分布式電源系統(tǒng)存在問題及改進(jìn)措施

　　【摘要】近年來分布式電源在國內(nèi)電網(wǎng)規(guī)劃中得到普及應(yīng)用，這種電源模式改變了早期電能供應(yīng)體系的不足，實(shí)現(xiàn)了分布式調(diào)度與管理的一體化建設(shè)。由于分布式電源系統(tǒng)尚處于推廣階段，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能使用還存在多方面缺陷，應(yīng)當(dāng)對分布式電源實(shí)施優(yōu)化改造。本文分析了分布式電源應(yīng)用特點(diǎn)及存在問題，提出系統(tǒng)優(yōu)化改造的基本原則，結(jié)合遠(yuǎn)程控制技術(shù)及人機(jī)一體化技術(shù)提出切實(shí)可行的方案。

　　【關(guān)鍵詞】分布式電源;問題;遠(yuǎn)程控制;人機(jī)一體化

　　推薦閱讀：《電力需求側(cè)管理》(雙月刊)創(chuàng)刊于1999年，由國家電網(wǎng)公司主管、國家電網(wǎng)公司電力需求側(cè)管理指導(dǎo)中心主辦、東南大學(xué)協(xié)辦。

　　電力行業(yè)是社會(huì)主義事業(yè)的主要構(gòu)成部分，發(fā)展電力對區(qū)域資源調(diào)配與使用具有指導(dǎo)作用。電源是維持電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本條件，結(jié)合電源設(shè)施加快區(qū)域電能調(diào)度是行業(yè)改造趨勢。分布式電源改變了早期供電作業(yè)模式，但其本身也存在著明顯的功能缺陷。針對分布式電源使用存在的問題，電力公司要采用先進(jìn)科技輔助技術(shù)應(yīng)用，將遠(yuǎn)程控制技術(shù)及人機(jī)一體化技術(shù)應(yīng)用其中，建立更加先進(jìn)的電源控制模式。

　　一、分布式電源特點(diǎn)及問題

　　分布式能源系統(tǒng)并不是簡單地采用傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)，而是建立在自動(dòng)控制系統(tǒng)、先進(jìn)的材料技術(shù)、靈活的制造工藝等新技術(shù)的基礎(chǔ)上，成為現(xiàn)代電力行業(yè)調(diào)度應(yīng)用的主要電源模式。為了改變過去電力設(shè)備供電不足等問題，分布式電源得到了推廣使用，對整個(gè)電力業(yè)發(fā)展都形成了深遠(yuǎn)影響。但是，分布式電源使用階段也面臨著一些問題，影響到了電源能量供應(yīng)的效率。

　　1、應(yīng)用特點(diǎn)

　　總體來說，分布式電源應(yīng)用優(yōu)勢明顯，主要特點(diǎn)包括：具有低污染排放，靈活方便，高可靠性和高效率的新型能源生產(chǎn)系統(tǒng);組成分布式能源系統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)具有高效性;高效地利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能生成熱和電;現(xiàn)場端的可再生能源系統(tǒng)，建立了電能資源循環(huán)利用與分配機(jī)制;包括利用現(xiàn)場廢氣、廢熱及多余壓差來發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。因此，未來電力行業(yè)規(guī)劃與發(fā)展必須注重分布式電源，這是加快新型能源改造的重要基礎(chǔ)。

　　2、存在問題

　　不可否認(rèn)，分布式電源改變了舊電能供應(yīng)體系的不足，建立了以分布式系統(tǒng)為核心的調(diào)控方案，加快了區(qū)域電能資源供輸?shù)淖鳂I(yè)效率。但是，分布式電源在國內(nèi)尚處于試用階段，對電力系統(tǒng)分布及功能有較高的要求，進(jìn)而導(dǎo)致分布式系統(tǒng)出現(xiàn)問題。主要問題包括：一是信號問題，分布式電源由多方機(jī)構(gòu)參與系統(tǒng)調(diào)度與控制，信號傳輸不及時(shí)或過程中斷，破壞了電源信號的穩(wěn)定性;二是操作問題，值班人員操控電源時(shí)出現(xiàn)失誤，降低了電源裝置工作的綜合效率，部分電能量浪費(fèi)、阻礙用電設(shè)備持續(xù)運(yùn)行。

　　二、分布式電源系統(tǒng)改造的基本原則

　　分布式電源改變了舊電力系統(tǒng)的能源供輸缺陷，電力部門、電力用戶、第三方機(jī)構(gòu)等，共同參與用電調(diào)度分配活動(dòng)。對分布式電源系統(tǒng)進(jìn)行改造，要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、調(diào)度性等基本原則餓，加快新型電源系統(tǒng)的多元化利用。

　　1、經(jīng)濟(jì)性。由于分布式能源可用發(fā)電的余熱來制熱、制冷，因此能源得以合理的梯級利用，從而可提高能源的利用效率(達(dá)70%.90%)。由于分布式電源的并網(wǎng)，減少或緩建了大型發(fā)電廠和高壓輸電網(wǎng)，緩建了電網(wǎng)而節(jié)約投資。同時(shí)，使得輸配電網(wǎng)的潮流減少，相應(yīng)的降低了網(wǎng)損。

　　2、環(huán)保性。因其采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽能、風(fēng)能為能源，故可減少有害物的排放總量，減輕環(huán)保的壓力：大量的就近供電減少了大容量遠(yuǎn)距離高電壓輸電線的建設(shè)，由此不但減少了高壓輸電線的電磁污染，也減少了高壓輸電線的征地面積和線路走廊，減少了對線路下樹本的砍伐，有利于環(huán)保。

　　3、調(diào)度性。夏季和冬季往往是負(fù)荷的高峰時(shí)期，此時(shí)如采用以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)等冷、熱、電三聯(lián)供系統(tǒng)，不但可解決冬夏季的供冷與冬季的供熱需要，同時(shí)也提供了一部分電力，由此可對電網(wǎng)起到削峰填谷作用。此外，分布式電源改造需解決天然氣供應(yīng)時(shí)的峰谷差過大問題，發(fā)揮了天然氣與電力的互補(bǔ)作用。

　　三、遠(yuǎn)程控制技術(shù)用于電源改造

　　分布式電源執(zhí)行遠(yuǎn)程控制模式，可以保證電力信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，避免信號干擾而誤導(dǎo)了作業(yè)效率。近年來遠(yuǎn)程遙控技術(shù)在工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用更加廣泛，以多功能操控平臺(tái)為主的遙控系統(tǒng)日趨增多，將其用于電源系統(tǒng)調(diào)度具有可行性價(jià)值。

　　1、傳輸平臺(tái)。遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)是工業(yè)控制常用的自動(dòng)化平臺(tái)，采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果作為主控指導(dǎo)理論，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制技術(shù)的最優(yōu)化發(fā)展。現(xiàn)場可編程技術(shù)是遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)比較常用的技術(shù)之一，利用可編程控制器對原始控制模式升級改造，擴(kuò)大遠(yuǎn)程遙感信號調(diào)控速率以保證系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)效性。

　　2、信號處理。遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)是遠(yuǎn)距離自動(dòng)化控制的一種方法，用機(jī)器裝置取代傳統(tǒng)人工作業(yè)模式，提高了整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。信號處理是遠(yuǎn)程遙控信號轉(zhuǎn)換處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可實(shí)時(shí)收錄與控制對象相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)采取相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換與處理措施。

　　3、實(shí)時(shí)感應(yīng)。分布式控制在傳統(tǒng)電源模式基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，設(shè)定遠(yuǎn)程信號的自動(dòng)化感應(yīng)與處理模式，為遠(yuǎn)程遙控操作提供了更加廣泛的信號服務(wù)平臺(tái)。基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)下，電力改造方案要綜合考慮電源信號處理操作要求，確保分布式系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地完成遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)指令要求，體現(xiàn)了分布式電源的功能特點(diǎn)。

　　四、人機(jī)工程技術(shù)用于電源改造

　　分布式發(fā)電可利用多種能源，如清潔能源、 新能源和可再生能源，并同時(shí)為用戶提供冷、熱、電等多種能源應(yīng)用方式，因此是解決能源危機(jī)、提高能源利用效率和能源安全問題的一種很好的途徑。為了全面提高分布式電源的使用水平，可采用人機(jī)工程技術(shù)作為控制平臺(tái)，為值班人員調(diào)度提供良好的作業(yè)環(huán)境。

　　1、自動(dòng)化供電。隨分布式電源在行業(yè)生產(chǎn)中的普及使用，與機(jī)電、機(jī)械設(shè)備相關(guān)的控制系統(tǒng)越來越多，對現(xiàn)有電源系統(tǒng)模式進(jìn)行生化改革，才能不斷滿足工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)流程需求全面提高電力運(yùn)行效率。人機(jī)工程是現(xiàn)代工業(yè)控制理論的主要方式之一，利用人機(jī)系統(tǒng)對分布式電源實(shí)施綜合調(diào)度，建立了自動(dòng)化作業(yè)空間模式。網(wǎng)絡(luò)是人機(jī)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的基本保障，結(jié)合新型網(wǎng)絡(luò)建立自動(dòng)化系統(tǒng)是科技創(chuàng)新要求。

　　2、網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度。電網(wǎng)信息化建設(shè)是一種必然趨勢，將信息網(wǎng)絡(luò)融入人機(jī)工程調(diào)度，加快了電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造進(jìn)程。信息科技是人機(jī)工程自動(dòng)化的基本要素，只有依賴于科學(xué)技術(shù)才能全面發(fā)揮出人機(jī)工程作用。經(jīng)過理論分析與實(shí)踐操作，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成為了分布式電源自動(dòng)化發(fā)展的核心保障，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才能建立最優(yōu)化操控平臺(tái)。

　　3、科技化操作。人機(jī)工程是企業(yè)現(xiàn)代化經(jīng)營與生產(chǎn)的主要趨勢，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輔助分布式電源運(yùn)行是不可缺少的。針對新型網(wǎng)絡(luò)功能特點(diǎn)，要將其科技利用價(jià)值發(fā)揮到最大化，按照傳輸節(jié)點(diǎn)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、資源管理、數(shù)據(jù)計(jì)算等方面的操作要求，全面提高網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的有效利用率。

　　結(jié)論

　　分布式電源是對傳統(tǒng)電能供應(yīng)模式的創(chuàng)新改革，但由于電源技術(shù)條件限制，分布式電源結(jié)構(gòu)也面臨著一些潛在的不足，及時(shí)處理電源系統(tǒng)問題才能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制。對分布式電源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，需堅(jiān)持環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、調(diào)度性等原則，靈活應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)、人機(jī)工程技術(shù)等高端科技，創(chuàng)建更加先進(jìn)的電源作業(yè)方案，滿足新時(shí)期電能資源優(yōu)化改進(jìn)的要求。

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