時(shí)間:2024-01-27 16:31:15
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關(guān)鍵詞: 智能電網(wǎng);發(fā)展;經(jīng)濟(jì)效益
0 前言
智能電網(wǎng)是一個(gè)集能源資源開發(fā)、輸送、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換(發(fā)電)、輸電、配電、供電、售電、服務(wù)以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設(shè)備和其他用能設(shè)施于一體的綜合數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過該系統(tǒng)的智能化控制可實(shí)現(xiàn)精確供能、對(duì)應(yīng)供能、互助供能和互補(bǔ)供能,將能源利用效率和能源供應(yīng)安全提高到全新的水平。我國在最近5年才開始智能電網(wǎng)的研究,智能電網(wǎng)將成為我國電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)新趨勢。
1 智能電網(wǎng)的特征
智能電網(wǎng)主要特征為:堅(jiān)強(qiáng)、自愈、兼容、互動(dòng)、安全、經(jīng)濟(jì)、清潔、高效、集成、優(yōu)化等。智能電網(wǎng)功能包括:互動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)智能傳輸數(shù)據(jù),實(shí)行動(dòng)態(tài)浮動(dòng)電價(jià)制度,有效減少家庭、辦公室和工廠電力消耗;自愈利用傳感器對(duì)發(fā)、輸、配、用電等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合,對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線評(píng)估,預(yù)防、發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患,通過全系統(tǒng)電源互助和需求響應(yīng)解決供電安全,減少能量損耗,提高供電節(jié)能效率,改善供電質(zhì)量;優(yōu)化對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控,延長資產(chǎn)使用壽命,避免電力供應(yīng)中斷事件的發(fā)生,削峰填谷,平衡電力供需,提高終端響應(yīng)能力,達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理;兼容容納風(fēng)電等新能源大規(guī)模接入電網(wǎng),通過供需互動(dòng)解決分布式能源及可再生能源和資源綜合利用設(shè)施的電力并網(wǎng),實(shí)現(xiàn)分布式能源管理,支持分布式發(fā)電和插電式電動(dòng)汽車即插即用;集成智能電表可以作為互聯(lián)網(wǎng)路由器,推動(dòng)電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ),進(jìn)行通信、寬帶業(yè)務(wù)或轉(zhuǎn)播電視信號(hào),實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動(dòng)化與電力市場管理業(yè)務(wù)的集成,形成全面輔助決策支持體系。
2 國外智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢
目前,歐美日等世界發(fā)達(dá)國家正在啟動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)。由于各國國情不同,所處的發(fā)展階段及資源分布不同,因而各國的智能電網(wǎng)在內(nèi)涵、建設(shè)重點(diǎn)、發(fā)展方向等方面有著各自的特點(diǎn)。
美國的智能電網(wǎng)是以可再生能源為基礎(chǔ),可實(shí)現(xiàn)美國發(fā)電、輸電、配電和用電體系的優(yōu)化管理。通過統(tǒng)一智能電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)美國電網(wǎng)的智能化,并解決分布式能源體系的需要,以長短途、高低壓的智能網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)客戶電源,營建新的輸電電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)可再生能源的優(yōu)化輸配和平衡,提高電網(wǎng)的可靠性和清潔性,實(shí)現(xiàn)美國電網(wǎng)整體的電力優(yōu)化調(diào)度、監(jiān)測、控制和管理,同時(shí)解決太陽能、氫能、水電能和車輛電能存儲(chǔ)以及電池系統(tǒng)向電網(wǎng)回售富裕電能等。
歐洲智能電網(wǎng)主要基于分布式能源系統(tǒng)和可再生能源的集成大規(guī)模利用,將廣域電力輸送網(wǎng)絡(luò)與智能電網(wǎng)結(jié)合起來的廣域,智能網(wǎng)絡(luò)未來的歐洲能源系統(tǒng),滿足風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源快速發(fā)展的需要。歐洲各國的智能電網(wǎng)建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)是將可再生能源發(fā)電并入電網(wǎng),在未來10年內(nèi)建立一套橫貫歐洲大陸的高壓直流電網(wǎng),法國、西班牙、德國和英國預(yù)計(jì)在未來10年內(nèi)完成先進(jìn)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施部署,到2020年,可再生能源在歐盟能源供應(yīng)系統(tǒng)中的比例將達(dá)到20%。
日本智能電網(wǎng)的重點(diǎn)是發(fā)展新能源發(fā)電等分布式電源。日本根據(jù)自身國情,主要圍繞大規(guī)模開發(fā)太陽能等新能源,確保電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定。日本智能電網(wǎng)與歐美不同,主要是利用家庭進(jìn)行太陽能發(fā)電。2020年前日本智能電表需求量約5000萬部,太陽能發(fā)電達(dá)2800萬kW·h。
3 我國智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢
我國智能電網(wǎng)的計(jì)劃2010年初步建成電網(wǎng)高級(jí)調(diào)度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng),2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。2009年初,國家電網(wǎng)公司啟動(dòng)了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)體系研究報(bào)告”、“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)綜合研究報(bào)告”和“智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究框架”等重要課題的研究。我國的智能電網(wǎng)應(yīng)涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個(gè)環(huán)節(jié),是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。智能電網(wǎng)首先應(yīng)該是堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng),能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置,保障安全可靠的電力供應(yīng)。智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)手段有三步,一是數(shù)字化程度更高,有更多的傳感器連接很多的資產(chǎn)和很多的設(shè)備以進(jìn)行需求的采集;二是在共同的信息模式的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)的整合體系和收集體系,目標(biāo)是整合各系統(tǒng)中的數(shù)據(jù);三是分析數(shù)據(jù)以優(yōu)化運(yùn)行和管理。比如現(xiàn)在的電表只是達(dá)到能自動(dòng)的讀取,如果將這種電表變成雙方的、互動(dòng)的交流,就能夠?qū)π枨蠛凸?yīng)有一個(gè)更好的平衡。在電力供應(yīng)的高峰期,實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)顯示超過供給的時(shí)候提高電價(jià),或者在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度,從而克服有的地方?jīng)]電用有的地方電過?,F(xiàn)象。
我國與歐美等發(fā)達(dá)國家不同,國外智能電網(wǎng)研究更多地關(guān)注配電領(lǐng)域,而我們的首要任務(wù)是滿足不斷增長的電能需求,需要更多地關(guān)注智能輸電網(wǎng)領(lǐng)域,結(jié)合特高壓電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展,提升駕馭大電網(wǎng)安全運(yùn)行的能力,保證電網(wǎng)的安全可靠和穩(wěn)定運(yùn)行。應(yīng)該統(tǒng)籌輸電網(wǎng)發(fā)展和配電網(wǎng)信息化建設(shè)等工作。發(fā)展智能電網(wǎng)是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)性工程,需要有相應(yīng)的政策法規(guī)密切配合,還必須兼顧與現(xiàn)有系統(tǒng)的集成。
4 總結(jié)
建設(shè)智能電網(wǎng)是貴州電網(wǎng)公司的發(fā)展的趨勢,是解決安全和服務(wù)等方面的問題,推動(dòng)電網(wǎng)企業(yè)科學(xué)發(fā)展的實(shí)際需要,貴州電網(wǎng)將加快推動(dòng)技術(shù)升級(jí)和滾里模式,走一條符合貴州經(jīng)濟(jì)發(fā)展和貴州電網(wǎng)實(shí)際情況的智能電網(wǎng)發(fā)展之路。
參考文獻(xiàn):
[1]謝開、劉永奇、朱治中等,面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國電力,2008,41(6):19-22.
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關(guān)鍵詞 智能電網(wǎng);研究進(jìn)展;發(fā)展趨勢
中圖分類號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)100-0116-02
隨著我國電力形勢的日益緊張,人們對(duì)電力資源的需求日益高漲。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化運(yùn)作,提高電力資源的利用效率就成了當(dāng)前我國電力企業(yè)的必然選擇。隨著信息技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,智能電網(wǎng)的概念呼之欲出,智能電網(wǎng)是一種全新的電力運(yùn)行模式。智能電網(wǎng)能夠有效提升工作效率,對(duì)于節(jié)省電力資源,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化運(yùn)作具有重要意義。
1 智能電網(wǎng)概述
智能電網(wǎng)是建立在集成的通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的,它主要是通過利用傳感器,測量技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全,可靠,高效運(yùn)行的。智能電網(wǎng)本身具有能耗少,安全性高,穩(wěn)定性強(qiáng),電力資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)。智能電網(wǎng)是電力技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,因而也可以稱之為第二代電網(wǎng)。
智能電網(wǎng)本身有它獨(dú)特的特點(diǎn),在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中,智能電網(wǎng)具有交互,協(xié)調(diào),高效,安全,集成等特點(diǎn)。在這幾個(gè)特點(diǎn)中最為典型的就是集成性。集成性主要指的是智能電網(wǎng)融合了能量管理,配電管理,控制維護(hù)和遠(yuǎn)程監(jiān)視等信息系統(tǒng)。智能電網(wǎng)實(shí)際上就是多種信息系統(tǒng)的集合。智能電網(wǎng)的高效性主要指的是它能夠優(yōu)化資產(chǎn),實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的合理利用。智能電網(wǎng)通過引入先進(jìn)的信息和監(jiān)控技術(shù),有效提高了資產(chǎn)利用效率,降低了維護(hù)成本,最終實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)的優(yōu)化。智能電網(wǎng)的交互性主要指的是智能電網(wǎng)與用戶設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)有效溝通。在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中通過與用戶設(shè)備的有效交互,有助于電力用戶發(fā)揮其積極作用。這對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行也具有重要意義。
2智能電網(wǎng)研究進(jìn)展
當(dāng)前國內(nèi)外對(duì)于智能電網(wǎng)的研究取得了明顯進(jìn)展。智能電網(wǎng)雖然產(chǎn)生時(shí)短,但是研究進(jìn)展卻是相當(dāng)快的。當(dāng)前美國,澳大利亞,歐洲各個(gè)國家都相繼展開了對(duì)智能電網(wǎng)的研究。在這些國家中對(duì)智能電網(wǎng)的研究有明顯成果的就是美國和歐洲各個(gè)國家。在美國,對(duì)于智能電網(wǎng)的研究主要是以“自愈”能力為對(duì)象。自愈能力是智能電網(wǎng)的一個(gè)基本功能,當(dāng)前尚處于研究階段。歐洲各國對(duì)于智能電網(wǎng)的研究主要是從綠色環(huán)保,降低溫室氣體,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的角度來進(jìn)行考察的,在可再生能源利用,分布式能源等領(lǐng)域取得了明顯進(jìn)展。
美國的智能電網(wǎng)研究。當(dāng)前美國的智能電網(wǎng)研究主要集中在“自愈”能力。自愈能力是美國電力基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略防護(hù)系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的內(nèi)容,是智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要內(nèi)容,所謂自愈能力主要指的是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的功能。智能電網(wǎng)的自愈能力主要側(cè)重于在不需要或者很少人為干預(yù)的背景下,實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估自測,最終達(dá)到消除運(yùn)行障礙的目的。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中智能電網(wǎng)有著重要意義。當(dāng)前美國在輸電側(cè)和配用電領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。針對(duì)美國輸電側(cè)的研究主要是由電力獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行商PJM來負(fù)責(zé)。PJM公司對(duì)智能電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)主要是側(cè)重與電力市場的業(yè)務(wù)建設(shè)。
上文詳細(xì)分析了國外智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展,接下來就來詳細(xì)分析一下當(dāng)前我國國內(nèi)對(duì)于智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展。我國對(duì)智能電網(wǎng)的研究還處于起步階段,但是在近些年的研究中也取得了明顯進(jìn)展。經(jīng)過大量的研究與實(shí)踐,我國在輸電領(lǐng)域的研究已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平,而在配用電領(lǐng)域的研究也取得了不同程度的進(jìn)展。當(dāng)前我國國家電網(wǎng)公司加強(qiáng)了在特高壓輸電,大電網(wǎng)運(yùn)行控制,新型能源接入,數(shù)字化變電站,靈活交直流輸電,電網(wǎng)環(huán)保與節(jié)能等方面的研究。國家電網(wǎng)在電網(wǎng)頻率質(zhì)量控制技術(shù),穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)/穩(wěn)態(tài)三位一體控制技術(shù)等領(lǐng)域取得了明顯進(jìn)步。
3智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢
在了解了當(dāng)前國內(nèi)外智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展后,接下來就來詳細(xì)探討智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。我們針對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢的研究,不妨從智能電網(wǎng)的決策系統(tǒng)共,系統(tǒng)集成,監(jiān)控方式等角度來探討。
1)從智能電網(wǎng)的決策系統(tǒng)來看。在未來的智能電網(wǎng)中仿真決策系統(tǒng)將采用快速仿真決策技術(shù)??焖俜抡鏇Q策技術(shù)是基于事件響應(yīng)研究出來的,該技術(shù)與傳統(tǒng)的靜態(tài)安全分析系統(tǒng)相比有著顯著區(qū)別??焖俜抡鏇Q策系統(tǒng),它能夠通過為智能電網(wǎng)提供數(shù)學(xué)支持,從而來達(dá)到維護(hù)電網(wǎng)的安全,穩(wěn)定的目的。
未來的決策系統(tǒng)還有一個(gè)特點(diǎn),那就是它是基于知識(shí)共享系統(tǒng)形成的。在未來的智能電網(wǎng)中,電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的信息將以幾何級(jí)的數(shù)量增長,信息之間的關(guān)聯(lián)度也將越來越緊密。要想實(shí)現(xiàn)及時(shí)高效的決策就必須要綜合這些信息。廣域,多層次的知識(shí)資源共享系統(tǒng)的建立就顯得非常重要?;谥R(shí)的智能電網(wǎng)決策系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)資源的高效利用;
2)從系統(tǒng)集成的角度看。分布式系統(tǒng)集成是智能電網(wǎng)的重要特征,分布式系統(tǒng)集成主要包括分布式發(fā)電,分布式儲(chǔ)能,需求響應(yīng)等三部分。在未來的分布式發(fā)電系統(tǒng)中既可以接入配電系統(tǒng),也可以不接入。分布式發(fā)電機(jī)既可以與主網(wǎng)相連,同時(shí)也可以自行運(yùn)行。分布式發(fā)電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中對(duì)DG的接入是一個(gè)難點(diǎn),需要引起我們高度重視。需求響應(yīng),是分布式系統(tǒng)集成的一個(gè)重要因素。針對(duì)需求響應(yīng),在未來的發(fā)展中實(shí)現(xiàn)在正常,緊急與恢復(fù)狀態(tài)下的協(xié)調(diào)運(yùn)行將是一個(gè)重要趨勢。
3)從監(jiān)控方式的角度來進(jìn)行分析。當(dāng)前的監(jiān)視控制方式是一種由相互獨(dú)立的各部分組成的控制系統(tǒng)。這種方式雖然能夠滿足電網(wǎng)的基本要求,但是隨著電力形勢的日益復(fù)雜,這種技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)展的要求。在今后的發(fā)展過程中我們主要是要采用MAS形式的監(jiān)控系統(tǒng)。MAS監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的監(jiān)控方式相比更具有伸縮性,遺留系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)度也有所增強(qiáng)。當(dāng)前MAS系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域得到了深入研究,相信在今后的發(fā)展中MAS監(jiān)控方式將得到有效利用。
隨著電力形勢的日益緊張,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)時(shí)展的要求,電力管理模式亟待創(chuàng)新。智能電網(wǎng)是電力技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,智能電網(wǎng)技術(shù)融合了信息技術(shù),通信技術(shù)和電力技術(shù)等多種技術(shù)。當(dāng)前雖然對(duì)于智能電網(wǎng)的概念,各個(gè)國家還沒有統(tǒng)一的解釋,但是加強(qiáng)智能電網(wǎng)的研究,成為了世界各國的共識(shí)。本文詳細(xì)分析了國內(nèi)外智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展以及智能電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢。在今后的發(fā)展中我們必須要高度重視智能電網(wǎng)的建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
[1]謝開,劉永奇,朱治中等.面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國電力,2008(6).
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng) ,發(fā)展趨勢, 電網(wǎng)建設(shè)
Abstract: the current race for international after the financial crisis, the development of science and technology in the future the commanding heights of the economy, developed countries to speed up the general new energy and new materials, the information network technology, energy conservation and environmental protection, high and new technology industry and the development of new industries. Vigorously promote intelligent power grid construction become the new trend of development of the power grid
Keywords: intelligent power grid, development trend, power grid construction
中圖分類號(hào): V242.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
一.前言
智能電網(wǎng)基于物理電網(wǎng),以通信信息平臺(tái)為支撐,具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級(jí),是實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。建設(shè)智能電網(wǎng)需要電力行業(yè)加強(qiáng)成套軟、硬件裝備生產(chǎn)及綜合配套能力。在電網(wǎng)監(jiān)測控制、智能管理、雙向互動(dòng)、智能決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)和市場運(yùn)營等領(lǐng)域提供高層次配套服務(wù)。因此,建設(shè)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群,形成智能電網(wǎng)領(lǐng)域各企業(yè)生產(chǎn)力的相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展,對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)具有積極意義。智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集聚有利于形成以輸變電技術(shù)裝備為基礎(chǔ),信息化、智能化電力裝備為支撐,涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié),能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供高技術(shù)水平裝備支撐的產(chǎn)業(yè)群體。
目前國內(nèi)已逐漸形成了一些區(qū)域智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈雛形,產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展有利于經(jīng)濟(jì)要素的集約和優(yōu)化配置,有利于企業(yè)、行業(yè)間的相互協(xié)作、融合和提高,有利于資源的共享和循環(huán)利用,是推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合、實(shí)現(xiàn)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和合理布局、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的有效途徑。發(fā)展智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)各地實(shí)施新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,搶占新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn),具有積極作用.智能電網(wǎng)是指電網(wǎng)的智能化,是由眾多自動(dòng)化的輸電和配電體系構(gòu)成的電力系統(tǒng),它是建立在先進(jìn)的設(shè)備、先進(jìn)的控制技術(shù)以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)上,將現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、控制調(diào)度技術(shù)與電力網(wǎng)絡(luò)高度集成而形成的電網(wǎng)。
二.智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別:
傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統(tǒng),即是一個(gè)垂直的多級(jí)控制機(jī)制反應(yīng)遲緩,無法構(gòu)建實(shí)時(shí)、可配置、可重組的系統(tǒng)。系統(tǒng)的自愈、自恢復(fù)能力完全依賴于實(shí)體冗余;對(duì)客戶的服務(wù)簡單、信息單向;系統(tǒng)內(nèi)部存在多個(gè)信息孤島,缺乏信息共享,整個(gè)電網(wǎng)的智能化程度較低。而智能電網(wǎng)可及時(shí)獲取完整的電網(wǎng)信息,可極大地優(yōu)化電網(wǎng)全壽命周期管理體系,確保電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)技術(shù)、最佳可持續(xù)發(fā)展、最大經(jīng)濟(jì)效益,最優(yōu)環(huán)境保護(hù),從而優(yōu)化能源配置。提高能源綜合投資及利用利益。
三.智能電網(wǎng)的功能與特征
智能電網(wǎng)的功能和特征界定了它同傳統(tǒng)技術(shù)方案下電網(wǎng)的關(guān)鍵區(qū)別,同時(shí)也是其成為智能技術(shù)的內(nèi)涵所在。智能電網(wǎng)特征和功能可以總結(jié)為如下幾點(diǎn):
1.可靠自愈。自愈是智能電網(wǎng)最重要的特征,也是其可靠性的本質(zhì)要求。通俗講就是在電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)和故障時(shí),電網(wǎng)仍能保持對(duì)用戶的供電能力,而不發(fā)生大面積的停電事故。如在自然災(zāi)害和極端氣候條件下、或人為的外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。實(shí)質(zhì)上是要求智能電網(wǎng)通過在線自我評(píng)估以預(yù)測電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題在很少或不用人為干預(yù)的情況下將故障元件從系統(tǒng)中隔離出來使電網(wǎng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài),有效保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)幾乎不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù)。
2.靈活互動(dòng)。一方面,智能電網(wǎng)在保證電網(wǎng)穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上,能靈活支持可再生能源、分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的正確、合理接入。另一方面,電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行與批發(fā)、零售電力市場實(shí)現(xiàn)無縫銜接,支持電力交易的有效開展,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,通過市場交易更好地激勵(lì)電力市場主體傳統(tǒng)的電力分配方式。如在智能電網(wǎng)上,用戶可以把暫時(shí)不用的電賣給其他需要電力的人,而供需都由電力資源市場決定。
3.優(yōu)質(zhì)高效。提供更加高品質(zhì)的電能,在數(shù)字化、高科技占主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)模式下電力用戶的電能質(zhì)量能夠得到有效保障,并且能夠真正實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的差別定價(jià)。電網(wǎng)需要引入最先進(jìn)的IT和監(jiān)控技術(shù)優(yōu)化設(shè)備和資源的配置,提高系統(tǒng)設(shè)備傳輸容量和利用率,保證資產(chǎn)和設(shè)備優(yōu)化利用。
4.信息集成。智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)包括監(jiān)視、控制、維護(hù)、能量管理、配電管理、市場運(yùn)營、ERP等和其他各類信息系統(tǒng)之間的綜合集成,并要求在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)集成。通過不斷的流程優(yōu)化,信息整合,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動(dòng)化與電力市場管理業(yè)務(wù)的集成,形成全面的輔助決策支持體系,支撐企業(yè)管理的規(guī)范化和精細(xì)化,不斷提升電力企業(yè)的管理效率。支持電力市場和電力交易的有效開展實(shí)現(xiàn)資源的合理配置、降低電網(wǎng)損耗、提高能源利用效率。
四.發(fā)展趨勢
1.智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。近年來,通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛深入的應(yīng)用,并與傳統(tǒng)電力技術(shù)有機(jī)融合,極大地提升了電網(wǎng)的智能化水平。傳感器技術(shù)與信息技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用,為系統(tǒng)狀態(tài)分析和輔助決策提供了技術(shù)支持,使電網(wǎng)自愈成為可能。調(diào)度技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和柔性輸電技術(shù)的成熟發(fā)展,為可再生能源和分布式電源的開發(fā)利用提供了基本保障。通信網(wǎng)絡(luò)的完善和用戶信息采集技術(shù)的推廣應(yīng)用,促進(jìn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)。隨著各種新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、應(yīng)用并與物理電網(wǎng)高度集成,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。
2.發(fā)展智能電網(wǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。為實(shí)現(xiàn)清潔能源的開發(fā)、輸送和消納,電網(wǎng)必須提高其靈活性和兼容性。為抵御日益頻繁的自然災(zāi)害和外界干擾,電網(wǎng)必須依靠智能化手段不斷提高其安全防御能力和自愈能力。為降低運(yùn)營成本,促進(jìn)節(jié)能減排,電網(wǎng)運(yùn)行必須更為經(jīng)濟(jì)高效,同時(shí)須對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行智能控制,盡可能減少用電消耗。分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)和電動(dòng)汽車的快速發(fā)展,改變了傳統(tǒng)的供用電模式,促使電力流、信息流、業(yè)務(wù)流不斷融合,以滿足日益多樣化的用戶需求。 電力技術(shù)的發(fā)展,使電網(wǎng)逐漸呈現(xiàn)出諸多新特征,如自愈、兼容、集成、優(yōu)化,而電力市場的變革,又對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)化、信息化水平提出了更高要求,從而使智能電網(wǎng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。
五.總結(jié)
按照智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所覆蓋的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈環(huán)節(jié),其關(guān)鍵技術(shù)可劃分為智能用電、智能網(wǎng)絡(luò)、新能源發(fā)電與智能企業(yè)等四個(gè)方面。因此,智能電網(wǎng)技術(shù)的革新打開了電信、電網(wǎng)、電視網(wǎng)等整合的通道,為全球電力、電信產(chǎn)業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)、電視媒體等改革提供了獨(dú)特的發(fā)展機(jī)遇。智能電網(wǎng)正在成為拉動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)的下一個(gè)引擎。根據(jù)我國智能電網(wǎng)規(guī)劃,到2011年,智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研究和建設(shè)試點(diǎn)全面開展。智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展從規(guī)模上看,將是比“3G”更大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,甚至其已被稱為第二個(gè)拉動(dòng)內(nèi)需的“4萬億”,對(duì)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展將起到重要作用。在全球資源逐漸稀缺的今天,新一代智能電網(wǎng)的出現(xiàn)甚至可能帶來一場新的令人欣喜的技術(shù)革命,它作為信息化與傳統(tǒng)工業(yè)化融合的嶄新產(chǎn)物,更好的為人類的幸福生活服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]《智能電網(wǎng)――未來電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢》 胡學(xué)浩
[2]《智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢》 張文亮
[3]徐丙垠,李天友,等.智能配電網(wǎng)講座[J].供用電,
關(guān)鍵詞智能電網(wǎng);發(fā)展趨勢;運(yùn)用;特點(diǎn)
Abstract: Due to various factors, the power grid load showing a rising trend, in the regions of power market operation request also unceasing enhancement, how to guarantee the security and stability of power grid work, it is a big challenge. This paper expounds the characteristics and application of intelligent power grid, according to the current actual situation, combined with the characteristics of the smart grid, detailed analysis and overview of smart grid in China’s future development trend.
Key words: smart grid; development trend; application; characteristic
中圖分類號(hào):TU45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào):2095-2104(2012)01-0020-02
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷向前發(fā)展,用電負(fù)荷也不斷的增加,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國從上個(gè)世紀(jì)80年代開始,全國各地的電網(wǎng)負(fù)荷逐年增加,近幾點(diǎn)呈現(xiàn)出暴漲的局勢,再加上環(huán)境氣候等方面因素的影響,對(duì)電力市場電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提出了非常大的考驗(yàn)。傳統(tǒng)的電網(wǎng),雖然設(shè)計(jì)相對(duì)簡單,操作也并不繁瑣,但是也有其自身的劣勢,即無法實(shí)時(shí)的構(gòu)建出一套可配置度高、可重組度高的系統(tǒng),無法滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電網(wǎng)的要求,服務(wù)過于簡單,有很大的局限性,電網(wǎng)的智能化程度比較的低。而智能電網(wǎng)的出現(xiàn),解決了這一系列的頑疾,智能電網(wǎng)運(yùn)用最先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),建成一套高標(biāo)準(zhǔn)、高性能的電網(wǎng)系統(tǒng),可以快速、及時(shí)的獲取系統(tǒng)中的完整信息,切實(shí)的保障電網(wǎng)在最穩(wěn)定、最安全的環(huán)境下進(jìn)行工作,保護(hù)了經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)又節(jié)約了能源的利用,為社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展也做出了貢獻(xiàn)?,F(xiàn)代智能電網(wǎng)的運(yùn)用,不僅使電力市場的系統(tǒng)運(yùn)行更為穩(wěn)定,也對(duì)社會(huì)和環(huán)境的發(fā)展有著重大作用。
智能電網(wǎng)的運(yùn)用和主要特點(diǎn)分析
主要的來講,智能電網(wǎng)有四大特點(diǎn),高度智能化、安全性較強(qiáng)、持續(xù)的供給質(zhì)量較高的電量以及較強(qiáng)的環(huán)保性,本段將著重進(jìn)行智能電網(wǎng)四大特點(diǎn)的闡述,分析其特點(diǎn)在具體實(shí)際情況中的運(yùn)用。
第一,高度智能化。正如其名字,智能電網(wǎng),必然是比傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)更加智能。智能電網(wǎng)采用的是現(xiàn)今的儀表,運(yùn)用最新的通信技術(shù),可以快速準(zhǔn)確的對(duì)故障進(jìn)行定位,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)中存在的問題,并且及時(shí)的進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。由于現(xiàn)代通信技術(shù)的使用,也使得維護(hù)的成本進(jìn)一步的降低??梢詫?duì)用戶的數(shù)據(jù)在不同的地點(diǎn)、不同的時(shí)間段進(jìn)行采集和分析,然后再統(tǒng)一發(fā)送至總部管理,可以實(shí)現(xiàn)管理、計(jì)費(fèi)、分析的智能化,同時(shí),還可以使用戶隨時(shí)了解到自己的用電狀況,對(duì)電力系統(tǒng)的信息可以及時(shí)的了解到,實(shí)現(xiàn)了高度的智能化。
第二,安全性較強(qiáng)。智能電網(wǎng)相比于傳統(tǒng)電網(wǎng),其安全性也有著非常大的優(yōu)勢,眾所周知,電網(wǎng)的安全性是電網(wǎng)系統(tǒng)性能衡量的一個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo),而智能電網(wǎng)通過許多現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備的使用,大大的提高了電網(wǎng)的安全性能,提高了抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力,可以使電力系統(tǒng)在一個(gè)安全穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)行。在電力系統(tǒng)的工作當(dāng)中,往往會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的風(fēng)險(xiǎn),例如雷電的突然襲擊、大型化的工廠對(duì)電量的要求較大等等,這些隨時(shí)都有可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),無時(shí)不刻都在威脅著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。智能電網(wǎng),通過各種高新設(shè)備的使用,是電力系統(tǒng)抵御傷害的能力大大的增強(qiáng),盡最大的可能來降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)造成的損害。例如,在電力系統(tǒng)中的負(fù)荷突然大大增加時(shí),智能電網(wǎng)能夠通過自身自動(dòng)的智能調(diào)節(jié),或者是向電力系統(tǒng)中的用電量大戶發(fā)出及時(shí)的警告,可以在系統(tǒng)徹底的斷電之前,就通過類似的措施,將用戶的損失,降至最低程度。所以,智能電網(wǎng)的安全性,是一大突破,在未來的發(fā)展中,這一點(diǎn)也是極為的關(guān)鍵。
第三,持續(xù)的供給高質(zhì)量的電量。現(xiàn)代的社會(huì)對(duì)于電能質(zhì)量的要求也是越來越高,有的時(shí)候,電能質(zhì)量的高低甚至可以影響到一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,所以,高質(zhì)量的電能的供給,在現(xiàn)在來看,有著重要的意義。在城市電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)上,應(yīng)該根據(jù)不同的地區(qū)、不同的用戶、不同的用電要求,合理科學(xué)的構(gòu)建電力系統(tǒng),保證電力系統(tǒng)能夠多層次、高效率的持續(xù)運(yùn)行,保障電量的質(zhì)量。在實(shí)際的使用和操作當(dāng)總,影響電能質(zhì)量的因素有很多,有時(shí)候問題并不在電力公司上面,因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,一些大型化的工廠、大型的用電設(shè)備,都有可能會(huì)導(dǎo)致電能的質(zhì)量受到影響,因而,根據(jù)不同的地區(qū)的不同用戶,不同的用電去求構(gòu)建合理的電力系統(tǒng),是非常的有必要的??梢愿鶕?jù)各級(jí)用戶,不同的用電等級(jí),建設(shè)出一套多層次的電力系統(tǒng),一套智能化的電網(wǎng),同時(shí)智能電網(wǎng)中一些高新設(shè)備的運(yùn)用,也可以使突發(fā)故障得到快速的解決,排除了一些不必要的損失的發(fā)生,保證了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
第四,較強(qiáng)的環(huán)保性。現(xiàn)代社會(huì)提倡可持續(xù)性的發(fā)展,需要有科學(xué)的發(fā)展觀,運(yùn)用到電力系統(tǒng)中,則可以理解為電網(wǎng)的建設(shè),要有較強(qiáng)的環(huán)保性,不能大范圍的污染和危害環(huán)境。而環(huán)保性,正是智能電網(wǎng)相比較于傳統(tǒng)電網(wǎng)的一大優(yōu)勢所在。根據(jù)采用各種先進(jìn)的環(huán)保設(shè)備儀器,通過全數(shù)字化平臺(tái)的運(yùn)用和數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集,可以幫助用戶實(shí)時(shí)的根據(jù)需要控制用電,隨時(shí)的了解到用電信息。在電力系統(tǒng)的各個(gè)工作環(huán)節(jié)當(dāng)中,將各項(xiàng)任務(wù)分工協(xié)作進(jìn)行,還可以將新的能源接入到電力系統(tǒng)當(dāng)中,增強(qiáng)了對(duì)環(huán)境的保護(hù)性,在保護(hù)了環(huán)境的同時(shí),提高了電力系統(tǒng)的工作效率,可謂是一舉多得。
淺析智能電網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢
隨著用電負(fù)荷的增加,電能要求的增強(qiáng),電能的標(biāo)準(zhǔn)也是在不斷的改進(jìn)。建設(shè)智能電網(wǎng),減少人力的使用和投入,用計(jì)算機(jī)代替人工解決電路中存在的故障,解決電路中的問題,更加的快速和準(zhǔn)確,所以,智能電網(wǎng)的使用,比將在將來起到更大的效應(yīng),使我國各地區(qū)的電力系統(tǒng)能夠在更加安全和穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)行和工作。分析智能電網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢,主要從以下3個(gè)方面來入手。
第一,智能電網(wǎng)的建設(shè)和使用,可以在很大程度上對(duì)電力信息模型的構(gòu)建水平和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提高。由于現(xiàn)階段我國使用的是IEC61850的基本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),這一標(biāo)準(zhǔn)雖然比起以前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有更加嚴(yán)格的技術(shù)執(zhí)行要求,有更高的安全保障,但是,由于其對(duì)模型的研究較少,對(duì)實(shí)體的管理和分析也不夠詳細(xì),所以還需要進(jìn)行加強(qiáng)和改進(jìn)。智能電網(wǎng)的運(yùn)用,現(xiàn)代化的規(guī)范的模型的逐漸建設(shè),才能在根本上對(duì)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)充和完善,使這一標(biāo)準(zhǔn)更加的精確,更加的規(guī)范,使電力系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行能夠比以往更加的科學(xué)、合理。
第二,智能電網(wǎng)的建設(shè)和使用,可以逐漸的加強(qiáng)信息交換技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的操作中。國外的智能電網(wǎng)都是建立在科學(xué)合理的通信信息的基礎(chǔ)之上,比國內(nèi)的智能電網(wǎng)更加的先進(jìn),由于國內(nèi)的智能電網(wǎng)建設(shè)起步較晚,所以還沒有完全的實(shí)現(xiàn)信息交換技術(shù)的使用,比起國外的智能電網(wǎng),效率更低,且不是非常的科學(xué)合理。所以,在智能電網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中,要注意使其建立在通信信息的基礎(chǔ)之上,這對(duì)于信息交換中額度各種技術(shù)的使用有著重大的意義,另外一點(diǎn),在智能電網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中,還要根據(jù)用戶的需求,根據(jù)實(shí)際水平的現(xiàn)狀,智能化的對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行控制,對(duì)技術(shù)要求要高標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)技術(shù)的研發(fā)和使用,為智能電網(wǎng)的未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第三,智能電網(wǎng)的建設(shè)和使用,可以逐漸的對(duì)電網(wǎng)技術(shù)管理模式進(jìn)行完善。在智能電網(wǎng)中,由于信息技術(shù)的使用,使得電力系統(tǒng)中的領(lǐng)域概念變得模糊起來,各專業(yè)各學(xué)科都變得有關(guān)聯(lián),打破了以往專業(yè)孤立的局面。所以,在智能電網(wǎng)技術(shù)的管理模式中,各種運(yùn)行模式、維護(hù)模式都需要與時(shí)俱進(jìn),逐步的進(jìn)行改進(jìn)和完善,明確工作目標(biāo)和工作性質(zhì),統(tǒng)一方向,規(guī)范職責(zé),使運(yùn)行和指揮更加的規(guī)劃化,使電力系統(tǒng)的日常作業(yè)更有保障性。
結(jié)束語
隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷向前發(fā)展,電力系統(tǒng)的建設(shè)要求也是越來越高了?,F(xiàn)代的電力系統(tǒng),不可以缺少智能電網(wǎng)的存在,智能電網(wǎng)技術(shù)的使用,改變了以往電力系統(tǒng)檢查故障速度慢、精確度低的情況,使電力系統(tǒng)的管理和運(yùn)行更加的安全有保障,同時(shí)也為能源的使用、社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展做出了貢獻(xiàn),所以,智能電網(wǎng)必將在未來有更廣泛的使用,有更好的發(fā)展前景,也會(huì)為社會(huì)的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
王力.淺析智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢.期刊論文,2005.6
【關(guān)鍵詞】 智能電網(wǎng) 新技術(shù) 信息化 發(fā)展
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工業(yè)化的推進(jìn),生活水平的改善,人們對(duì)電力資源的需求日益高漲。但是資源終歸有限,我國電力形勢也顯得日益嚴(yán)峻,人們對(duì)智能電網(wǎng)的關(guān)注程度越來越高。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化運(yùn)作,提高電力資源的利用效率就成了當(dāng)前我國電力行業(yè)的基本要求。隨著信息技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,智能電網(wǎng)的概念也呼之欲出。智能電網(wǎng)能夠有效提升工作效率,對(duì)節(jié)省電力資源,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化運(yùn)作具有重要意義。
1 智能電網(wǎng)概述
智能電網(wǎng)是建立在集成的通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的,它主要是通過利用傳感器,測量技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全,可靠,高效運(yùn)行。智能電網(wǎng)本身具有能耗少,安全性高,穩(wěn)定性強(qiáng),電力資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)。智能電網(wǎng)是電力技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,因而也可以稱之為第二代電網(wǎng)。
由此可知,智能電網(wǎng)有如下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)自愈和自適應(yīng)。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患,并且能夠在盡量少的人工干預(yù)下,快速隔離故障、自我恢復(fù);(2)保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定和可靠運(yùn)行;(3)使用雙向信息流,實(shí)現(xiàn)發(fā)電與用電的互動(dòng),從而可以進(jìn)行發(fā)電與用電的綜合調(diào)度;(4)設(shè)備利用率得到提高;(5)間歇式可再生能源的接入。
2 智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的差異
傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統(tǒng),電源的接入與撤出、電功率的傳輸?shù)榷既狈椥裕{(diào)控性能差;垂直的多級(jí)控制機(jī)制反應(yīng)遲緩,無法構(gòu)建實(shí)時(shí)、可配置、可重組的系統(tǒng);系統(tǒng)自愈、自恢復(fù)能力完全依賴于實(shí)體冗余;對(duì)客戶的服務(wù)簡單、信息單向;系統(tǒng)內(nèi)部存在多個(gè)信息孤島,缺乏信息共享。,所以傳統(tǒng)電網(wǎng)不能構(gòu)成一個(gè)實(shí)時(shí)的有機(jī)統(tǒng)一整體,所以整個(gè)電網(wǎng)的智能化程度較低。
與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)將進(jìn)一步拓展對(duì)電網(wǎng)全景信息的獲取能力,整合系統(tǒng)各種實(shí)時(shí)生產(chǎn)和運(yùn)營信息,通過加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)業(yè)務(wù)流實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的分析、診斷和優(yōu)化,為電網(wǎng)運(yùn)行和管理人員提供更為全面、完整和精細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)營狀態(tài)圖,并給出相應(yīng)的輔助決策支持,以及控制實(shí)施方案和應(yīng)對(duì)預(yù)案,最大程度地實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)、準(zhǔn)確、及時(shí)、績優(yōu)的電網(wǎng)運(yùn)行和管理。另外智能電網(wǎng)將進(jìn)一步優(yōu)化各級(jí)電網(wǎng)控制,構(gòu)建結(jié)構(gòu)扁平化、功能模塊化、系統(tǒng)組態(tài)化的柔性體系架構(gòu),通過集中與分散相結(jié)合,靈活變換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、智能重組系統(tǒng)架構(gòu)、最佳配置系統(tǒng)效能、優(yōu)化電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)電網(wǎng)截然不同的電網(wǎng)構(gòu)成理念和體系。
同時(shí)在能源上,智能電網(wǎng)也在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化,用戶側(cè)能源開始精細(xì)化管理,分布式能源(風(fēng)能,太陽能)更普遍的運(yùn)用。
3 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢
總的來說,智能電網(wǎng)還是處于研究階段,尚還不能投入到電網(wǎng)運(yùn)營中去。接下來就來詳細(xì)探討智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。針對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢的研究,現(xiàn)在從智能電網(wǎng)的決策系統(tǒng),系統(tǒng)集成,監(jiān)控方式三個(gè)角度來分析。
3.1 決策系統(tǒng)
未來對(duì)決策系統(tǒng)的要求必然是要高效可靠??焖俜抡鏇Q策技術(shù)就是基于事件響應(yīng)研究出來的,在實(shí)際應(yīng)用中將明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的靜態(tài)安全分析系統(tǒng)??焖俜抡鏇Q策系統(tǒng),它能夠通過為智能電網(wǎng)提供數(shù)學(xué)支持,從而使電網(wǎng)對(duì)各種故障及早預(yù)判,及早發(fā)現(xiàn),及早處理。
對(duì)于智能電網(wǎng)的決策系統(tǒng)還要基于知識(shí)共享系統(tǒng),通過互聯(lián)網(wǎng),將大數(shù)據(jù)傳到云端供各地系統(tǒng)共同使用。在未來的智能電網(wǎng)中,電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的信息將以幾何級(jí)的數(shù)量增長,信息之間的關(guān)聯(lián)度也將越來越緊密。要想實(shí)現(xiàn)及時(shí)高效的決策就必須要綜合這些信息。廣域,多層次的知識(shí)資源共享系統(tǒng)的建立就顯得非常重要?;谥R(shí)的智能電網(wǎng)決策系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)資源的高效利用。
3.2 系統(tǒng)集成
智能電網(wǎng)在系統(tǒng)集成方面表現(xiàn)出分布式,分布式系統(tǒng)集成主要包括分布式發(fā)電,分布式儲(chǔ)能,需求響應(yīng)等三部分。在未來的分布式發(fā)電系統(tǒng)中既可以接入配電系統(tǒng),也可以不接入,即發(fā)電機(jī)同時(shí)也可以自行運(yùn)行。這就對(duì)集成技術(shù)有了更高的要求,是日后研究的重要課題之一。其中的研究難點(diǎn)是對(duì)DG的接入,這需要引起我們高度重視。
需求響應(yīng)也是未來智能電網(wǎng)要發(fā)展的重要方向。用戶對(duì)電能有不同的需求,針對(duì)需求響應(yīng),智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)在正常,緊急與恢復(fù)狀態(tài)下的協(xié)調(diào)運(yùn)行,這也進(jìn)一步提高了設(shè)備的利用效率。
3.3 監(jiān)控方式
從監(jiān)控方式的角度來進(jìn)行分析。當(dāng)前的監(jiān)視控制方式是各母線上相對(duì)獨(dú)立的控制,僅僅是針對(duì)部分環(huán)節(jié)上的變動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測然后合理控制。隨著電力形勢的日益復(fù)雜,過去技術(shù)的局限性也越來越明顯,新的監(jiān)控技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。在今后的發(fā)展過程中我們主要是要采用MAS形式的監(jiān)控系統(tǒng)。MAS監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的監(jiān)控方式相比更具有伸縮性,遺留系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)度也有所增強(qiáng)。當(dāng)前MAS系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域得到了深入研究 ,相信在今后的發(fā)展中MAS監(jiān)控方式將得到有效利用。
4 民營企業(yè)如何把握智能電網(wǎng)所帶來的機(jī)遇
智能電網(wǎng)雖然主題是“電網(wǎng)”,但實(shí)際上是一個(gè)非常綜合的領(lǐng)域,是通信、材料、控制、計(jì)算機(jī)等相關(guān)的前沿技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)的融合和統(tǒng)一。對(duì)于一次側(cè)和二次側(cè)的純電力設(shè)備,已經(jīng)被國內(nèi)外大型企業(yè)占領(lǐng),而且技術(shù)含量和穩(wěn)定性要求都很高。而在電力通訊領(lǐng)域和信息化建設(shè)方面,這些企業(yè)的研究能力相對(duì)弱一些,給了新興企業(yè)突破口。同時(shí)通信和信息技術(shù)作為智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)支撐部分,以后有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
可再生能源的開發(fā),例如水電,風(fēng)電,太陽能,也是國家大力扶持的項(xiàng)目,但由于資金門檻高,要在此突破還是有難度。目前在分布式發(fā)電的研究上,主要問題是缺乏有限的接入方式和營運(yùn)模式,也是在技術(shù)上的一個(gè)突破口。而需求側(cè)管理,是在智能電網(wǎng)建成后,對(duì)用戶上的負(fù)荷調(diào)度進(jìn)行管理,更多地給用戶提供便利,從而獲取利益,這也將是一個(gè)很不錯(cuò)的研究方向。
5 結(jié)語
就智能電網(wǎng)本身的前景來看,目前至少是電力領(lǐng)域內(nèi)最熱門和前沿的問題,國家也在這方面投入了很多??紤]到電力畢竟是現(xiàn)代一切工業(yè)的基礎(chǔ),所以在未來20年成為引領(lǐng)電力乃至整個(gè)工程界發(fā)展的母題,應(yīng)該說問題不大。
參考文獻(xiàn):
[1]謝開,劉永奇,朱治中等.面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國電力,2008(6).
關(guān)鍵詞:電力行業(yè),現(xiàn)代化,安防,視頻監(jiān)控
中圖分類號(hào): F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:隨著科技的發(fā)展,電力行業(yè)在科技力量的帶動(dòng)下也發(fā)生了翻天覆地的變化,智能電網(wǎng)安防及視頻監(jiān)控的發(fā)展逐漸成為大勢所趨,智能變電站是智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容。智能化變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備,以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求,自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能,并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。智能變電站管理的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和自動(dòng)化是電力發(fā)展要求的必然趨勢,變電站的無人值守、綜合管理和安全管理是電網(wǎng)現(xiàn)代化的必由之路。
1、傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)
電站安防是電站安全運(yùn)行及監(jiān)控控制的基礎(chǔ),傳統(tǒng)變電站安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)落后,但也可以達(dá)到對(duì)變電站及設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控作用,其主要以模擬視頻監(jiān)控為主的安全防范系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施,達(dá)到對(duì)電力運(yùn)行設(shè)備、變電站環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)視。同時(shí)可集成周界防范、入侵探測、環(huán)境監(jiān)測(環(huán)境溫濕度、煙霧報(bào)警、水浸報(bào)警)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等諸多功能。
電力行業(yè)的發(fā)展離不開智能電網(wǎng)安防視頻監(jiān)控技術(shù),因?yàn)榇蠖噍旊娋W(wǎng)分布位置廣,占地面積大,有的甚至分布在在幾百至幾千平方公里范圍內(nèi),不方便集中管理,迫切需要聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控。利用電力2M專用通信線路可以較為方便地進(jìn)行視頻監(jiān)控組網(wǎng),早期的變電站網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)又可稱為:變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)(遙視系統(tǒng))。經(jīng)過若干年的發(fā)展,變電站遙視系統(tǒng)不僅僅局限于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用,將變電站周界防范、環(huán)境監(jiān)控、燈光控制、門禁控制、消防聯(lián)動(dòng)等應(yīng)用一體化整合,按照智能變電站發(fā)展趨勢,向智能變電站輔助系統(tǒng)不斷演進(jìn)發(fā)展。
2、智能電網(wǎng)系統(tǒng)
近幾年來,我國電網(wǎng)在運(yùn)行及管理反面發(fā)生了翻天覆地的變化,特別是隨著科技的高速發(fā)展,人們對(duì)電網(wǎng)提出更高的要求,由此我國智能電網(wǎng)開始進(jìn)入全面建設(shè)階段,成為電網(wǎng)重要組成部分。智能變電站采用先進(jìn)、可靠的智能設(shè)備,以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求,自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能,并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。輔助控制系統(tǒng):以可靠的智能設(shè)備為基礎(chǔ),綜合采用動(dòng)力環(huán)境、圖像監(jiān)控、消防、照明以及安防等技術(shù)手段,為變電站的可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障。
變電站智能輔助控制系統(tǒng)組成復(fù)雜,主要是是綜合采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及手段(如自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)以及智能控制等多種技術(shù)),對(duì)變電站動(dòng)力環(huán)境、圖像、火災(zāi)報(bào)警、消防、照明、采暖通風(fēng)、安防報(bào)警、門禁識(shí)別控制等實(shí)時(shí)在線監(jiān)測和可靠控制。
在實(shí)際工作中,該系統(tǒng)主要是通過監(jiān)測、預(yù)警和控制等手段,為變電站的可靠運(yùn)行及安全生產(chǎn)提供可靠的保障,從而解決了變電站安全運(yùn)營的“在控”、“可控”等問題。主要技術(shù)特征包含信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、狀態(tài)可視化四方面。
3、智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)
智能變電站輔助監(jiān)控平臺(tái)組成系統(tǒng)較為復(fù)雜,在電廠運(yùn)行中起著不可替代的作用,通常監(jiān)控平臺(tái)主要包含7大子系統(tǒng),分別是視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、智能控制子系統(tǒng)、安全警衛(wèi)子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、四遙聯(lián)動(dòng)子系統(tǒng)。其中視頻監(jiān)控子系統(tǒng)是綜合監(jiān)控平臺(tái)的重要組成成分,視頻監(jiān)控子系統(tǒng)由各種攝像機(jī)、視頻處理單元(DVR/DVS/NVR/視頻存儲(chǔ)服務(wù)器)、三合一防雷器等組成;視頻監(jiān)控子系統(tǒng)通過站端處理單元,將模擬視頻、音頻和數(shù)據(jù)信息壓縮成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包,存在在本地存儲(chǔ)單元中,并可通過綜合監(jiān)控平臺(tái)的統(tǒng)一管理經(jīng)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳至上級(jí)主站。另外,智能分析功能能夠?qū)崟r(shí)對(duì)變電站重點(diǎn)區(qū)域的情況進(jìn)行分析,對(duì)異常情況進(jìn)行跟蹤錄像,在有突發(fā)事件發(fā)生時(shí)能夠迅速通知相關(guān)人員。
4、智能電網(wǎng)安防視頻監(jiān)控綜合管理平臺(tái)
智能電網(wǎng)安防視頻監(jiān)控綜合管理平臺(tái),富含先進(jìn)的管理模式,以傳統(tǒng)的管理模式進(jìn)行創(chuàng)新改革,從根本上打破了傳統(tǒng)的單一管理模式,可以對(duì)一定區(qū)域分布的多個(gè)變電站安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理,可支持變電站、集控站、縣區(qū)級(jí)平臺(tái)、市級(jí)平臺(tái)、省級(jí)平臺(tái)多級(jí)聯(lián)網(wǎng)管理。南自信息公司自2000年起就致力于電力行業(yè)系統(tǒng)軟件平臺(tái)的研究和開發(fā)工作,針對(duì)電力行業(yè)需求開發(fā)了Observer SP變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控平臺(tái)軟件,并成功應(yīng)用于國內(nèi)多個(gè)電力系統(tǒng)項(xiàng)目中。
國際電工技術(shù)委員會(huì) IEC 定義的兩個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)IEC61968 和IEC61970定義了一種電力系統(tǒng)通用信息模型CIM和組件接口規(guī)范CIS。CIM 現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟,在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用。國內(nèi)電力行業(yè)在相關(guān)技術(shù)規(guī)范中已對(duì)視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)間互聯(lián)規(guī)范做出明確而詳細(xì)的描述,面向SOA架構(gòu),采用SIP+XML協(xié)議進(jìn)行互聯(lián)通信。
智能電網(wǎng)安防視頻監(jiān)控現(xiàn)狀及發(fā)展
歐盟 2005 年就提出了歐洲智能電網(wǎng)安防視頻監(jiān)控愿景框架,提出了在 2020 年以后歐洲需要一個(gè)是可持續(xù)性、競爭性和安全性的供電系統(tǒng),因此未來歐洲電網(wǎng)應(yīng)滿足靈活性、可接入性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的需求。其后歐盟委員會(huì)先后了《歐洲未來電網(wǎng)的戰(zhàn)略性研究議程》、《歐洲未來電網(wǎng)的戰(zhàn)略部署文件》,對(duì)歐洲智能電網(wǎng)進(jìn)行了戰(zhàn)略規(guī)劃和部署。由于歐洲分布式能源發(fā)展較快,許多國家擁有較高的分布式電源的滲透率,就其主要成員國來看,英國、德國等分別制定了“英國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略”、“英國低碳轉(zhuǎn)型計(jì)劃”、“新思路、新能源——2020年能源政策路線圖”等戰(zhàn)略性文件對(duì)本國智能電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展進(jìn)行了部署;意大利、荷蘭則在智能電網(wǎng)的實(shí)踐方面做出了很多探索。
智能視頻監(jiān)控的出現(xiàn)是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然,智能視頻監(jiān)控設(shè)備比普通的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備具有更強(qiáng)大的圖像處理能力和因素,因此可以為用戶提供更為高級(jí)的視頻分析功能,極大提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)能力。
歐洲各國政府均有一系列配套政策推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)。普遍情況是由政府主導(dǎo),研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)、咨詢公司積極推動(dòng),社會(huì)公眾廣泛參與,研究與應(yīng)用并重,產(chǎn)學(xué)研高度結(jié)合。由于歐洲電力系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)到一定程度,比較成熟,電力需求穩(wěn)定。對(duì)歐洲各國來說,關(guān)注的是再生能源和分布式能源,技術(shù)的終端應(yīng)用體現(xiàn)在用戶側(cè)方面實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)。
結(jié)語
智能電網(wǎng)安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力行業(yè)中發(fā)揮著極其重要的作用,與傳統(tǒng)電網(wǎng)安防監(jiān)控系統(tǒng)相比具有絕對(duì)的優(yōu)勢,正逐步替代傳統(tǒng)安防監(jiān)控系統(tǒng),充分體現(xiàn)了智能電網(wǎng)安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)越性和發(fā)展趨勢,將智能電網(wǎng)安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)普遍認(rèn)為將從配電網(wǎng)開始,而最后波及整個(gè)發(fā)電、輸電環(huán)節(jié)。配電系統(tǒng)的智能化具有投資小,收益快的有點(diǎn),將引領(lǐng)全球電網(wǎng)發(fā)展的。
參考文獻(xiàn)
[1]謝開,劉永奇,朱治中.面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國電力,2008.41.
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關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng),現(xiàn)狀,發(fā)展
Abstract: This paper briefly explains the meaning and characteristics of the smart grid, introduces the development of smart grid and its development trend in China and other countries in the world, the great significance of the development of smart grid on the aspects of social, economic, power system, energy-saving emission reduction.
Keywords: smart grid, current situation, development
中圖分類號(hào): U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
意義 概述:智能電網(wǎng)(smart power grids),就是電網(wǎng)的智能化,也被稱為“電網(wǎng) 2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進(jìn)的傳感和測 量技術(shù)、 先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、 先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo),其主要特征 包括自愈、 激勵(lì)和包括用戶、 抵御攻擊、 提供滿足 21 世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、 容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。 智能電網(wǎng)的主要特征: 智能電網(wǎng)的主要特征: (1)堅(jiān)強(qiáng)。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)和故障時(shí),仍能保持對(duì)用戶的供電能力,而 不發(fā)生大面積停電事故;在自然災(zāi)害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電 網(wǎng)的安全運(yùn)行;具有確保電力信息安全的能力。 (2)自愈。具有實(shí)時(shí)、在線和連續(xù)的安全評(píng)估和分析能力,強(qiáng)大的預(yù)警和 預(yù)防控制能力,以及自動(dòng)故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。 (3)兼容。支持可再生能源的有序、合理接入,適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng) 的接入,能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng),滿足用戶多樣化的電力需求并提供 對(duì)用戶的增值服務(wù)。 (4)經(jīng)濟(jì)。支持電力市場運(yùn)營和電力交易的有效開展,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配 置,降低電網(wǎng)損耗,提高能源利用效率。 (5)集成。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享,采用統(tǒng)一的平臺(tái)和模型,實(shí) 現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精益化管理。 (6) 優(yōu)化。優(yōu)化資產(chǎn)的利用,降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。1.世界主要國家的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.世界主要國家的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 美國的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 美國的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 美國已開始向部分家庭安裝帶有通訊功能的智能電表(SmartMeter), 目標(biāo)是以家庭為單位,隨時(shí)監(jiān)測電力消費(fèi)和管理,更加有效地實(shí)現(xiàn)輸電和供 電。為此,對(duì)企業(yè)及地方團(tuán)體實(shí)施的 100 個(gè)項(xiàng)目給予財(cái)政援助,計(jì)劃 2013 年前在 2600 萬個(gè)家庭安裝智能電表,相當(dāng)于 09 年 3 倍。奧巴馬總統(tǒng)強(qiáng)調(diào)說,“現(xiàn)在是建設(shè)綠色能源高速公路的時(shí)代”。新能源產(chǎn) 業(yè)有望創(chuàng)造 43000 個(gè)就業(yè)崗位,環(huán)保產(chǎn)業(yè)將成為拉動(dòng)未來美國經(jīng)濟(jì)的重要支 柱之一。
1.2 日本的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 日本的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 東京電力和西電力等電力公司開始投資構(gòu)建第二代智能電網(wǎng) (SmartGrid),目標(biāo)除在所有家庭安裝智能電表(SmartMeter)外,還計(jì)劃 加強(qiáng)送變電設(shè)施及蓄電裝置建設(shè)。2020 年前相關(guān)電力設(shè)施投資預(yù)計(jì)超過 1 萬億日元。 智能電表作為第二代智能電網(wǎng)的核心設(shè)備,主要測量每個(gè)家庭電力消費(fèi) 情況及隨時(shí)掌握太陽能發(fā)電量等信息。東京電力 2010 年起主要面向家庭安 裝 2 千萬部。 西電力 2010 年 3 月底前在 40 萬個(gè)家庭安裝, 并計(jì)劃更換 1200 萬部。預(yù)計(jì) 2020 年前日本智能電表需求量約 5 千萬部,每部成本近 2 萬日 元,共計(jì)約 1 萬億日元。 日本智能電網(wǎng)與歐美不同,主要特征是積極地利用家庭進(jìn)行太陽能發(fā)電。 太陽能發(fā)電長期目標(biāo)是 2020 年發(fā)電 2800 萬千瓦,相當(dāng)于現(xiàn)在 20 倍;2030 年發(fā)電 5300 萬千瓦,相當(dāng)于現(xiàn)在 30 倍。為此,需要增設(shè)電壓調(diào)整裝置和變 壓器,預(yù)計(jì) 2030 年前追加投資 6 千億日元。
1.3 歐洲的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 歐洲的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 英國目標(biāo)是 2020 年在全國所有 2600 萬個(gè)家庭安裝智能電表,此項(xiàng)工作 主要通過電力公司完成。并且已正式進(jìn)行了適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的智 能電表等相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 法國 09 年秋天也了將再生能源納入智能電網(wǎng)的計(jì)劃,并開始征集 相關(guān)企業(yè)參與。 德國制定了“EEnergy”計(jì)劃,總投資 1 億 4 千萬歐元,09 年至 2012 年 4 年時(shí)間內(nèi),在全國 6 個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行智能電網(wǎng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)。
1.4 中國的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 近年來,我國電力行業(yè)緊密跟蹤歐美發(fā)達(dá)國家電網(wǎng)智能化的發(fā)展趨勢, 著力技術(shù)創(chuàng)新,研究與實(shí)踐并舉,在智能電網(wǎng)發(fā)展模式、理念和基礎(chǔ)理論、 技術(shù)體系以及智能設(shè)備等方面開展了大量卓有成效的研究和探索。 2009 年 5 月,在北京召開的“2009 特高壓輸電技術(shù)國際會(huì)議”上,國家 電網(wǎng)公司正式了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略。2009 年 8 月,國家電網(wǎng)公司 啟動(dòng)了智能化規(guī)劃編制、標(biāo)準(zhǔn)體系研究與制定、研究檢測中心建設(shè)、重大專 項(xiàng)研究和試點(diǎn)工程等一系列工作。 在 2010 年 3 月召開的全國“兩會(huì)”上,總理在《政府工作報(bào)告》 中強(qiáng)調(diào):“大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),推廣高效節(jié)能技術(shù),積極發(fā)展新能源和可再 生能源,加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。這標(biāo)志著智能電網(wǎng)建設(shè)已成為國家的基本發(fā) 展戰(zhàn)略。
2.我國智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢
2.我國智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢電網(wǎng)已成為工業(yè)化、信息化社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分。同時(shí),電 網(wǎng)也在不斷吸納工業(yè)化、信息化成果,使各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中得到集成應(yīng) 用,極大提升了電網(wǎng)系統(tǒng)功能。
2.1 智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。 智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。 近年來,通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛深入的應(yīng)用, 并與傳統(tǒng)電力技術(shù)有機(jī)融合,極大地提升了電網(wǎng)的智能化水平。傳感器技術(shù) 與信息技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用,為系統(tǒng)狀態(tài)分析和輔助決策提供了技術(shù)支持, 使電網(wǎng)自愈成為可能。調(diào)度技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和柔性輸電技術(shù)的成熟發(fā)展, 為可再生能源和分布式電源的開發(fā)利用提供了基本保障。通信網(wǎng)絡(luò)的完善和 用戶信息采集技術(shù)的推廣應(yīng)用,促進(jìn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)。隨著各種新 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、應(yīng)用并與物理電網(wǎng)高度集成,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。
2.2 發(fā)展智能電網(wǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。 發(fā)展智能電網(wǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。 為實(shí)現(xiàn)清潔能源的開發(fā)、 輸送和消納, 電網(wǎng)必須提高其靈活性和兼容性。 為抵御日益頻繁的自然災(zāi)害和外界干擾,電網(wǎng)必須依靠智能化手段不斷提高 其安全防御能力和自愈能力。為降低運(yùn)營成本,促進(jìn)節(jié)能減排,電網(wǎng)運(yùn)行必 須更為經(jīng)濟(jì)高效,同時(shí)須對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行智能控制,盡可能減少用電消耗。 分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)和電動(dòng)汽車的快速發(fā)展,改變了傳統(tǒng)的供用電模式, 促使電力流、信息流、業(yè)務(wù)流不斷融合,以滿足日益多樣化的用戶需求。 電力技術(shù)的發(fā)展, 使電網(wǎng)逐漸呈現(xiàn)出諸多新特征, 如自愈、 兼容、 集成、 優(yōu)化, 而電力市場的變革, 又對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)化、 信息化水平提出了更高要求, 從而使智能電網(wǎng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。
3.智能電網(wǎng)發(fā)展的重要意義 智能電網(wǎng)發(fā)展的重要意義智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢,它將譜寫電網(wǎng)建設(shè)的新篇章。其 重要意義體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1 給人們的生活帶來的好處 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè),將推動(dòng)智能小區(qū)、智能城市的發(fā)展,提升人們的 生活品質(zhì)。①讓生活更便捷。家庭智能用電系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)、熱水器 等智能家電的實(shí)時(shí)控制和遠(yuǎn)程控制;又可以為電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng) 等提供接入服務(wù);還能夠通過智能電能表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和自動(dòng)轉(zhuǎn)賬交費(fèi)等功 能。②讓生活更低碳。智能電網(wǎng)可以接入小型家庭風(fēng)力發(fā)電和屋頂光伏發(fā)電 等裝置,并推動(dòng)電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用,從而提高清潔能源消費(fèi)比重,減少 城市污染。③讓生活更經(jīng)濟(jì)。智能電網(wǎng)可以促進(jìn)電力用戶角色轉(zhuǎn)變,使其兼 有用電和售電兩重屬性;能夠?yàn)橛脩舸罱ㄒ粋€(gè)家庭用電綜合服務(wù)平臺(tái),幫助 用戶合理選擇用電方式,節(jié)約用能,有效降低用能費(fèi)用支出
3.2 產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展,使得電網(wǎng)功能逐步擴(kuò)展到促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置、 保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提供多元開放的電力服務(wù)、推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn) 業(yè)發(fā)展等多個(gè)方面。作為我國重要的能源輸送和配置平臺(tái),堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)從 投資建設(shè)到生產(chǎn)運(yùn)營的全過程都將為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源生產(chǎn)和利用、環(huán)境 保護(hù)等方面帶來巨大效益。 (1)在電力系統(tǒng)方面??梢怨?jié)約系統(tǒng)有效裝機(jī)容量;降低系統(tǒng)總發(fā)電 燃料費(fèi)用;提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率,減少建設(shè)投資;提升電網(wǎng)輸送效率,降 低線損。 (2)在用電客戶方面??梢詫?shí)現(xiàn)雙向互動(dòng),提供便捷服務(wù);提高終端 能源利用效率,節(jié)約電量消費(fèi);提高供電可靠性,改善電能質(zhì)量。 (3) 在節(jié)能與環(huán)境方面。 可以提高能源利用效率, 帶來節(jié)能減排效益; 促進(jìn)清潔能源開發(fā),實(shí)現(xiàn)替代減排效益;提升土地資源整體利用率,節(jié)約土 地占用。 (4)其他方面??梢詭?dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,拉動(dòng)就業(yè);保障能源供應(yīng)安全; 變輸煤為輸電,提高能源轉(zhuǎn)換效率,減少交通運(yùn)輸壓力。
3.3 對(duì)于電力系統(tǒng)的意義 (1)能有效地提高電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性。利用智能電網(wǎng)強(qiáng) 大的“自愈”功能,可以準(zhǔn)確、迅速地隔離故障元件,并且在較少人為干預(yù)的 情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài),從而提高系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。 (2) 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)可以促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新, 實(shí)現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備、運(yùn)行和管理等各個(gè)方面的提升,以適應(yīng)電力市場需求,推 動(dòng)電網(wǎng)科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。 (3)減少有效裝機(jī)容量。利用我國不同地區(qū)電力負(fù)荷特性差異大的特 點(diǎn),通過智能化的統(tǒng)一調(diào)度,獲得錯(cuò)峰和調(diào)峰等聯(lián)網(wǎng)效益;同時(shí)通過分時(shí)電 價(jià)機(jī)制,引導(dǎo)用戶低谷用電,減小高峰負(fù)荷,從而減少有效裝機(jī)容量。 (4)降低系統(tǒng)發(fā)電燃料費(fèi)用。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),可以滿足煤電基地 的集約化開發(fā),優(yōu)化我國電源布局,從而降低燃料運(yùn)輸成本;同時(shí),通過降 低負(fù)荷峰谷差,可提高火電機(jī)組使用效率,降低煤耗,減少發(fā)電成本。 (5)提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率。首先,通過改善電力負(fù)荷曲線,降低峰 谷差,提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率;其次,通過發(fā)揮自我診斷能力,延長電網(wǎng)基 礎(chǔ)設(shè)施壽命。 (6)降低線損。以特高壓輸電技術(shù)為重要基礎(chǔ)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),將大 大降低電能輸送中的損失率;智能調(diào)度系統(tǒng)、靈活輸電技術(shù)以及與用戶的實(shí) 時(shí)雙向交互,都可以優(yōu)化潮流分布,減少線損;同時(shí),分布式電源的建設(shè)與 應(yīng)用,也減少了電力遠(yuǎn)距離傳輸?shù)木W(wǎng)損。
3.5 對(duì)于能源資源配置的意義我國能源資源與能源需求呈逆向分布,80%以上的煤炭、水能和風(fēng)能資 源分布在西部、北部地區(qū),而 75%以上的能源需求集中在東部、中部地區(qū)。 能源資源與能源需求分布不平衡的基本國情,要求我國必須在全國范圍內(nèi)實(shí) 行能源資源優(yōu)化配置。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),為能源資源優(yōu)化配置提供了一個(gè) 良好的平臺(tái)。 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建成后, 將形成結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的受端電網(wǎng)和送端電網(wǎng), 電力承載能力顯著加強(qiáng), 形成“強(qiáng)交、 強(qiáng)直”的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò), 實(shí)現(xiàn)大水電、 大煤電、大核電、大規(guī)??稍偕茉吹目鐓^(qū)域、遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、 高效率輸送,顯著提升電網(wǎng)大范圍能源資源優(yōu)化配置能力。
3.6 對(duì)于清潔能源發(fā)展的意義 目前,風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用以生產(chǎn)電能的形式為主,建 設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可以顯著提高電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接入、消納和調(diào)節(jié)能力,有 力推動(dòng)清潔能源的發(fā)展。①智能電網(wǎng)應(yīng)用先進(jìn)的控制技術(shù)以及儲(chǔ)能技術(shù),完 善清潔能源發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),提高了清潔能源接納能力。②智能電網(wǎng)合 理規(guī)劃大規(guī)模清潔能源基地網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和送端電源結(jié)構(gòu),應(yīng)用特高壓、柔性輸 電等技術(shù),滿足了大規(guī)模清潔能源電力輸送的要求。③智能電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模間 歇性清潔能源進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)調(diào)度,提高了清潔能源生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。④ 智能化的配用電設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分布式能源的接納與協(xié)調(diào)控制,實(shí)現(xiàn)與用 戶的友好互動(dòng),使用戶享受新能源電力帶來的便利。