電力企業應在發電工程、輸電工程、變配電工程以及能源轉化工程建設過程中應用電力工程技術,以提高電力企業智能電網建設質量
隨著電力工程技術的持續創新與提升,電網建設步入了一個嶄新的時期,智能電網的構建在此過程中顯得尤為核心且至關重要。電力企業應在發電工程、輸電工程、變配電工程以及能源轉化工程建設過程中應用電力工程技術,以提高電力企業智能電網建設質量。
電力工程技術與智能電網
電力工程主要是指與電能的生產、調配等有關的工程,如水力發電工程、火力發電工程、核能發電工程等,亦包括與電力工程相關的配套設施。電力工程技術指的是可用來完成相關工程與配套設施建設任務的技術手段,具有規范性、多樣性、實效性等特點。在高新技術引入電力工程建設領域的大背景下,電力工程技術朝著數字化的方向變革,進而在電力工程前期、中期、后期的施工建設活動中發揮高新技術的作用,有效提高前期風控、中期質控、后期運維養護等工作質量。
智能電網主要是指以傳統電網為基礎通過數字化變革而得到的新型電網,該電網能發揮高新設備、技術、材料的積極作用,打造環保、高效、安全、經濟的電網系統,用以滿足新時代生活、生產對電能的需求。
智能電網有以下幾個主要特點。一是有生命力。可在物理電網原型保持不變的條件下通過引用高新技術增強電網的拓展性與功能性,保證電網能與時俱進。二是節能環保。利用高新技術與數字設備壓縮電能供給空間,解決浪費電能以及電能生產原料的問題。三是智能化。此為智能電網的典型特征,可以用高新技術代替人力完成部分工作,如設備故障分析、風險識別、輸配電等,不僅能提高電力服務質量,還能助力工作人員擺脫繁雜工作內容的束縛,將更多精力放在創新層面,積極探索智能電網發展出路。
電力工程技術在智能電網建設中的應用價值
新時代智能電網朝著優化電源結構的方向不斷發展。為了實現上述發展目標,助力電網轉型升級,電力企業需在建設智能電網的過程中應用電力工程技術,加大新能源發電廠站、傳統能源發電廠站的智能化建設力度,實測常規電源參數,提高電源側的可控性,通過靈活且合理的控制保證電源、電網信息的互通性,為增強不同電源調控能力提供支持。同時,優化電源結構使得電源企業能自動參與調頻、調峰及其他輔助性、服務性活動,亦可為電能運營補償機制、信息共享機制、多能源綜合利用機制的建設與發展奠定基礎,進而保證電力工程技術可以在電網轉型升級過程中發揮積極作用。
電力工程技術為了緊跟智能電網建設與發展腳步不斷更新迭代。一方面保證常規電網建設技術能始終發揮作用。另一方面在高新技術、先進數字設備、新型材料等引入電力工程建設領域的條件下誕生更多電力工程技術手段,賦予技術先進性、集成性。這些技術可用來增強智能電網的功能作用。例如,電力企業可在建設智能電網過程中應用智能巡檢技術采集輸變電設備運行數據,診斷設備是否有故障,提出檢修建議,指導檢修人員完成本職工作。再如,電力企業可應用電力工程技術打造能適應清潔能源、直流混聯電網協調互動的調度與安全防御體系,強化災害自動識別、能源科學調配等功能作用,達到建設可信、互動、泛在、開放、智慧電網系統的效果。
電力工程技術在智能電網建設中的應用策略
發電工程是智能電網工程的一種,該工程建設質量直接關系到電網服務水平。例如,電力企業可運用微電網技術,用以建設電能管理系統、微電網監控系統、定容儲能系統等,在系統集成條件下保證小型發配電工程穩定運行。再如,電力企業可應用新能源并網技術,從順應“雙碳”發展潮流的角度出發建設清潔型智能電網,以傳統電網為基礎科學并入光伏發電、風能發電等工程,同時安裝并網逆變器、電能質控裝置、靜態開關等設備,確保并網后發電工程能正常運轉。
新型儲能技術作為電力工程技術之一,可在建設大型儲能電站時發揮作用,保證傳統、新型電網能高效合并,白天存儲多余產能,晚間可用存儲的產能發電,電力企業亦可在發電高峰期開啟儲能電站,用以減輕電網供電壓力。相較于傳統儲能電站,新型儲能電站的優勢是兼容性更強且更為安全,可滿足智能電網高效、穩定運營需求。
除了應用微電網技術、能源并網技術、新型儲能技術建設智能電網以外,電力企業還要運用分布式發電技術建設智能電網,在終端負荷周圍布置發電設備,利用智能控制技術調配電力,優化電力供應狀態,靈活管理能量負荷,同時分布式發電系統、傳統電力系統可互聯互通,提升電網綜合運營水平。
在智能電網工程建設中,電力企業應用電力工程技術可提高配電工程建設質量,例如可在配電工程內應用高級量測技術,其目的是測量、匯總、存儲與加工用戶用電信息,在通信網絡、智能電表、量測數據管理等系統集成的條件下支持電網內配電設備自動運轉。再如,可應用配電自動化技術提升智能電網工程建設水平,該技術集通信、監控等技術于一體,可優化設備功能,科學調配能源,控制電能消耗。電力企業還可在建設變配電工程中應用源荷互動技術,通過負荷柔性化管理解決新能源與負荷之間的供需矛盾。在虛擬電廠、數據驅動等技術高度集成的背景下,應用源荷互動技術用以預測、調節負荷,并提升變配電監管能力,亦可為電動汽車、分布式電源、儲能系統等不同元件協同聯動提供技術保障,達到電力企業借助智能電網合理化利用能源的效果。
能源轉化是智能電網發展趨勢之一,其目的是使用多種能源提供電力服務,為了在同一智能電網內運用多種能源,并提升電力服務水平,電力企業需在建設能源轉化工程的同時應用電力工程技術。并網是電力工程技術的一種,通過并網以及雙向通信為分布式能源保持可用且穩定的狀態給予支持,在此基礎上建成能源轉化系統,轉化對象主要包括風能、太陽能、水力、燃料電池、壓縮空氣儲能、潮汐、地熱等。
在應用并網技術時需將智能電網并網變流器引入分布式能源轉化系統。該變流器與配電系統結合可打造更為豐富的電網運營場景,亦可實現多種應用功能,如慣性模擬、電壓控制等。能源轉化需要做好并網工作,加之并網技術的應用效果會影響到智能電網工程建設質量,所以電力企業在認識到并網技術應用價值的前提下需注重統籌規劃,以智能電網服務地區為立足點擴大能源轉化空間,從減少工程建設量的角度出發加強多元合作,匯聚用戶、制造企業、電力企業等市場主體的能量,在合作共贏的條件下推動智能電網能源轉化工程建設與發展。以充分發揮并網工程能源轉化與資源調配優勢為導向,靈活運用電力工程技術,保證智能電網能源轉化工程集散并重且因地制宜。
(作者單位:國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司)