发电技术研究论文范文

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发电技术研究论文

篇1

城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。填埋法方便易行,处理量大,是现在城市垃圾处理的一种主要方法,但是易造成二次污染,特别是垃圾中的一些有毒有害物质填埋腐烂后,渗透到地下,引起地下水的污染;同时产生的一些有害气体

造成环境的二次污染,并且需占用大量的土地。焚烧法是最有效的方法,使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的。垃圾焚烧后,一般体积可减少90%以上,重量减轻80%以上;高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质,可有效地控制二次污染。垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热,实现了能源的综合利用。

2垃圾发电供热技术的可行性分析

城市生活垃圾焚烧发电技术在国外已有四十多年的历史,最先利用垃圾发电的是德国和法国,近几十年来,美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。目前,日本拥有垃圾发电厂一百多座,发电总容量在320MW以上,单台设备最大处理垃圾能力为552吨/日。

我国垃圾焚烧发电供热技术起步较晚,现在还处于研究开发阶段。现已建立的部分垃圾发电站,基本上是引进国外的设备和技术。我国第一座垃圾发电站是在深圳,引进的是日本三菱重工生产的两台炉排式垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置500kW的汽轮发电机组来发电供热。1992年又上了一台杭州锅炉厂(引进日本三菱重工技术)制造的垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置1500kW汽轮发电机组。在上海、天津等城市也相继与法国、澳大利亚等国家合作建设垃圾发电厂。引进的这些垃圾锅炉基本上都是炉排炉,价格昂贵,而且在燃用低热值、高水份的垃圾时,为了保证锅炉的正常燃烧,达到需要的工艺参数,必须添加燃料油,运行成本较高,经济效益差。发展适合我国国情的垃圾焚烧炉,实现设备国产化,达到低污染和高效燃烧是众多科研单位和生产厂家正在研究开发的课题。

流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。他利用炉内燃料的充分流动、混合,达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国际领先水平。特别是浙江大学热能工程研究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究开发和应用。成功开发出异重流化床城市生活垃圾焚烧技术,可实现高效清洁燃烧。采用流化燃烧技术焚烧垃圾的优点主要表现在以下几个方面:

a操作方便,运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣,蓄热量大,因而避免了床的急冷急热现象,燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行,无需复杂的调整,燃烧控制容易,易于实现自动化和连续燃烧。

b设备寿命长。炉内没有机械运动部件,使用寿命长。

c可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理,在不增加太多投资的前提下,可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下,炉渣呈干态排出,便于炉渣的综合利用。

d流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高,相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排炉相比体积要小,故而投资小,适应于大型化发展。

e燃料适应性广,可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾,床内混合均匀,燃尽度高,使垃圾容积大大减少,特别适应于垃圾热值随季节变化很大的特点。

因此,流化床垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式,尤其适合我国垃圾热值低、成分比较复杂的国情。随着我国人民生活水平的提高,城市生活垃圾中无机物含量将大幅度下降,有机物、纸、塑料等高热值废弃物成份逐渐上升,使之具备了能源化利用的可能。当城市生活垃圾随着季节变化或影响过低时,为保证供电或供热,可将垃圾与辅助燃料(如原煤、废油等)在同一炉内混烧。

目前,城市生活垃圾流化床焚烧发电新技术已应用到商业化运营的热电项目上。1998年浙江大学热能研究所与杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭热电厂,把余杭热电厂原有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉,燃用杭州市部分地区的城市生活垃圾。锅炉经改造后,单台炉日处理垃圾150~250吨,同时补充部分辅助燃料--原煤,以保证热电厂的正常供热和发电。

余杭热电厂的垃圾焚烧炉至今已运行十个月,运行状况良好。其运行情况如下:垃圾焚烧炉运行稳定,各项技术参数和指标均达到了设计要求,保证了发电机组的正常运行;最长连续运行时间超过一个月;平均每小时焚烧垃圾约7吨,最大量可达到11吨/小时;对垃圾成分、热值随季节性变化和适应性好。

通过以上的分析说明,在我国发展垃圾发电,在技术上已经有了很大的突破,特别是近几年来循环流化床燃烧技术发展迅速,为垃圾焚烧技术的发展创造了有利的条件。目前,我国各地热电厂循环流化床锅炉的数量正在大幅度上升,并向大型化发展,运行操作和管理水平在不断提高,并趋于成熟,对垃圾流化床焚烧炉的推广应用又创造了较好的环境。

3方案的选择

垃圾焚烧发电项目建设方案的确定,应从本地的实际情况出发,结合城市发展水平而定。国外的技术比较成熟,但设备的价格昂贵,投资太大,一般中小城市难以承受。采用国内的技术和设备,投资小,很适合我国的国情。一般来说,在一个城市是新建一座垃圾焚烧发电厂,还是利用现有的热电厂进行改造,应进行可靠的分析和研究。笔者认为,利用现有的小热电厂进行改造将比新建一座更有利,分析如下:

王云翠等:开发垃圾发电技术实现热电持续发展

热电技术2000年第1期(总第65期)

a新建一座垃圾发电厂,在整体布局和结构上可能合理些,但投资较大,如新建一座日处理垃圾300~500吨中型垃圾发电厂,要建3×35t/h锅炉+2×6MW汽轮发电机组,需投资1.4~1.5亿元。投资大,产出低,项目经济效益低下。

b热电厂在现有的基础上进行改造,可以利用原有的生活办公设施及生产厂区和配套设备,节省投资,见效快。同时,进行改造也可以有两个方案;一是在热电厂厂地允许的情况下,建新的垃圾焚烧炉和发电机组,那样机组分布较合理,但在目前电力需求趋于饱和的情况下,新机组发电并网比较困难;原有的锅炉进行改造,配套热电厂现有的机组,比较容易操作,可以节省大量的投资,实施容易,能起到事半功倍的效果。

临沂热电厂位于临沂市西南部的工业区内。现有3×35t/h链条锅炉+1×75t/h循环流化床锅炉和1×C6+1×B6+1×C12中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里,主要为50余家工业生产用户和机关宾馆居民采暖供热。现有的两台35t/h链条炉需要燃用优质烟煤,虽经几次改造,但是效果不大。锅炉效率低,经测试锅炉热效率为78%,面临着被淘汰的可能。如果把链条炉改造成流化床垃圾焚烧炉,可以解决临沂市的垃圾处理问题,同时提高锅炉的热效率,适应时代的发展,对我厂经济效益将有很大的改观。因此,我们选择了利用原有锅炉进行改造的方案。

4锅炉改造方案

4.1锅炉本体改造

锅炉改造维持原炉膛中上部及尾部烟道不变,将炉膛下部炉排及渣斗拆除,使炉下部改为流化床密相燃烧区,密相区内布置倾斜埋管。埋管采用加装鳍片和喷涂方式防止磨损。炉体水冷壁内侧敷有耐火层,防止磨损。锅炉本体外部的汽水管道系统不变。增加了流化风室及布风板、风帽,阻力大大增加,原有风机压头不能满足要求,所以选用高压头送风机。引风机也需改型。在炉膛出口设置分离器和返料器,经分离器分离下的颗粒可实现炉内循环,增加其停留时间,这样大大提高燃烧效率,且尾部受热面的磨损程序大大减轻。

4.2垃圾处理系统

生活垃圾由汽车运至厂内垃圾储存仓,在厂内渣场位置建一座半地下的全密封的垃圾库。

与现在的输煤栈桥并行建一条密封的耐腐蚀的垃圾输送皮带。垃圾储存仓内设有破碎机,单梁吊车。并设有电磁去铁器、污水泵等。垃圾运至库内,经垃圾炉前处理系统送入炉内。预处理系统一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、砖块石块等杂物,同时也可使垃圾均匀入炉,破碎后的垃圾用吊车抓到输送带上,送到炉前,经往复式给料机送入炉内。

采用吸风管将垃圾坑内散发的臭气吸至炉内,进行燃烧脱臭,不让垃圾臭气弥散。垃圾中的污水收集在坑底废液池内,然后经泵喷射至炉内流化床段上方焚烧,使其充分裂解,减少污染。

4.3焚烧系统

因垃圾焚烧炉是链条炉改造的,用石英砂或炉渣作床料。每小时燃烧垃圾6~9吨。垃圾进入焚烧炉后,与炽热的床料混合焚烧,由于流化床良好的横向混合特性,可确保床内焚烧能保持稳定运行。焚烧炉内设计温度和烟气停留时间分别为850℃和3秒左右,并保持强烈混合,使有害成分在炉膛内充分裂解和破坏。高温烟气从炉膛出口至过热器、省煤器、空气预热器、烟气处理装置和电除尘器,最后经烟囱排入大气。

由于垃圾热值受来源、气候、季节等因素的影响很大,为达到高效低污染焚烧的目的,用煤充当辅助燃料。

点火采用床下自动点火系统,经预燃室进入风室,关入炉膛。

整个除灰系统处于干式密封状态,因此避免了厂区内粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。

4.4热工控制系统

焚烧炉采集了较全面的运行参数,供垃圾焚烧炉运行调节、操作与检测,主要参数有各主要部分的温度显示与记录,各主要部分的压力显示,主要管路的流量,炉膛含氧量。另外控制系统除含有常规温度、压力、流量、远控、报警等功能外,还配套垃圾预处理及焚烧炉内重要部位的实时工业电视监视。考虑到垃圾的脏臭等特殊性,绝大多数的调节手段均集中于主控室内,使运行人员工作强度降低,提高了工作效率。

4.5锅炉厂用电系统

本期工程厂用电采用380伏电压,利用原有的厂用电系统。本期工程不再增加低压厂用变压器。

4.6环保措施

垃圾流化床锅炉是城市解决环保问题的重要设施,对保护环境、减少污染起到了很大的作用。垃圾处理实现了减量化、资源化、无害化,解决了困扰城市发展的一大难题,保护了人民身心健康,美化了城市环境,提高了人民的生活质量。垃圾流化床锅炉本身亦采取了一系列措施来解决产生的污染问题。

4.6.1建立全密封的垃圾库。将垃圾存放在垃圾库中,并用吸风管将垃圾坑内散发的恶气送入炉内做二次风,运行燃烧脱臭;垃圾底部设有一废液池,收集污水,当达到一定量后,把污水喷射到炉内流化床段上方焚烧,使用充分分解,减少污染。

4.6.2垃圾在垃圾库中经简单破碎后,经一条全密封的皮带送入炉内。炉内设计温度为850℃左右,烟气停留时间为3秒左右,炉内床料并保持充分混合,使有害成分在炉膛内充分裂解、破坏、焚烧。

4.6.3采取较全面的防止二次污染的措施,对焚烧时产生的有害的物质进行了处理,可将NOX、SO2及HCl等气体控制在国家标准之下。为进一步净化尾气,在尾部安装了脱除有害气体的烟气处理装置。炉渣呈干态排出,无渣坑废水,亦不需处理重金属污水的设备。

当处理含硫或含氯高的垃圾时,基于流化床燃烧方式的优点,采用炉内加石灰石可脱除SO2和HCl。

4.6.4由焚烧炉尾部排出的飞灰经过电除尘器,飞灰浓度低于国家标准,排出烟囱。整个系统处于干式密闭状况,因此避免了厂区内的粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。

5垃圾焚烧发电项目的经济性分析

热电厂现有的三台35t/h链条炉改造为流化床垃圾焚烧炉后,日处理垃圾能达到600吨,配置一台C12MW的汽轮发电机组,原热力系统、汽水系统、输煤系统不变,新建垃圾处理系统。项目经济性分析如下:

整个改造工程需要投资4800万元左右;

销售收入按设备的容量计算,销售电、汽年收入约5360万元;

年运行费用约4100万元;

年销售税金及附加费约350万元;

年获利润约900万元(包括所得税);

项目投资回收期约5.5年;

总投资利率约18.8%;

总投资利税率约26.2%;

该项目在财务上是可行的。

垃圾焚烧发电供热项目是一项社会公益事业,主要体现了社会效益。同时热电厂通过技术改造,设备更新换代,取得了一定的经济效益,找到了新的经济增长点,实现了热电厂的可持续发展。

6结束语

6.1结论

6.1.1城市生活垃圾焚烧发电供热属一项新兴的产业,它解决了城市垃圾造成的污染。与填埋、堆肥相比节省了大量土地,减少了二次污染,同时充分利用了再生能源,达到了对垃圾处理的减容化、无害化、资源化的目的,社会效益显著。

6.1.2城市生活垃圾焚烧技术已日渐成熟,已实现了垃圾焚烧炉设备全部国产化,并有示范工程,而且已显示出它的可靠性、稳定性。我国的垃圾焚烧发电供热事业已初露端倪,并已纳入产业化轨道,其发展势头迅猛。据有关部门资料介绍,北京、天津、武汉、长沙、南京、温州、汕头、珠海、中山等城市都有发展规划。至2000年,全国将建有大中型垃圾发电厂3~5座,小型工厂10~15座,至2010年,各地将建有各类垃圾能源工厂150~200座。我省已有荷泽、平度、枣庄等市垃圾发电厂已立项及设备订货。

6.1.3热电厂的原有锅炉设备特别是35t/h链条炉效率低,要求煤种好,需要进行更新改造。改为垃圾焚烧锅炉后,技术水平高,是一条优化组合资产,节能降耗,提高经济效益的开拓之路。

6.2建议

城市生活垃圾焚烧发电供热工程是一个社会公益和环保事业,它体现出巨大的社会环保效益,并且又是一个投资高,技术密集型的企业。就其性质来讲,它属于综合利用高新技术产业项目。它的发展需得到各级政府及有关行业的支持配合,国家应加大力度,研究落实扶持政策,促进该项目顺利运行。它应该享受有关的优惠政策。

6.2.1按照国家有关规定,该项目银行应优先安排基本建设贷款,并给予一定比例的财政贴息。

6.2.2垃圾发电的电量应全部上网,电力主管部门不安排该项目机组作调峰运行。

6.2.3垃圾发电供热机组的并网运行电价、供热热价在还款期内应实行“生产成本+本付息+合理利润”的定价原则。

篇2

1机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2智能化

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4网络化

由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

1.6微型化

微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(MicroElectronicMechanicalSystems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。

1.7集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。

1.8带源化

是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

1.9绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。

2机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:

2.1智能化控制技术(IC)

由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。

2.2分布式控制系统(DCS)

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2.3开放式控制系统(OCS)

开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。

2.4计算机集成制造系统(CIMS)

钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

2.5现场总线技术(FBT)

现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。

2.6交流传动技术

传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。

参考文献

1杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5)

2唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4)

3唐怀斌.工业控制的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表,1996(4)

4王俊普.智能控制[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996

篇3

当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。

资料显示,在全球电信市场普遍低调的背景下,移动通信依然保持了较好的增长态势。统计显示,2003年全球移动用户数增长率在17%以上,总计达到13.54亿户。在市场值方面,全球移动业务市场在2003年已达到4680亿欧元,比上年增长了11.3%以上。

尽管全球移动市场在增长,但这种增长也呈现出很大的不均衡性。从用户数来看,在北美、欧洲等发达国家和地区,由于移动用户普及率已经很高,因此新增用户数日益减少;而在亚洲、非洲等地区,特别是像中国这样的发展中国家,移动用户数增长迅猛。从用户创造的价值来看,欧美发达国家的ARPU值远远超过了新兴的发展中国家。从数据新业务市场的增长来看,韩国、日本呈现爆发态势,已成为全球移动通信发展的新热点。

目前,我国的移动通信市场呈现持续快速增长的局面,截至4月底,移动用户总数达到2.96亿,用户普及率达到20.9%。考虑闲置的充值卡和一人双机的情况,我国移动通信由于用户普及率相对还比较低,仍有相当巨大和持久的增长空间。但我国的移动通信领域已进入了全面竞争的时代,GSM、CDMA乃至小灵通等网络激烈争夺用户,这已导致了资费下降,用户ARPU值下降的情况。目前我国的GPRS、CDMA1X等2.5G数据业务发展态势不错,并已逐步培育了用户群。而3G还处在技术试验阶段,政府依然保持谨慎态度。

除传统的公众移动通信外,全球的宽带无线接入领域近期研究和应用十分活跃,热点不断出现,给无线通信业界带来了清新的空气。这包括宽带固定无线接入技术、WLAN技术、WiMAX技术、UWB技术等等,呈现百花齐放的局面。这些技术的出现和发展,给整个无线通信产业注入了勃勃生机。

二、热点解析:五大技术引领应用模式各展所长

前文对全球无线通信领域的发展情况作了概要性介绍,以下将重点就当前无线通信领域的焦点问题和热点技术展开较深入的介绍和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大热点。

1.举世瞩目的3G

今天,第三代移动通信3G格外引人瞩目,成为无线通信产业的最大热点。

首先,从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟。cdma2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。TD-SCDMA技术要相对滞后一些。

总的说来,当前的3G技术已经能够支持规模化的商用网络部署。

其次,目前欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。3G网络的商用部署正在全球一步步地铺展开来。截至2004年3月底,就WCDMA而言,全球已经发放了120份牌照,签署了91份商业部署合同,目前已有二十多家网络投入商用,预计到2004年年底总数将超过40家。目前两家韩国运营商STK和KTF在使用cdma20001xEV-DO,日本KDDI也开始了EV-DO网络的商用,而Verizon也即将参与该制式下3G网络的部署。

应该说,2004年已经进入了全球3G的商用部署年。

第三,部分运营商的3G用户数量开始呈现快速增长的局面。最早推出3G商用业务的NTTDoCoMo近期宣布,在距离突破200万用户仅仅两个月的时间内,他们的3G用户总数就增长至300万大关。5月中下旬,和记黄埔表示,在过去两个月中,3G用户数出现了快速增加,目前在全球范围内已经达到了173万。截至2004年1月1日,全球使用cdma2000(包括CDMA1X)系列和WCDMA标准制式的3G用户数已经达到了7300万。

从全球来看,3G商用在部分地区已取得了初步成功。

第四,我国3G处在黎明的前夕。我国对3G一直采取积极稳健的态度,目前,我国正在进行第二阶段的网络技术试验,或称外场测试。自今年3月起,开始启动WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA的测试工作,由6大运营商分别在北京、上海、广州三地进行。测试的重点包括:3G网络覆盖、容量等性能试验;不同3G技术之间、3G和2G技术之间的干扰、共存;各种3G业务及业务兼容性试验;3G终端和系统之间互操作试验;3G和2G之间的互操作试验。

预计此阶段试验将在今年10月份完成,试验将对我国对3G的决策工作起到重要的参考作用。由于此次试验由运营商参与,且属于网络试验。因此,预计若此次试验结果令人满意的话,我国的3G牌照发放工作有可能顺势展开。

趋势分析3G一波三折,曾经有一段时间,人们对3G的前途失去了信心,并在今天留下了心理阴影。对3G问题,我国应如何把握呢?笔者认为,目前,3G已处在商用的爆发阶段,由于3G技术和产品的成熟,3G的商用已不容置疑地摆在了我们面前。欧美等国运营商加紧部署3G网络以及日韩等国3G用户的快速增长,表明3G已经成为全球移动通信领域新的成长点,我国需要当机立断,尽快开展3G牌照的发放工作和商用部署工作。这样才不至于坐失机遇,在本来领先的移动网络建设中落后。同时,3G也为国内的电信制造商提供了绝佳的机遇,这也是我国移动通信产业的一次发展良机。

应该说,目前3G还存在一些问题,主要表现在市场还处在启蒙阶段,杀手级的业务还没有呈现,终端还不够多。在我国,政府将考虑对市场竞争度的把握,涉及3G网络发放几张牌照的问题,同时,还将考虑设备国产化问题。这些问题已经属于次要矛盾,目前最重要的是要选择恰当时机尽快推动3G网络平台的建设,这才是解决以上矛盾的关键环节和引导环节。

这主要是因为我国3G网络建设不同于西方发达国家,我国移动话音用户市场还有很大的成长空间,这就能够避免出现因为发展初期新应用新业务不足无法支撑网络生存的状况。同时,我国有迫切需要进入移动市场的“新”运营商,中国电信和中国网通如果被允许经营移动通信业务,其网络建设必然会选择3G,这从中远期的网络成本上要远远低于2G技术。此外,尽快发放3G牌照,对解决现有的小灵通(PHS)的矛盾,也有重要的战略意义。目前,日本都已经弃PHS而转攻3G,其目的十分明显,即要纠正自己早期大上带有强烈本土化特征的PHS导致失去移动领域国际领先地位的失误,重新用全球性的先进技术武装自己的移动通信产业,实现在该领域的战略性崛起。如果我国反其道而行之,将是不明智的,这关键还是政府的决策引导问题,而不能抱怨运营商。总之,3G不是一蹴而就的,如果迟迟不进行网络的建设,其他的矛盾将继续积聚,难以得到根本性的解决。

2.3.5GHz宽带固定无线接入的推广应用

3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术。今年4月份,第三批3.5GHz宽带固定无线接入频率评选(招标)工作在我国进行,使MMDS技术在我国的应用进一步扩大,这也使3.5GHz固定无线接入技术成为今年业界的热点之一。

在此次评选(招标)工作中,中国电信、中国网通、中国移动、中国联通、中国铁通五大运营商分别获得河北、山西、内蒙古等27个省(区)的3.5GHz频段2×30MHz频率使用权,并将获准经营相应电信业务。加上此前的两次3.5GHz频率使用权分配,我国3.5GHz频段已在绝大部分地区分配完毕。这表明,我国的3.5GHz宽带固定无线接入进入了规模商用。

前一段时间,无线电管理局副局长刘岩率领由无线电管理局、电信管理局、电信研究院共同组成的调研组,对第二批3.5GHz中标企业的工作情况进行了调研。通过调研发现,在第二批中标的9家企业中有7家建设开通了网络,这7家企业在一半以上的中标城市建设了自己的网络。目前运营商倾向于提供的业务包括:语音接入业务(本地和IP电话),数据专线业务,Internet接入业务等。调研中还发现,如果将3.5GHz网络作为单一网络来经营,盈利困难比较大,特别是对于大型企业。调研中,运营企业对进一步获得3.5GHz频率资源表现出了很大热情。

趋势分析宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。因此,对于宽带固定无线接入技术,我们应该回归理性的认识。它具有自身的优势,但也有其固有的缺陷,因此在应用中要实事求是。

就目前重点推广的3.5GHz技术来看,运营商的经营经验表明,若单独把MMDS技术作为一个独立网络来运作,由于其技术、用户规模和频率带宽的限制,较难实现盈利。因此,我们应该进一步放宽眼光,把它推广至更大的应用领域。比如可以考虑像现在某些运营商所采用的,将之作为移动基站的回路。

对于3.5GHzMMDS技术,我们一方面要积极推动其综合业务的应用,比如数据增值业务的开发和经营。同时也要从全局的角度考虑,使之成为移动通信网络的有效补充手段。这样才能充分发挥3.5GHz频段的效率。未来,随着3G技术的商用,3.5GHz将有望成为移动网络重要的接入补充手段,并对3G网络的搭建起到支撑作用。

3.沸沸扬扬的WLAN标准之争

无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。作为近年来的一项新技术,WLAN在欧美等国快速发展,在我国近两年也得到了几大运营商的追捧。而自去年开始的WAPI标准之争,吸引了全球的关注目光。

2003年5月12日,由中国宽带无线IP标准工作组负责起草的无线局域网两项国家标准(即WAPI标准),由国家信息产业部报送国家标准化管理委员会正式颁布。2003年12月1日,国家认证认可监督管理委员会2003年第113号公告,宣布对无线局域网产品实施强制性产品认证,要求所有产品都要加载我国拥有自主知识产权的安全保密协议WAPI,从2004年6月1日起,不符合WAPI标准的无线局域网产品不得出厂、进口、销售或者在其他经营活动中使用。但2004年4月22日,国务院副总理吴仪表示中国已经同意美方提出的要求,不在2004年6月1日最后期限到来之时强制实施WAPI标准。2004年4月29日,国家质检总局、认监委、国标委联合了2004年第44号公告。公告强调:WAPI标准实施时间只是推迟,并没有取消,也没有取消标准的强制性属性。

笔者认为,之所以出现WAPI标准之争,除了国家出于自身信息安全的考虑外,我国无线通信设备厂商希望成长壮大,占领新兴技术市场的渴望也是重要因素。但该标准的无限期推迟,也暴露出一些问题。那就是,我国的无线技术的核心能力,与国际水平相比还有一定差距,还难以撼动国际主流的技术集团。同时,我国通信技术标准的制订策略,还存在封闭性的问题,这也是其受到国际社会普遍攻击的重要原因。当然,WAPI标准的推迟执行,也是出于更大的国家利益的考虑。

趋势分析WAPI标准之争,表明WLAN技术在全球的重要战略地位。其战略意义不只在于网络的部署、用户的发展、业务的经营范畴,更在于其对IT通信产品领域的巨大拉动力量,特别是对计算机芯片的突出贡献。因此,我国应该积极推进WLAN核心技术的研究工作,这不仅涉及通信产业,而且涉及IT领域的巨大利益。

抛开WAPI标准之争,我们如何把握WLAN技术的发展趋势呢?应该说,WLAN在我国目前的工作,陷入了低潮阶段。这主要是受制于WLAN技术自身的限制,比如其漫游性、安全性、如何计费等等,还没有得到妥善的解决。另外,高端商业用户的不足,使网络建设的投资收益比较低,因此也影响了运营商的积极性。未来,随着技术的进一步成熟,WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。3G网络商用后,WLAN将成为弥补3G固定区域高速覆盖的不足。总体来看,WLAN具有很强的生命力,但其在运营领域的发展速度估计会低于过去的预期。

4.宽带无线技术新宠WiMAX

有资料显示,“WiMAX”已经成为近期互联网上搜索量最大的通信关键词,该项技术以其远覆盖和高带宽特性,成为无线业界的新宠。

WiMAX全称为WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess,即全球微波接入互操作系统,其技术标准为IEEE802.16。WiMAX也组织了自己的联盟。目前这个联盟已经发展了数十家会员,该联盟由Intel牵头,我国中兴通讯也名列其中。WiMAX的目标是促进IEEE802.16的应用。

WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。有专家认为,WiMAX的覆盖范围和传输速度将对3G构成威胁。在成本等各个方面的优势使得业内人士将WiMAX技术看作是一项打破产业格局的技术。

近期,英国电信(BT)、法国电信、Qwest通信公司、Reliance电信和XO通信加入了WiMAX论坛,目前WiMAX论坛已经拥有98个成员,运营商占25%。今年初,Intel也宣布,下半年开始将会在其生产的芯片中部分采用WiMAX标准。

趋势分析对于今天异常火热的WiMAX技术,我们该如何看待?它会成为3G技术的终结者吗?笔者认为,这种观点不尽正确。首先,从技术自身角度来看,WiMAX还不具备公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性。其次,WiMAX标准还不成熟,因此预计商用还需要至少两年以上的时间,规模普及还要五年左右的时间。其三,WiMAX的特点是高速的数据传输能力,但其还没有对实时话音业务的高效支持能力,这将限制其作为公众移动通信的应用。其四,WiMAX的产业规模以及技术和设备成熟性还远远难以和3G相抗衡,其推广期也将滞后于已经开始启动的3G技术。其五,WiMAX技术有可能受到传统移动通信运营商或制造商的抵制,从而限制其发展。

对于WiMAX技术,笔者认为它具有巨大的潜力,但尚处在襁褓阶段,目前还难以对当前的全球无线通信格局产生重大的影响。由于3G的实施,WiMAX将可能成为未来3G网络的补充手段,在高速信息接入领域发挥其特性。但受其自身移动性和话音支持能力的限制,WiMAX不大可能杀死3G。

5.超宽带无线接入技术UWB

无线技术领域的活跃除表现在新技术不断涌现外,还表现在其传输能力的不断拓展。近两年,一项超高速的无线接入技术受到了大家的关注,那就是UWB。

UWB是一种时域通信技术,它采用超短周期脉冲进行调制,把信号直接按照0或1发送出去,而不使用载波,这与此前的无线通信截然不同。脉冲调制产生的信号为超宽带信号,谱密度极低,信号的中心频率在650MHz~5GHz之间,平均功率为亚毫瓦量级,抗干扰和多径的能力强,具有多个可利用信道。与CDMA系统相比,时域通信系统结构简单,成本相对较低。UWB技术具有高速率、低成本、低功耗的显著特性。

UWB最引人注目的特点是具有很高的数据传输速率。XtremeSpectrum公司预测,他们即将开发出的产品具有在10米内传输约100Mbps的能力,Intel则把目标定在了500Mbps。

趋势分析对于UWB技术,我们应该这样看待,它以其独特的速率锋芒以及特殊的应用范围,也将在无线通信领域占据一席之地。由于其高速、窄覆盖的特点,它很适合组建家庭的高速信息网络。它对蓝牙技术具有一定的冲击,但对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大,甚至可以成为其良好的能力补充。

三、走势把握:接入多元网络一体综合布局代表方向

以上,就当前无线通信领域的热点和焦点问题进行了叙述和讨论。那么,我们该如何把握中期未来无线领域的发展趋势呢?

首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。

其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。

其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。

其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。

其五,未来的无线通信网络应该是怎样的呢?专家认为,未来的无线通信网络将是一个综合的一体化的解决方案。各种无线技术都将在这个一体化的网络中发挥自己的作用,找到自己的天地。从大范围公众移动通信来看,3G或超3G技术将是主导,从而形成对全球的广泛无缝覆盖;而WLAN、WiMAX、UWB等宽带接入技术,将因其自己不同的技术特点,在不同覆盖范围或应用区域内,与公众移动通信网络形成有效互补。

其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。

篇4

0引言

党的十六届五中全会提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,这是推进全面建设小康社会和现代化进程的一项重要战略举措。国家电网公司适时召开了“新农村、新电力、新服务”工作会议,制定了《国家电网公司服务社会主义新农村建设工作的指导意见》,用以指导和推动服务社会主义新农村建设工作。目前,我国农电系统面临着重大的发展机遇和挑战,要求我们对农电系统的现实状况和发展目标及任务做出充分的分析与判断,才能为社会主义新农村建设提供优质、高效的服务。本文主要对我国农电系统的技术发展现状、存在问题,以及今后各方面技术的发展方向进行了一些探讨。

1农电系统发展现状分析

1.1“两改一同价”与“十五”建设取得的成绩

实施“两改一同价”以来,农村电网建设大大加强,有力地推动了农村经济的发展,农村用电量占全社会用电量的比例逐年提升。农村电气化事业的发展,对扩大内需,推动国民经济增长,促进农村产业结构调整,起到了积极的推动作用。“两改一同价”的实施,从根本上解决了长期以来制约农村经济社会发展和农民生活质量提高的农村电价过高问题,带动了相关产业发展,发挥了重大而深远的作用。归纳起来,经过实施“两改一同价”与“十五”期间的建设,农电系统取得的成绩集中体现在如下几个方面:

(1)农村电网更加坚强。通过农电系统科技规划和农村电网建设与改造工程的实施,改善了农电系统布局,提高了电网的供电能力和自动化水平,降低了电网损耗,很大程度上改变了农村电网结构不尽合理,网架薄弱,多数县级电网为单电源供电,中低压线路供电半径过长的不合理局面。农电系统的供电能力、安全性、可靠性及电能质量水平都获得了较大幅度的提高。

(2)电网装备水平和科技含量明显提高。农电系统大力推广新技术、新设备、新材料、新工艺,取得了显著效果。节能型配电变压器占有率达95.5%以上,35kV及以上电压等级有载调压主变压器占有率达到60%以上;实现开关无油化的35kV及以上变电所占有率达到58.8%;微机保护和综合自动化装置占有率达90%以上,无人值班的35kV及以上变电所占有率达49.5%;35kV及以上小型化变电所占有率达25.6%;推广使用了782个35kV箱式变电所;非晶合金配电变压器和调容配电变压器得到了应用;基本淘汰了高耗能配电变压器、过励磁变压器、铝线圈变压器、多油开关、阀型避雷器、电磁型保护装置。

(3)通信技术、自动化技术、计算机和网络技术得到广泛应用。随着通信技术和自动化技术的发展,县级调度自动化技术和配网自动化技术得到了快速普及和发展。“十五”期末,农电系统613个县级调度自动化系统已经建设完成,其中通过实用化验收的县级调度自动化系统达538个;完成配网自动化系统建设26个;完成调配合一自动化系统建设25个。

(4)现代化管理水平得到显著提升。技术比较成熟的财务管理系统、用电营销管理系统、线损理论计算系统、95598客户服务系统、办公自动化系统等得到了广泛使用;生产管理系统、负荷预测系统、远程集中抄表系统、远程视频会议系统得到了应用。“十五”期末有970个县实现了办公自动化,有666个县建立了生产管理MIS系统,有540个县实现了负荷控制和需求侧管理,有1270个县开通了95598客户服务系统。

(5)农电系统线损率、供电可靠率和电压合格率指标逐年改善。通过大规模的农电系统建设与改造,不断采取技术降损和管理降损措施,农电系统线损率指标得到不断地改善。农电系统的电压合格率和供电可靠率的调控手段和能力得到不断加强和提高,变电所内电容器补偿容量占主变压器容量的比例达到15.2%;安全性评价、带电作业和状态检修技术得到推广应用,各类电压监测仪及供电可靠性管理软件得到推广普及,电压合格率和供电可靠率水平得到不断提高,“十五”期末农电系统客户端电压合格率达到95%;供电可靠率RS1达到了99.2%,RS3达到了99.6%。

(6)农电系统科技人才队伍得到发展。通过不断加强农电系统科技人才队伍建设,农电系统科技人才的数量和质量水平都有了不同程度的提高,“十五”期末农电系统专业技术人员占农电系统总人数的比例达到27.47%,比“九五”期末提高6.19个百分点。

1.2存在问题

同时,农电系统的科技进步与发展也面临着一些问题,集中表现在如下几个方面。

(1)农网科技发展的长效投资机制没有形成,限制了农网科技工作的可持续发展。由于农电事业在社会发展、电力事业中的特殊性,世界各国都给予了特殊的政策倾斜和扶持,但在我国还缺乏在政策上的持续支持和健全的机制体制保障。农网改造工程结束后,由于没有持续的资金投入,农电企业缺乏自我积累发展的机制,建设改造资金短缺。

(2)农网科技进步管理体系和激励机制还不够健全和完善,农网系统、科研机构、生产企业等各方面的积极性和优势没能得到充分的调动,针对农网系统生产运行和建设运营中存在的热点、难点问题进行的研究开发项目较少,一些难点问题不能得到及时解决。

(3)现有的农网科技队伍,还不能满足农网科研开发、推广应用新产品、新技术的要求。由于农网的行业特点,其对科技人员的数量和专业面要求都很宽广,科技队伍建设已成为制约农电技术进步的主要因素。

(4)农村电网相关技术标准、工作标准、管理标准不够健全。淘汰、制定、修改农电相关标准的工作任务相当大,目前投入的人力、物力与实际需要差距较大。

(5)农村电网信息化建设没有统一的规划和规约,重复开发、孤岛运行,造成资源浪费。

(6)安全生产和农村安全用电缺乏先进有效的控制手段。农网安全管理基础不牢固,人员设备管理需进一步加强;由于农村电网改造不彻底,加之农村用电点多线长面广,设施安全可靠性较城网差距较大;农网改造后,农村电力资产维护界限不够明晰,属用户产权的用电设施安全可靠性不高,加大了企业的工作量和工作难度,也引发出一系列延伸服务带来的安全责任和服务责任;窃电、外力破坏和盗窃电力设施等违法案件屡禁不止,造成企业经济损失的同时严重威胁着电网安全。

(7)农电服务水平需要进一步提升。随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,对农村用电安全、质量、可靠性要求越来越高。农村用电服务的方便性、规范性都还有差距。现代化技术手段在农电服务中的作用还远没有发挥出来。

2农电科技发展的基本方向

《国家电网公司农网“十一五”科技发展规划纲要》围绕国家电网公司“一强三优”的战略发展目标、“三抓一创”工作思路与农网可持续发展的原则,密切结合“县供电企业创一流”及“同业对标”工作安排,明确提出了以切实提高农网在电网建设、供电质量、节能降损、自动化与信息化建设、“四新”技术应用、企业管理、优质服务等方面的科技发展目标。

该规划纲要将大力推行“科技兴电”战略,贯彻国家科技政策,加大农网科技投入;坚持统一规划,统一标准,实现资源优化配置,避免低水平重复开发和建设;坚持安全可靠、技术先进、经济实用、因地制宜、符合国情;坚持长远目标和近期需求相结合,突出重点,循序渐进;坚持自主研发与引进吸收相结合,建立和完善自主创新机制,积极推广成熟适用的“四新”技术;坚持降损节能、保护环境、节省耕地,促进节约型社会的建设,实现社会效益和经济效益的共同提高;坚持“以人为本”,服务“三农”,注重人才培养,不断提高农网供电能力和供电质量,作为未来农电系统科技发展的基本原则,明确了农电系统科技发展方向和任务。

2.1电网建设

电网建设方面重点研究与推广的内容主要包括:

(1)研究适合于不同地域、不同经济发展水平,符合农村经济和用电负荷发展特点,在电压等级组合、变电所布局、供电范围、变压器容量配置和网络接线等方面进行充分优化论证的农网建设方案。

(2)研究适合农网负荷变化特点的主、配变容量选择和变压器负载率、主干线电流密度、供电半径的合理配置方案。

(3)研究建立农网中低压配电网络指标评价体系。

(4)完善基于地理信息系统开发的农村电网规划软件和管理系统。

(5)推广应用农网10kV及以下工程和35~110kV(66

kV)变电所典型设计;推广应用10~110kV(66kV)组合式箱式变电所。

(6)推广使用变电所户外组合电器、小型化的一次电气设备;研究开发35kV以上电压等级和10kV大容量调容变压器;推广使用S11型及以上的节能型变压器,积极推广应用非晶合金铁心配电变压器;推广应用外露带电体绝缘化的配电变压器;积极推广使用配电变压器用新型熔断器和金属氧化物避雷器;推广应用复合绝缘材料制造的电气设备和线路绝缘子。

(7)制定集保护、控制、计量、无功补偿、防雷等功能于一体的多功能配电柜选用标准。

2.2自动化建设

自动化建设方面重点研究与推广的主要内容包括:

(1)研究适合于农网特点的运行可靠、维护方便、功能完备的配网自动化系统方案,特别是FTU模式馈线自动化系统。积极开展农网配电自动化系统工程的应用试点,在城区、重要城镇、工业园区等区域努力实现配网自动化的馈线自动化(DA)功能,努力实施配网自动化系统的配电网监控功能和就地控制功能,因地制宜扩展管理和地理信息系统(GIS)功能。

(2)积极推广使用最新的计算机操作系统、数据库技术、图形技术、网络通信技术、多媒体等技术。依据《国家电网公司农村电网自动化及通信系统建设技术导则》的大、中、小型调度自动化系统建设模式,建设完成600个实现SCADA功能的小型县级调度自动化系统;建设完成400个实现SCADA功能、电网应用分析(PAS)等功能的中型县级调度自动化系统;建设完成200个实现SCADA功能、电网应用分析(PAS)、电能量计量、配网自动化等功能的大型县级调度自动化系统。

(3)积极采用计算机系统安全防护措施,保证县级调度自动化系统、配网自动化系统运行安全。

(4)推广应用变电所遥视系统,有效解决变电所现场可视化及环境监控问题。

(5)积极探索农村电网经济适用的通信技术,重点解决农村电网偏远变电所、配网自动化、低压集中抄表中的通信问题。在自动化系统推广公共通信网络的应用模式,完善公共通信网络在自动化系统应用中的安全技术措施。

2.3信息化建设

信息化建设方面重点研究与推广的主要内容包括:①研究企业管理的数据信息流,建立统一的数据规范,消除信息孤岛,实现数据资源共享。②深入研究网络、信息技术在农网管理中的应用,制定农网管理综合信息系统规范和实用化标准。③积极应用国内外成熟的信息安全技术及产品,做好农村电力信息安全工作。

2.4安全生产管理

安全生产管理方面重点研究与推广的主要内容包括:

(1)推广应用供电可靠性评估技术。建立适应本地区的输配电网、中低压用户的可靠性统计管理及决策专家系统,对电网运行数据进行综合分析,对设备的运行状态和寿命进行评估,实现可靠性目标管理。

(2)研究推广以状态检修为特征的设备优化检修、主设备监控和诊断技术,开发适应农网的事故诊断装置。推广应用先进实用的在线监测技术和设备,有效地对设备进行在线监督、分析和诊断,实现设备的优化检修,提高设备运行管理水平和供电可靠性。

(3)推广应用高电压等级带电作业技术和带电作业设备,努力提高中压用户的供电可靠性。

(4)推广应用降损节能新技术;研究开发新型节能技术和设备及配电网络线损在线计算软件,有效降低电能损失;推广农村电网电压和无功综合调控方法,推广应用自动无功静态补偿和动态补偿新技术,采用电压无功的综合调控方法,实现无功电源和无功补偿最优化,实现农网无功分层、分区、就地平衡,进一步降低线损,节约能源。

(5)研究推广先进实用的电能质量控制技术。建立电能质量实时监测及监督管理体系,开展电网谐波污染的预防、测量和分析工作,积极采用改善电能质量的抑制干扰和降低电能污染的控制措施。

(6)开展电网故障、负荷控制、运行方式、运行状态、经济运行和环保状况等方面的分析研究工作。

(7)采用先进的安全生产管理技术和管理手段,开展安全性评价和标准化作业工作,应用“两票”管理系统和安全违章预控系统,有效地预防人身和设备事故的发生。

(8)研究推广中低压配电网防人身触电的技术措施。

(9)研究推广农网电力设施防外力破坏和防盗窃的技术措施。

2.5营销管理和服务

营销管理和优质服务方面重点研究与推广的主要内容包括:①制定营销信息管理规范;完善营销信息管理系统、95598客户服务信息管理系统、供电所规范化管理系统等数据整合平台。②按照统一规划的原则,建设具备电能计量、电费回收、业扩报装、决策分析等综合功能的电力营销信息管理系统。③全面推广具备用户咨询、查询、事故报修、投诉举报、停电预报、业扩报装等功能的95598客户服务系统,实现农网服务的信息化和社会化。④研究开发用电需求侧管理系统,对受电容量在315

kVA及以上的用户加装负控装置,逐步实现农网重要负荷的有效监控。⑤有条件的地区逐步推广使用远程(集中)抄表系统。⑥研究开发农网系统的电子商务应用系统。着重解决与银行、农村信用社、邮电、电信等联网后的电费代交以及网上业扩报装等问题。

2.6科技人才队伍建设

科技人才队伍建设方面重点研究的内容主要包括:①制定农网科技人才发展规划。②加强在职人员的继续教育,制定培训计划,利用现代化的培训手段,加强对员工的培训,不断提高职工队伍的科技素质。③提供优惠的用人条件,建立人才激励和保障机制,为推进农网的科技进步创造良好的环境。努力培养一批管理人才、专业技术人才、高级技能人才和既懂技术又懂经营的复合型人才队伍。④在国家电网公司、各网、省市公司建立农网科技人才专家库。

为确保农电系统科技发展目标的实现,贯彻科技工作“有效投入、投入有效”的基本原则,未来农电系统将在7个方面陆续推出相关政策和要求:建立科技创新和发展机制;加大农网科技投入;建立科技工作的激励机制;发挥典型示范作用,推动农网科技进步工作;加强技术标准化管理;加强国内外科技交流与合作;建立农网科技进步的服务体系。

3结语

建设社会主义新农村为农电事业发展带来了新的机遇,也提出了更高的要求。对照新农村“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设标准,当前的农村电气化技术还处在较低的水平。鉴于农电系统的特殊性,农电科技发展必然受到越来越高的重视,农电科技进步需要更多的关注和推动。

4参考文献

[1]国家电网公司农电管理与发展情况的调研报告,国家电网公司“新农村、新电力、新服务”工作会议文件,2006年3月.

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