電動(dòng)汽車的出現(xiàn)將大大增加電網(wǎng)的存儲(chǔ)容量,但這也將因此而增加需求的峰值。對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)營商來說,智能電網(wǎng)技術(shù)既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。儲(chǔ)能會(huì)使電網(wǎng)可以更容易地管理大量在生產(chǎn)過程中能量是波動(dòng)的風(fēng)能和太陽能資源。

    電網(wǎng)的另一個(gè)主要挑戰(zhàn)是可靠性。美國有30萬英里的互聯(lián)電網(wǎng)線路。根據(jù)美國能源部的統(tǒng)計(jì),供應(yīng)和需求的不平衡結(jié)果往往導(dǎo)致電力的浪費(fèi)以及中斷所造成的約1500億美元/年的開銷。智能電網(wǎng)技術(shù)將通過自動(dòng)預(yù)測(cè),對(duì)負(fù)荷轉(zhuǎn)移的反應(yīng),重新路由能量以繞過障礙,引進(jìn)分布式存儲(chǔ)和可再生能源發(fā)電,甚至識(shí)別和定位故障并分派有著合適的設(shè)備的維修人員來應(yīng)對(duì)這些問題。

    用于智能電網(wǎng)的智能儀器

    可重配置的嵌入式儀器和控制系統(tǒng),如CompactRIO具有理想的技術(shù)和功能融合以解決最困難的智能電網(wǎng)上的挑戰(zhàn)。通過LabVIEW和可重配置的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGAs)的供電,這些用戶可編程的,現(xiàn)場(chǎng)可更新的智能設(shè)備可以并行和實(shí)時(shí)地執(zhí)行多個(gè)數(shù)字信號(hào)的處理和控制任務(wù)。此外,現(xiàn)代的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和傳感器提供保真的全球范圍內(nèi)同步電氣測(cè)量。另外,新興的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,如IEC 61850正在被制定以確保網(wǎng)絡(luò)的互操作性和從智能傳感器到云的兼容性。

    例如,配置I/O(RIO)技術(shù)正在被用來改善印度電網(wǎng)的效率。在印度,NexGen有限公司使用LabVIEW和CompactRIO來實(shí)現(xiàn)變電站的有先進(jìn)功率測(cè)量功能(AMR)的自動(dòng)化抄表。它也同時(shí)監(jiān)測(cè)11千伏輸電線路的輸入功率和440 伏特的輸出功率來描述變電站變壓器的效率。此外,該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)變壓器的油位和溫度,并且通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)和中央監(jiān)控以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來通信。NexGen公司正在部署這樣一個(gè)基于NI單板式RIO硬件的系統(tǒng)于2,820個(gè)貫穿于整個(gè)印度拉賈斯坦邦的子變電站。安裝分布式智能傳感器是充分體現(xiàn)電網(wǎng)的效率唯一的辦法。NexGen公司自動(dòng)化抄表系統(tǒng)將提高印度的電能配置并且?guī)椭鷾p少配電系統(tǒng)估計(jì)百分之三十的功率損耗。

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    責(zé)任編輯:電朵云

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