新能源电力设计

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新能源电力设计范文第1篇

【关键词】电站运行维护管理 J2EE B/S结构 系统设计与实施

国内某大型新能源公司以在风能、太阳能等清洁可再生能源领域的投资、开发与运营为主业。随着该公司的业务快速发展，投入运行的电站（风电场、光伏电站）数量不断增加。截至2016年底，该公司业务已覆盖30个省、自治区和直辖市，投产、在建的风电、太阳能等新能源装机超过700万千瓦，投入运行的电站将近100个。

电站作为新能源发电的具体运行维护的生产单位，其管理水平高低直接关系着电站发电量的高低。目前，该公司电站地域较为分散，分布在全国各地，电站的运行维护管理还比较粗放，电站运行维护中的大量信息目前还采用手工填写方式记录，无法有效指导电站运行维护管理工作。

为实现电站运行的信息化、电子化管理，确保设备安全、高效运行，提高设备消缺、检修及维护速度，节约人力资源成本，对电站运维管理过程中的设备、运行、物资等方面进行信息化管理是非常有必要的。

1 系统设计原则

1.1 先进性原则

系统采用成熟的软件架构，利用先进的开发技术，做到人机界面友好、操作简便、维护方便。网络基础建设要立足于未来业务发展要求，计算机的软硬件、数据库等均应采用先进稳定的产品，满足系统数据存储和管理要求。系统要有合理框架结构设计，满足系统访问速度快要求。

1.2 集成性原则

系统设计要全面考虑三峡新能源公司内部各业务部门之间的信息交流与共享，实现各业务数据在信息系统中的全面集成，充分发挥公司整体效益。

1.3 实时性原则

系统能及时准确的反应三峡新能源公司电站运行维护当前的信息，能在最短时间内为公司各级用户提供最有价值的信息。

1.4 经济性原t

系统建设要从经济着眼，选择性价比最高的方案，以节约系统建设投资。

1.5 开放性原则

为保障系统长远发展的接口及兼容问题，提高系统的柔韧性，系统应该做到高度开放性。

2 技术选型分析

系统遵循统一规划、统一软硬件平台、统一接口服务标准的原则，结合“集中式管理、分布式应用”的思想，系统采用如下实现技术路线：

2.1 系统采用B/S架构

B/S（Browser/Server）结构即浏览器/服务器结构，对于B/S结构而言，浏览器是其重要的组成部分，主要有浏览器为用户提供窗口进行交互，获得服务。通过这种结构的设计，能够很好的满足了用户的需求，还能有效减轻用户端的工作量，对成本的降低和开发设计的周期缩短提供技术基础。

2.2 系统采用J2EE体系结构

J2EE 的核心是一组技术规范和指南，所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共通的标准及规格，让各种依循 J2EE 架构的不同平台系统之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后期使用信息产品时彼此之间无法兼容、企业内部或外部难以互通的窘境，通过提供企业计算环境所必需的各种服务，使得部署在J2EE平台上的多层应用，可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。

2.3 系统开发语言

系统采用Java语言开发，Java是一种简单的、面向对象的、分布式的、跨平台的、可移植的、动态的语言。

2.4 系统采用数据库

系统采用Oracle 11g数据库。

2.5 系统采用先进的IT架构建设系统运行支撑环境

以现有计算机网络、软硬件为基础，采用以存储为中心的IT架构思想，体现高度的前瞻性和可扩展性，采用“分期投入，逐步扩展，保证系统应用的完整性和硬件投资的有效性”原则，基于企业内部专用网络搭建系统运行支持环境，包括计算机网络设备、支撑软件和安全保障体系。

3 系统体系结构设计

考虑到电站运维管理系统的安全性和易用性，系统采用B/S架构，分为三个层次进行设计，分别为展现层、业务层及数据层。系统体系架构如图1所示。

4 系统功能结构设计

电站运维管理系统主要实现设备管理、运行管理、物资管理、系统管理等功能。系统功能结构如图2所示。

5 系统网络拓扑设计

电站运维管理系统中服务器由应用服务器、数据库服务器、中间件组成，各站点用户通过本地浏览器直接访问系统的服务器。电站运维管理系统的数据库服务器、应用服务器及中间件服务器，部署在北京总部，公司内网用户端通过浏览器直接访问系统。各区域管理机构、子公司采用SDH数据专线方式连接到公司总部广域实现内网联通，用户端通过浏览器直接访问系统。各电站通过深信服科技公司的VPN设备联通公司总部实现内网联通，用户端通过浏览器直接访问系统。移动用户通过深信服科技公司的SSL VPN设备访问系统。平板电脑和智能手机等通过的移动APP应用访问系统。电站运维管理系统的网络拓扑设计如图3所示。

6 系统数据库设计

数据库设计是电站运维管理系统的重要组成部分，数据库中存储了电站运行维护业务大量数据信息，数据库中数据信息依据相应的依赖关系和所构造的数据结构进行排列，其目的是实现快速、高效率的数据处理，同时保证库中的数据尽可能少的冗余。本系统设计时，需要确立所有数据表中的字段属性、名称、字段类型等信息，并设置不同数据表间的联系。每一条数据包含有很多信息，根据数据描述对象的差异其数据内容又各有所异，而且数据库的构建需要满足数据便于扩充的需求。

本系统采用Oracle 11g数据库，数据库设计主要包括系统实体关系图及对应的数据库结构表两部分。

7 系统安全设计

系统在进行安全设计时要考虑一个系统要具有消除潜在风险的能力和对风险的承受能力，三峡新能源公司电站运维管理系统主要从网络安全设计、系统权限设计、身份认证设计和数据安全设计四个方面进行系统安全设计。

7.1 网络安全设计

7.1.1 防火墙与入侵检测

电站运维管理系统采用山石网科的硬件防火墙（具有IPS入侵检测功能）和深信服科技的上网行为管理设备，以防止外部非法用户的进入，过滤不安全的服务，达到保护应用程序安全和数据安全的目的。

7.1.2 采用防病毒技术

为有效加强软件自身的抗病毒能力，采用挂接和捆绑第三方反病毒软件（如McAfee），同步对外来的软件与传输的数据进行必须的病毒检查操作。

7.2 系统权限设计

系统管理中提供用户权限配置功能，系统管理员可以对系统用户进行新增、删除、查询和修改等功能，设置用户、用户组的操作权限等各类权限。可根据部门、不同用户类别等建立用户组，然后对不同用户及用户组赋予不同的权限，从而约束用户在系统中的使用权限。为系统内部人员提供统一的权限管理机制。

7.3 身份认证设计

为了保证用户身份的安全性，系统提供用裘苈胨定策略和密码规则配置。密码锁定，系统可配置失败登录次数和锁定时间，在用户失败登录达到一定次数后，在一段时间内暂时禁止用户的登录行为，过了这段时间后才能再次允许用户登录；密码规则配置，系统支持灵活配置密码的数量以及包含的策略（大写字母、小写字母、数字、特殊字符等）。针对每个用户提供有效期、密码失效期的功能。

7.4 数据安全设计

数据安全设计是电站运维管理系统最重要的内容。在系统中，数据是核心内容。主要通过将前端应用服务器采用负载均衡技术，负载均衡技术既可以提高整个系统的性能，也可以提高整个系统的高可用性，当一台服务器出现问题的时候，另外一台仍会继续工作；后端数据库服务器采用双机热备技术，双机热备技术可以提高数据库服务器的高可用性，防止一台出现问题是服务中断的情况发生。

8 系统实施

目前，电站运维管理系统已在投运的电站已全面推广应用，系统运行正常，达到了预期的目标。系统利用信息化手段解决了电站运行维护中的设备管理、运行管理、物资管理的信息化、电子化，实现了电站运行维护管理的标准化、规范化，实现了各种运行维护信息的共享，确保了电站设备的安全、高效运行，提高了设备消缺、检修及维护速度，节约了人力资源成本。

9 结束语

电站运维管理系统的设计与实施，提高了电站设备可利用率和供电可靠性，提高了电站设备消缺检修维护速度，从而提高了发电效率和发电量，降低了该公司管理成本，提高了该公司的市场竞争力。

参考文献

[1]丁立新.风电场运行维护与管理[D].北京：机械工业出版社，2014.

[2]迟瑶.电力生产管理系统的设计与实现[J].电子制作，2014（19）.

[3]孔庆伟，张瑛.生产管理信息化在风电场中的应用研究[J].中国电力教育，2013（11）.

[4]钱丹妮.电力企业生产管理信息系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2013.

[5]伍孟轩，魏春梅，刘慧敏.风电场运行维护管理系统的设计与开发[J].湖北工业大学学报，2015（01）：51-55.

作者简介

董清（1982-），男，安徽省人。工程硕士学位。现为中国三峡新能源有限公司工程师。主要研究方向为企业信息化建设。

新能源电力设计范文第2篇

关键词：电气节能；新能源开发；措施

引言

电气资源在国民经济发展过程中占据不可或缺的作用，然而电气能源在消耗能源中占据非常大比例，因此，如何最大限度地减小电力能源的消耗，以及开发新能源有着极其重要的作用。不仅可以降低对环境的污染，还能改善能源短缺问题。因此，在不断研究电力节能的同时，还要建立有针对性的解决方案，以及做好节能与新能源相结合的工作，以便于为可持续发展提供保障和基础。

1 电气节能的原则

1.1 不影响电气的功能

不影响电气的功能是一项非常重要的准则，如果节能是要将影响电气的功能作为前提，那这种节能是没有任何意义的。即是基本电气设施、空调、照明等不可以由于电气节能而受到影响。

1.2 考虑经济效益

不能因为追求电气节能而做出盲目投资的行为。当节能与经济效益发生冲突的时候，要对比这样两项的损失，再来做决定，采取合适的方法。

1.3 减少能源浪费

浪费能源是建筑电气中普遍存在的现象。变压器功率损耗是属于无谓耗能，因此，在不影响电气使用的情况下进行改造，尽量降低无谓的能量消耗。

2 电气节能的相关措施

2.1 设计、推广节能照明产品

随着经济社会的不断发展，出现越来越多的“不夜城”，用电需求量越来越增加，照明作为电能使用的常规方式。照明节能设计的主要目的是降低照明电路中能量的消耗，在节约电能的同时不影响照明效果。因此，可以遵从一下三点设计准则。（1）尽量利用自然光。太阳光就是自然光，可以结合自然光与人工照明进行照明设计，这种设计能够有效节约照明用电，降低能源消耗。（2）合理选择光源。不一样的场合有不一样的人工照明需求，常规荧光节能灯适用于普通家庭照明，而一些需要照明显色要求高，例如：一些商业广告牌，通常选用三基色荧光灯、低功率高显色型钠灯。它们不仅照明显色明显，且使用周期长。（3）合理利用节能装置。依据不同的照明需要，安装不同类型的节能开关、节能灯。例如光控、声控比较适合公共场所；能调节光源的开关就适合安装到医院病房等。

2.2 减短供电路径，降低线路损耗

传输电路中电能会发生一定的损耗，实践证明，电线路越长，损耗的功率就越大，电阻也会导致功率发生一定的损耗。因此，可以从以下两点来降低线路损耗。（1）在设计线路的时候，尽可能地设计成直线，有特殊情况才选择绕弯，最大限度地缩小线路的长度。（2）要合理选择导线截面积。选择导线截面积应当依电流质变体系，针对较长的线路，可以选择大导线截面积来降低电阻。

2.3 变压器的选择要合理

影响铁耗的只有铁芯的制作工艺和材料，而铜耗却和变压器符合紧密相关。科学合理的选择变压器，容量的大小和台数多少，要和运转时间的变动相符合，然后适时的调整，可以大大地降低损耗，从而达到节能的效果。现阶段，我国电能生产的主要方式是火力发电，火电厂由于运行的需要而保持一定数量的变压器，而电力系统普遍存在电阻，导致在无符合的状况下还是会大量消耗电能，因此，可以通过合理规划其数量来降低能耗。

3 新能源开发的意义

我国是世界能源消耗和生产大国，虽然我国地热、风能、太阳能等新能源有一定程度的发展，但中国经济发展以及环境环保问题的主要任务还是怎样使新能源替代旧能源。这项新技术还充分的体现了“和谐发展”、“可持续发展”、“科学发展”的发展理念，因而新能源的开发也有着莫大的发展机遇及巨大的发展潜力。例如新型半导体照明设备、太阳能电池等高效、清洁的新型能源的开发利用。一方面，将新能源的应用推广宣传工作纳入能源政策之中去，并纳入中国经济建设的总体规划和中央各部委的重要议事日程之中。另一方面，广泛推广宣传使用高效、清洁的新型能源以及鼓励节约能源，使人民群众都可以认识到节约能源和利用可再生能源和新能源的意义，并不断加大新型高效、清洁能源在我国的应用度。

虽说发展新能源如火如荼，但发展新能源也有双面性的。又要加快其发展速度，但是又不可以操之过急，尽量规避各方面的风险。特别是要重视一些投入过高且技术不过关的问题，并且不断地研究并解决。需要不断加强新能源技术的储备和研发，层层推进，逐步发展。与此同时，在不断加快发展新能源时，更要坚持环保和发展相统一的准则，坚持首位是综合效益，避免使用新能源的同时发生新的污染。

4 电力新能源的开发

4.1 风能

要想节能能源，风力发电必须要大规模发展，这样我们就要面对系统调频以及调峰问题。从目前的现状来看，中国的平均峰谷差是30%左右，一些区域是40%左右，所以未来还要更进一步加大风能的开发。

4.2 太阳能

发展太阳能发电技术还需要社会的大力支持。在能源开发过程中，如果要把投资成本收回，则每千瓦时网电价应控制在3元以上，远远比煤电的上网电价要高。例如：按照现在居民用电价计算，把投资成本收回则需要100年以上。虽说我国光伏产业产品组装能力跻身世界前三，但逆变控制、铸锭切片以及晶体硅提纯等核心技术却依然是被国外垄断，并且中国没有充分掌握关于光伏产业“两头在外”知识产权，具体的说是依然被国外研发企业牵制着的，为外国代生产。与此同时，尽管我国新能源发展的总体趋势还是比较好的，但是现阶段由于我国太阳能技术的运用起步比较晚，因此我国一定要大力开发和发展太阳能发电技术。

4.3 地热资源的开发利用

我国东南沿海地区、云南以及等有着富饶的地热资源。最新探查数据结果现实，我国有270多个地热田，其高达1.1×102J/年的天然热量，所含的热量超出2500个温泉所含热量。

5 结束语

随着我国不断增加的电力用量，在电力使用和生产的过程中实现对相关能源的节约和合理使用就显得十分重要，这种情况下有关部门应该重视对电气节能的相关技术的使用，并不断地研发新能源，以应付能源危机下的电气发展。

参考文献

[1]丁凯.电力节能措施与电气新能源的开发分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014.

新能源电力设计范文第3篇

 

“碳达峰、碳中和”的提出必将加快推动风电、太阳能发电等新能源的跨越式发展。同时，高比例可再生能源对电力系统灵活调节能力将提出更高要求，给储能发展带来新机遇。

 

2030年新能源新增配储或超34GW

 

2020年9月22日，我国在联合国大会上向世界承诺，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”（以下简称“30·60双碳目标”）。2020年12月13日，我国在气候雄心峰会上进一步阐述碳达峰、碳中和目标，提出到2030年中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

 

国家能源局公布的数据显示，2020年全国新增风电装机7167万千瓦、太阳能发电4820万千瓦，风光新增装机之和约为1.2亿千瓦。此前国家能源局公布2020年1-11月新增风电装机2462万千瓦，新增太阳能发电装机2590万千瓦。这意味着，仅2020年12月的风电、太阳能新增装机容量就分别高达4705万千瓦、2330万千瓦。截至2020年底，风电、太阳能发电累计装机总容量超过5.3亿千瓦。

 

国家能源局已2021年新增风电、太阳能发电1.2亿千瓦的目标，如果按照新能源装机的5%来配置储能，那么2021年新能源侧储能规模将新增6GW。

 

按照2030年风电、太阳能发电总装机12亿千瓦以上的目标，预计未来10年，风电、太阳能发电合计年均至少新增规模6700万千瓦以上，才能实现12亿千瓦以上的目标。若按5%的配置储能比例测算，2030年风光新能源将新增配套储能34GW以上。

 

中国投资协会联合落基山研究所预测，在“碳中和”目标下，2050年，中国光伏和风电将占到电力总装机量的70%。相应地，电化学储能将由2016年的189MW增长到510GW，年均增长率达26%。

 

“30·60双碳目标”的提出必将加快推动风电、太阳能发电等新能源的跨越式发展，高比例可再生能源对电力系统灵活调节能力将提出更高要求，给储能发展带来新机遇。储能装置可实现负荷削峰填谷，增加电网调峰能力，也可参与系统调频调压，提高电网安全稳定性。加快储能有效融入电力系统发、输、用各环节进程，对于保障电力可靠供应与新能源高效利用，实现“30·60双碳目标”具有重要意义。

“新能源+储能”问题不少

 

1.灵活性资源不足。

 

由于我国资源禀赋和用能负荷不均衡，加之新能源的时空不匹配，风光大规模接入电网，其波动性和间歇性给电网带来的影响也被日趋放大。电网的调峰、消纳压力巨大，需要更多灵活性资源为电力系统的安全稳定高效运行提供支撑。目前，我国电力系统灵活性较差，远不能满足波动性风光电并网规模快速增长的要求。我国灵活调节电源，包括燃油机组、燃气机组以及抽蓄机组占比远低于世界平均水平。特别是新能源富集的三北地区，灵活调节占比不到4%。高比例可再生能源电力系统运行的最大风险就是灵活性可调节资源不足，调频调峰资源明显不足，安全稳定问题凸显。

 

最新的《电力系统安全稳定导则》（GB38755-2019）要求，电源均应具备一次调频、快速调压、调峰能力。随着光伏风电发电比例不断增大，电网的调频需求越来越大。截至2020年底，已有18个省市出台了鼓励或要求新能源配储能的有关文件。湖南、湖北、内蒙、山东、山西、河北、贵州明确规定了储能配比比例，配置储能的比例从5%到20%不等。辽宁、河南、西藏三地虽未要求具体储能配置比例，但相关文件明确在新能源项目审核过程中“优先考虑”新能源配置储能项目。

 

目前新能源配置储能项目普遍被认为是新能源配电储能装置，尤其是化学电池。但灵活性资源有多种，既包括灵活性火电、抽水蓄能电站、燃气电站、燃油电站、储能，还包括可调节负荷等，应从系统的角度统筹优化，共同参与到电力系统的运行调节过程中。

 

2.市场机制和相关激励机制不健全。

 

受体制改革不到位、市场机制不健全、市场化程度低等影响，我国新能源发电一直存在消纳难题。目前储能存在技术经济性不高、位置独立分散、利用率低，成本疏导途径及盈利能力受限等问题。

 

由于各地新能源发展规模、电网结构、调峰资源缺口程度有所不同，强配储能给新能源企业带来较大的成本压力。尽管电化学储能成本呈逐年下降趋势，但目前仍高达0.6-0.8元/kWh，远高于抽水蓄能电站0.21-0.25元/kWh的度电成本。安装、运行成本之外，融资成本、项目管理费等附加费用也很高。由于补贴退坡、资金拖欠、平价上网等因素，新能源项目盈利空间逐步压缩，配置储能缺乏合理的机制和明确的投资回收渠道，带来的收益有限，企业建设积极性较低，导致部分省份新能源与电网企业矛盾加剧。

 

3.电化学储能相关标准缺失。

 

电化学储能产业已发展十几年，相关标准却没有得到完善，储能系统从设计、运输到安装、投运、验收和后期运维，以及储能系统的灾后处理、电池回收等，都没有非常完善的标准和政策来支撑。

 

新能源配储要抓住四个关键点

 

1.加强储能与“源—网—荷”协调规划。

 

政府应统筹规划所有灵活性资源的发展，如果一拥而上、泛滥式发展，其结果只会造成无序竞争和社会资源的浪费。

 

加强储能与“源—网—荷”协调规划，促进“源—网—荷—储”协调发展。根据不同地区对灵活调节资源的需求、发展定位和特点，明确储能发展规模和布局，实现“源—网—荷—储 ”协调发展，合理确定储能发展规模、设施布局、接入范围和建设时序并滚动调整，引导储能合理布局、有序发展。

 

2.加快电力市场建设。

 

应进一步加快建设电力中长期电力市场、现货市场、辅助服务市场和可能的容量市场等，使各种电力资源都能在市场交易中实现其经济价值，以促进新能源在更大范围、全电量市场化消纳，最终提高新能源发电占比。

 

要建立能够充分反映储能价值的市场化机制，合理科学地评估储能配置规模和储能服务价值，针对市场化过渡阶段和全面市场化阶段分别设计市场规则，最终形成“谁受益，谁付费”的市场化长效机制。可以先从允许储能系统运营商作为独立市场主体提供多元化服务入手，使其能够参与调峰、调频、黑启动等各类服务。除了拉大峰谷价差外，储能的价格机制可按照容量电价、电量电价、辅助服务电价予以制定，且以对电能质量的影响作为电价的评估标准。在出台相应价格政策的同时，也要通过其实践情况进行调整和修正。

 

3.推动储能云平台建设。

 

以互联网思维看待储能服务，推动储能云平台建设，以共享经济、平台经济的发展模式创新储能运营的体制机制，充分挖掘储能云的利用潜力，积极探索综合能源服务、绿电交易、需求响应、能源托管等新型商业模式，通过设备共享、资源共享和服务共享最大限度地发挥储能设备的利用价值，实现储能设备资源优化配置和高效利用。

 

4.制定和完善储能相关标准。

新能源电力设计范文第4篇

关键词：T新能源；并网；通信综合解决方案

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）05-0075-03

随着全球经济的快速发展，化石能源长期占全球能源消费统治地位，在一次能源消费比例中始终保持在80%左右。在保证经济快速发展的同时，也带来了温室气体浓度增加，全球气候变暖，极端气象灾害事件频频发生。同时，我国目前尚处于工业化中期后半阶段，如何发展绿色经济，已成为中国乃至全球经济发展面临的首要问题。

为应对经济发展与化石能源消费矛盾，在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确提出，到2015年，中国非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%，到2020年非化石能源占一次能源消费比重将达到15%左右。

因此，分布式能源、新能源等项目在近几年得以迅猛建设并接入电网运行。但是，由于分布式新能源如风力发电的反调峰特性、光伏发电在城市气象突然变化时带来的负荷大幅波动等特性，目前新能源并网工程设计中对电网二次尤其是通信专业设计并没有成熟方案，研究新能源并网对智能中低压配电网一二次影响，电网通信如何应对新能源、智能电网建设、配电自动化等通信需求已相当紧迫。

1 新能源及分布式项目定义

①新能源项目指太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能项目。

②分布式项目即利用以上新能源发电，位于用户所在地附近，所生产的电能主要以用户自用和就地利用为主，多余电力送入当地中低压电网的项目。

2 新能源并网运行特性分析

新能源并网运行特性：

①风能发电出力的时空特性、调峰特性、风速风频特性。

②光伏发电的正调峰特性，光伏发电在电源中比例不断增大时，城市气象突然变化时带来的负荷大幅波动。

③生物质发电容量越大、效率越高特性。

④大量风电接入改变了电网原有的潮流分布、线路传输功率及整个系统的惯量。

⑤分布式能源接入将增加传统树状放射形配电网故障点的短路电流，将可能导致配电网继电保护通信通道向网络通信发展。

⑥分布式能源具有安装灵活、发展迅速、容量小、数量多、分散布局的特点。

⑦分布式能源可按容量大小灵活接入220（380） V低压配电网、10（20、35、110） kV中压配电网。

3 新能源项目并网管理

按照《南方电网公司关于进一步支持光伏等新能源发展的指导意见》，35 kV及以上电压等级新能源项目和10（20） kV及以下非分布式新能源项目由电网企业对应公司相关管理规定提供并网服务（类似常规电源），10（20） kV及以下分布式新能源项目由各营业窗口统一受理并网申请，居民投资的分布式项目如220（380） V由电网企业免费提供系统接入方案。

4 新能源并网通信方案规范性引用文件

规范性引用文件包括：GB 50174-2008电子信息系统机房设计规范、GB/T 19963-2011风电场接入电力系统技术规定、国家经济贸易委员会令第30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定、国家电力监管委员会令第5号令电力二次系统安全防护规定、DL/T 5344-2006电力光纤通信工程验收规范、DL/T 5391-2007电力系统通信设计技术规定、DL/T 548-2012电力系统通信站过电压防护规程、南方电监市场[2012]10号南方区域发电厂并网运行管理实施细则（修订稿）、南方电监市场[2012]146号南方区域风电场参加辅助服务及并网运行管理补充规定（试行）、Q/CSG 110005-2011南方电网应用公网通信技术规范、Q/CSG 110008-2011南方电网风电场接入电网技术规范、广东电网公司通信管理办法。

5 新能源并网通信业务需求分析

新能源并网通信业务需求分析见表1。

根据新能源并网生产业务特性的不同，其对通信通道的带宽、时延、误码等性能要求也不同，见表2。

6 新能源并网通信综合解决方案

新能源主要接入智能电网中低压配电网，但配电网作为智能电网直接面向客户需求的环节，需要实时监控客户用电情况，动态转移负荷，提高电网供电效率。由于配电网具有结构复杂、配电设备数量庞大、分布广等特点，由此决定了新能源接入中低压智能配电网的自动化、计量等二次系统业务具有终端站点数量多、工作环境恶劣、单点信息量少但数据库信息量非常庞大的特征。

通过对智能配电通信网现状和智能配电网自动化、计量业务需求进行综合分析，采用EPON和工业以太网交换机设备的光纤通信技术、中压载波技术和采用TD-LTE的4G无线通信技术混合组网的方式，可以灵活快速提供多种接口的通信通道，同时满足配网供电质量监测、线损分析、负荷控制及转移、配变监测、用电营销等快速增长的业务需求。新能源并网通信综合解决方案按电压等级可分为以下几种。

6.1 35 kV及以上电压等级新能源项目和10（20） kV及以

下非分布式新能源项目

6.1.1 通信方式

按电厂等常规电源通信方案，要求采用与电网技术体制统一的SDH光传输设备和数据网设备的光纤通信方式。

6.1.2 设备配置

①建议随线路敷设两条不同路由光缆，220 kV及以上电压等级的架空线路应采用OPGW光缆；110 kV及以下电压等级架空线路视线路情况优先考虑采用OPGW，也可采用ADSS光缆。电厂采用电缆出线时，应随电力管道敷设全非金属型结构的管道光缆，110 kV及以下电压等级接入系统电厂每条光缆的光纤数量宜采用12～24芯。

②为保证继电保护、自动化等生产实时控制业务运行，要求配置光传输设备、接入设备、调度数据网设备、通信直流电源设备，要求各设备关键板卡及部件必须具备1？X1或1？XN冗余保护。

6.2 10（20） kV及以下分布式新能源项目

6.2.1 通信方式

按10 kV开关站等智能配电网通信方案，依托电网主干光纤通信网，采用EPON和工业以太网交换机设备的光纤通信技术、中压载波技术和采用TD-LTE的4G等无线通信技术混合组网的通信方式。

6.2.2 设备配置

根据新能源项目建设地点周围环境、中低压一次线路条件，如采用光纤通信方式，要求随线路敷设12～24芯ADSS、OPLC、全非金属型结构的管道光缆，配置EPON和工业以太网交换机设备，如采用无线通信方式，要求配置GPRS或TD-LTE等无线通信终端设备，如市区光缆敷设困难或无线环境恶劣，可采用中压载波设备提供通信通道。

6.3 居民投资的分布式项目如220（380） V新能源项目

6.3.1 通信方式

考虑项目点多面广，单点通信数据量少等特点，建议采用GPRS、TD-LTE等无线通信技术。

6.3.2 设备配置

采用GPRS、TD-LTE等无线通信终端设备。

6.4 新能源接入中低压配电通信网综合解决方案

新能源接入中低压配电通信网总体拓扑图如图1所示。

①自动化业务通信通道。自动化业务通道可采用专线通道（4WE/M模拟通道或64 K数据通道）和网络通道（调度数据网通道）接入。

②计量自动化业务通信通道。计量自动化业务通道可采用专线通道（4线E/M模拟通道）和网络通道（调度数据网通道）接入。

③风功率预测、PMU等生产业务网络通信通道。风电场风功率预测系统经二次安全防护系统与调度数据网接入交换机连接，接入交换机采用光缆与接入路由器连接，通过调度数据网形成风电场风功率预测系统工作站至中调主站系统的网络通道。

当主控室与通信机房距离较近时，可省略接入交换机，风功率预测系统经二次安全防护系统后直接与接入路由器连接。

④继电保护、安稳业务通信通道。建议采用与电网主网相同通信方案，即采用专用光纤通道和复用光通信（2 M）通道接入方式。

⑤调度电话通信通道。建议采用与电网主网相同通信方案，即采用传输接入设备提供通信通道。

⑥光纤通信网承载的智能配电网自动化终端DTU通过FE接口与工业以太网交换机、ONU互联，配网自动化主站与终端DTU采用104规约；

⑦电力无线宽带专网承载的配网自动化终端DTU分两种模式。

其一，采用RS232串口模式接入安全网关（232转FE），安全网关采用FE接口与宽带无线终端CPE互联，配网自动化主站与终端DTU采用101规约。

其二，采用DTU终端的FE接口接入安全网关（两端均为FE接口），安全网关采用FE接口与宽带无线终端CPE互联，配网自动化主站与终端DTU采用104规约。

⑧中压载波承载的配网自动化终端DTU通过RS232接口与从载波互联，配网自动化主站与终端DTU采用101规约。

⑨10 kV开关站计量自动化集中器，通过FE接口与无线宽带终端CPE互联，计量自动化主站与集中器采用104规约，接入网方式与配电自动化FE接口互联模式相同。

参考文献：

[1] 陈堂，赵祖康，陈星莺，等.配电系统及其自动化技术[M].北京：中国电力出版社，2003.

[2] 商国才.电力系统自动化[M].天津：天津大学出版社，1999.

[3] 刘健，倪建立，邓永辉.配电自动化系统[M].北京：中国水利水电出版社，1999.

新能源电力设计范文第5篇

关键词：电力节能；新能源；开发；

一、电气节能措施

1、运用新型节能技术减少电能消耗

1.1分布式供电技术

分布式供电是相对于集中式供电而言的，是指将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近．可独立地输出电、热或（和)冷能的系统。较传统的集中供电，分布式供电没有或者很低的输电损耗；另外分布式供电可以利用可再生能源发电，既节能又环保。

1.2电力蓄能节能技术

电力蓄能节．能技术是电力需求侧管理中的一项重要内容，通过对以中央空调蓄冷技术、中央空调余热回收蓄热技术、空气源热水热泵蓄热技术和电炉锅蓄热技术为代表的蓄能节能技术的应用，把电转换为其他能量储存起来，供需要的时候使用。电力蓄能节能技术，可把用电低谷时的电能转换成其他能量储存起来。在用电高峰时释放使用，有效解决资源浪费问题．提高发电设备利用率。

2、通过改造电气设备减少电能消耗

2.1变压器的改造

推广使用低耗损变压器。在整个电网当中．为了适用不同用户对电力的需求，必须要用电压器将电压分级输入．大量的变压器的使用，必然造成总功率的损耗。因此将变压器的损耗降到最低是实现供电系统的节能措施之一。采用非晶合金铁芯的变压器。噪音低、损耗低，空载损耗是常规变压器的20％，而且维护简单，运行费用低，因此推广适用低耗损变压器可是有效降低总功损耗。

变压器参数优化。在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，是降低变压器电能损失的有效途径之一。在变压器运行过程中，加强供、用电科学管理。即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器其容量、电压等级、铁芯材质不同，所以有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗的参数各不相同。因此选择变压器的参数和优化变压器运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性入手。选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行，可以降低能耗损失，达到节能目的。

2.2优化电网配置

在电网中通常会有大量无功电流，这直接导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压不稳定。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的重要措施之一。在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。无功补偿优化是通过凋整电网中无功电流的分布，从而达到降低网络的有功功率损耗，并使电压水平保持最好的目的。随着计算机技术的不断发展，在高压无功补偿技术方面，开发出的新型低压和高压无功动态补偿装置，已经研制成功并应用到大中小型变电所。新型动态补偿装置，计算机系统控制，实现了无接点化．不产生谐波，无合闸同流；同时有效减小电压闪变和防止系统振荡。并可分相补偿．从而达到减少电网能量消耗，提高供电质量的效果。

2.3降低线路损耗

当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率因数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。其措施主要有以下几种：①线路路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线：②合理选择导线截面积：导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大1～2级：③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。

2.4空调系统的节能

公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50％以上，系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制：冬夏季部分负荷时水泵分设控制：与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制：参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内C02浓度控制新风量等。

二、电力新能源的开发

面对当今国际社会严峻的能源形势，中国政府高度重视新能源的开发利用，把加快发展可再生能源作为“十一五”时期能源发展的一项重要任务。我国新能源产业目前呈现良好的发展前景，预计到2015年所规划的新能源提供的电力、热水和燃气终端能源产品的总量将达到4300万吨标准煤，并将直接拉动相关行业的发展，带来明显的环境效益。新能源的发展现状有机遇更有挑战，技术与经济问题并存。

1、风能

就风电而言，我国规划的风电基地所在地区电网规模偏小，需要依托更高电压等级、大规模远距离输送因而由此带来了复杂的电网技术和经济问题。大规模发展风力发电，使我们不得不面对系统调峰调频问题。目前，我国平均峰谷差约为30％，部分地区达40％，未来还有可能进一步加大：而系统调峰主要依靠煤电。新能源的大规模开发，将使得系统调峰面临更加严峻的考验。

2、太阳能

太阳能发电技术的发展也亟待社会的支持。以天和家园太阳能试点工程为例，若要收回投资成本，则每千瓦时上网电价应高于3元，远远高于煤电的上网电价：如按现行居民用电价计算，收回投资成本需100年以上。虽然我国光伏产业产品组装能力跻身世界前三，但晶体硅提纯、铸锭切片、逆变控制等核心技术却被国外垄断。中国的光伏产业“两头在外”知识产权掌握度不高，实质上是受制于国外研发企业为其“代工”。虽然我国新能源的发展形势总体上良好，但其事业起步晚、发展快，相关政策法规不够完善，标准体系不够健全，与电网及其他电源的发展不够协调。

3、大力发展新能源有助于共建和谐社会

(1)大力发展新能源可以解决能源危机、缓解运输紧张局面。即使新能源短期内难以占据能源市场的主要份额，但却可以很大程度减轻用电压力，也可以很大程度上减轻电煤紧张的局面，不会出现为了抢运电煤中断其他货物的运输造成的运输紧张。

(2)大力发展新能源有利于节能减排，保护环境。新能源的迅速崛起将使人们对化石能源需求一定程度上减少，小煤窑的开采就会减少，对周边环境的影响也会降低。火力发电对大气的污染也会减轻。

(3)大力发展新能源可以减低通货膨胀。新能源作为能源的重要提供者后，对传统能源如煤、石油的需求就会大幅降低，煤和石油的紧缺情况会得到改善：一旦煤的价格下降，电力的价格就会下降，工业产品价格就会下降。随之许多生产资料和生活资料价格也可能下降。

结语

节能与新能源的开发是相辅相成、并列有序的关系，在开发新能源的同时不应忽视节能技术的发展，新能源的开发技术与能力尚不完善，需要长时间的发展与深入研究，是国家能源发展的未来支柱。节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题，而建筑电气节能设计的空间还很大，因此，在这过程中扮演重要角色的电气设计人员，应在设计中精心考虑，反复衡量，除了在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下，同时，电气设计人员还要综合考虑各种因素，将节能技术用到建筑电气照明设计中，精心思考，反复斟酌，从而真正达到提高照明效率，节约能源，为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。

参考文献：

[1]王大国．赵明明.论我国综合布线节能技术的应用及质量控制措施[J]．北京电力高等专科学校学报．2011(17)：119．

[2].张晓路.浅析我国新能源的开发和利用，广州：华南理工大学学报．2010．7月.