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中國工程院院士李立浧理想中的“透明電網”是何方神圣?

2018-09-11

  “我的理想是未來用三到五年的時間實現‘透明電網’,且在南方電網公司已經提出設立一個10億的自行研發計劃?!?月7日,在“2018鹽城綠色智慧能源大會”上,中國工程院院士李立浧興奮地談到。

  在李立浧看來,透明電網的概念就是信息技術、計算機技術、數據通信技術、傳感器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智能、互聯網等有效的綜合運用于電力系統

  事實上,李立浧透明電網的想法是受到了兩件事情的啟發。

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  首先,以色列農業運用了大量的信息技術、計算機技術、數據通信技術、傳感器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智能等。李立浧說:“以色列是科學家在種田,而中國是農民在種田。現在電網管理水平是怎樣的呢?未來電網要體現科學家來管理,也應運用到上述的一系列技術?!?/p>

  此外,交通系統的路況可以清晰透明地展現在網絡上;可以規劃行車路線,隨時做出調整。電力系統的狀態為什么不能隨時展現?電力系統同樣需要狀態透明,如何讓電力系統透明呢?

  而透明電網的要素則有:小微智能傳感器、智能設備和設備智能化、智能二次系統、強大的軟件平臺、大數據平臺和小微能量獲取的自由化等。

  除了傳統的智能設備、大數據之外,小微智能傳感器是李立浧院士提及最多的方面。據了解,小微智能傳感器在技術要求方面有八個特點,分別是:

  不用電池、雜散能源收集器供電;

  特低功率、不超過0.1微瓦;

  無線傳輸的雙向通信功能;

  自我學習能力、方便地修改定值或刪除數據;

  地址的唯一性;

  便于安裝、一貼即用;

  抗干擾;

  自我學習能力。

  ▼幾種主要傳感器特點

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  李立浧所說的小微智能傳感器也就是巨磁阻傳感器GMR。1988年法國Paris-Sud大學的AlbertFert和德國尤里希研究中心的PeterGrunberg分別獨立發現巨磁阻效應,兩人共享2007年諾貝爾物理學獎。

  但是,作為透明電網最重要的單元,小微智能傳感器目前仍然有一些困難需要解決。

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  李立浧指出:

  “電壓是目前比較難測量的數據,我們正在和葡萄牙的一家機構進行合作。一旦電壓測量的問題解決了,電流、頻率、相位便很容易的獲得,如果電網四個最為重要的數據就都得到了測量,然后加上強大的軟件系統,整個電網將真正實現透明?!?/p>

  除了需要攻關的電壓測量,小微智能傳感器的功率仍然較大,目前實驗可以達到的功率為1毫瓦,距離0.1微瓦仍然有很大的差距,也就是說還需要電池的能源支撐。

  在記者看來,透明電網的概念或是智能電網的極致體現,尤其是在傳感器方面,小微智能傳感器不需補充能源,可以自己實現能量的補給,如果最終實現突破,必將是一場顛覆性的革命。


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