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智能电网为低压电器发展提供机遇

导读: 可再生能源的高效利用,电能削峰平谷以提高电能效率而开发的可再生能源发电系统,以及电动汽车等用电设备的快速充电装置等,需要开发适用于这些系统的具有特定功能和性能要求的低压电器。

  智能电网是一个完整的体系,涵盖发电、输电、配电、调度、变电和用电等各个环节。据不完全统计,电力系统80%以上的电能是通过用户端配电网络传输到用户,并在终端用电设备上消耗的。作为控制与保护终端用电设备的低压电器,处于电网能量链最底层,是构建坚强智能电网的重要组成部分。因此,打造智能电网,构建用户端智能配电网络,使网络化、综合智能化、可通信成为低压电器未来的发展方向。

  统一平台与标准有利于智能低压电器开发

  智能电网要求用户端采用统一、标准化产品,这使目前各种自动化系统、监控系统、管理系统和在线监测装置中的测量、保护、控制等功能在新的统一的、标准的技术支持系统中逐步集成整合,并最终实现各种技术的高度融合,从而为提高智能电网系统可靠性、缩短安装和维护时间等提供保障。这也为新一代智能低压电器开发与应用带来极大便利。

  传统智能低压电器面临延伸和拓展

  可再生能源的高效利用,电能削峰平谷以提高电能效率而开发的可再生能源发电系统,以及电动汽车等用电设备的快速充电装置等,需要开发适用于这些系统的具有特定功能和性能要求的低压电器。

  另一方面,这些设备(如变流设备、并网设备、能源的间歇接入设备、充电装置等)的应用将影响电能质量,随着谐波抑制、无功补偿、瞬变过电压抑制和可再生能源发电系统过电压抑制与保护等,对低压电器也提出了更多更高的要求,传统低压电器将面临延伸和拓展,这又是低压电器智能化新的发展机遇。

  早期预警与快速恢复和自愈成低压电器开发方向

  智能电网应具备的坚强、自愈、互动、优化等功能要求低压电器应采用网络信息技术、现代通信技术和测量技术实现系统的寿命管理、故障快速定位、双向通信、电能质量监控等功能。同时,低压电器还将应用智能配电网中的信号采集系统实现数字化,既能确保足够的采样速率和良好的准确度,又便于对事件进行早期评估和通过对实时数据的分析进行故障早期预警。此外,通过低压电器的网络监测器快速定位故障点,以及对配网故障时的故障隔离和非故障区域的自动恢复供电,实现配电网的快速安全恢复和自愈,从而全面满足智能配电网的保护与控制要求。因此随着智能电网建设,新一代智能低压电器应用将越来越广泛。

  供需管理模式促进低压电器向网络化发展

  可再生能源发电系统的应用,打破了传统的生产、消费能源模式,形成了生产者与消费者的双向互动服务体系。多种输入数据,包括定价信号、分时计费、电网负荷情况,都要通过先进的管理软件,根据用户需求采用灵活配置的方式,促进用户参与电网运行和管理,并平衡用户对电力的需求。

  此外,满足供求关系,减少或转移高峰电能需求、减少热备发电站、进一步提高电网节能效果并提高电网供电可靠性,从而最大限度地节约资源和保护环境。这既需要开拓新的运营管理模式,又需要具有双向通信、双向计量、能源管理等网络化的低压电器产品及系统的支撑,因此这些需求也将促进低压电器向网络化方向快速发展。

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  智能低压电器具备四个特征

  虽然到目前为止,国内外低压电器标准还没有对低压电器智能化进行定义。但被业界普遍认可的是,智能低压电器必须具有四个功能基本特征:即保护功能非常齐全、测量实时电流参数、故障记录与显示、内部故障自诊断等。通常,智能化低压电器比普通电器具有以下优点:

  1.普通配电电器会使配电系统产生高次谐波,而智能配电电器能够消除输入信号中的高次谐波,从而避免高次谐波造成的误操作。

  2.智能过载保护电器可以保护多种起动条件的电动机,具有很高的动作可靠性,如电动机过载与断相保护、接地保护、三相不平衡保护以及反相或低电流保护等。

  3.智能保护继电器具有监控、保护和通信功能。

  4.智能电器可实现中央计算机集中控制,提高了配电系统自动化程度,使配电、控制系统调度和维护达到新水平。

  5.智能电器采用数字化新型监控元件,使配电系统和控制中心提供的信息最大幅度增加,且接线简单、便于安装,提高了工作可靠性。

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