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電力工業發展概述范文1
關鍵詞：超導電力技術；智能電網；應用
前言
社會發展中對于電能需求越來越大，促進了電力企業的長足發展，當前的技術還不能滿足電力工業的發展。電力企業開始嘗試使用新技術設備，其中超導電力技術的應用具有顯著成效，對于提高電力系統的運行效率、提升運行的安全穩定性發揮了不可替代的重要作用。
1超導電力技術概述
超導電力技術是應用物理學中的電力原理，利用超導體材料的物理性質，與電力工程相結合的一門新技術。近些年來超導電力技術得到了西方國家的高度重視，美國把這門技術納入到制定的電網規劃當中，計劃借助其技術在全美進行骨干電網的建設，由此將其技術擺在了突出位置。眾多學者一致認可在21世紀中超導電力技術會成為電力工業一種為數不多的高新技術儲備，一些發達國家也一致認為高溫超導電力技術將會是未來電力工業發展的一大趨勢，具有重要的經濟戰略意義[1]。我國對于超導電力技術同樣給予了高度重視，各大高校極力研究超導技術，并取得了很大進步，但是仍然與發達的國家在技術水平上有很大的差距。但是無論怎樣，發展超導電力技術已經成為電力工業的發展趨勢，無論如何我國都不會放棄對這項技術的研究。超導電力技術研究內容紛繁復雜，與多種學科領域有著緊密的聯系，對于研究工作還存在著很大的困難。在未來高溫超導產品是在其技術發展而來的主要產品，對于保證供電系統的安全可靠性，提高電網電能質量都有著意義深遠的作用。
2超導電力技術在未來智能電網中的應用
2.1提高系統小干擾穩定性
盡管在未來可再生能源是世界工業生產最主要的使用方向，將會有更多的可再生能源應用到智能電網當中，我國還是按照大電網、大機組的發展方向，遠距離大容量的電能輸送是我國智能電網主要處理的建設工作，使得系統運行的動態安全性大為降低。小干擾是否穩定與在一定區域內聯絡線的功率振蕩有著很大關系。如果超出功率限制的部分在輸電系統中能夠得到實時補償，能夠做到當過低的功率時釋放一定的功率，當過高的功率時吸收一定的功率，這樣就可以使得聯絡線功率達到平穩狀態，小干擾穩定性也就會得到相應的提高。在大規?；ヂ撓到y中有儲能系統的設置，儲能系統起到在短時間內快速充電和放電的作用，支持有功與無功功率的提供，可以實時地對線路功率通過附加阻尼控制器來完成，阻尼系統振蕩[2]。增強互聯系統中的電氣聯系同樣能夠提高系統動態穩定性，通常采用大于500kV的特高壓輸電系統來增強電氣聯系。但是特高壓輸電系統的設計制造較為困難，特別是在電纜上設計制造的要求極為嚴格苛刻，因此超導材料制成的電纜為增強電氣聯系，從而提高系統動態穩定性發揮了重要作用。由超導材料制成的電纜具有損耗小、傳輸容量大等優點，是提高電能傳輸切實可行的解決方法。在超導情況下超導電纜技術的阻抗很小，由此增強了互聯系統的電氣聯系，大大提高了小干擾安全性。
2.2提高系統暫態穩定性
智能電網的“智能”重點體現在針對影響電力系統的不安全因素具有自治與自我治愈的能力，能夠從根本上保證安全穩定可靠的電網運行。在未來為了更好地促進電網發展，要求在智能電網中能量流動具有雙向性，這就要求新技術設備能夠對電力系統擾動起到良好地緩解消除作用。大型超導儲能裝置在大型電網系統中以其反應快速的特點，對于控制暫態穩定起到了很重要的作用。在發生故障情況下迅速進行有功與無功，增加了系統的可靠性，與大電網穩定裝置相比，還具有過剩能量回收的優點，不至于使過多的資源流失。超導儲能系統被看做是一種具有靈活性的交流輸電系統，具有強大的功能，使暫態穩定性大為提升。當發生故障的時候，暫態穩定性能夠及時將故障部分隔離，當故障不能及時得到隔離，對于暫態穩定性的研究是無稽之談。短路電流水平隨著電網容量逐漸擴大而提高，如果按照短路水平進行對電氣設備的設計，設計制造的成本將會增加，嚴重情況下會影響到選型。現今從運行方式與電網結構方面考慮降低短路電流，勢必會花費一筆巨大的費用，產生系統運行不穩定的問題。近年來針對短路電流現象的限制，采用了超導故障限流器進行對其限制，是一種新興的技術設備，可以在短時間內將零電阻轉換成高阻值，使短路電流現象得到有效地控制，體現出對于保證快速準確性的暫態穩定要求。所以針對上述對于系統暫態穩定性的論述中可以知道，超導故障限流器對于保證暫態穩定性具有重要的作用，該技術設備猶如堅固的天然屏障能夠將故障問題很好地隔絕，以免系統運行不再受故障的打擾，能夠對不平衡的有功功率進行補償，極大地促進了系統暫態安全穩定性能的長久性。
2.3提升電網的抗打擊能力
電網系統的正常運行也會受到外界因素的影響，外界因素包括自然環境與人為因素的影響，這就要求電網要對外界因素有良好地抵御能力，在受到外部打擊的情況下，仍然能夠保持系統的正常穩定運行。對于抗打擊能力，重要一點是重要負荷的供電，中小型的超導儲能系統在配電系統中具有很多優勢，如反應速度快等特點，可以在特殊緊急情況下作為備用的電源保護敏感負載。針對電網的抗打擊能力，在系統受到外部因素的影響下，重要負荷還能夠進行大量電力的輸送。超導電纜技術運行電壓比較低，所以運行中低電壓的情況下，超導電纜充當起了搬運工的角色，將巨大的電能傳入城市負荷中心。即使輸電走廊受到了較為嚴重的破壞，也能夠維持重要負荷正常持續的供電。所以超導電纜對突如其來的情況，對外界因素的抗打擊方面有著廣闊的應用前景。
2.4提升電網的電能質量
在信息化技術快速發展的今天，電網電壓不穩定的波動對于信息系統的正常運行，對工業產品的質量都有著不可小覷的影響。超導儲能設備起到了調節有功和無功功率，通過功率的調節功率因數進行調節，對瞬時波動起到很好地控制作用，促使電網頻率穩定下來，電網次諧波振蕩達到平衡狀態，這使得供電質量得到了改善，這是超導儲能設備在配電方面發揮重要作用的體現[3]。在輸電方面，大型超導儲能裝置對于提升大功率遠距離輸變電系統的電網電能質量也具有重要作用。為了避免頻率波動，其裝置進行瞬時吸收與釋放能量，促使電壓波動小，保證電壓的穩定性。
3結束語
綜上所述，文章從兩個方面對超導電力技術在未來智能電網應用展開了論述。第一部分是對超導電力技術基本概念的論述，可以知道超導電力技術是超導材料與電學工程相結合發展而來的一種重要技術。第二部分從四個方面對其技術在未來智能電網中的應用，可以看出超導電力技術在未來智能電網中的應用體現在提高系統小干擾穩定性等。作為一種經濟戰略意義的高新技術，未來在外界因素抵御能力等方面將會有很大的改觀。目前其技術的應用還處于探索階段，不過對此應抱以十足的信心，相信通過長期夜以繼日的深入研究，其技術將會更加成熟，得到更廣泛的應用。
參考文獻
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電力工業發展概述范文2
【關鍵詞】新形勢；電力；安全；生產；管理
引言
電力在國民經濟的發展過程中具有基礎性的作用，對于電力企業來說安全生產是企業在未來能夠長遠發展的關鍵，沒有安全企業沒有辦法進行生產，沒有生產便沒有經濟效益。生產作為電力企業未來發展的關鍵的過程，企業安全生產才能夠在穩定中求發展，因此必須讓安全作為生產的前提，同時企業在提高安全生產的過程中應該進行科學管理，對員工定期進行安全生產知識的教育，提高員工安全意識，防止電力生產的過程中發生電力事故，對國家和社會安全帶來威脅，造成重大的事故發生。
1.電力安全生產概述
1.1概念
電力生產的安全進行使保證電力企業未來能夠長效發展的前提，電力企業遵守相關的安全規范來進行電力的生產就是電力安全生產，防止在生產的過程中帶來人員的傷亡、設備損壞以及各項安全事故的發生，電力的生產可以概括為五項環節分別為“發、送、變、配、用”，安全生產必須保證各個環節能夠正常運行，同時還要保證企業職工的生命健康。
1.2電力安全生產的范圍
電力生產的安全具體是指在電力企業向用戶進行發電、變電、用電、配電等這些步驟中能夠進行安全生產。在企業電力生產的過程中要對電力生產進行基礎設施的建設基礎設施是指在火電建設、水電建設和送變電的施工等這些項目進行安全生產，出了這些基礎設施之外還有還要保障在電力施工地的安全.
2.如何加強新形勢下電力安全生產管理
2.1緊抓認識，更新安全理念
在國家對電力安全體制進行新的改革之下，對于企業來說需要新的安全理念，因此對于企業來說應該將電力的安全生產作為企業未來發展的關鍵。在具體的實施的過程中，企業要將電力生產部門中忽視電力安全和放松安全管理的傾向進行糾正，同時提高員工保護自己生命健康的意識和提高處理突發性安全事故的能力。在平時的生產中企業可以組織一些安全型的生產活動，力爭實現五個轉變：第一個轉變便是將員工的生命健康安全放在第一位，向以人為本的方向轉變；第二提高事故預防的能力，提高預防的能力第三要及時對企業中出現的隱患進行治理，使企業轉向實質管理；第四將企業中的不良風氣進行治理，轉向制度管理；第五企業應該引進先進的科學設備，逐步走向科學管理。
2.2建立健全安全生產責任制
在企業的未來的安全發展中責任管理也具有重要的作用，尤其是企業的領導，因為企業的安全管理并不是少數人的事情，也并不是個別部門的事情，企業的安全管理需要對企業中進行生產的員工進行管理，使員工在平時的工作中能夠進行安全生產，在具體工作的落實中過程中，企業的主要領導要親自抓、分管領導要具體抓，同時在落實的過程中要明確具體的任務，將責任進行細化；同時堅持標本兼治、重在治本的，認真落實各項安全事故的預防措施，同時要加強監督管理檢查工作，在事故防范和事故處理上面認真細致，企業通過這些措施來保證電力生產的安全進行。
2.3建立并完善電力安全檢查制度，切實開展水電力安全生產檢查工作
對電力的生產的過程中會出現突發性事件，這些突發性事件會對人們的生命安全造成威脅和帶來巨大的經濟損失。因此電力企業在安全生產的過程中要加強安全生產的落實，同時為了保證電力生產的安全進行對于電力生產中遇到的為題要及時采取有效的措施進行解決，企業在安全生產的過程中不僅僅要進行日常的安全檢查，同時還要進行年度的安全檢查和定期的安全檢查，在必要的情況之下還要進行特種檢查。安全檢查和年去安全檢查中通過電力運行單位進行安全組織。同時電力運行單位應該建立檢查制度，同時將日常檢查和年度檢查的內容進行具體的落實，積極配合大壩中心做好的各項檢查，以保證電力的安全生產。
2.4不斷加強人員培訓
在電力生產的過程中員工具有重要的作用，在員工平時的工作中要定期對其進行電力生產方面的安全知識教育，同時在電力生產的過程中根據電力運行的特點，對各項部門合理配置專業人才，同時對于這些人才定期進行在生產中的相關的安全知識的培訓。
2.5完善電力安全生產法律法規體系
隨著科學技術的不斷的發展，在電力企業的不斷的發展之下國家加大了對電力企業的改革，現有的安全法律法規已經不適合電力工業發展的新要求，因此電力安全法律法規需要進行修改和完善。在具體的實施的步驟中電監會要和相關的電力管理部門進行聯合，收集電力企業對電力生產方面的相關的建議，將這些意見和建議進行總結，根據總結來對現有的有關電力安全有關的法律法規進行修改，同時在法律和法規中將電力生產作為一項重要的內容來呈現。這些措施能夠給電力企業在生產中具有監管的作用。
2.6加強監督，提高監管水平
安全是生產的前提，電力企業要根據不同的時間段對電力的需求及時作出調整，尤其在春節期間，電力企業要將這段時間的在電力監管工作中重要的一步便是加大對電力生產的監督工作，企業在加強對電力加強監督管理的同時，將電力生產設備及時進行安全檢修，使電力設備能夠在保證安全生產的前提之下能夠滿足社會對電力的需求。在電力生產的過程中會出現的隱患要及時進行檢查并采取措施解決這些問題，為了確保電力生產的安全進行要加強企業中的監督部門對電力生產的監管水平，確保在安全生產的前提之下，電力有序的進行供應.
2.7加強教育，樹立安全文化
文化是其思想基礎，在企業的安全文化的建設中，要在建立企業文化的大框架之下構建地方電力特色的安全文化氛圍，把相關的安全生產落實到企業的各個環節中，同時營造安全生產的良好的企業氛圍，在企業員工的日常工作中使安全生產作為其日常行為，將企業的安全生產能夠落實到位。
2.8加強監督，注重隱患整改
生產細節在安全生產的保障，將安全意識落實到企業生產的具體的細節中。在日常的生產管理中，企業中的各個部門要抓好電力生產過程中的每一個細節，從具體的細節入手，同時做好監督管理工作，使電力生產中的每一工作都能按照相關的規范操作；對于生產中的事故，都能夠做出及時的解決措施；在電力生產中的每一臺設備能應該有相關的專業人員負責，同時主動排查在電力生產中的安全隱患，爭取將這些隱患消滅在萌芽的狀態。在企業的各個管理部門中，要加強電力生產的安全監督工作，不蹲提升企業的安全管理，對員工定期進行相關的安全知識的培訓。企業要不斷改善安全基礎設施的建設，保證在安全建設中的投入。
3.結語
企業在未來的發展中要對自身電力系統進行改革，在改革的過程中遇到的問題進行總結，在國家對電力制度進行改革的這種新的形勢之下，電力企業在安全管理方面要加強企業的安全生產的監督管理力度，同時要將企業的監督管理工作落實到位，制定重大事故責任追究制度，確保在電力安全生產的過程中能夠將安全落實到各項的工作之中。
參考文獻：
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電力工業發展概述范文3
[關鍵詞]預測控制 電廠 協調控制系統 應用
中圖分類號：P885 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0259-01
由于常規的比例積分微分（PID）控制器在電廠單元機組中的應用效果不理想，所以必須應用一種新型的控制模型來實現效果的理想化。電廠單元機組協調控制系統內部具有較強的耦合性，且與單元機組容量呈正比。所以，一旦電廠單元大容量機組數量不斷增加，以往的單元機組自動控制系統所設計的控制模型就難以滿足其標準要求。而預測控制可通過建立新的模型來降低電廠單元機組協調控制系統的不穩定性。
1 預測控制的概述
由于工業發展快速，所以控制理論必須緊隨其后，不斷地進行完善，才能在處理大型、復雜和不確定性的控制系統中滿足其標準要求。但是當前的控制理論還處在不成熟階段，還在不斷的發展完善。在此期間，預測控制應運而生[1]。傳統的比例積分微分控制存在一定的缺陷，其當前輸入值的確定存在不合理性，不能完全符合工業生產的實際情況。而預測控制是通過輸入值與輸出值的偏差值，再加上分析預測模型的預測值來確定最終的當前輸入值，這樣所得出的當前輸入值更加準確。預測控制結構如圖1所示。
一般而言，在工業應用中，使用較多的是基于的算法非參數模型，其中包括模型算法控制和動態矩陣控制，但是由于基于的算法非參數模型存在一些缺點，它不能描述不穩定系統，且不適用于不穩定對象，在線模型辨識困難。因此就出現了廣義預測控制，與前者相比，它具有一定的優勢。其中預測控制的基本原理主要由三部分組成，分別是內部（預測）模型、滾動優化以及反饋控制。
1.1 預測模型
預測模型主要是通過被控對象的歷史信息和未來輸入來對系統的響應進行預測，它的形式主要分為參數模型和非參數模型，其中參數模型是指微分方程、傳遞函數等，非參數模型是指脈沖響應、階躍響應等模型。
1.2 滾動優化
作為一種優化控制算法，預測控制會以某一性能指標的最優為基準，確定未來控制的作用。其優化過程分為三部分，首先，在線優化；其次，動態優化；最后，全局動態優化[2]。
1.3 反饋校正
作為一種閉環控制算法，預測控制在實施控制的過程中，只實現本時刻的控制作用，這樣才能達到控制的理想狀態。在采樣時刻過程中，通過檢測對象的實際輸出來調整預測輸出，并進行滾動優化。這樣通過反饋信息就實現了閉環優化。反饋修正的形式主要是對未來的誤差做預測并調整，并且是以在線辨識原理的支持下，對預測模型直接調整[3]。
2 電廠協調控制系統的特點
電廠協調控制系統中最重要的就是輸出功率，輸出功率與電廠單元機組外部參數相關。電廠單元機組外部參數是協調運行的重要指標，單元機組運行越穩定，更快適應電網負荷變化，則控制系統性能就越好。除此之外，負荷控制方式是影響單元機組控制的一個重要因素，負荷控制方式包括分別控制、協調控制[4]。其中協調控制更為突出，它不僅功能較全，而且適應能力也較好。單元機組協調控制系統具有三個特點，第一，以前饋回路的設計來解決單元機組符合適應性不足的問題，符合電網要求；第二，通過靜態補償精度和動態補償精度，對機爐工作做出調整；第三，可以自動切換控制系統，應對機組運行出現異常的情況。
3 預測控制在電廠協調控制系統中的應用
3.1 控制參數
在電廠協調控制系統中，通過集中優化的多變量廣義預測控制來設計直接控制器，需要計算控制率離線參數。在計算控制率離線參數時，通過離線控制率的表達式并不能獲取全部參數。由于通過離線計算，分析出了對象階躍相應的前N項值，就可以避免計算的復雜性。把已知的對象階躍相應的前N項值結合預測值和估計值就可得出控制參數[5]。同時，為了減少計算的復雜性，通過正則化的方法進行計算效果較好。這樣也符合控制系統的標準。
隨后，最重要的就是對控制律在線參數進行辨識。辨識算法最優，則整個控制器的穩定性就越高，控制性能就越好。針對模型選取，廣義預測控制直接算法，在求解的過程中較為簡便；針對參數辨識，以帶有死區的參數辨識方法進行操作。除此之外，估算方式的應用也極其符合標準。在參數整定時，為了減少控制系統的不穩定性，對控制時域、預測時域等進行了修正。
由于控制器參數選取是否合適直接影響著系統性能的好壞，所以對于控制器參數中的預測時域N、控制時域Nn以及控制增量加權系數序列也需要進行確定。預測時域N對于滾動優化具有非常重要的作用，為了避免被控對象的主要動態響應難以被預測時域覆蓋，在實際應用時，N會選用較大值。在生產實際應用中，常常會分析N的變化，以便于確定最優值?？刂茣r域中，當Nn在變化時，系統跟蹤性能也會隨之變化。因此，在選取Nn值時，就不能忽視系統的快速性和穩定性。一般情況下，為了選取最優值，就會通過增大Nn值的方式來確定。同時，在選取Nn值時，也需要考慮在線計算的簡便性。在控制增量加權系數序列λj（j=1，2）中，通過性能指標表達式來確定λj的變化。當λj在逐漸增大的過程中，控制的穩定性也在逐步提高。在實際應用中，控制增量加權系數序列與預測時域Nn是存在關聯性的。當預測時域Nn在變化時，控制增量加權系數序列也需要隨之變化，否則，系統的穩定性難以保障。
3.2 選取設定值
選取設定值同樣非常重要，一般而言，會有兩種方式來選取設定值，分別是單元機組定壓的運行方式，滑壓運行方式。兩種選取方式的操作流程完全相反，定壓運行需要改變汽機的調節氣門，促使機組輸出功率調整，滑壓運行則以機組主蒸汽的壓力為調整基準，改變輸出功率。首先來分析定壓運行方式，當主蒸汽壓力設定值恒定時，功率設定值選取要根據汽機帶升定符合運行的狀況來確定。
其次來分析滑壓運行方式，一般而言，采用的運行方式是根據單元機組的符合情況來決定的。對于低負荷和高負荷情況，就不宜采用滑壓運行方式。在滑壓運行方式中，要根據電廠生產實際經驗和仿真結果的綜合來選取設定值較為合適。
結束語
綜上所述，電力工業是國民工業生產中不可或缺的重要組成部分，為了適應當前社會對電力能源的需求，電廠生產自動化水平要一直不斷地進行提升。電廠生產自動化是否實現，與火電廠機組技術密切相關。因此，在電廠熱工過程控制中，需要用預測控制來滿足大容量、高參數新型發電機組的要求。預測控制作為一種實用性強的控制算法，彌補了原有PID控制算法的不足，在工業行業中被廣泛采用。
參考文獻：
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電力工業發展概述范文4
關鍵詞：系統工程；電力規劃；應用；初探
中圖分類號：F270 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）05-0253-03
引言
電力規劃工作包括電源規劃和電網規劃，廠網分開后，二者之間在市場經濟條件下的協調統一顯得尤為重要。電力規劃是一項非常復雜的系統工程，其復雜性突出地表現在其具有規模大、不確定、不精細因素多和涉及部門、專業領域廣等特點。電力規劃工作不僅需要大量有關社會經濟發展的歷史數據，還需對現狀進行深入的分析，同時亦要對社會未來發展有比較全面的了解。如今以計算機作為工具，采用新技術，仍然要特別強調人在規劃中的主導作用，認識到這一點是至關重要的。人在規劃中的作用主要體現在：處理非技術因素和不確定因素造成的問題，以及降低數學算法的計算復雜性。在解決這些問題時，采用系統工程的一些方法論，思路清楚，考慮問題全面，減少一些不必要的工序，能夠帶來事倍功半的效果。
隨著我國“廠網分開，競價上網”改革的逐步推進，我國的電力工業將逐步進入商業化運營。市場經濟條件下的電力規劃工作是擺在我們面前的一個新的研究課題，做好這項工作意義重大。市場經濟條件下的企業，應以追求企業經濟效益最大化為目標，所有的決策投資都應充分考慮投資的收益率，避免盲目投資。同時，電力又是一種特殊的商品，它要求電源和電網合理分布，產供銷同時平衡，安全運營要求高。在市場經濟條件下進行電力規劃工作，與計劃經濟體制下相比有很大的不同，應該說難度更大，對規劃工作者提出了更高的要求。規劃工作者應當加強電力市場調查研究工作，分析經濟結構優化、電力體制改革、電力市場開拓等對電力需求的影響，收集各行各業發展的信息，充分研究本地區用電量和負荷的歷史數據和發展趨勢，做好宏觀經濟預測分析，對各種有效資源進行綜合評價，綜合考慮資源開發利用、人類生存環境、社會經濟等方面協調發展，對規劃方案從多方面進行綜合權衡分析，達到最佳的經濟效益、環境效益和社會效益，切實做到以市場需求為導向，以經濟效益為中心，以資源優化配置為重點，確定各個電力企業在確保安全的前提下實現自己經濟利潤最大化的電力發展目標。
系統工程就是用科學的方法規劃和組織人力、物力、財力，通過最優途徑的選擇，使我們的工作在一定期限內收到最合理、最經濟、最有效的效果。所謂科學的方法就是從整體觀念出發，通盤籌劃，合理安排整體中的每一個局部，以求得整體的最優規劃、最優管理和最優控制，使每個局部都服從一個整體目標，做到人盡其才，物盡其用，以便發揮整體的優勢，力求避免資源的損失和浪費。電力規劃關系國計民生，所以規劃的成敗至關重要。應用系統工程的思想、理論與方法實施管理，可以使我國的電力規劃工作有章可循，可以達到降低投資風險，提高投資的經濟效益和社會效益的作用。
一、系統工程的方法論及其在電力規劃中的應用初探
（一）系統工程理論概述
系統工程理論創立以來，已廣泛應用于各種領域。由于系統工程具備著集合性、相關性、目的性、環境性、適應性等特點，系統工程理論在系統規劃中的作用越來越重要。目前，系統工程理論在大系統規劃應用中已經形成了一些基本原則：
1 整體性與目標優化原則。系統工程的全過程及其各個方面要服從于其整體目標。且系統的最優化觀念貫穿于管理活動的始終，它是系統工程的指導思想和追求目標。
2 有序相關原則。系統工程各內部子系統之間的關系錯綜復雜。所以，要把管理注意力集中于系統內部各要素之間，以及各分系統之間的相互關聯上，抓好系統內部的組織管理協調工作。
3 動態性與等效性原則。對不同系統工程和同一系統工程不同的管理手段，系統工程的方法論具有等效性，并在動態變化中求得系統的整體優化。
4 分解綜合原則。系統工程的分解是將具有比較密切相關關系的組成部分進行分組或歸納出相對獨立、層次不同的分系統，這對運用計算機進行管理是極為有利的。綜合則是在分解的基礎上完成新系統的籌建過程，即選擇具有性能好、適用性的分系統，設計出它們的相互關系，形成具有更廣泛價值的系統，提高管理效益。
同時系統工程在實際應用中也形成了一套成熟的分析方法：（1）內部條件與外部環境相結合進行綜合分析：因為在實踐中，環境的變化往往對考察系統的運作產生很大的影響；（2）局部與整體相結合進行綜合分析：一個系統往往由許多子系統組成，應從局部和整體相結合的角度來對系統進行綜合分析；（3）定性分析與定量分析相結合進行綜合分析：在現實經濟生活中，有些指標是可以用數量表示的，有些則不能用數量來表示，只有通過“定性一定量一定性”的反復循環過程，才能做到系統優化的目的。
（二）系統工程的方法論在電力規劃中的應用初探
電力是國民經濟發展的基礎，電力規劃的成敗直接影響我國國民經濟的發展步伐，如何做好廠網分開后我國市場經濟條件下的電力規劃，是一項復雜的系統工程。所以需要我們在應用以上系統工程的幾種基本分析方法的同時，理順一套科學的系統工程方法論在電力規劃中具體應用思路，來指導我國電力規劃，使之科學合理、有條不紊。
1 電力規劃要有整體性思想。電力規劃系統工程要從系統整體的優化出發，把由一些具體的項目規劃構成的整個電力系統規劃看作是一個為完成整體優化目標而由若干個項目結構要素有機結合而成的整體來處理，還要把這個整體看作是它所從屬的國民經濟大系統的組成部分來考察。研究適合電力系統優化發展且其服從于國民經濟大系統需要最佳的規劃方案。
2 電力規劃應充考慮系統內部因素相互之間的關系及影響。廠網分開后，電源規劃和電網規劃不能相互獨立，這是由電力商品的特殊性決定的。需要協調統一，以求社會經濟利益最大化。在目前中國廠網分開及電力資源分布狀況出發，我們建議以電網規劃帶動電源規劃的戰略，即電網公司根據市場需求情況，積極做好輸電擴容規劃，并為電源規劃（新電廠廠址及裝機容量的選擇）提供參考意見。
3 電力規劃應具有動態性和開放性。電力規劃在規模、結構、層次、相互聯系等方面高度復雜，且系統的各組成要素隨時間和環境的變化而變化，系統與投資環境之間呈開放態勢。因而電力規劃的管理具有組織結構的復雜性，管理方式的動態性與開放性。
4 電力規劃方法應用要綜合化。電力規劃系統工程強調綜合運用各個學科和技術領域內所獲得的成就和方法，使得各種方法相互配合以完成系統優化的規劃目標。它對各種方法的綜合應用，并不是將各種方法進行簡單地堆砌疊加，而是從規劃的總目標出發，將各種相關的方法協調配合、互相滲透、互相融合，進而綜合運用的。
5 電力規劃組織管理上的科學化、現代化。電力規劃系統工程的整體化要求管理上的科學化，其應用方法綜合化要求管理上的現代化，否則會出現嚴重的混亂狀態，資金用不到刀刃上。又由于它研究的對象具有高度的復雜性與非線性，學科的綜合應用日益廣泛，這就使得那種單憑經驗的小生產方式的經營管理不可能適應客觀需要。因此，沒有管理上的科學化和現代化，就難以實現整體化和應用方法的綜合化，也就不能充分發揮出投資項目系統的效能。
6 電力規劃要積極尋求應對模糊性與灰色性的策略。由于電力規劃是面向未來的灰色系統，且電力規劃技術結構復雜、涉及面廣，影響投資建設的因素較多，規劃的經濟計算所采用數據大部分來自預測和估計。受這些主客觀因素的影響，電力規劃決策必然包含某些不穩定因素和風險。所以，市場經濟條件下電力規劃中的模糊性與灰色性對管理工作提出了挑戰，需要一套科學的應對策略，使由于不確定性帶來的決策的失誤降到最低。
二、我國市場經濟下電力規劃有關思路和方法的一些建議
隨著我國電力市場的逐步建立，電力供應將由市場需求來決定。因此，電力規劃的戰略方針必須適應新形勢的要求，必須進行規劃設計思想的變革，規劃者要在充分研究電力市場的基礎上綜合考慮電力供應方案的技術經濟性、需求側管理、環境、社會經濟等因素，從而使綜合資源利用最優，達到最佳的經濟效益、環境效益和社會效益。這樣才能使我國電力工業實現可持續發展。
受系統工程方法論的啟發，并結合我國目前電力工業的現狀，對我國市場經濟條件下電力規劃有關思路和方法提出如下一些建議：
（一）采用綜合資源規劃的方法進行電力規劃綜合資源規劃（IRP）方法是在規劃期內開發資源來滿足用戶電力增長的需求，它的特征是采用若干類指標（包括技術、經濟、財務、環境、社會經濟等）對以下方面進行綜合評價，即：發電規劃、需求側管理（DSM）、社區能源規劃、電價、輸電和配電等。
IRP方法與傳統的規劃相比：規劃方案的選擇基于明確的規劃目標；對電力供應方案和DSM等進行統籌規劃，使資源開發的選擇范圍更大；在規劃階段考慮環境和社會經濟影響；認真對待各種不確定因素；決策者和利益相關者的參與，對各種資源開發的選擇過程進行更明確的權衡分析。
IRP目標的確定要考慮與其他戰略規劃的目標相協調，反映各部門和利益相關者（如環境、電力企業的利益等）的價值。確定各種資源的特征及其重要信息，建立各種權衡關系。IRP的目標是選擇電力供應和需求側管理兩方面綜合費用電最低的發展方案向客戶提供優質服務，并且有利于環境和社會，使客戶總的支出費用最低。
（二）重視宏觀經濟預測分析能源是國民經濟的一個重要組成部分，作為能源領域的電力工業發展對整個國民經濟的增長又具有推動和制約作用，所以在能源資源規劃時，對未來社會和經濟發展趨勢作出情景分析，向需求預測提供基礎資料是非常必要的。
宏觀經濟預測的主要任務是，根據規劃區域經濟發展的歷史和現狀以及政府經濟發展計劃，利用市場經濟理論、結合我國的實際國情，對社會發展和宏觀經濟數據進行分析，如：人口、國民核算體系、投入產出表、行業主要經濟指標等有關數據，應用宏觀經濟預測模型對規劃區域的社會和經濟發展進行預測，揭示規劃區域未來經濟發展的各種可能的情景。同時也是需求預測、社會經濟等分析研究的重要輸入信息。
宏觀經濟預測包括人口預測和經濟預測兩部分：
1 人口預測分析可采用總量模擬和分組模擬計算方法來預測人口變化，它既包括總人口和家庭戶數的增長，又包括按城鄉、年齡、性別分組的人口和家庭戶數的變化。宏觀經濟對人口的預測，是能源需求預測和社會經濟進行居民用能分析的重要依據。
2 經濟預測以投入產出方法為基礎，從總需求和總供給兩個方面對國民經濟進行分析（如消費和投資、就業和收入等），分析時要結合我國的體制和政策，重點研究勞動力和勞動生產率、資本累積和資本存量、技術進步等關鍵因素，對國民經濟各行業的產值和增加值以及就業等重要數據進行預測。預測結果包括產業或產品結構、國內GDP、國內收入和產出、各行業主要經濟指標（價格、就業人數、總產出、行業GDP、投資、資本存量等）等經濟參數。這些都是需求預測的重要輸入數據。
（三）加強電力市場調查研究分析
電力和其他能源形式的可轉化性，考慮新技術和需求側管理對需求水平的影響，采用科學的方法對能源和電力需求進行預測。
市場是企業賴以生存和發展的空間。加強電力市場調查研究、充分挖掘潛在的用電需求、對電力市場進行跟蹤分析、提高電力需求預測的準確性，是電力企業（公司）項目決策、資金投向等發展戰略的基礎，也是電力公司把握市場、開拓市場、實現效益最大化的基礎。需求預測主要是在宏觀經濟和電力市場分析的基礎上，對規劃期內社會各個行業、各種能源終端用戶的電力消耗進行預測分析，從而得出全社會的電力需求水平。在進行能源分析時，要對全社會和分行業的各種終端用能形式進行分析預測，終端能源形式包括煤炭、原油、各種油制品、天然氣、液化石油氣、電能、生物質能、太陽能等。在分析終端用能形式時應考慮能源價格因素影響及其能源形式之間的可轉換性，例如，居民炊飲可以用氣體燃料、煤炭等，也可以使用更清潔的電能，農村地區照明可用液體燃料（煤油等）、糧食加工可使用柴油等，但也可以使用電能達到同樣的目的；反之，某些用電的用戶有可能轉換為使用別的能源形式。這些用能形式的轉換與電力市場的服務和開拓、用電的水平有著直接關系，所以我們要積極開展電力需求側管理和服務，開拓電力市場，提高電能在整個能源消費市場中的份額。
根據終端用能的特點，通?？蓪⒔K端用戶分為幾個行業對能源需求進行全面預測，如：工業、居民、商業、交通運輸業、農業等。在進行分行業終端需求預測時，除了研究這些行業的宏觀經濟綜合指標外，還需將這些行業分為若干個子行業進行詳細研究終端用能情況，如：工業可分為冶金、化工、紡織等子行業，居民可分為電器、炊飲、取暖、照明等終端用戶。這樣，我們將一個龐大的能源消費市場分解成若干個終端用戶進行詳細分析研究，就可以較容易地掌握其中能源消耗變化的規律和用電負荷特性的變化，對電力市場和電力需求作出較客觀的分析和預測。
在深入研究宏觀經濟和電力市場的基礎上，對電力需求預測要重點分析以下內容：（1）用電結構、負荷特性的變化；（2）終端用戶用能形式的可轉換性、能源價格（包括電價）、電力市場開拓等對負荷水平的影響；（3）需求側管理對電力需求的影響，其中包括減少電力傳輸損耗、提高設備效率、采用節能高效設備、改進產品加工工藝、提高設備運行管理水平、鼓勵用戶更合理有效地用電；（4）科技進步、信息化對電力需求的影響等。
（四）對各種有效資源進行綜合評價認真分析目前和未來的能源資源結構狀況，用最經濟的資源供應方案滿足電力需求，實現最大范圍的資源優化配置
在電力需求預測完成后就要考慮開發能源資源來滿足規劃期內電力需求的增長。但是，開發哪種資源投資效益最好，對社會、電力企業、用戶都有利，對環境有利等選擇就擺在了規劃者的面前。傳統的電力規劃是注重供應方資源而忽視了需求方資源，IRP是把供應方資源和需求方資源作為一個整體進行資源規劃，換句話說，就是把終端節能節電等行為作為一種資源納入電力規劃，將需求側資源與供應方資源置于同等地位參與優選，達到合理配置資源的目的。
在進行能源資源分析時，首先要對現有和未來的能源資源進行認真分析，分析內容有：現有和未來各類發電和輸變電容量、規模、比例、效率、設備利用情況等，各種終端用戶節能節電情況和潛力；現有能源資源的結構與電力負荷結構的關系，以及現有能源資源和電源結構存在的問題和相應的調整計劃；未來滿足電力負荷需要的能源資源供應狀況和代價，以及需求側管理的效益和代價；重視和鼓勵可再生能源的利用和發展。通過對供應方和需求方資源的綜合分析，分析者要產生一系列資源組合方案，包括各種發電資源、從區外進口電力、DSM等，組合方案是用來比較各種可選擇的能源資源，篩選后的每種組合方案都要滿足負荷增長的需求（電力和電量）、可靠性準則及備用容量。一般步驟如下：（1）產生一系列資源組合方案來滿足負荷增長的需求。（2）衡量組合方案的有關性能指標，如：可靠性指標、備用容量，成本費用，大氣排放等。（3）調整方案的組合，以便得到所期望的性能指標。（4）對不確定性因素進行測試，進行靈敏度分析。通過對供應方和需求方資源的綜合優選，提出滿足各種電力需求水平的有效的備選規劃方案。（5）規劃方案的成本費用、發電量、裝機順序等結果提供給多因素權衡評價分析。
（五）電力發展規劃要堅持可持續發展戰略
能源發展既會對社會產生有利的影響，也會對自然環境產生不利的方面。因此，在獲得資源開發備選方案后，就需要考慮各備選方案對環境和社會經濟協調發展。多因素權衡評價（MATA）是根據政府對國家發展政策和戰略目標，從資源開發的技術經濟、環境和社會經濟三方面對各種備選發展方案進行綜合權衡分析比較，從而得到在一定的權重（包括子權重）系數下各備選方案相對的綜合指標。在技術經濟方面，重點研究能源開發的成本費用、財務、運行等有關指標。具體目標考慮如下：投資成本、運行成本、總的投資及運行成本（現值）、運行約束（如水電棄水）、財務及電價影響、資源多樣化。環境分析是把能源發展方案的環境影響加到能源開發方案的評估中。在環境影響方面，一般主要考慮如下目標：不可再生能源、土地資源的使用、水資源的使用、生物多樣性、大氣排放、液體排放、固體廢料、環境容量。社會經濟影響分析主要基于兩個原則：一是能源開發方案中廠址的社會影響；二是能源開發方案有可能造成對整個社會經濟“效益成本”的影響。一般采用以下目標來衡量社會經濟的影響：家庭收入、農業投資、商業投資、消費支出、健康狀況。通過對技術經濟、環境、社會等因素的權衡分析，并且對不確定因素和風險（如負荷變化、燃料成本、貼現率等）進行敏感性分析，確定在不同目標下電力發展規劃各備選方案的優劣次序。對結果進行分析評價，提出電力開發方案的政策建議。
電力工業發展概述范文5
能源是人類生存的基本條件和人類社會發展的原動力。隨著人類文明的進步，能源問題成為人們日益關注的焦點問題。目前全世界都在推動第二代能源系統的建設，積極試點，認真進行立法準備，抓緊開發配套相關設備。第二代能源系統具有六個方面的主要特征，一是燃料的多元化；二是設備的小型、微型化；三是冷熱電聯產化；四是網絡化：五是智能化控制和信息化管理；六是高標準的環保水平。而其中燃料的多元化，設備的小型、微型化，冷熱電聯產化和環保要求則代表著能源技術發展的幾個重要方向：可再生能源的開發利用、分布式供電技術的興起與冷熱電三聯產系統的發展。
本文通過對分布式供電特點及其發展趨勢的闡述，強調分布式供電對電力工業的重要作用，指出可再生能源為分布式供電提供了更廣闊的發展前景；分布式供電技術發展的主要方向之一為冷熱電三聯產技術。
2 分布式供電
2.1 分布式供電概述及其特點
顧名思義，分布式供電是相對于傳統的集中式供電方式而言的，是指將發電系統以小規模(數千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近，可獨立地輸出電、熱或(和)冷能的系統。這個概念是從1978年美國公共事業管理政策法公布后正式先在美國推廣，然后被其它先進國家接受的。當今的分布式供電方式主要是指用液體或氣體燃料的內燃機、微型燃氣輪機和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環保性能，分布式供電電源與“小機組”己不是同一概念。
與常規的集中供電電站相比，分布式供電具有以下優勢：沒有或很低輸配電損耗；無需建設配電站，可避免或延緩增加的輸配電成本；適合多種熱電比的變化，系統可根據熱或電的需求進行調節從而增加年設備利用小時；土建和安裝成本低；各電站相互獨立，用戶可自行控制，不會發生大規模供電事故，供電的可靠性高；可進行遙控和監測區域電力質量和性能：非常適合對鄉村、牧區、山區、發展中區域及商業區和居民區提供電力；大量減少了環保壓力。
二十世紀初以來電力行業流行的觀點是，發電機組容量越大，則效率越高，單位kw投資越低，發明成本也越低，因而隨著能源產業的發展，電力工業發展方向是“大機組、大電廠和大電網”。但是，在許多特殊情況下，分布式供電是集中供電不可缺少的重要補充：
分布式供電可以滿足特殊場合的需求 例如，而印瞞設電網的西部熟頃地區或散布的用戶：對供電安全穩定性要求較高瞅糊昭戶，如醫院、銀行等；能源需求較為多樣化的用戶，需要電力的同時還需要熱或冷能的供應。這種供電方式最大的優點是不需遠距離輸配電設備，輸電損失顯著減少，運行安全可靠，并可按需要方便、靈活地利用排氣熱量實現熱電聯產或熱電冷三聯產，提高能源利用率。
分布式供電方式可以彌補大電網在安全穩定性方面的不足 在世界上大型火電廠建設的趨勢有增無減之時，電網的急速膨脹對供電安全與穩定性帶來很大威脅，而各種形式的小型分布式供電系統，使國民經濟、國家安全至關重要而又極為脆弱的紐帶--大電網不再孤立和笨拙。直接安置在用戶近旁的分布式發電裝置與大電網配合，可大大地提高供電可靠性，在電網崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰爭)情況下，可維持重要用戶的供電。
分布式供電方式為能源的綜合梯級利用提供了可能 在常規的集中供電方式中，能量形式相對單-。當用戶不僅僅需要電力，而且需要其它能量形式如冷能和熱能的供應時，僅通過電力來滿足上述需要時難以實現能量的綜合梯級利用：而分布式供電方式以其規模小、靈活性強等特點，通過不同循環的有機整合可以在滿足用戶需求的同時實現能量的綜合梯級利用，并且克服了冷能和熱能無法遠距離傳輸的困難。
分布式供電方式為可再生能源的利用開辟了新的方向 相對于化石能源而言，可再生能源能流密度較低、分散性強，而且目前的可再生能源利用系統規模小、能源利用率較低，作為集中供電手段是不現實的。分布式供電方式為可再生能源利用的發展提供了新的動力。我國的可再生能源資源豐富，發展可再生能源是二十一世紀減少環境污染和溫室氣體排放以及替代化石能源的必然要求，因此為充分利用量多面廣的可再生能源發電，方便安全地向偏僻、少能源地區供電，建設可再生能源分布式供電應受到高度重視。
還應指出，對目前世界能源產業面臨亟待解決的四大問題：合理調整能源結構、進一步提高能源利用效率、改善能源產業的安全性、解決環境污染，單-的大電網集中供電解決上述問題存在困難，而分布式供電系統恰好可以在提高能源利用率、改善安全性與解決環境污染方面做出突出的貢獻。因此，大電網與分散的小型分布式供電方式的合理結合，被全球能源、電力專家認為是投資省、能耗低、可靠性高的靈活能源系統，成為二十-世紀電力工業的發展方向。這就是說，世界電力工業已經開始向傳統電力工業的模式告別，走向依靠大型發電站和小型分布式供電廣泛結合的過渡的“分散式”電力系統，從而大大改善供電效率、供電品質和減輕當今電力行業對環境影響形成的負擔、減少興建和改善輸配電線路。而且，由于近來美國加州供電危機的影響，國外有的觀點甚至認為今后在大力發展分布式供電的情況下，大型中心電站將走向衰落。
2.2 分布式供電發展趨勢
2.2.1分布式供電的主要方式
分布式發電方式多種多樣，根據燃料不同，可分為化石能源與可再生能源；根據用戶需求不同，有電力單供方式與熱電聯產方式(CHP)，或冷熱電三聯產方式(CCHP)；根據循環方式不同，可分為燃氣輪機發電方式，蒸汽輪機發電方式或柴油機發電方式等。表1列出了主要的分布式供電方式。
在產業革命后的200年中，煤炭一直是世界范圍內的主要能源，而隨著科技、經濟的發展，石油在一次能源結構中的比例不斷增加，于20世紀60年代超過煤炭。此后，石油、煤炭所占比例緩慢下降，天然氣比例上升；同時，新能源、可再生能源逐步發展，形成了當前的以化石燃料為主和新能源、可再生能源并存的格局。然而，雖然可再生能源是取之無盡的潔凈能源，但其能源密度低，穩定性較差，需要蓄能調節，長期穩定運行困難，且由于技術不夠成熟，可再生能源一次投資較大，經濟性差；而化石能源的發電技術不僅更加成熟，而且效率更高。因此，作為分布式供電的發電技術，化石能源目前仍是國際上的主要方向。
表1 主要的分布式供電方式
發電技術
能源種類
內燃機發電技術
燃氣輪機發電技術
微型燃氣輪機發電技術
常規的燃油發電機發電技術
燃料電池發電技術
化石能源
太陽能發電技術
風力發電技術
小水利發電技術
生物質發電技術
可再生能源
氫能發電技術
二次能源
垃圾發電技術
一般廢棄物
2.2.2 分布式供電的主要動力-微型燃氣輪機
以化石能源為能源動力的分布式供電方式多種多樣(見表1)。隨著微型燃機技術的不斷完善，微型燃機發電機組已成為分布式供電的主力。
微型燃氣輪機是功率為數百KW以下的、以天然氣、甲烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃氣輪機。它的雛形可追溯到60年代，但作為-種新型的小型分布式供電系統和電源裝置的發展歷史則較短。
微型燃氣輪機大都采用回熱循環。通常它由透平、壓氣機、燃燒室、回熱器、發電機及電子控制部分組成，從壓氣機出來的高壓空氣先在回熱器內接受透平排氣的預熱，然后進入燃燒室與燃料混合、燃燒。大多數微型氣輪機由燃氣輪機直接驅動內置式高速發電機，發電機與壓氣機、透平同軸，轉速在50000-120000rpm之間。一些單軸微型燃氣輪機設計，發電機發出高頻交流電，轉換成高壓直流電后，再轉換為60Hz480v的交流電。
目前，開發微型透平的廠商主要集中在北美，歐洲有瑞典和英國。表2為部分新一代微型燃氣輪機的主要技術參數。
與柴油機發電機組相比，微型燃機具有以下一系列先進技術特征：
(1)運動部件少，結構簡單緊湊。重量輕，是傳統燃機的1/4；
(2)可用多種燃料，燃料消耗率低，排放低，尤其是使用天然氣；
(3)低振動，低噪音，壽命長，運行成本低；
(4)設計簡單，備用件少，生產成本低；
(5)通過調節轉速，即使不是滿負荷運轉，效率也非常高；
(6)可遙控和診斷：
(7)可多臺集成擴容。
因此，先進的微型燃氣輪機是提供清潔、可靠、高質量、多用途的小型分布式供電的最佳方式，使電站更靠近用戶，無論對中心城市還是遠郊農村甚至邊遠地區均能適用。有理由相信，一旦達到適當的批量，微型燃機輪機有能力與中心發電廠相匹敵。對終端用戶來說，與其它小型發電裝置相比，微型燃氣輪機是一種更好的環保型發電裝置。
表2 新一代微型燃氣輪機的主要技術參數 供應商 燃料 轉速 電功率（KW） 效率（%） 壓比 進口溫度（oC） 出口溫度（oC） 排氣溫度（oC） 排放（NOx） 功率范圍（KW） Allied
Signal 天然氣 65000 75 28.5 3.7 930 650 240
柴油
丙烷 50000 70 33 3.3 870 - 200 - 30-200
2.2.3 分布式供電發展方向-冷熱電三聯產系統
雖然回熱等有效提高微型燃氣輪機系統熱轉功效率的手段得到應用，微型燃機發電效率己從17%-20%上升到當前的26%-30%，但以微型燃氣輪機作為動力的簡單的分布式供電系統的熱轉功效率依然遠小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統的能量利用效率是當前分布式供電技術發展所面臨的主要障礙之一。
正如常規的集中供電電站可以通過功熱并供提高能源利用率一樣，分布式供電系統在用戶需要的情況下，同樣可以在生產電力的同時，提供熱能或同時滿足供熱、制冷兩方面的需求。而后者則成為一種先進的能源利用系統-冷熱電三聯產系統。
與簡單的供電系統相比，冷熱電三聯產系統可以在大幅度提高系統能源利用率的同時，降低環境污染，明顯改善系統的熱經濟性。因此，三聯產技術是目前分布式供電發展的主要方向之一。
2.2.4 以可再生能源為基礎的分布式供電方式的發展前景
由于礦物能源的有限性和污染性，可再生能源的利用與研究已引起廣泛的重視。20世紀70年代以來，可再生能源已經引起了科學家的關注，研究和開發工作取得了重大進展和成就。進入21世界，可再生能源問題明確地擺到了政府決策者、科學家和社會各界面前，成為重點發展的熱門研究課題。根據國家“863”專家委員會提供的文件，在全球資源與環境問題的強大驅動下，預計在未來10年左右的時間內，可再生能源研究將取得突破性進展。據國際能源機構預測，到2060年全球可再生能源的比例將發展到世界能源構成的50％以上。
我國可再生能源資源豐富、量多面廣。例如，太陽能在我國2/3國土上的年輻射量超過600MJ/cm2，每年地表吸收的太陽能大約相當于17萬億噸標準煤的能量；而地熱資源的遠景儲量為1353.5億噸標準媒，探明儲量為31.6億噸標準煤。效率差、密度低、不穩定等缺陷成為以往可再生能源利用的主要障礙，很難將其與集中供電相結合。通過與分布式供電方式相結合，新型可再生能源分布式發電系統可以在能的梯級利用的基礎上實現效率的大幅度提高；同時，分布式發電系統對能源密度的要求也遠低子集中供電方式；而且，通過與現代蓄能技術相結合，可以在很大程度上克服可再生能源不穩定的缺陷。如今，分布式供電方式為可再生能源利用的發展提供了新的動力，在供能效率和經濟性的提高以及能源供給安全性方面具有不可替代的作用；而可再生能源也為分布式供電提供了更加廣闊的發展前景。
可再生能源系統具有運行費用低、環保性能好等突出優勢。比如，為適應北京2008年舉辦奧運會的要求，以及北京日趨嚴格的環境排放標準，我們建議在奧運村建設示范項目“太陽能與熱泵高效復合能源系統”：將性能好、技術含量高的熱泵技術和太陽能利用技術相結合。此項目利用太陽能等環境能源作為輔助能源，可確保奧運村對電、冷和熱的供應萬無一失。它充分體現了“綠色奧運”、“科技奧運”的宗旨，將有力推進北京和全國清潔能源利用的發展。該項目由于采用太陽能熱水器，系統省去熱水器裝機負荷以及運行負荷；由于采用太陽能熱水器作為冬季熱泵供熱的熱源，實現了寒冷地區的熱泵冬夏兩季運行，省去了系統供熱空調裝機負荷。另外，該系統通過將太陽能和天然氣或電能適當結合，克服了傳統太陽能利用的不連續、不穩定的缺陷--夏季系統可以輸出空調用冷和生活熱水，冬季系統可以輸出空調用熱，僅太陽能環境能源的利用就使系統節電能20%-30%；年總能耗比傳統技術方案降低了60%左右，節能效果非常明顯。該項目設備總投資費用雖然比傳統技術高20%多(其中太陽能熱水器設備費約占總投資的60%)，但運行費用降低50％左右，所追加投資僅需2年左右就可全部回收。
目前，對以太陽能、地熱能等為主的可再生能源的研究和利用受到世界范圍的重視。隨著對可再生能源的能量聚集、轉化、儲存和利用等方面研究的深入，無論是從環境保護的角度，還是從技術經濟、社會發展的角度來看，以可再生能源為基礎的分布式供電方式具有不可替代性，必將成為未來很有發展前景的供能手段之一。
2.3 我國需要分布式供電
目前我國正處在經濟高速發展時期，提高資源綜合利用效率，是我國能源工業能否持續支撐國家現代化建設的關鍵所在。我國能源利用水平距世界發達國家還有很大的差距，日益增長的電力需求遠未得到滿足，“大機組、大電廠、大電網”的大規模、集中式的電網供電依然是我國目前能源工業的主要發展方向。
但是，我國需要分布式供電。這是因為：
(1)我國幅員遼闊，但物產資源相對貧乏，而且經濟發展不平衡。對于西部等邊遠、落后地區而言，由于其遠離經濟發達地區，形成一定規模的、強大的集中式西北電網系統需要很長時間和巨額的投資，這無法滿足目前西部經濟快速發展的需要。而分布式供電系統可以借助西部天然氣資源豐富、可再生能源多種多樣的優勢，在不長的時間內，以較小的投資為代價，為西部經濟發展提供有力的支撐；對于東南沿海經濟發達地區，由于生活水平的日益增加，已經出現了類似于西方發達國家的對于能源產品需求多樣化的趨勢。與集中式供電相比，分布式供電顯現了突出的優點，為解決上述問題提供-個更加圓滿的方案。
(2)隨著經濟建設的飛速發展，我國集中式供電電網的規模迅速膨脹。這種發展所帶來的安全性問題是不容忽視的，如紐約市、臺灣島二次大停電己為我們敲響了警鐘。為了及時抑制這種趨勢的蔓延，只有合理地調整供電結構、有效地將分布式供電和集中式供電結合在一起，構架更加安全穩定的電力系統。
(3)縱觀西方發達國家的能源產業的發展過程，可以發現：它經歷了從分布式供電到集中式供電，又到分布式供電方式的演變。造成這種現象不僅僅是由于生活水平提高的需求，而且也是集中式供電方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑，隨著社會的發展，我國能源產業也將面臨類似的問題。因此，雖然從目前能源產業的發展情況來看，集中式供電是我國能源系統發展的主要方向，但從長遠看，構造一個集中式供電與分布式供電相結合的合理能源系統，增加電網的質量和可靠性，將為我國能源產業的發展打下堅實的基礎。
所以，我國近期在發展大機組、大電廠的同時，應不失時機、因地制宜地興建分布式供電設施?？梢灶A見，隨著西部大開發的深入進行，特別是“西氣東輸”工程的開展，我國沿線區域和邊遠地區的分布式供電將得到極大的發展。
還應指出，對北京而言，這種分布式能源系統，不僅是保證2008年奧運會順利進行所必須的，而且它將為首都經濟提供一個有廣闊前景的技術產業，為北京的發展做出貢獻。
3 冷熱電聯產
3.1冷熱電聯產系統概述及其特點
傳統動力系統的技術開發以及商業化的努力主要著眼于單獨的設備，例如，集中供熱、直燃式中央空調及發電設備。這些設備的共同問題在于單一目標下的能耗高，在忽視環境影響和不合理的能源價格情況下，具有-定的經濟效益。但是，從科技技術角度出發，這些設備都尚未達到有限能源資源的高效和綜合利用。
冷熱電聯產(CCHP)是-種建立在能的梯級利用概念基礎上，將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發電過程-體化的多聯產總能系統，目的在于提高能源利用效率，減少碳化物及有害氣體的排放。與集中式發電-遠程送電比較，CCHP可以大大提高能源利用效率：大型發電廠的發電效率-般為35%-55％，扣除廠用電和線損率，終端的利用效率只能達到30-47%。而CCHP的能源利用率可達到90%，沒有輸電損耗；另外，CCHP在降低碳和污染空氣的排放物方面具有很大的潛力：據有關專家估算，如果從2000年起每年有4%的現有建筑的供電、供暖和供冷采用CCHP，從2005年起25％的新建建筑及從2010年起50％的新建建筑均采用CCHP的話，到2020年的二氧化碳的排放量將減少19%。如果將現有建筑實施CCHP的比例從4%提高到8%，到2020年二氧化碳的排放量將減少30%。
3.2冷熱電聯產系統方案選擇
典型冷熱電三聯產系統一般包括：動力系統和發電機(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(供冷)等。針對不同的用戶需求，冷熱電聯產系統方案的可選擇范圍很大：與熱、電聯產技術有關的選擇有蒸汽輪機驅動的外燃燒式和燃氣輪機驅動的內燃燒式方案；與制冷方式有關的選擇有壓縮式、吸收式或其它熱驅動的制冷方式。另外，供熱、供冷熱源還有直接和間接方式之分。
在外燃燒式的熱電聯產應用中，由于背壓汽輪機常常受到區域供熱負荷的限制不能按經濟規模設置，多數是相當小的和低效率的；而對于內燃燒式方案，由于技術的不斷進步，已經生產出了尺寸小、重量輕、污染排放低、燃料適應性廣、具有機械效率和高排氣溫度的燃氣輪機，同時燃氣輪機的容量范圍很寬：從幾十到數百KW的微型燃氣輪機到300MW以上的大型燃氣輪機，它們用于熱電聯產時既發電又產汽，兼有高發電效率（30%-40%）和高的熱效率（70%-80%）?，F在，在有燃汽和燃油的地方，燃氣輪機正日益取代汽輪機在熱電聯產中的地位。
壓縮式制冷是消耗外功并通過旋轉軸傳遞給壓縮機進行制冷的，通過機械能的分配，可以調節電量和冷量的比例；而吸收式制冷是耗費低溫位熱能來制冷(根據對熱量和冷量的需求進行調節和優化)，把來自熱電聯產的一部分或全部熱能用于驅動吸收式制冷系統。
目前最為常見的吸收式制冷系統為溴化鋰吸收式制冷系統和氨吸收式制冷系統。前者制冷溫度由于受制冷劑的限制，不能低于5℃，-殷僅用于家用空調；后者的制冷溫度范圍非常大(+10℃--50℃)，不僅可用于空調，而且可用于0℃以下的制冷場所。同時，氨吸收式制冷系統可以利用低品位的余熱，所需熱源的溫度只要達到80℃以上就能利用，從而使能源得到充分合理的利用；而月氨吸收式制冷系統還具有節電、設備易于制造和維修、對安裝場所要求不高、系統運行平穩可靠、噪聲小、便于調節、可以在同一系統內提供給用戶不同溫度的冷量、單個系統的制冷量很大等優點。
4 結論
隨著人民生活水平的提高，能源消費日益增長，能源動力系統愈來愈向大容量、高度集中的模式發展。然而，分布式供電是集中供電不可缺少的重要補充。它因靈活的變負荷性、低的初投資、很高的供電可靠性、很小的輸電損失和適合可再生能源等特點在世界范圍內越來越受到重視。
電力工業發展概述范文6
關鍵詞：電力、自動化、饋線
1、由發、輸電自動化向發、輸、配電自動化全面發展
當前,隨著我國市場經濟的進一步發展,電力工業發展的速度,已由過去的主要取決于投資規模變為由市場需求決定,電力市場由賣方市場逐漸變為買方市場。電力法的頒布,廣大用戶不僅要求有電用,而且要求供電安全可靠、電能質量符合質量標準。一些高、精、密的企業,對電能的質量要求更是十分苛刻。對于各地區的電力公司,為了滿足用戶的要求,提高用電質量是生存的根本,這就要求他們從過去那種“重發輕供不管用”的做法改變為發、供、配同步建設。
配電自動化技術是借鑒輸電自動化技術發展來的,但他們又有許多不同點,綜合起來,配電自動化主要包括:變電站綜合自動化、環網故障定位隔離和自動恢復供電、負荷控制、遠方自動讀表、最優網損、電壓無功優化、配電圖姿系統、變電配電以及用電管理信息系統等。
在我國,目前,許多大誠市和經濟發達的地帶,已有進行配電網自動化建設的計劃,但基本都處于準備階段,或者進行了局部的單項配電自動化嘗試。
2.配電自動化概述
配電自動化是利用現代電子、計算機通信及網絡技術,將配電網在線數據和離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成,構成完整的自動化系統,實現配電網及其設備正常運行以及事故狀態下的監測、保護、控制、用電和配電管理的現代化。從而改進供電質量,與用戶建立更密切更負責的關系,以合理的價格滿足用戶要求的多樣性,力求供電經濟性最好,企業管理更為有效。配電自動化包含以下幾個方面。
饋線自動化。饋線自動化完成饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。其主要功能有:運行狀態監測、遠方控制和就地自主控制、故障區隔離、負荷轉移及恢復供電、無功補償和調壓等。
變電站自動化。變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術,通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。變電站自動化以信號數字化和計算機通信技術為標志,進入傳統的變電站二次設備領域,使變電站運行和監控發生了巨大的變化,取得顯著的效益。
配電管理系統。是指用現代計算機、信息處理及通信等技術和相關設備對配電網的運行進行監視、管理和控制。它是配電自動化系統的神經中樞,整個配電自動化系統的監視、控制和管理中心。
需求側管理。通過一系列經濟政策和技術措施,由供需雙方共同參與的供用電管理。包含負荷管理、用電管理及需方發電管理等。需求側管理的幾個內容涉及電力供需雙方,甚至與電力管理體制有關,必須通過立法和制訂相應的規則,并最終由電力市場來調節?？梢钥吹?電力的供需雙方不僅僅是一種電力買賣關系,也是以雙方利益為紐帶的合作伙伴關系,在電力市場環境下,需求側管理必將被重視。
3配電自動化現狀
目前配電自動化大體有以下幾種方式:在10kV輻射線路或樹狀線路采用重合器、分段器的方式。由于該種方式不需配置通道和主站系統,依靠重合器和分段器自身的功能進行故障隔離和恢復供電,因而具備容易實施、節省投資等優點;在10kV環形電纜配電網絡中采用重合器,配合環網柜實現配電自動化;在10kV環形電纜配電網絡中采用環網柜加裝FTU,并設置配電網自動化系統,環網柜可以是戶外、戶內兩種方式;由于國內大多數城市內是沿城市街道敷設的架空絕緣導線構成10kV配電網絡。針對這種配電網絡,目前采用的配電自動化方式是首先進行網絡優化改造,形成多個環網或“手拉手”線路,使每一用戶有2個供電源等等。
4.配電自動化發展新動向
（一）配電網自動化功能框架奠定，且得到充實和完善
按照以下原則：把電網功能和用戶功能區別開來；把在線功能和計劃功能區別開來；把運行工作和維修工作區別開來。將配電自動化功能劃分為4組：電網運行、運行計劃及其優化、維修管理、用戶聯系和控制。在上述主功能組的基礎上，再分成若干功能，奠定了配電自動化系統的主功能框架。需要強調的是：(1)這4個功能組并不是各行其事，而是有著十分緊密的聯系，經常交換信息，這樣既可做到數據共享，更可保證控制和管理的一致性。(2)數據管理的重要性。數據管理本身并不是配電自動化的功能，但是，所有的功能都包含在數據管理內，要實現龐大復雜的眾多功能必須依靠數據管理來完成，這些功能所交換和共享的數據引起了功能間的聯系。數據管理可確定所掌握的數據是需要相關管理的、連續不斷更新的還是由若干系統共享的數據。數據管理建立了能滿足配電自動化要求的新的機制和管理方法，是配電自動化不可缺少的組成部分。
（二）配電網優化運行
配電網的優化運行主要包括：無功補償、提高供電質量、降低線損、設備運行和維護。
供電質量包括安全性、電壓合格率、頻率合格率、供電可靠性和用戶對停電、收費及服務的意見。提高供電可靠性的主要技術措施有：(1)縮短故障停電時間故障自動報警；快速故障定位；自動/人工遙控隔離故障，非故障區段恢復供電。(2)降低事故隱患和影響這重點在于對設備狀態和電網參數進行經常性監測，力求在故障發生前檢測出潛在的事故隱患。
變電站自動化的發展，使供電可靠性有了很大的提高，但是，要進一步縮短故障停電時間，很大一部分取決于饋線自動化的發展。必須在饋電線路上裝設電動開關，配置饋線終端設備FTU，對一些分支線路，還應裝設故障指示器，并利用通信系統，向系統提供饋線運行數據和狀態，執行系統下達的饋線開關遙控操作命令。非線性負載、電動機直接起動、不平衡負載、焊接設備以及家用電器設備增多，降低了電壓質量。電壓質量對現代電子設備及計算機系統影響極大。為此，提出系統應對電壓進行連續測量和質量分析，噪聲越限告警。同時，要根據實際需要選擇不同的無功補償方式。
5結束語
隨著生活水平的提高,人們對供電質量要求越來越高,配電自動化也必須適應這一要求,在實際運行中切實能夠做到迅速隔離故障,實現最優供電,保證電能質量,并能夠保證系統間互聯,信息共享。因此可以說配電自動化的發展是電力系統的一場技術革命,它的發展完善必將給電力行業帶來巨大的經濟效益和社會效益。
參考文獻
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