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配电系统中传感、通信和控制技术的整合可以提高可靠性和效率。智能电网应用可以实现自动定位并隔离错误,从而减少故障,动态地优化电压和无功功率可以提高用电效率,同时监测并指导维修。例如,2012年7月5日查特怒加市遭受了严重风暴袭击,但很快通过使用自动馈电开关恢复了一半居民的供电(2秒内使8万受影响的客户降低到了4万)。此外,公用事业正在升级和整合计算机系统,从而提高电网合并运行和业务流程的效率。
先进传感器和高速通信网络在传输系统中的应用正在提高高压变电站和整个输电网的检测能力和控制运行能力。例如,同步相量技术通过相量测量单元(PMU)在整个输电网的应用,使数据传输速度比传统技术快100倍,并且令电网运营商能确定和校正系统的不稳定性,如频率和电压振荡,增大电力传输量。西部电力协调委员会已确定,使用同步相量数据进行实时控制可以将加利福利亚州—俄勒冈州联锁电力网的电流提高到100MW或更高,在没有任何新的高电压投资情况下,预计40年可降低能源成本3500万到7500万美元。美国复苏和再投资法案在同步相量技术方面的投资将导致网络相量测量单元从2009年部署的166增加到2015年的1000。
网络安全措施和推进设备与系统之间的互操作也取得了进展。政府和产业都在积极调动必要的工具、指导文件和资源以增强公用事业的网络安全。政府和行业专家也在通过标准制定、测试和制定支持政策推动互操作。促进新技术整合需要对标准和独立测试进行持续的协调。
智能电网技术的采用率在全国不太平衡,在很大程度上取决于各州的政策、奖励机制及公共事业部门的技术经验水平。公用事业机构、消费者和社会充分接受智能电网技术需要一段时间,也需要一段时间评估这项技术的成本和收益。在部署了智能电网的地区,提高运行效率、能源利用率和可靠性已经成为现实。今后,整个行业和政府管辖区共享有效的部署实践和评估方法仍然是一个重要的任务。
此外,电力输送系统实现新功能需要智能电网技术,这些功能是原有电网在设计时没有考虑到的。传统上,公用事业机构管理的是一个可预测的系统,电力供需是从大型的集中式发电厂向消费者的单向流动。而现代电网变得更加复杂,需要解决:
●输电网和配电网中各种可再生能源;
●来自于分布式能源及其他资源如屋顶光伏、电动汽车、储能设施等的双向电力流动;
●消费者和商业比公用事业机构更加积极的管理和发电;
●内在网络安全保护下的先进通信与控制技术。
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