智能电网关键技术探讨
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包括 了新型能源接入 、 能装置 、分布式发 电、电动 汽车充 电装置 , 储
效传输 技术 ;针对 智能 电网技术 ,美国和欧 洲 已经开 展了广 泛的研
究 ,研究内容涵盖发电 、 电、配电和售 电等环节 ,许多 电力企业也 输 在尝 试开展智能 电网建设 实践 ,通过技术 与具体业 务的有效结 合 ,
投 资和运维成本 ;智能 电网建 设的总体 目标是以技术进步为基 础,以 信息化建设 为支撑 ,围绕提高电网运行监控水平 、提高供电可 靠性和 电能质量 、提高资产利用率和经济运行水平三大核心任 务 , 展先进 开 设备 、全景采集 、双向通信和智能决策四大关 键支撑 技术的研 究,实 现 智能变 电、精 益运维 ,坚强 配网 、调配 一体 ,数字营销 、节能互
电网从发 电、输 电、配电、用电到调 度等环 节 , 网络拓 扑、通信 系统 、高级计量体 系、需求侧管理 、智能调度 、电力电子设备 、分 在 布 式电源接入等领域需要解决的关键技 术问题 关键词 节能减排 分布 式发 电 智能电网 需求侧管理 高级计量 系统 人类 能源发展 的方向 与 目标 ,是以可再 生能源逐 步替 代化石能 源 ,建造能源使用的创新体系 ,以信息技术 彻底改造现有 的能源 利用 体系 ,最大限度地 开发 电网体 系的能源效率利用数 字化信息 网络 系统 将能源资源开发 、输 送、存 储 、转换( 电) 电、配电 、供 电、售 发 、输 电、 服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气 设备和其它用能设施连
( ) 电领域。风电场 、光伏发 电及分布 式供能的并网和储能 1 发 关键技术研 究。 ( ) 电领域 。交直 流柔性输 电技术 的研究 ;安全监控 ( 2 输 大电 网安全稳定控制 、 网域测量技术 、 相量测 量装 置 、传 感器 和量测 技 术 );特高压交直流相关设备研制和关键技术研究 ;可控电抗器和串 补补偿装置关键技术研究及相关设备研制 等。
接在一起 ,通过智能化 控制实现 精确供能、对 应供能 、互助供能和互 补供能 ,将能源利用效 率和能源供应安全提 高到全新 的水平 ,将污染 与温室气体排放降低到环境可以接受 的程度 , 使用 户成本和投资效益 达到一种合理 的状态 。是人们对智能 电网的理想化模型 。 智能 电网是指 利用先进 的技术 提高 电力 系统在能 源转换效 率 、
使智能电网建设在 企业生产经 营过程 中切实发挥作用 ,最终达到提高 运营绩效的 目的。本文将综述 智能电网的主要特征 、 关键技术及技术
路线 。
以 及智能表 计 、智能家 电和用 户能源管理 门户等新 型技术和 新型 装 备 。在 电源 侧 ,智能 电网可 以大量 接入风 能 、太 阳能等各种 清洁 电 源 ,并实现可靠消纳,改变传统 的单一能源集 中发 电模式 ,实现了发 电环节的清洁 、低碳 ;在 电网侧 ,电网运行将实现可视化 、数字化 、 智能化 ,促进供电企业 电网规划建 设、调度 、 生产等各项业务综合水 平的大幅提升 , 提高供 电可靠性 和电能质量 ,实现高效 、经济的电网 运行 ;在用电侧 , 以实现用 户与 电网的 良性互动 ,提升供 电企业的 可
整体服务水平 ,同时通过 引导客 户改变用 电方式 ,实现用 电的削峰填 谷 ,提高整体能效 。
2 智 能电网的关键技 术
1 智能电网的主要特征
( ) 1 坚强 自愈 。电网架构完善 、坚强 ,具备抵御 自然 灾害 、人 为攻击和其他影响电网稳 定运行 事件 的能力 ,供 电可靠性高 ;发生故 障时 ,电网可以 自动实现 故障定 位和切除 ,迅速恢复 电力供应 ,并提 供故障分析,缩短故障处理时间 有 自愈能力的现 代化 电网可 以发现并对 电网的故障作出反应 ,怏 速解决 ,减少停 电时间和经济损失 ;突 出智能 电网的 自 功能制止级 愈 联事件演变成大的停 电事故 ,实施事件响应的怏速仿真决策 ,主动解 列灵活分区的分 布协调 、自适应控制 以及在紧急状态下对分布式能源 的辅助服务 ;具有 故障定 位与隔离和 网络重构 ,非故障部分迅速恢复 供 电功能 ;注重电压与无功控制 支持 电网自愈 ;当系统拓 扑结构发生 变化时 ,继电保护具有再整定功能 ,实现智能化电力系统更 新运行方 式后的保护 ,以达 到电网在任一重构时 ,要求一个新的电网方案和继 电保护的配合等 。 ( ) 2 开放互动 实现 电网 、电源 和用 户的信息共享 ,实现 可再 生能源 、 布式能 源 、 分 新型负荷和各类储能装置的灵活接 入 、退出 ;
1 2 由肛赞 茸 9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第1 年l 2 期
技 术 创 新
智 能 电 网 关 键 技 术 探 讨
刘 炜 孙 振 权 刘 燕
( 西 省 地 方 电 力< 团> 限 公 司 ) 陕 集 有
摘 要 本 文阐述 了智能 电网的基本概念 ,总结 了智能电网特征及 关键技 术;给 出了智能 电网建设 的技 术路 线 ;指 出了建设智能
电能利用 率 、 供 电质 量和可靠性 等方面 的性 能。其基础是分 布式数 据传输 、计算和控制技术 以及多个供电单元之 间数据和控制命令 的有
动 ,高效调度、兼容 互济 。信息 贯通的业务发展 目标。 智 能 电网覆盖 了从发 电到售 电各个环 节的业 务 ,体现 了智能调 度 、智能变 电站 、智能配电和智能用电等智能电网重要构成元素 ,还
( ) 电领域 。智能化 变电站 、灵活 交流输 电技术 、无功补 偿 3 变
发生器、故障电流限制器的研究 ,尤其是对超导技术包括超导电缆 、
超导变压 器及超导 储能系统等 关键技 术研究 ;以统一信 息平 台为基 础 ,在常规 自动化功能基础上 ,实现监控五防一体化 、智能操作票、 五防闭锁规 则自动生成 、统一配置工具 、智能告警及决策分析等高级 应用功能 ;完成变 电站视频监视系统 、消防系统 、安防系统、站用电 源等辅助设施 建设 ;同时通过一次设备状态监测技术 、智能组件的应 用 ,实现对变压器 、 断路器 、避雷器等重要设备的状态可视化展示 ; 逐步优化电压无功调节策略 ,实现 凋度远方投切 变电站 当地V C Q 以及 区域A Q 功能 ;实现视频互动 、 V C 可视化程控 、网络分析等功 能。 ( ) 4 配电领域 。储能技术 、电动汽车充 电 、配 电自动化 、微电 网技 术框架和接入技术与分布式储能装置研究 ;采用不 同充 电方式 的 电动汽车充 电站,并且针对不 同方式的充 电效果进行 比较评估 ,完成 电动汽车充 电站计费系统的建设 ,集成 电动汽车充 电站计费系统与客
效传输 技术 ;针对 智能 电网技术 ,美国和欧 洲 已经开 展了广 泛的研
究 ,研究内容涵盖发电 、 电、配电和售 电等环节 ,许多 电力企业也 输 在尝 试开展智能 电网建设 实践 ,通过技术 与具体业 务的有效结 合 ,
投 资和运维成本 ;智能 电网建 设的总体 目标是以技术进步为基 础,以 信息化建设 为支撑 ,围绕提高电网运行监控水平 、提高供电可 靠性和 电能质量 、提高资产利用率和经济运行水平三大核心任 务 , 展先进 开 设备 、全景采集 、双向通信和智能决策四大关 键支撑 技术的研 究,实 现 智能变 电、精 益运维 ,坚强 配网 、调配 一体 ,数字营销 、节能互
电网从发 电、输 电、配电、用电到调 度等环 节 , 网络拓 扑、通信 系统 、高级计量体 系、需求侧管理 、智能调度 、电力电子设备 、分 在 布 式电源接入等领域需要解决的关键技 术问题 关键词 节能减排 分布 式发 电 智能电网 需求侧管理 高级计量 系统 人类 能源发展 的方向 与 目标 ,是以可再 生能源逐 步替 代化石能 源 ,建造能源使用的创新体系 ,以信息技术 彻底改造现有 的能源 利用 体系 ,最大限度地 开发 电网体 系的能源效率利用数 字化信息 网络 系统 将能源资源开发 、输 送、存 储 、转换( 电) 电、配电 、供 电、售 发 、输 电、 服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气 设备和其它用能设施连
( ) 电领域。风电场 、光伏发 电及分布 式供能的并网和储能 1 发 关键技术研 究。 ( ) 电领域 。交直 流柔性输 电技术 的研究 ;安全监控 ( 2 输 大电 网安全稳定控制 、 网域测量技术 、 相量测 量装 置 、传 感器 和量测 技 术 );特高压交直流相关设备研制和关键技术研究 ;可控电抗器和串 补补偿装置关键技术研究及相关设备研制 等。
接在一起 ,通过智能化 控制实现 精确供能、对 应供能 、互助供能和互 补供能 ,将能源利用效 率和能源供应安全提 高到全新 的水平 ,将污染 与温室气体排放降低到环境可以接受 的程度 , 使用 户成本和投资效益 达到一种合理 的状态 。是人们对智能 电网的理想化模型 。 智能 电网是指 利用先进 的技术 提高 电力 系统在能 源转换效 率 、
使智能电网建设在 企业生产经 营过程 中切实发挥作用 ,最终达到提高 运营绩效的 目的。本文将综述 智能电网的主要特征 、 关键技术及技术
路线 。
以 及智能表 计 、智能家 电和用 户能源管理 门户等新 型技术和 新型 装 备 。在 电源 侧 ,智能 电网可 以大量 接入风 能 、太 阳能等各种 清洁 电 源 ,并实现可靠消纳,改变传统 的单一能源集 中发 电模式 ,实现了发 电环节的清洁 、低碳 ;在 电网侧 ,电网运行将实现可视化 、数字化 、 智能化 ,促进供电企业 电网规划建 设、调度 、 生产等各项业务综合水 平的大幅提升 , 提高供 电可靠性 和电能质量 ,实现高效 、经济的电网 运行 ;在用电侧 , 以实现用 户与 电网的 良性互动 ,提升供 电企业的 可
整体服务水平 ,同时通过 引导客 户改变用 电方式 ,实现用 电的削峰填 谷 ,提高整体能效 。
2 智 能电网的关键技 术
1 智能电网的主要特征
( ) 1 坚强 自愈 。电网架构完善 、坚强 ,具备抵御 自然 灾害 、人 为攻击和其他影响电网稳 定运行 事件 的能力 ,供 电可靠性高 ;发生故 障时 ,电网可以 自动实现 故障定 位和切除 ,迅速恢复 电力供应 ,并提 供故障分析,缩短故障处理时间 有 自愈能力的现 代化 电网可 以发现并对 电网的故障作出反应 ,怏 速解决 ,减少停 电时间和经济损失 ;突 出智能 电网的 自 功能制止级 愈 联事件演变成大的停 电事故 ,实施事件响应的怏速仿真决策 ,主动解 列灵活分区的分 布协调 、自适应控制 以及在紧急状态下对分布式能源 的辅助服务 ;具有 故障定 位与隔离和 网络重构 ,非故障部分迅速恢复 供 电功能 ;注重电压与无功控制 支持 电网自愈 ;当系统拓 扑结构发生 变化时 ,继电保护具有再整定功能 ,实现智能化电力系统更 新运行方 式后的保护 ,以达 到电网在任一重构时 ,要求一个新的电网方案和继 电保护的配合等 。 ( ) 2 开放互动 实现 电网 、电源 和用 户的信息共享 ,实现 可再 生能源 、 布式能 源 、 分 新型负荷和各类储能装置的灵活接 入 、退出 ;
1 2 由肛赞 茸 9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第1 年l 2 期
技 术 创 新
智 能 电 网 关 键 技 术 探 讨
刘 炜 孙 振 权 刘 燕
( 西 省 地 方 电 力< 团> 限 公 司 ) 陕 集 有
摘 要 本 文阐述 了智能 电网的基本概念 ,总结 了智能电网特征及 关键技 术;给 出了智能 电网建设 的技 术路 线 ;指 出了建设智能
电能利用 率 、 供 电质 量和可靠性 等方面 的性 能。其基础是分 布式数 据传输 、计算和控制技术 以及多个供电单元之 间数据和控制命令 的有
动 ,高效调度、兼容 互济 。信息 贯通的业务发展 目标。 智 能 电网覆盖 了从发 电到售 电各个环 节的业 务 ,体现 了智能调 度 、智能变 电站 、智能配电和智能用电等智能电网重要构成元素 ,还
( ) 电领域 。智能化 变电站 、灵活 交流输 电技术 、无功补 偿 3 变
发生器、故障电流限制器的研究 ,尤其是对超导技术包括超导电缆 、
超导变压 器及超导 储能系统等 关键技 术研究 ;以统一信 息平 台为基 础 ,在常规 自动化功能基础上 ,实现监控五防一体化 、智能操作票、 五防闭锁规 则自动生成 、统一配置工具 、智能告警及决策分析等高级 应用功能 ;完成变 电站视频监视系统 、消防系统 、安防系统、站用电 源等辅助设施 建设 ;同时通过一次设备状态监测技术 、智能组件的应 用 ,实现对变压器 、 断路器 、避雷器等重要设备的状态可视化展示 ; 逐步优化电压无功调节策略 ,实现 凋度远方投切 变电站 当地V C Q 以及 区域A Q 功能 ;实现视频互动 、 V C 可视化程控 、网络分析等功 能。 ( ) 4 配电领域 。储能技术 、电动汽车充 电 、配 电自动化 、微电 网技 术框架和接入技术与分布式储能装置研究 ;采用不 同充 电方式 的 电动汽车充 电站,并且针对不 同方式的充 电效果进行 比较评估 ,完成 电动汽车充 电站计费系统的建设 ,集成 电动汽车充 电站计费系统与客