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未來電網是技術融合的多面體

   日期:2020-04-01     瀏覽:80    評論:0    
核心提示:當今,科技發展、智能發展的趨勢已異常明顯:知識融合、學科融合、技術融合唱響了第三次工業革命的主旋律。電力行業作為國計民生
 當今,科技發展、智能發展的趨勢已異常明顯:知識融合、學科融合、技術融合唱響了第三次工業革命的主旋律。電力行業作為國計民生的重要基礎行業,對國民經濟的發展及人民生產生活起著重要作用。在提倡“互聯網+”的時代,融合,已成為各行各業創新發展的新標桿。在第四屆中國電力發展和技術創新院士論壇上,中國工程院院士鄭健超也分享了他的觀點,未來電網將融合各類新技術,最終達到功能、效益、技術附加值的大幅度提升。

未來電網是技術融合的多面體

互聯網+電網:可靠與靈活并存

融合的電網具有怎樣的特征?鄭建超院士這樣描述:各種智能設備就地分散接入“電能總線”和“信息總線”;各種設備靈活可控,大幅度提高系統可靠性和靈活性。

做得更多、更加可靠、更加經濟,是未來電網最主要的特征。鄭健超院士之前就曾描述過未來電網的特征:抵抗自然災害和防止人工失誤的能力將大幅增強;占地面積將變得更小,造價更低更具有競爭力,對環境的影響也將降低到公眾可接受的程度;更加靈活,允許更多的可再生能源輕松接入,適應更多的運行方式與用戶需求,并將電力轉換效率與資源利用效率最大化。

信息技術的快速發展為電網發展插上翅膀。鄭健超表示,未來電網發展趨勢是現代電網與互聯網的融合。從技術的角度講,是現代電網技術與現代信息通信技術的融合、高電壓技術與微電子技術的融合。

對于電網來講,融合的趨勢還包括交流和直流的融合。以前,大家對這兩種輸電方式的優缺點分得很清楚。現在,已經出現了柔性直流輸電,有些也發展為多端直流輸電,并能向海島送電。這一切都說明,新一輪的電網技術融合與設備升級正在醞釀。

電網監測的進化:無線傳感器網絡

無論何時,電網安全穩定運行,都是其最基本的技術指標。所以,對于電網狀態的測量與監視技術發展,也是未來電網研究的重頭戲。論壇上,鄭健超院士帶來了近期研究成果——無線傳感器網絡。

與一般無線傳感器有所區別,電網的傳感器有一部分位于高電壓,這對電網的無線傳感器提出很多要求:不用電池,用能源收集器供電;特低的功率,所需要的功率僅為0.1微瓦;需要很強的通信能力。

同時,電網運行維護需要大量人力物力,并且具有一定的危險性,無線傳感器網絡正在研究的一個方向便是電流電壓功率的非接觸測量,能直接減少線路運維工作者進行危險操作的次數。

想象一下,未來,故障信息通過無線感應器傳輸數據回來,方便快捷,節省人力。而鄭健超院士也指出,雖然目前技術已經開始起步,但在電網技術方面仍處于研究階段,未來有前景的研究方向,是如何讓傳感器智能化,變成“不侵擾的復合監測系統,保護隱私的智能電表和高安全性傳感器網絡”。

終極效應:技術融合催生設備創新

融合的最大效應,是“1+1>2”。未來電子技術與電網技術的融合,是協同增效的過程,會促進相關技術的加速創新,其技術附加值會大幅提升,給電網技術設備帶來革命性的跨越發展機遇。

一臺能裝進手提箱的變壓器?鄭健超院士的提法讓在場觀眾為之振奮。實際上是換流器和傳統變壓器的融合,固態智能電力變壓器,它的傳輸功率密度比常規變壓器大2個數量級,重量卻只有75磅,是以前變壓器的百分之一,甚至能被裝進手提箱里。這個變壓器在輸配電系統都將有廣闊的應用前景。

還有一個有意思的研究,是限流器與其它設備的融合。鄭健超院士指出,固態限流器與斷路器的融合,限流器與動態電壓恢復器聯合使用,限流器還能提高風電機組的低電壓穿越能力,提供輸送容量。開發新的設備,如果單純考慮單一功能,單打一的設備,其市場前景不容樂觀。但如果變成一機多用,多功能使用,則更加經濟,具備更強的市場競爭力。

“發展具有功能融合的設備是未來趨勢,但技術創新的過程是漫長的。”堅持創新是重中之重,鄭健超院士也表示,發展微電網不是盲目用弱電系統改造傳統設備,關鍵要記住,技術融合的判斷依據是協同增效,而技術融合的腳步仍不會停止。  

 
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