未来的智能房屋

未来的智能房屋（精选十篇）

未来的智能房屋 篇1

当你一下班回家时,只要你把一个手指放在验证屏上,扫描了一下:“主人,欢迎您回来。”叮,门开了。你要走进你的房间时,一股沁人心脾的香味扑鼻而来。那是什么味道,其实那就是茉莉花的香味。它可以根据你的心情调至不同的香味。靠窗的位置有个书柜,书柜有什么奇特的呀?当然有,你按一下黄色按钮,再拿出一本书翻开,它自然就会读起丰富而精彩的内容了,每当你看了半小时,它就会叫你做眼保健操。书柜的左边有一个按钮,你一按,一张床就从地下“跳起来了,要换床的话,你再按一下按钮,就行了。

看了会儿书,缓步走到阳台,你一看根本没有任何东西呀!等一下千万别走了哦!按一下开关,一片人造海滩出现在你眼前,你可以自由自在地玩,不用担心下雨,因为只有你拿出“天气遥控器”,调成“晴”,那就好了哦!

这座房屋很棒吧!希望科学家们能创造出这种房屋。

未来的智能房屋作文 篇2

我赶紧穿上衣服，跑出门外，智能控制系统立刻明白了我的意图，便立刻把光速飞车引到了我的身旁，我坐上车，飞快地输入了“科技展览馆” 几个大字，几秒钟后我的光速飞车已经停在了科技展览馆门口，我刚下了车。许多记者就向我蜂拥而来，不住地提问，我都耐心地解答，不知不觉中，已经6点30了，我急忙走进了展览馆。 我设置好了移动器的楼层编号，移动器便带着我快速上升，这个展览馆看起来不大，其实里面有几百层呢！几秒钟后，我来到了第十二层，这是“最佳发明”展览厅，里面陈列的都是世界顶级的产品。

我绕过了大型标牌，一眼就看见了我的产品，它被安置在大厅中心，我便径直走上了房屋前的讲台，大家立刻安静了下来。我清了清嗓子，开始了我的介绍： “我这款房屋从外表看起来是十分普通的，和大家住的房屋没什么显著区别，可是它的内部存放有上百台电脑，它们负责着整个房子的各种功能的完整运行，缺少了其中一样，就会有两种以上的功能无法正常运行，这座房屋最显著的特点就在它的房顶上，它采用了高级的技术，把太阳能以及其他能量转化为房子的各种能量，所以它不需要各种能量供应。它还可以净化空气，吸入有害气体，转化成能量，最后排出水和氧气，形成一个良性循环。

除此之外，它还运用了原子分解、重组技术，它的仓库里存有许多被冻结了的原子，房屋里的电脑会根据主人的需求，把原子抽出一部分，在组合器里进行快速重组，合成各种物质，你不用担心原子会因此而慢慢用光，你可以向位于仓库门口的转换器里投入各种东西，转换器就会把它转化成原子。”

未来的房屋 篇3

用什么建造呢?对了，用柔软、结实、富有弹性的特殊塑料膜。这种折叠式房屋，重量轻，两人便能抬起。折叠时，它的占地面积极小，像一只大箱子。可只要一按箱柄上的电钮，箱子便会展开升高，变成20平方米的小屋。人们出门旅游带上它，连住旅馆的钱都可以省了。

走进卧室，你会看到一张特制的多功能床。躺在床上，你会感到柔软舒适，它使你很快进入梦乡。睡醒以后，如果想冲个澡，这时不用按动什么电钮，只要说声“洗澡”就行。因为这床上有一种声控装置。你就躺在床上，把眼一闭，高速清洁的空气流便将你紧紧围住，并产生一股旋力，给你身体“搓洗”。

你饿了，按一下床边白色电钮，床边一扇小门便会打开，里面有做饭用的一切东西。只需掌握做饭和炒菜的时间，把定时表的时针拔到一定的位置上，时间一到，香喷喷的饭菜就做熟了。

夏天，按动床上的绿色按钮，室内便有一种柔绿的冷光射出来。这种光，有香味，能杀菌、降温。在这样的环境下，你可以静心研究问题。这种房屋对农民尤其适用，农民去田里劳动，中午带上它，直接在田间吃饭休息，再也不用拖着劳累的身体来回奔波。

冬天，只要按动床头的红色电钮，满屋呈现淡红色，使人感到暖烘烘的春意扑面而来。

这种房屋造价一点儿也不贵。我中请了发明专利，并将我的发明上报国家发改委，让国家来号召全国人民，搬出占地面积极大的楼房，让土地恢复成耕地或森林，统统住进我发明的折叠式房屋。

[点评]小作者构思新颖，幻想奇特。从内容上，可以看出她知识面很广，例如：“声控装置”、“高速清洁的空气流”、“绿色冷光”、“红色暖意”，这些术语一定是她课外阅读的硕果。小作者善于观察生活并联系生活实际，如她搞发明的意图，就是为了阻止人类无节制地抢楼占地，这与国家的号召非常一致。由此可见，小作者保护环境、保护地球的责任心很强。

未来的智能房屋 篇4

一、房屋智能化的功能

1.自动化保安系统与消防报警系统

安全保卫与消防报警自动化是房屋智能化的一项最基本的功能。生命财产安全是人们最为关注的, 选择使用房屋智能化电气设施的目的就是为了要保证人的生命财产安全, 保安系统与消防报警自动化在这里起着较为关键的作用。在能够迅速出动、第一时间赶到现场的社区保安与公安部门的协作配合下, 自动化保安系统与消防报警系统能够安全有效地防止火灾与盗窃的发生, 使房屋的住户由于失火与被盗而造成的经济损失最大限度地降低。进而使房屋住户能够在经济上直接受益, 体现出保安系统与消防报警系统对住户投资的直接回报。

2.房屋家电设施的智能化

房屋智能化由多个部分组成, 其中家电设施的智能化是一个重要组成部分。房屋智能化有一个较为显著的特点就是, 它可以根据房屋住户的要求来对家电设施进行灵活方便地智能控制, 能够更大程度地使房屋住户摆脱繁杂的家务劳动。房屋住户可以事先对各种家电设施进行设定, 如在前一天晚上设定第二天的家电设施工作时间、程序, 也可以通过电话操作临时改变第二天家电设施的工作时间、程序, 使得生活更加舒适、便捷。比如事先设定好微波炉与电饭煲定时工作, 这样在下班回家后就能够使房屋住户马上吃上美味可口的饭菜;房屋住户在回家前利用电话来设定调整空调自动工作的时间, 让空调在房屋住户回家之前的一段时间内就开始工作, 这样房屋住户刚一回到家就能够感受到清新的空气、心情也自然会畅快很多, 不必像现在这般还必须得把空调开上一整天或是忍耐一段过渡时间;随着科学技术的不断发展, 房屋智能化将来还有可能发展到对全部家电设施都实施远程遥控, 这对于行动不便的病人与老人来说, 将是一个极大的福音, 在相应的软件与硬件的配合下, 房屋智能化可以实现的功能还能够扩展很多, 也会出现更多新的功能应用。

例如, 家庭主人可通过电话或有线电视网接通住宅小区的控制中心主机, 向家庭智能板发出指令, 使空调器在主人到家之前半个小时开启, 或电饭煲通电, 主人也可在外通过远程控制查询家里是否发生各种报警;看电视时, 电话铃响了, 电视机音量可自动调小;天气不好, 刮风下雨, 窗户便自动关闭, 等等。透过这些, 我们可以看到智能住宅的前景是多么广阔, 但该项目的开发、实现尚需一段时间。

3.房屋智能化的节能

实现智能化建设的房屋能够对室内电气设施的状态进行随时随地的监测, 并可以根据房屋住户的个人习惯来进行控制。在某种程度上, 房屋智能化不仅能够使生活更加舒适、便捷, 同时还能节约相当多的能源。除了对空调进行控制外, 房屋智能化还有一个更为实用的地方, 那就是对照明进行控制。房屋智能系统可以根据房屋住户的电磁标志或语音命令来识别住户, 并按照房屋住户的要求对灯光实施控制, 不仅方便了房屋住户的行走, 同时还能节省一些不必要的电力能源浪费。房屋智能系统不仅能对家用电器进行智能控制, 同时还可以对水和煤气等进行智能控制, 进而节省更多的资源。

在上海世博会展出的节能房屋让人很震惊, 如德国的“汉堡之家”, 这种建筑被称为“被动房屋”, 它所消耗的外部能源通常只有普通房屋的10%。通过最近几年绿色建筑的发展态势来看, 能够想象出未来房屋的节能也一定会通过智能化来实现, 例如房屋智能化可以利用空调对外放出的热量来给水加热, 对洗米洗菜水进行分离循环再利用等。

4.信息和通讯自动化

由于房屋智能系统的技术条件不同, 可以将信息通讯自动化分为高级功能与普通功能两大类。高级功能要求房屋住户必须拥有电脑并可以联入互联网、局域网等网络, 同时也需要住宅小区的物业管理部门配合, 只有这样才能将计算机网络资源充分利用起来, 进而实现从物业管理服务、社区信息服务、小区住户信息交流等局域网功能到访问全球互联网、旅行订票服务、接收证券行情、网上商务等各种互联网功能。随着科学技术的不断发展, 这些条件总有一天会完全具备, 这样就能够实现远程教学、远程医疗、远程看护等功能。普通功能相对简单一些, 通过利用电话就能够实现一些简单的智能控制, 例如房屋住户可以把传真设置为自动接收与自动回复、电话自动录音, 通过电话将家中出现的异常情况自动拨打到住户的手机、办公电话等通讯工具, 或自动报警。人类一旦进入真正的智能化社会, 那么世界的差距将会变得越来越小, 这样大家足不出户就能够完成自己想要做的事情。

5.住宅小区物业管理自动化

房屋智能化建设可以和住宅小区的智能系统联网, 房屋住户可对用电、用水、用气以及网络使用等情况实施监视, 这样可以使各种费用实行自动计量, 使物业管理的工作量减少。同时还能够方便房屋住户对一些费用进行合理的控制, 能够有效避免费用的严重超支, 能够及时发现并防止电话或者其他资源被盗用。住宅小区实现物业管理自动化是小区智能化的重要标志, 同时也是小区智能化的主要内容。

二、房屋智能化系统的检测方法

1.家庭智能控制板的检测

家庭智能控制板是房屋智能化的主要核心, 它能够接受光电信号、脉冲信号, 这些信号经过调制后可以通过有线电视传送给住宅小区的控制主机, 也就是说智能板上端通过同轴电缆与有线电视网下端连接, 并和各子系统连接, 这样每个系统的各终端都能串接起来。检测家庭智能控制板, 主要从这几个方面入手, 这样能够快速找出问题所在, 及时解决故障。

2.房屋内部安全防范系统的检测方法

(1) 检测门磁系统

在单元大门或住宅大门都装有门磁系统, 房屋住户只有使用钥匙才能进入。其他的来访者都需要通过设置于门外的对讲盘才能与房屋住户取得联系, 被访者确定来访者的身份后, 可以按设置在自家门旁的开关就能够启动电锁, 进而打开大门, 让来访者进来。检测门磁系统:由前端传感器开始进行测试, 首先按系统说明书进行功能模拟测试, 如果系统能够按要求正常反应则证明该系统完好。如果有问题, 就要判断是传感器、还是线路或中央采集控制器哪部分出现问题, 判断方法是:在传感器电气输出端模拟一个电气信号, 如果该信号可以进入传输线路, 则说明传感器出现问题;如果问题依旧, 直接在中央采集控制部分的输入端直接模拟测试, 若发现不出任何问题, 则说明线路出现故障;如果问题依旧, 则说明该中央控制版已经发生故障, 需要技术人员维修或更换。

(2) 检测门禁系统

探测器一般都装在房屋住户的门窗上, 房屋住户在进入时必须刷卡, 经读卡机读取信息后, 才能探测器工作自动关闭。一旦有外人强行进入, 该探测器就会发出报警信号, 传送到家庭智能板与监控室。检测门禁系统和检测门磁系统一样, 也由前端传感器开始进行测试, 按系统说明书进行功能模拟测试, 如果系统能够按要求正常反应则证明该系统完好。如果有问题, 就要判断是传感器、还是线路或中央采集控制器哪部分出现问题, 判断方法是:在传感器电气输出端模拟一个电气信号, 如果该信号可以进入传输线路, 则说明传感器出现问题;如果问题依旧, 直接在中央采集控制部分的输入端直接模拟测试, 若发现不出任何问题, 则说明线路出现故障;如果问题依旧, 则说明该中央控制版已经发生故障, 需要技术人员维修或更换。

(3) 检测紧急求助系统

紧急求助按钮一般装设在客厅或卧室, 如果发生紧急情况, 如煤气泄漏、火灾或有人行窃时, 房屋住户可以将手动控制按钮按下, 此时, 家庭智能控制板即使没有处于警戒状态, 也会迅速发出声光报警信号, 及时传送到小区的管理中心, 当值班员看到报警信息后, 就会马上通知保安人员到达报警住户家里进行处理。在对紧急求助系统进行检测时, 方法同检测煤气探测系统类似, 先检测按钮是否好使, 然后再检测按钮与紧急求助系统、家庭智能控制板的连接是否完好。

(4) 检测水、电、气的集中收费系统

每户的水、电、煤气表其传感部件经传输线接到用户部件, 再连到家庭智能控制板上。这样, 住户的水、电、煤气的用量经家庭智能板传至智能计量采集机, 再传至小区管理中心。通过住户和各专业公司签定合同, 并提供各自的银行帐号, 各专业公司即可向银行划帐。系统实现了水、电、煤气计费集成化后, 解决了传统的抄表难, 交费难的矛盾, 并能与今后随着城市通信网和计算机技术的发展, 城市煤气、水、电自动收费系统的形成相配套或联网。当对水、电、气的集中收费系统进行检测时, 首先要检测系统的各部分线路连接, 然后检测系统与家庭智能控制板的连接情况, 其方法与上述几种检测方法类似。

三、结束语

随着科学技术的不断发展, 尤其是微处理器技术的飞速发展, 使得信息技术正以前所未有的飞快速度进入到每一个家庭。由此可见, 房屋智能化的发展前景是广阔的。为了保证房屋智能化电气设施能够正常工作, 就必须要做好房屋智能化电气设施的检测工作, 不能漏过任何一个关键点。同时也希望我国生产智能化电气设施的公司、企业能够继续研制、开发出更多的新型产品, 不断更新换代。另外, 国家政府也要制定出一套有关智能化电气设施的统一技术规范与标准, 以使我国房屋智能化建设赶超国际先进水平。

参考文献

[1]黄祖凯.办公建筑智能化系统设计要点[J].智能建筑电气技术, 2008, (05)

[2]王亮.智能小区总体规划与电气设计的关系[J].广东科技, 2007, (S1)

[3]杨光伟.高层住宅电气设计需关注的几个问题[J].中国建设信息, 2007, (05)

[4]刘杨.电气设计新领域——住宅智能化[J].中国住宅设施, 2001, (02)

[5]赵磊, 李伟华.房屋建筑电气工程安全性能检测[J].山东房地产, 2004, (05)

[6]张海英, 姜海.智能化住宅防盗防火报警系统[J].安防科技, 2009, (01)

未来的房屋小学作文 篇5

这种房屋很方便，在房间里，可以享受春。夏。秋。冬四季的温度，还可以调整空气的湿度。如果累了，只要在装有催眠功能和闹铃功能的多用按摩床上一躺，就可以入梦乡了。这种床功能很多，可以调整床的硬和软，可以享受舒适的按摩，还可以当沙发使用。

这种房屋还可以“周游世界”，只要启动了房顶上的自动向导器和太阳能导流板，就可以选择地点了。但这种房屋并不是用手动操纵的，而是自动操纵。

如果停水了怎么办?不要紧，这种房屋可以自动开启太阳能自动吸收水资源器，它可以在十公顷的的土地内进行搜索，只要找到了水资源，它就可以把水化为无数个水分子，吸收到容器内，经过过滤后，就可以饮用了。

在室内，如果没了食品，房屋的机器管理员会自动用最快的速度到最近的超市内购买食品，并把它存放在永久保鲜容器内。

这种房屋是超坚固的铝合金制成的，怎么打也打不烂，起到了防盗做用。

如果槽盗窃了怎么办?那么，你就开启卫星扫描，只要是自己家里的，电脑就会发出反应，小偷就会被抓到了。

这种房屋还可以用电脑学习，它上面全世界的知识都有，要什么有什么。

另外，这种房子价钱便宜，安全、方便。而且现以打入了全球第一市场，在哪都能够买到。

未来的智能房屋 篇6

顾名思义, 浮动房屋就是可以漂浮在水面上的房屋, 可以在海平面上升和洪水到来的时候“水涨房高”, 从而免遭灭顶之灾。

这种房屋如何浮在水上?建造难度有多大?是否需要特殊材料?居住是否舒适?带着这些疑问, 笔者日前走进荷兰一家专门设计浮动房屋的建筑设计公司——水工作室一探究竟。

在海牙市一间宽敞明亮的办公室里, 水工作室创始人兼设计师科恩先生解答了笔者的种种疑问。

科恩说, 建造浮动房屋并不需要什么新技术, 只是采用了新的技巧而已。他说, 浮动房屋的地基也是混凝土做成的, 但这个地基做成了长方形的盒子形状, 房屋就建在这个地基上面, 其原理与船坞基本一样, 但不同的是比船坞更稳固。另一种方式是把地基做成一种倒置的长方形盒子, 上面是混凝土, 而开口在下方, 这样可以从下面填上泡沫材料。用这种方式可以建造大片房屋和社区, 也可以建造小岛和浮动海滩。他说, 浮动房屋并不能四处漂动, 只能上下浮动, 以适应水位的变化。

科恩介绍说, 建造浮动房屋所用的建筑材料以及房屋内外设计与一般房屋没什么差别, 其成本和舒适度与一般的房子也没有两样, 住在里面并不会有住在船上的感觉。当然, 建在河流和运河边上与建在海边的房屋所用固定技术会有一些差别, 因为建在海上需要更稳固的固定技术, 成本会高一些。

他说, 10年前这种房子在荷兰还不是很流行, 因为人们当时觉得只有穷人才住在水上。如今, 人们逐渐发现住这种房子与住普通住宅无差别, 房屋价格也差不多, 而且还可以充分享受水边美景, 所以这种房屋在荷兰正越来越受欢迎。

为了印证设计师的话, 笔者驱车来到荷兰阿姆斯特丹市附近一处已经入住的浮动房屋。登上河岸栈桥, 笔者敲开了这家住户的门。出门迎接的兹维尔斯女士介绍说, 住在市里, 推窗出去, 看到的是林立的高楼大厦, 而在这里则可以看到蓝天和美丽的水边景色, 让人非常放松。

提到安全性, 兹维尔斯说, 并没有觉得住在这里不安全, 相反在大家都在讨论气候变暖和海平面上升的时候, 知道自己的房子能够随着水面的升高而升高, 反而给人一种安全感。

面向未来的智能电网技术 篇7

1 智能电网的概念

智能电网的概念是在2000年左右由美国电科院EPRI首次提出的, 由于智能电网目前还处于初始研发阶段, 世界各国的研究机构对智能电网到底应该具有什么功能和特性, 包含哪些技术还没有形成一致的意见, 因此目前智能电网并没有一个确定的概念。各个领域的学者从不同的方向分析了智能电网的概念, 随着研究的深入不断的对智能电网的概念进行细化[1]。

本文依据目前的初步研究和查阅相关资料, 将智能电网的概念定义为:智能电网就是将计算机技术、信息技术、自动控制技术、通信技术、传感技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网, 它可以降低电网的损耗, 减少对环境的污染, 提高能源效率, 并且实现供电的可靠性和安全性[2]。我们可以从3个方面来分析智能电网:首先智能电网是利用先进的传感器对发电、输电、配电、供电四个主要关键设备进行运行状况的实时监控;然后将收集到的数据利用通信系统进行收集、整理;最后利用信息处理技术对收集到的数据进行分析、处理和优化, 实现对整个电力系统运行的优化管理。

2 智能电网的研究现状

2.1 国外研究现状

目前, 智能电网技术在国外各国都进行了相关研究, 其中美国与欧洲研究进展最为突出[3]。美国对大电网“自愈”能力研究, 即对复杂电网的安全稳定运行控制, 是智能电网研究的原动力, 虽然面临各种困难但任然具有非常高的研究价值;而欧洲智能电网的研究主要是受到了严格的温室气体排放量控制政策的推动, 同时对可再生能源和分布式能源的研究起到了一定的带动作用。

国外各国对智能电网的研究主要集中在配电和用户方面。目前在输电方面有EPRI、ABB、PJM等部门和公司进行研究, 但是他们缺少实际应用上的研究并且在整体性上也有不足。输电侧方面, PJM公司是美国电力供应系统典型的独立系统运行商 (independent system operator, ISO) , 主要负责组织美国十三个州的电网运行调度和电力系统, 所以PJM公司智能电网建设主要偏向于调度和电力系统的业务建设。PJM公司开展智能输电网研究工作现在主要是高级控制中心 (AC2) 和同步相量技术。配用电用户方面, 国外各电力公司进行了大量的智能化研究, 包括智能化仪表、用户侧电压控制、元件储能等。比如:法国电力公司 (EDF) 和意大利电力公司 (ENEL) 已经安装了智能双向电表, 用户可以查看他们电量使用情况, 而且可以实施远程管理。

2.2 国内研究现状

我国进行智能电网技术的研究起步较晚, 但是我国在智能电网技术领域进行了大量的探索和研究, 输电技术领域方面, 很多发明研究达到国际领先水平, 配用电用户领域方面, 也在积极研究电网智能化应用探索。

国家电网公司分析综合了国外电网技术发展特点和国内电网技术发展方向, 重点组织实施了大电网联网运行控制、特高压输电、新型能源接入、变电站的数字化技术、电网的数字化技术、电网输电和储能的灵活性、电网供电的安全可靠性、电网节能环保等方面的研究, 不断创新智能电网技术, 已经获得了具有国际领先水平的智能电网先进技术的科技成果, 尤其是在电网监测和控制技术、特高压配电技术、电网质量检测控制技术、暂态/稳态/动态三位一体监控技术和电压自动控制技术等方面达到了国际领先水平。

国家电网公司正在积极进行特高压输电“、SG186”项目、调度系统的一体化、电网设备全寿命的周期管理、用户信息收集系统和通信技术的建设, 创建优质电网基础, 加强电网技术服务, 为智能电网技术的发展奠定了坚实的基础。目前已经正式投入运行了1000k V交流输变电项目, 电网设备和特高压系统运行稳定, 有力的证明了特高压输电技术的可行性、系统运行的稳定性、电网设备的可靠性, 完成了我国在远距离、高容量、低能耗的特高压技术和国产设备的突破。

3 智能电网的关键技术

3.1 安全而方便的网络拓扑

安全、便捷的电网结构是智能电网技术的基础。由于我国的能源分布比较偏远, 因此要满足社会经济生产对电能的需求, 就要实现远距离、大范围、高效率的电网技术要求[9]。采用特高压输电可以降低能源损耗、增加输电距离、提高电网负荷, 不仅降低了工程投资成本, 而且还保护了自然环境。

3.2 集成、统一、开放的通信系统

智能电网系统要实现实时监控和管理系统的能力:一方面指对系统故障早期识别预测的能力;另一方面指外界对系统的扰动做出及时响应的能力。智能电网的建设需要进行对企业耗电能力和电网生产运行平台的整合和规划, 保证全方位的为电网建设、管理、运行和规划提供信息服务。

3.3 精确检测体系和用户侧管理

实现电网的智能化就要精确获得用户侧方面的耗电需求, 从而更好的平衡供电侧和用户侧的管理。我国目前的电表只能实现单方面的自动读数, 无法实现交互的目标。由智能电表和先进的通信系统技术可以实现对电网的远程监控和分时电价, 还可以完成对用户侧快速准确的系统响应。

3.4 分布式能源和可再生能源接入

开展智能电网技术面临的一大技术难题是如何安全可靠的接入各种各样的分布式能源和可再生能源。分布式能源即分布式发电和分布式储能两方面, 该项技术在国外各国都取得了快速发展。分布式发电技术包括:微生物质发电技术、风力发电技术、太阳能发电技术、地热发电技术等。分布式储能装置包括飞轮储能、超导储能和蓄电池储能等。对于可再生能源如太阳能、风能、潮汐能, 在地球上分布不均匀, 而且环境对其影响也比较大, 造成发电机的可调节性差。

4 对我国智能电网发展建议

智能电网技术的发展对于促进节能减排, 实现低碳经济, 带动相关产业建设, 改善民生, 建设资源节约型、环境友好型社会, 因此智能电网建设对我国具有重要的现实意义。智能电网技术的研究是一项繁重的工程, 不仅面临众多的技术障碍, 还需要从宏观层面制定相关政策、社会经济、战略发展目标、市场体制等方面的问题, 本文给出以下建议:

(1) 优化一体化管理, 大力推进智能电网技术的研究及开发。以国家宏观政策为依据, 学习国外先进的智能电网前沿技术, 立足于我国电力行业的实际情况, 坚持统一规划、整体推进、重点突出、稳步推广的方针, 坚持科技革新和先进的管理方法, 坚持充分利用电力系统内外环境资源, 以建设统一于电力行业全方位、多领域的分布式一体化系统为目标, 全方面的建设符合我国战略发展要求的智能电网技术。

(2) 完善智能电网架构设计。以目前我国电网的自身特点和现有的信息系统的管理水平为依托, 全面认真仔细的思考未来智能电网技术的发展方向, 借鉴国外成熟的电网技术, 提出符合我国实际需要的智能电网构架系统, 确保我国的智能电网技术具有安全、可靠、灵活、方便的特点, 既能满足国家电网规划的需求, 同时又满足电网的运行管理控制要求。

(3) 完善规划电网建设、改造和技术升级。在我国特高压输电系统的基础上, 在电网建设和引入信息监控管理技术的过程中, 完善规划电网建设、改造和技术升级, 达到整个电网的运行管理和控制维修上的智能化, 实现电网的经济性、安全性、和可靠性的目的。

(4) 输配电侧与用户侧方面的协调管理。开发使用智能信息系统和终端控制, 通过增加电网负荷功率因数、优化电质量及电网负荷安排的途径, 真正实现从发输配及用户侧协调管理和优化运行, 保证电网系统的稳定性, 达到安全供电的要求。

5 结语

目前智能电网技术的概念虽然还未达成统一认识, 世界各国对智能电网技术研究的侧重点和驱动力也不一样, 但是对智能电网技术初步采用信息、通信、和控制技术来增强电网的智能化已经达成统一。智能电网技术未来发展的主要趋势是基于知识的综合决策技术和基于Agent技术的分布式系统集成、协调、管理、决策和仿真。面向未来的智能电网技术是一项高度复杂的系统工程, 对于我国的智能电网技术的发展更要博采众家之长, 充分发挥自主创新精神和管理的一体化, 根据我国实际情况, 建设具有我国特色的智能化电网技术。

参考文献

[1]黄伟, 孙昶辉, 吴子平, 等.含分布式发电系统的微网技术研究综述[J].电网技术, 2009, 33 (9) :14-18.

[2]陈建民, 周健, 蔡霖.面向智能电网愿景的变电站二次技术需求分析[J].华东电力, 2008, 36 (11) :37-38.

未来的智能房屋 篇8

汶川地震与国外类似级别地震伤亡人数的巨大差异,就在于房屋建筑的抗震性能。北新“房屋薄板钢骨建筑体系”高强度的抗震结构、快速装配、节能环保的特性,符合我国城镇居民对未来住宅的高标准要求,北新建材是国内唯一在设计、施工、材料、方案等方面,提供全方位服务并确保质量的建材企业,为我国新型住宅产业化带来新的发展理念。

薄板钢骨体系简介:

北新薄板钢骨建筑体系是上世纪九十年代末从国外引进的使用镀锌冷弯型钢为主体材料的非焊接接合的新型建筑工艺,也被称作钢结构2×4,是一种板肋结构的住宅工艺。2×4是北美的传统住宅工艺,用以2×4英寸为基本尺寸的木材制作框架,再用钉将胶合板等面材固定其上,构成墙板、楼板,再进行箱形组装的工艺。而薄板钢骨建筑则是将框架的主体材料由木材替换为钢材,采用厚度1.0mm左右的镀锌钢板冷弯形成钢龙骨(简称钢骨)替换木材而建造的住宅。墙体、楼板、屋架的型钢两侧安装结构板、石膏板等各种材料,以此通过其复合截面结构的整体实现结构抗震性能、耐火性能、耐久性能、保温性能、隔音性能和其他各种性能。它在结构技术的基础上,涵盖建筑、内外装饰、保温隔热、设备集成、水暖电配套等功能需要,使房屋的设计、制造、安装及使用品质均得到了全面提升。

薄板钢骨体系优异抗震性能:

这次四川灾区垮塌的建筑主要是砖混结构建筑。砖混结构属于刚性结构抗震。砖、混凝土的材料结构是脆性的,不抗强压、不抗拉、不抗剪,不能弯曲,同时建筑整体连接又是刚性的,因此当有强大外力作用时,变形很小,只能以刚对刚,一旦不能承受强大外力,而建筑又无相应的抗震防范措施,则破坏是必然的。另外整体结构质量大,摆动惯性大,随震动移动慢,不能充分吸收地震能量。因此砖混结构建筑在强烈地震中大多会突然垮塌,并且由于墙、梁、柱、板等构件自重大,结构的垮塌很容易造成严重的人员伤亡。

与砖混结构相比,北新钢骨体系是弹性结构抗震,钢材抗拉、抗压、抗剪,能较大幅度弯曲,是延展性极好的材料。当有强大地震能量时,可以依靠钢材的弹性变形来消化强大外力,以柔克刚,同时钢龙骨和基础采用弹性连接,整个钢骨架也通过刚弹性连接构成整体,因此其稳定性好、延展性好。另外整体结构质量小,摆动惯性小,随震动移动快,能充分吸收地震能量。由于具有上述优点,因此钢结构建筑普遍抗震性能好,在地震发生后,即便受损也不会整体粉碎性垮塌,适合多震地区建造。

我国于2001年制定了各地区建筑抗震标准,北京为200伽(八度设防),上海为100伽(七度设防)。发生本次大地震的四川省的标准较低,成都为100伽,重庆、绵阳和德阳仅为50伽,很显然对该地区地震活动板块情况估计不足。

北新薄板钢骨结构自重轻,具有专用于结构抗震的构造措施,并且结合了剪力墙结构(刚性结构)和钢结构(柔性结构)各自在抗震方面的优点,最大限度发挥了体系的抗震性能。通过大量的墙板型钢失稳强度试验,建筑物实体等大小试验、剪力墙抗剪耐力试验、振动台地震模拟试验等一系列试验,证明其抗震性能可以经受住400伽(九度设防)的地震加速度值,完全适用于地震多发区。

薄板钢骨体系建筑部品组成:

北新薄板钢骨建筑体系通过和自成系统的北新各种优质建筑部品的结合,可以为广大用户提供高品质、高舒适度、高耐久性的建筑产品。既可以满足个性化强、标准高的2～3层独栋式高端客户需求,也可以满足大众化多层住宅或办公需要。

1. 复合外墙系统:

主要由北新金邦板、薄板钢骨、保温岩棉等组成。尤其根据我国南方地区夏季炎热、潮湿多雨的气候特点,设计了由防潮层、隔热、保温层、通气层及金邦板复合外墙的解决方案。该系统具有如下特点:①优异的隔热、保温性能:可以有效地反射80%以上的紫外线照射,降低室内温度;根据建筑节能的要求,与不同规格的保温材料结合构成的复合外墙体系,可以实现其很好的节能保温效果,结构各部分传热系数低(K<0.45),满足严寒、亚热带地区要求,满足国家65%的节能标准设计要求。②良好的安全防火性能:满足现行建筑防火要求,高于《木结构设计规范》GB50005-2003防火等级,满足国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)中的住宅四级耐火要求,经过测试复合墙体的耐火极限达到1.85h。③优良的隔音降噪性能:满足或超过国家《民用建筑隔声设计规范》(GBJ118—88)中对于高档住宅的规定:外墙、层间:计权隔声量大于45dB (四星级酒店标准)。④良好的抗震性能:由于与传统施工工艺不同,墙板、结构连接采用的是非刚性连接,能很好地吸收因环境变化产生的自身结构位移变形,具有很好的抗展性能。⑤自重轻、干作业、施工快、外观装饰美观。

2. 新型屋面系统:

北新金邦瓦具有单张瓦体面积大(单张瓦体面积0.24平米)、轻质高强、双向契合的自身防水结构和经久耐用的特点,因此由北新金邦瓦、保温隔热材料等构成的屋面保温隔热通气结构装饰系统,能够有效的防止外界热量的传播和保持室内居住的舒适度,具有优良的整体围护性能;金邦瓦具有轻质立体彩瓦的特点,由于该新型屋面系统能够有效地降低屋面整体结构荷载,提高屋面的抗震性能,减少因屋面损坏造成的损失。

3. 隔声楼板系统:

采用钢龙骨复合楼板技术,具有整体性强、刚度大等优点,合理的楼板结构设计和采用专业的隔声减震材料,使该系统具有很好的隔声降噪功能,达到我国民用建筑隔声设计规范规定的楼板空气声计权隔声量45dB以上的要求,和楼板撞击声隔声等级65dB以下的要求(符合住宅建筑国家一级标准)。楼板与其他主体构件之间采用专门的抗震连接件,大大提高了结构的整体抗震性能,可有效抵御高强度地震破坏。

4. 轻质内隔墙系统:

主要由龙牌石膏板、轻钢龙骨、保温岩棉及辅助材料组成。该轻质隔墙系统自重轻,重量是同等厚度砖墙的1/15,而且墙体薄可增加套内使用面积10%(与传统结构对比);所用材料均为A级不燃材料,所以整体结构具有很好的防火性能,结构耐火极限可达0.5～4小时;由于石膏板遇潮湿天气可吸收空气中的水分,天气干燥时又能释放内存的水分子,所以该隔墙系统具有独特的呼吸功能,长期使用无任何毒、付作用,是真正的环保建材产品;另外与传统工艺不同,该体系是板状结构组合,全部用自攻螺钉固定,与主体四周均是柔性连接,遇强地震顶多产生扭曲、变形,不会造成坍塌或瓦砾,更可避免火灾等次生灾害发生,可最大限度地保障人身安全,所以具有很好地抗震性能。针对卫生间隔墙,还可提供专用耐潮石膏板,高级耐水、耐火石膏板,并可直接粘贴瓷砖。

5. 环保内装饰系统:

北新建材可提供优质环保型内墙涂料装饰系统,作为中国环境标志认证产品,龙牌漆产品在生产过程中使用纯净水配制,具有优异的环保和耐久性能,其它原材料均通过北新建材的国家级实验室严格检测把关,并对粉料进行放射性安全测试。生产设备为世界领先技术,生产过程达到污染物零排放,确保了设备本身不会对涂料带来污染,经检测,龙牌漆产品的VOC含量接近于零,远低于涂料国家行业标准,龙牌漆不含铅汞等重金属,加之能够弥盖细微裂纹,是抗震房屋中的首选内装饰材料。龙牌漆内墙系列具有超强的耐擦洗性和耐沾污性,并可以弥盖墙面细微裂纹,确保居室永恒美观效果。

同时龙牌漆外墙系列弹性涂料,因其良好的附着力、优异的耐候性、以及高达300%的漆膜弹性,可以保证外墙装修十年不褪色,并能够有效抵抗冻融循环以及墙壁因应力产生的细小裂纹,保证外墙面的持久美观。

6. 节能门窗系统:

北新门窗系统采用北新优质型材和北新高品质五金件配套体系。特有的防雨排水构造措施,与复合外墙共同形成了完善的建筑外维护体系。该系统特点:①保温性能优越:型材断面采用五腔室、三密封设计,更多腔体隔热,加倍密封保温,极大地提高了成窗的节能保温性能,主型材的传热系数可达1.5W/m2·K。同时配置4+12A+4+12A+4B双中空玻璃,可使门窗的传热系数达1.6W/m2·K以下,完全能满足国内严寒地区的使用需求。②隔音性能优异:型材采用五腔体设计及玻璃双层中空设计,能够有效地阻止声音的传播,隔音量达35分贝。③抗风压性能好:型材断面大,焊角强度高,配以适当的增强钢衬,抗风压性能可达5级以上,完全能够满足高层建筑使用要求。④水密和气密性能突出:独特三道密封型材设计结构、特殊专用密封胶条及密封护角,合理分离水气腔,实现气水等压平衡,显著地提高了门窗的气密性和水密性。北新门窗同时配套采用自身生产的高品质平开上悬式五金件,等强度设计,等寿命考虑,极大地提高了产品的品质与性能。北新门窗是国家免检产品。

7. 超静音管道系统:

北新建材自主研发的龙牌PP超级静音排水管新产品克服普通PVC-U排水管排水噪声大、耐高温性能差、抗冲击力弱的问题。具有①优越的静音性能,降噪效果优于铸铁管。②良好的耐化学腐蚀性和抗冲击性:③先进的柔性连接:避免水流冲击管壁时声音向下一个管件传递。④突出的环保性能:产品的无毒、无味,对环境无污染,荣获“中国环境标志产品认证”证书。先进的生产技术与工艺,使龙牌PP超级静音排水管的降噪、耐高温、安装方便等性能达到国际先进水平,填补了国内空白。

薄板钢骨体系符合“四节一环保”产业政策、使用安全系数高:

薄板钢骨体系的构件在工厂标准化生产,质量稳定,符合住宅产业化政策,为节能省地型住宅。在施工现场它代替了粘土砖,可方便拆卸和回收(90%可回收利用),它是现场拼装组合式工艺,无湿作业,受气候影响小。可以提高劳动生产率和现场文明施工水平,减少施工噪音和粉尘污染,综合效益好。整体保温性能显著、降低能源消耗,满足国家65%节能标准。它的用材全部采用环保材料,无施工垃圾和施工噪音污染,新型轻质围护材料,不助燃,不霉变,不虫蛀;装修一次到位,少维修。该体系使用安全系数高,抗风指标?一抗风荷载1.5KN/m2,能抵御12级台风;抗震指标一可满足9度设防要求。从经济性上讲:工业化生产和现场装配式施工,高效快捷,比传统结构形式工期缩短一半时间,降低了人工和机械费用。与传统建筑体系相比整个开发项目运作时间节省三分之一,项目管理费用、财务成本亦可节省30%。地基及基础的造价比传统结构形式节省10%～15%。

结论:

作为国家的住宅产业化基地,北新建材薄板钢骨住宅经过多年在中国市场的开拓与应用,已形成从低层到多层的多元化建筑体系和专业化的技术标准,其独特的抗震结构、安全以及快速装配、节能环保的特性,将符合未来城镇居民高标准住宅要求,引领中国新型住宅产业化设计理念和时尚潮流。

台达:畅享智能制造的未来 篇9

面对智能化发展浪潮, 全球电源管理与散热管理解决方案的领导者—台达根据客户需求, 凭借创新、节能、绿能技术上所累积的实力, 向整个工业提供了多套智能工业解决方案, 为智能工业与绿色生产带来更多的发展动力。 如其在2015 年末隆重推出的全新垂直关节机器人DRV90L系列以及DRS60L、DRS40L系列SCARA工业机器人, 高速、高精的控制能力可助力电子、包装、物料等行业产线的日产能提升3 倍。

DRS60L系列SCARA工业机器人涂胶动作快速、精准、稳定, 系统设计可不断优化, 可完成插件、涂胶、锡焊、移载、检测等应用作业, 能广泛应用于电子电机、 消费型电子行业中;DRS40L系列外挂第五轴, 针对非平面的PCB板可模拟多角度焊锡动作, 并透过泛用型固定治具实现快速换线, 具备插件、组装、锁螺丝、涂胶、去毛边、锡焊、检测功能, 可应用于电子电机、橡塑料、金属制品领域。

而台达垂直关节机器人DRV90L系列灵活性更高, 可进行不同应用的优化设计, 实现机器人插件、组装、锁螺丝、涂胶、锡焊、移载、检测、堆栈、包装等功能, 在电子电机、橡塑料、金属制品、机械制造等领域有优异表现。

台达资深副总裁暨机电事业群总经理张训海表示, 工业机器人是智能制造至关重要的一环, 而轻工业有机会领先其他行业率先实践智能制造。

除轻型机器人, 台达新近推出的产品还包含DIAView SCADA监控系统与DIAEnergie IEMS能源管理系统的智能工业监控系统, 协助客户实现智能化的管理, 这一套以计算机为基础的生产过程控制和调度自动化系统, 可实现远程对生产现场的运行设备进行监视和控制, 为用户打造实时、自动、安全、智能的信息管理体系, 提供高效、清晰的决策辅助。

i PEMS智能监控与可视化运营管理系统由数据处理子系统与分布式显示子系统2 个部分组成。 数据处理子系统包括数据感知与传输、 数据分布式存储、大数据分析以及数据可视化;分布式显示子系统包括显示控制器、拼接显示墙, 以及显示管理软件。 该系统通过实时模拟/数字信号获取、网络化数据传输、海量数据存储、智能大数据挖掘与分析、超高清晰度数据可视化等技术, 提供海量可视化信息, 帮助及时有效决策和远程控制。 可广泛应用于能源生产与管理、智能工厂、数据中心、环境监控、石油化工、智能电网、智能交通、电信领域等重要工业领域。

此外, 台达针对工业企业扩大产能时地节能需求, 也推出了多种节能解决方案和能源管理系统, 助力客户实现智能制造及绿色生产。 其中, 内置智能演算法的 “台达能源在线” (Delta Energy Online) 管理系统, 可有效架构企业全球运营网点的能源管理系统, 分析能耗、动态预测需求量, 并实现智能控制。

未来智能电网的关键技术探究 篇10

随着全球能源短缺和环境问题日益凸显, 发展智能电网成了世界潮流。未来的智能电网应该依托传统输配电基础设施, 通过高度集成现代信息技术、通信技术、计算机技术、人工智能技术等新技术而实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理。同时智能电网还应具备优化能源资源配置、促进清洁能源高效利用、经济高效运行等特点, 并使电网的数据能够数字化存储, 便于进行数据挖掘;使电网的管理信息化、自动化, 减少人工干预, 提高电网的自愈能力、抵抗风险的能力;使电网能够和用户互动, 优化配电网络, 提高电网运行效率[1,2]。

纵观发达国家, 各国智能电网的建设重点不尽相同。美国智能电网依托高度信息化的基础设施, 将发展点着眼于配电网智能化。而在欧洲, 由于资源匮乏, 重视各种新能源的开发。与欧美不同, 我国幅员辽阔, 资源分布与经济发展极不对称, 更关注建设统一调度和运行的特高压电网, 大力提高传统能源的利用率, 并且鼓励使用新能源。

新能源分散、不稳定的特点, 使分布式发电成为了目前电力系统的热点研究领域。分布式发电有诸多优点:发电成本较低、配置灵活, 尤其对环境污染较小, 并且可以有效降低高峰期的电力负荷。智能电网的规划也为分布式电源的无缝并网提供了便利的条件, 如果分布式电源得到合理利用, 它可与电网实时灵活互动以及协调运行[3]。

但目前电网中使用比例最高的仍然是煤炭、石油、天然气、核燃料等不可再生能源, 他们均以热能的形式为电网的运行提供能量, 但是热能在转换成电能的各个环节中会伴随大量损耗。由于不可再生能源在未来相当长一段时间内依旧是重要的能源组成形式, 因此热能的存储技术研究在未来智能电网技术中仍然具有重要意义。

未来智能电网的重要特征是分布式能源 (主要指可再生能源) 的接入和并网运行。而要实现这一目标, 分布式能源需要借助微型电网。微网能够对分布式电源进行能量转换、存储以及有效保护, 对负荷进行实时监控以及管理, 并能够独立运行。而能源存储子系统、分布式管理系统和若干微网就构成了未来的分布式智能电网, 如图1所示:

由此可见, 分布式发电、能源存储和微型电网是智能电网中三个紧密联系、最为重要的关键技术。

1 分布式发电

分布式发电主要存在于配电网中, 可以有效减轻电网的高峰负荷, 发电成本低, 部署灵活。虽然其发电规模较小, 但由于分布式电源离终端用电用户较近, 因此可以直接向其附近的负荷供电, 减少了远距离高压输电带来的电力损耗, 降低了高压输电网络建设的投资, 间接降低了电磁污染[4]。

分布式发电对电网有着重大的影响。首先, 新能源的随机性、间歇性、波动性等因素必将造成发电系统的不稳定性, 进而影响电能质量;其次, 分布式发电建立在电力电子技术的基础上, 数量巨大的电力电子转换器增加了非常多的非线性负载, 会导致电网电流和电压波形发生畸变, 以致于产生电网的谐波污染;另外, 分布式电源接入配电网之后, 使配电网的稳态电压也发生了变化, 还可能会导致周围设备过度负载, 从而影响到系统供电的稳定性。而当配电网发生故障时, 如果没能够得到及时的继电保护, 分布式电源将能够改变配电网中故障电流的大小和方向, 延长故障电流的持续时间, 这极大地增加了继电保护装置的控制难度。

基于以上问题, 对分布式电源进行有效控制的解决方案如下[5]:

1) 使用多代理系统实现配电的智能化、自动化。该系统包括智能控制节点、分布式发电节点、用户节点和数据库存储节点。其中, 智能控制节点负责监测系统工作情况, 当上游供电系统断电时, 该节点能够通过判断系统电压和频率发现电网具体故障位置, 然后将搜集到的各种信号传送到主断路器, 将分布式发电单元进行有效隔离;分布式发电节点采集存储分布式能源信息, 例如能源的ID、种类、功率、可再生性以及连接状态信息等;用户节点能够实时监测分布式负荷的用电量, 控制并设定负荷的优先级, 并将这些数据通过多代理系统传递给终端用户;数据库存储节点用于存储系统信息以及节点间数据信息, 并为用户节点接入提供数据接口。各节点可以通过TCP/IP协议进行数据交换, 向对方节点通报本身的服务器名称和IP地址信息, 并将数据传递给数据服务商进行数据挖掘工作。

2) 将高级量测体系技术用于控制智能化分布式发电, 通过使运营分布式能源的用户与电网实时交互相关信息来支持电网平稳运行。具体工作原理为:将大量智能数字仪表和传感器部署在用户侧, 智能控制中心通过判断双向信息流来精确远程控制用户侧的连接与断开;监测分布式发电单元的电能质量;联络线性数据的采集与监控。

2 微型电网

微电网是一组由微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统。此概念最早由美国电气可靠性技术解决方案联合会CERTS提出。本文从我国电网的实际状况出发, 对微电网的概念抽象为个体独立的, 大电网可以控制的系统单元。

微网作为一个智能化单元, 接入大电网时需要同时满足用户对用电质量和安全的双重要求, 因此其连网和断网技术备受关注。微网的特点之一就是根据系统情况的不同, 工作在不同的运行方式下:1) 并网模式:与大电网合并, 并进行功率交换;2) 独立模式:与大电网合并, 但与大电网不进行功率交换;3) 孤网模式:与大电网断开, 能够独立运行。微电网内可以集成各种分布式电源, 从而能够提升供电效率, 缓解能源危机[6]。同时, 在大电网发生故障时, 微网可以脱网独立运行, 大大提高了系统可靠性。尤其在电网发生严重故障时可向重要负荷独立供电, 体现智能电网可靠、能抵御攻击的特点。而当大电网恢复时, 微网能够自动实现和大电网的同步和重新连接。微网结构图, 如图2所示:

对于微电网控制来说, 技术上最大的难点是如何有效控制数量庞大的微电源。如果采用集中式控制, 一旦控制系统中某个控制单元、元件出现故障或控制软件报错, 就有可能导致系统瘫痪[7]。而如果微电源能够对本地信息作出快速的反应, 迅速根据负荷要求而控制出力, 并且在配电模式与发电模式之间平滑地过度, 则能解决上述问题。这就要求微电网在接纳新的微电源时, 仍旧保持整个系统的正常运行;同样地, 在微电网分离某微电源时, 也能保持系统的平稳运行;能够根据整个网络的动态负荷情况, 独立控制有功和无功电源。这也对微电网的系统优化提出了更高的要求。

结合国内外微电网的理论和实践, 本文提出通过能量管理器来完成系统优化。能量管理器采集当地信息, 包括当地的电能及热能需求、电能质量要求、电能及天然气的消耗量、需求侧管理要求和拥塞度等因素, 来计算并决定微电网从配电系统需要吸收能量的总和。此管理器的核心在于如何合理确定电源的类型以及容量, 而这两项指标需要依据电网的负荷结构以及需求量来判断, 从而使能源购买、应用和转换达到最优组合。运用能量管理器要做到几个关键因素, 包括:提供给每个潮流控制器和微电源控制器独立的功率及电压调节点;满足热负荷和电负荷;最小化污染排放与系统损耗;最大化微电源的运行效率等。

3 能源存储

分布式发电和微电网都离不开能源存储技术。利用能源存储技术, 可以更高效地使用不可再生能源, 提高发电、变电以及输电设备的利用率;通过回收工业排放的低品位的热能, 减少环境污染;为未来的新能源汽车等新兴科技产业提供技术支持。

能源存储技术包括电能存储、热能存储、机械能存储等。在各种储能技术中, 抽水蓄能储存的能量最大, 适合用于电力系统的削峰填谷。电池储能应用最为广泛, 但能量密度较低, 比较适用于中小规模储能和新能源发电。在风力发电以及太阳能发电网络, 往往需要配备大量的电池储能装置, 才能获得稳定的能源输出。

以上诸多储能方式如何接入以及有效的管理是智能电网最大的挑战。因此能源管理系统、通讯技术成为能源储存的关键技术[8]。

结合通讯技术以及云计算技术的能源管理系统方案, 如图3所示:

该能源管理系统由中央能源管理系统 (central EMS) 、本地能源管理系统 (local EMS) 以及云计算平台组成。其中, 本地能源管理系统通过TCP/IP网络向云计算平台发送实时电力消耗数据以及传感器监控数据;云计算平台综合计算电力的实时和历史数据、未来的天气数据、各种监控数据, 为中央能源系统提供各项报表数据;中央能源管理系统根据经验数据以及配置信息向分布式发电网络发送管理命令, 提供电力需求预测数据, 进而优化能源的使用。此外中央能源管理系统还可以通过可视化技术, 向电力运营商提供网络运行数据以及预测数据, 为电网建设决策提供数据支持。

能源存储技术的发展潜力巨大, 可通过延长电网寿命, 提供电网供电可靠性以及通过为电网削峰填谷而获利等方式, 为运营电网的公司带来相应的经济效益。在配网侧如果拥有大量的储能分布式的配置, 能够有效减小负荷峰谷差, 对电网而言, 就相当于改善了负荷特性, 电网负荷特性的改善给电网带来直接的好处:比如减少系统备用需求容量, 减少调峰和调频机组;减轻输电网在高峰负荷时的潮流, 减少输电网电力设备投资等。

4 结语

智能电网是一个集成网络通信、计算机、物联网、云计算等技术极其庞大且高度复杂的系统工程, 本文重点分析了智能电网中最为重要的分布式发电、微电网和能源存储技术, 以及相关技术存在的风险, 并给出了相应的解决方案。分布式发电可以有效解决能源的清洁、绿色供给;微型电网的运行方式灵活, 与公用电网结合形成联合电力系统, 提高联合系统供电可靠性及运行经济性;而能源存储在解决电网的削峰平谷、提高电网可靠性以及构建“虚拟电站”方面也至关重要。

摘要：智能电网在传统电网基础上, 综合多种关键技术实现能源和电网的进一步精密调控。文章在总结智能电网的特点以及发展趋势的基础上, 着重提出决定未来智能电网发展的关键技术, 包括分布式发电、微型电网和能源存储, 详细分析了各关键技术的特点、发展状况以及它们之间的紧密联系和对智能电网的影响, 并对各关键技术在智能电网应用中存在的问题提出相应的解决方案。

关键词：智能电网,分布式发电,微型电网,能源存储,能源管理系统

参考文献

[1]刘志刚, 谢志林.智能电网互动终端系统设计与实现[J].计算机应用与软件, 2012, 29 (1) :276-279.

[2]李杰, 李鹏伟.云计算在智能电网中的应用研究[J].数学的实践与认识, 2012, 42 (13) :123-129.

[3]季阳, 艾芊, 解大.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].电网技术, 2010, 34 (12) :15-23.

[4]Farid K, Reza I, Nikos H, et a1.Microgrids management[J].IEEE Power and Energy Magazine, 2008, 6 (3) :54-65.

[5]季阳.基于多代理系统的虚拟发电厂技术及其在智能电网中的应用研究[J].上海交通大学硕士论文.2011, 2.

[6]曹军威, 万宇鑫.智能电网信息系统体系结构研究[J].计算机学报, 2013, 36 (1) :143-167.

[7]钱军, 李欣然, 惠金花, 等.分布式发电和微电网的研究综述[J].电力系统及其自动化, 2008:517-526.