智能电网技术发展论文
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浅谈智能电网技术发展
【摘要】未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统,取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。
基于微处理器的智能表计将有更多的功能,除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外,还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率,并通知用户实施什么样的费率政策。
更高级的功能有用户自行根据费率政策,编制时间表,自动控制用户内部电力使用的策略。
【关键词】智能电网;清洁能源;三网融合
智能电网”的概念首先由奥巴马政府的能源班子提出,后在世界各国得到相应。
各国电力公司、电科院、高新技术公司(包括ibm、google、sun等)对其定义也不尽相同。
这里说说我国的情况吧。
中国国家电网公司给智能电网的定义是,以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。
换言之,中国式的智能电网,首先要满足电力负荷需求,在前期保证输电、变电的智能化建设,要保证供电安全可靠性,要满足经济意义和节能,最后保证电能质量和可再生能源接入。
智能电网从技术角度讲,包括以下内容:电网的自愈性(高级算法)、分布式电源(分布式应用)、新能源的充分利用(接入与防扰动)、用户的分时电价(智能电表)、电动汽车充电(充电站)等
应用,还包括智能化设备(ed)、智能化变电站等。
很多,最重要的是电力系统相关专业,其次,电力电子、通讯、传感器、软件等都与智能电网有关。
智能电网的主要特征:
(1)坚强。
在电网发生大扰动和故障时,仍能保持对用户的供电能力,而不发生大面积停电事故;在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行;具有确保电力信息安全的能力。
(2)自愈。
具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力,强大的预警和预防控制能力,以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。
(3)兼容。
支持可再生能源的有序、合理接入,适应分布式电源和微电网的接入,能够实现与用户的交互和高效互动,满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。
(4)经济。
支持电力市场运营和电力交易的有效开展,实现资源的优化配置,降低电网损耗,提高能源利用效率。
(5)集成。
实现电网信息的高度集成和共享,采用统一的平台和模型,实现标准化、规范化和精益化管理。
(6)优化。
优化资产的利用,降低投资成本和运行维护成本。
近年来,我国电力行业紧密跟踪欧美发达国家电网智能化的发展趋势,着力技术创新,研究与实践并举,在智能电网发展模式、理念和基础理论、技术体系以及智能设备等方面开展了大量卓有成
效的研究和探索。
2009年5月,在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司正式发布了“坚强智能电网”发展战略。
2009年8月,国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。
在2010年3月召开的全国“两会”上,温家宝总理在《政府工作报告》中强调:“大力发展低碳经济,推广高效节能技术,积极发展新能源和可再生能源,加强智能电网建设”。
这标志着智能电网建设已成为国家的基本发展战略。
智能电网是我国电网发展的必然趋势,它将谱写电网建设的新篇章。
其重要意义体现在以下方面:
(1)具备强大的资源优化配置能力。
我国智能电网建成后,将形成结构坚强的受端电网和送端电网,电力承载能力显著加强,形成“强交、强直”的特高压输电网络,实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送,区域间电力交换能力明显提升。
(2)具备更高的安全稳定运行水平。
电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升,电网各级防线之间紧密协调,具备抵御突发性事件和严重故障的能力,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电可靠性,减少停电损失。
(3)适应并促进清洁能源发展。
电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等
控制机制,结合大容量储能技术的推广应用,对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升,使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。
(4)实现高度智能化的电网调度。
全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统,实现电网在线智能分析、预警和决策,以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。
(5)满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。
将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网,满足电动汽车行业的发展需要,适应用户需求,实现电动汽车与电网的高效互动。
(6)实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。
可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。
通过智能电网调度和需求侧管理,电网资产利用小时数大幅提升,电网资产利用效率显著提高。
(7)实现电力用户与电网之间的便捷互动。
将形成智能用电互动平台,完善需求侧管理,为用户提供优质的电力服务。
同时,电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制,有效平衡电网负荷,降低负荷峰谷差,减少电网及电源建设成本。
多年来,我国电力行业大力加强电网基础建设,同时密切关注国际电力技术发展方向,重视各种新技术的研究创新和集成应用,自主创新能力快速提升,电网运行管理的信息化、自动化水平大幅提高,科技资源得到优化,建立了位居世界技术前沿的研发队伍和
技术装备,为建设智能电网创造了良好条件。
坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
特高压输电具有远距离、大容量、低损耗、高效率的优势,建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,能够促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发利用。
同时,特高压电网可以提升电网抵御突发性事件和严重故障的能力,进一步提高电力系统运行的可靠性和稳定性,使坚强智能电网建设具备坚实的网架基础。
因此,在坚强智能电网建设中,必须以特高压电网为骨干网架,连接大型能源基地及主要负荷中心,以更好地保障国家能源供应和能源安全,满足经济社会快速发展的需要。
智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全,电网能够实现这些目标,就可以称其为智能电网。
智能电网必须更加可靠—智能电网不管用户在何时何地,都能提供可靠的电力供应;智能电网必须更加安全—智能电网能够经受物理的和网络的攻击而不会出现大面积停电或者不会付出高昂的
恢复费用。
智能电网必须更加环境友好—智能电网通过在发电、输电、配电、储能和消费过程中的创新来减少对环境的影响。
进一步扩大可再生能源的接入。
在可能的情况下,在未来的设计中,智能电网的资产将占用更少的土地,减少对景观的实际影响。
智能电网必须是使用安全的—智能电网必须不能伤害到公众或电网工人,也就是对电力的使用必须是安全的。
【参考文献】
[1]赵智大.高电压技术,中国电力出版社.
[2]陈轶,潘孟春,吴峻.基于sscp200的自动抄表系统[j].电测与仪表;2001,(11).。