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關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);優(yōu)勢;資源;優(yōu)化配置
一 什么是智能電網(wǎng)
所謂智能電網(wǎng)即以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ),將現(xiàn)代先進的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù),信息技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的,實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。
按照我國著名能源問題專家武建東先生的描述。將“智能電網(wǎng)”稱之為“智能互動電網(wǎng)”或“互動電網(wǎng)”或許更加準確,即“互動電網(wǎng)”是指在開放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上,通過加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),實現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程的智能化,信息化、分級化互動管理,是集合了產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命的綜合性的效率變革。
智能電網(wǎng)的核心內(nèi)涵是實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化和互動化,簡稱為“堅強的智能電網(wǎng)(strong Smart Grid)”。智能電網(wǎng)概念提出的時間雖然不長,但人們對這項變革的熱情卻極為高漲,其根本原因是,智能電網(wǎng)戰(zhàn)略不僅為全球能源轉(zhuǎn)型提供了一個重要的契機,更為電力設(shè)備行業(yè)提供了無限的商機和難得的發(fā)展機遇。
智能電網(wǎng)是人類面對電力供需平衡、新能源的接入、電網(wǎng)可靠性以及信息安全挑戰(zhàn)的一種必然選擇。它代表了電網(wǎng)將來進化的一種愿景:結(jié)合先進的自動化技術(shù)、信息技術(shù)以及可控電力設(shè)備,支持從發(fā)電到用電的整個電力供應(yīng)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理,尤其是新能源的接人以及電網(wǎng)的安全運行。智能電網(wǎng)在電網(wǎng)安全運行、可為用戶可靠提供高質(zhì)量電能前提下,提高能源使用效率,減少對環(huán)境影響,同時可以形成新的產(chǎn)業(yè)群,促進就業(yè)。
二 智能電網(wǎng)在用電方面的優(yōu)勢
智能電網(wǎng)技術(shù)允許我們更好的管理、節(jié)約、監(jiān)控和使用能源,將能源使用的決定權(quán)交給消費者,由他們決定何時、何地以及如何使用??梢灶A(yù)計的好處包括節(jié)省電費、智能管理、更強的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、支持混合動力車的接入以及使家庭設(shè)備的智慧化。
(一)可靠性
現(xiàn)代化的電網(wǎng)在建設(shè)時就考慮要徹底安壘性。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動和故障時,智能電網(wǎng)仍能保持對用戶的供電能力。而不發(fā)生大面積的停電事故;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)的安全運行;具有確保信息安全的能力和防計算機病毒破壞的能力。智能電網(wǎng)技術(shù)可以更好地對人為或者自然破壞進行識別和反應(yīng)。實時信息可以讓電網(wǎng)操作員隔離被破壞的環(huán)節(jié),讓電力繞過損毀區(qū)域,重新供電。
(二)自愈性
使用實時傳感器和自動化的控制設(shè)備,對電力系統(tǒng)的故障進行預(yù)測和檢測,進而做出反應(yīng),自動的避免停電和電力質(zhì)量惡化。在智能電網(wǎng)里面,停電的事故永遠不會發(fā)生,系統(tǒng)的局部故障并不會導(dǎo)致某些地區(qū)的停電。
(三)互動性
智能電網(wǎng)一個非常核心的理念就是試圖通過雙向的信息傳遞和分時電價,改變電力用戶的用電行為,以“削峰填谷”,降低系統(tǒng)對電源容量的需求。實時、雙向通訊的智能電網(wǎng)能鼓勵用戶節(jié)約能源,同時允許用戶向電網(wǎng)賣電。家庭太陽能板、小型風(fēng)電和電動汽車都可以接人電網(wǎng),普通家庭和小型商業(yè)用戶可以把他們富余的電能通過智能電網(wǎng)賣給鄰居或是電網(wǎng)的其他用電方。
(四)兼容性
國內(nèi)風(fēng)電場開發(fā)地區(qū)一般都集中在邊遠地區(qū),這恰恰是電網(wǎng)比較薄弱的地方,承受能力有限。并且,邊遠地區(qū)負荷相對較小,使得發(fā)出的電很難在當(dāng)?shù)乇幌{。風(fēng)電密度低、不穩(wěn)定、不連續(xù)性使得發(fā)電量忽上忽下,對我國尚不堅強的電網(wǎng)構(gòu)成沖擊,電網(wǎng)不愿接人,使風(fēng)電場利用小時數(shù)過低,無法形成規(guī)模效應(yīng),導(dǎo)致風(fēng)電項目內(nèi)部投資回報率低于8%的社會平均水平,缺乏投資吸引力。目前國內(nèi)電網(wǎng)發(fā)展滯后已經(jīng)成為新能源發(fā)展的瓶頸,而智能電網(wǎng)將會解決新能源發(fā)電上網(wǎng)難的問題已成為各國的共識,智能電網(wǎng)強調(diào)在供電安全、可靠和優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)清潔、高效和互動的目標。這個電網(wǎng)建成后除了能夠輸送傳統(tǒng)煤電外,還能夠輸送可再生能源,比如風(fēng)電和太陽能。我國之所以高調(diào)提出大力建設(shè)智能電網(wǎng),主要原因是支持風(fēng)電、太陽能等新能源接人,支持需求側(cè)管理。
(五)節(jié)能環(huán)保性
智能電網(wǎng)的首要作用是節(jié)能,去年我國社會用電總量近35000億千瓦時。實現(xiàn)電網(wǎng)信息化之后,每年在配電輸電用電等環(huán)節(jié)即可節(jié)約5%至10%的電力資源,節(jié)省價值近2000億元人民幣。建造智慧電網(wǎng)除了是為消費者服務(wù)外,也是出于環(huán)境保護的考慮,建造智慧電網(wǎng)城有助于城市減排溫室氣體。
三、如何促進智能電網(wǎng)更好地實現(xiàn)電用優(yōu)化配置
我國的智能電網(wǎng)是建立在特高壓建設(shè)基礎(chǔ)上的堅強的智能電網(wǎng)。中國式智能電網(wǎng)將以特高壓電網(wǎng)為主干網(wǎng)架,利用先進的通信信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的智能電網(wǎng)。其特征將包括在技術(shù)上實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動化和互動化,同時在管理上實現(xiàn)集團化、集約化、精益化、標準化。
雖然智能電網(wǎng)在技術(shù)上已經(jīng)證明可行,但其經(jīng)濟性,安全性、穩(wěn)定性尚需在實踐中反復(fù)驗證,在我國大面積實施也需要一定的時間。從需求側(cè)管理入手實現(xiàn)智能化和實現(xiàn)新能源發(fā)電接入,對電網(wǎng)的要求很高。至少目前看來,在電網(wǎng)上的大量投入很難獲得即時的回報。因此,對電網(wǎng)建設(shè)的態(tài)度以及投入力度,還將左右智能電網(wǎng)的實施進度。目前來看,主要是要抓好以下幾點工作:
(一)制定標準的體系
要想商業(yè)運行大規(guī)模智能電網(wǎng),必須有一個被業(yè)界認可的標準體系。智能電網(wǎng)標準體系的制定是一項龐大的工程,非一個組織之力能完成。
目前我國所做的智能電網(wǎng)標準體系還只是國家電網(wǎng)公司層面的技術(shù)標準研究,只在公司層面被遵循,今后再根據(jù)情況積極推進國標、行標和企業(yè)標準的制定。而具體標準需要得到參與智能電網(wǎng)建設(shè)的各界的認可,進而對外。最終確定的智能電網(wǎng)行業(yè)標準、國家標準和國際標準的制定,還要經(jīng)歷一套專門的管理體系和流程。國家標準的制定,有可能組織包括電監(jiān)會、電網(wǎng)公司、制造商等多方參與制定標準,由國家技術(shù)監(jiān)督局下屬的標準局來組織專家評審。
盡管如此,國家電網(wǎng)目前在智能電網(wǎng)的技術(shù)標準制定上一直走在最前頭,最終制定出的公司技術(shù)標準很有可能逐步上升為智能電網(wǎng)的行業(yè)標準甚至國家標準。
(二)提高技術(shù)水平
目前我國的智能電網(wǎng)建設(shè)也已開始起步,我國數(shù)字化電網(wǎng)涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和終端用戶各環(huán)節(jié),是智能電網(wǎng)的初級階段。智能電網(wǎng)將對集成電路技術(shù)、軟件技術(shù)、新型元器件技術(shù)、電子材料技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù),存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和信息安全技術(shù)、顯示技術(shù)、測量儀器技術(shù)、電子專用設(shè)備制造技術(shù)、導(dǎo)航和遙感技術(shù)提出更高要求,同時推動我國在這些信息技術(shù)領(lǐng)域的核心能力得到進一步提高。
(三)保護知識產(chǎn)權(quán)
中國智能電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè),與美國幾乎同步,未來都需要10年甚至更長時間去建設(shè)和完善。在這一發(fā)展過程中,中國企業(yè)和相關(guān)部門將有機會與國際上一些標準制定機構(gòu)進行合作,在保護知識產(chǎn)權(quán)和促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面獲益并作出貢獻。
參考文獻:
[1]溫哲,電力企業(yè)需要智能電網(wǎng)[J],廣西電業(yè),2007(1)
【關(guān)鍵詞】OS2 電網(wǎng) 調(diào)度自動化 一體化 模塊化
為適應(yīng)電網(wǎng)的快速發(fā)展需求,提高電網(wǎng)運行能力,解決電網(wǎng)中的信息孤島、協(xié)作難等問題,二次系統(tǒng)一體化的研究早在幾年前就被提上議事日程,并提出一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)(OS2)。這一系統(tǒng)打通各個專業(yè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系壁壘,實現(xiàn)各專業(yè)系統(tǒng)的橫向業(yè)務(wù)協(xié)作和縱向數(shù)據(jù)交流,提高電網(wǎng)的綜合運行能力;將孤島式的專業(yè)系統(tǒng)有機聯(lián)系起來,加強專業(yè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。
1 OS2整體架構(gòu)
1.1 定義
OS2就是按照SOA標準體系,具有一體化、模塊化、智能化特征,能滿足電網(wǎng)公司各級調(diào)度主站和10kV以上所有廠站運行業(yè)務(wù)需求和管理需求的新一代電網(wǎng)運行技術(shù)支持系統(tǒng)。OS2的主站端系統(tǒng)涵蓋電網(wǎng)運行監(jiān)控、管理的業(yè)務(wù)功能,運用標準化、開放的技術(shù)架構(gòu),將在線與決策、保信、節(jié)能發(fā)電調(diào)度、發(fā)電輔助服務(wù)考核、DMIS等系統(tǒng)有機結(jié)合起來,滿足電網(wǎng)運行監(jiān)控和管理全部的業(yè)務(wù)需求。廠站端則是在現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)、數(shù)字變電站等的基礎(chǔ)上,整合間隔層裝置、站控層數(shù)據(jù)、站端智能化功能,并建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集通道,實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和交換。
1.2 技術(shù)架構(gòu)
OS2由主站端系統(tǒng)和廠站端系統(tǒng)組成,各個主站端和廠站端系統(tǒng)又可以分成運行控制系統(tǒng)(OCS)、運行管理系統(tǒng)(OMS)、電力系統(tǒng)運行駕駛艙(POC)或變電運行駕駛艙(SOC),覆蓋電網(wǎng)運行和管理的全過程,如圖1所示。
在這個技術(shù)架構(gòu)中,OCS的主要功能是電網(wǎng)運行的在線監(jiān)控和自動控制;OMS則是通過運行分析輔助決策,重視決策的策劃。OCS與OMS的協(xié)同配合,實現(xiàn)電網(wǎng)的閉環(huán)控制和管理。POC建立在主站端系統(tǒng)的OCS和OMS上,它面向電網(wǎng)的決策管理人員和關(guān)鍵崗位人員,服務(wù)用戶,為其提供一站式的運行狀況和決策支持服務(wù)。而SOC則是建立在中心站的OCS與OMS之上,面向變電運行的關(guān)鍵崗位,為其提供面向廠站的運行、設(shè)備管理等方面的服務(wù)。除此之外,在這個系統(tǒng)中,還有橫向/縱向的OSB系統(tǒng),其貫穿于整個電力生產(chǎn)的全過程中,是OS2系統(tǒng)的信息交互紐帶。各個主站、廠站系統(tǒng)通過縱向的OSB實現(xiàn)信息交互,而系統(tǒng)內(nèi)則采用橫向OSB系統(tǒng),通過統(tǒng)一的信息編碼、標準接口實現(xiàn)各個模塊的即插即用,將系統(tǒng)與企業(yè)的信息管理系統(tǒng)交接起來,實現(xiàn)為企業(yè)的在線服務(wù),實現(xiàn)信息共享。
2 OS2的特征
2.1 一體化
OS2提出的初始原因之一就是要解決電網(wǎng)系統(tǒng)中的信息孤島、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃管理問題。因此,該系統(tǒng)在建設(shè)之初就大力推進全方位覆蓋、全過程管理和統(tǒng)一規(guī)劃。在OS2系統(tǒng)中,其一體化特征主要體現(xiàn)在三個方面:一是從廣度上覆蓋整個電網(wǎng),一體化的全方位覆蓋,它支持全網(wǎng)各級調(diào)度主站和廠站的一體化運行監(jiān)控、運行管理。二是從深度上實現(xiàn)全過程的覆蓋,滿足電網(wǎng)運行的安全、經(jīng)濟、技術(shù)等要求,覆蓋電網(wǎng)運行的全過程,實現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)的無縫對接和一體化管理。三是從協(xié)同作戰(zhàn)上實現(xiàn)一體化的全面協(xié)同,支持電網(wǎng)各個專業(yè)業(yè)務(wù)的橫向、縱向協(xié)調(diào)。
2.2 模塊化
OS2是面向電網(wǎng)專業(yè)業(yè)務(wù)的運行調(diào)度自動化系統(tǒng),它以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向,將其形成不同的模塊,實現(xiàn)業(yè)務(wù)與生產(chǎn)的耦合。從系統(tǒng)運行方面來看,模塊化包含了整個電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電的全過程。它建設(shè)了開放的信息化平臺,并應(yīng)用標準化接口保證各類專業(yè)系統(tǒng)以模塊化形式即插即用,實現(xiàn)各個專業(yè)系統(tǒng)融入OS2中協(xié)同作戰(zhàn)。在主站端的模塊化上,它將電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)集中到一起,為決策提供輔助服務(wù);統(tǒng)一了電網(wǎng)的模型,消除信息孤島,實現(xiàn)了各個業(yè)務(wù)的橫向、縱向交流,提升電網(wǎng)的一體化運行管理能力;整合現(xiàn)有資源,并健全標準體系,加強信息化管控。
2.3 智能化
OS2的智能化是實現(xiàn)電網(wǎng)運行信息的橫向、縱向無障礙流通和交互,打破了專業(yè)系統(tǒng)之間的壁壘,實現(xiàn)了電網(wǎng)的閉環(huán)運行控制,并加強安全監(jiān)控預(yù)警,保證電網(wǎng)運行的安全。通過智能化提高各個系統(tǒng)之間的協(xié)同作業(yè)能力,從而有效提高各項工作的效率和質(zhì)量,提高經(jīng)濟效益和社會效益。從技術(shù)角度來說,OS2實現(xiàn)各個專業(yè)、領(lǐng)域的互動配合。一是調(diào)度中心的各個專業(yè)之間的互動配合。二是電網(wǎng)運行與規(guī)劃之間的互動配合,OS2實現(xiàn)貫穿于電力系統(tǒng)運行全過程的信息無障礙交互,而這些正好為規(guī)劃工作提供依據(jù),使得規(guī)劃工作更加精細化,及時將電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)資料傳遞給電網(wǎng)規(guī)劃,然后智能化進行不同周期、不同主題的規(guī)劃,并跟蹤規(guī)劃對電網(wǎng)運行產(chǎn)生的影響。
3 結(jié)束語
本文介紹了一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)(OS2)的定義、技術(shù)架構(gòu)、特征,其不能滿足電網(wǎng)運行的經(jīng)濟、技術(shù)、安全等方面需求,介紹了電網(wǎng)運行的新思路,為實現(xiàn)電網(wǎng)運行管理的跨越式發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù)
Abstract: in today's social development, power grid is an important infrastructure, and its running status is stable to people life has an important influence. Grid undertaken at run time in a heavier load on the grid, and the interference factors are. Therefore, grid operation state under the new era to maintain security and stability, we must conquer challenges.
Keywords: smart grid; key technology
中圖分類號:TU349.7文獻標識碼:A文章編號:
一 、前言:
在社會經(jīng)濟發(fā)展中,為促進電網(wǎng)系統(tǒng)克服各種因素的干擾而維持正常運行,現(xiàn)在智能電網(wǎng)發(fā)展理念已被一些電力研究部門紛紛提出。如今,智能電網(wǎng)雖沒有明被完全研制出來,但是國際上都在為建設(shè)智能電網(wǎng)而努力。不同的國家或地區(qū),對智能電網(wǎng)概念的理解不同,隨之產(chǎn)生了不同的電網(wǎng)研究思路與發(fā)展重點戰(zhàn)略。
二、智能電網(wǎng)的特點
雖然每個國家對智能電網(wǎng)的理解以及研究思路等存在差異,但是他們都有著建設(shè)電網(wǎng)的驅(qū)動卻一致,都考慮到了市場機制與電網(wǎng)安全性能、電能質(zhì)量以及周圍環(huán)境等因素。因此,智能電網(wǎng)有以下七項特點:
(一)自愈特點
自愈特點是對智能電網(wǎng)能夠安全運行有重要的影響,因此,它是電網(wǎng)系統(tǒng)中較為顯著的特點。自愈特點表現(xiàn)在智能電網(wǎng)受到各種影響時,不需要或是僅需較少的人為采取干預(yù)措施,就可以隔離電力系統(tǒng)中的故障元件或是將故障元件轉(zhuǎn)變成正常元件,而保障電力系統(tǒng)正常工作。
(二)兼容特點
智能電網(wǎng)可以將風(fēng)能、電能、太陽能等可再生的清潔能源應(yīng)用其中,并且具有實現(xiàn)分布式發(fā)電與微電網(wǎng)同時作用的優(yōu)勢。其中,它還具有“即插即用”功能,兼容各式各樣的電源與儲能裝置,在很大程度上可以實現(xiàn)用戶對電力不同層次的需求。
(三)交互特點
智能電網(wǎng)具有在運行過程中實現(xiàn)用戶設(shè)備和行為交互的特點。這種特點能夠發(fā)揮電力用戶作用,減少對環(huán)境污染,并且可以完善需求側(cè)管理。
(四)協(xié)調(diào)特點
智能電網(wǎng)的協(xié)調(diào)特點能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場的對接,并且市場設(shè)計合理化,在一定程度上可以促進電力系統(tǒng)高效運行。
(五)高效特點
現(xiàn)代信息技術(shù)的有效應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,可以整合資源,優(yōu)化電網(wǎng)運行速度,減少電網(wǎng)系統(tǒng)在運行時所需投入的資金。
(六)優(yōu)質(zhì)特點
在市場經(jīng)濟中,電力用戶使用的電力質(zhì)量存在差別定價。
(七)集成特點
該特點可以對電網(wǎng)進行標準化管理,集成電網(wǎng)信息,共享資源。
三、智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
(一)靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲
我國的資源分布因地理位置而呈現(xiàn)出不均衡狀態(tài),并且在很久以前,我國采取了西電東送方針只為充分利用資源,改善資源現(xiàn)狀。而隨著國家電網(wǎng)的規(guī)模與形式發(fā)展越來越快,國家相關(guān)部門越來越重視電網(wǎng)系統(tǒng)運行時的穩(wěn)定性及安全性。在主網(wǎng)架構(gòu)標準增加的同時,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)采取靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)保證其在極度惡劣的天氣條件下也能正常運行。
(二)集成的通信系統(tǒng)
智能電網(wǎng)是新時代下的一種新型的電力系統(tǒng),它有著較高的安全性及穩(wěn)定性等,并且智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中應(yīng)該加入故障預(yù)測能力以及故障處理能力。智能電網(wǎng)具備實時監(jiān)測能力,能夠全面的監(jiān)測電網(wǎng)設(shè)備以及外延應(yīng)用支撐等的狀態(tài)。
(三)高級讀表體系和需求側(cè)管理
構(gòu)建智能電網(wǎng)的主要觀念是使電網(wǎng)系統(tǒng)擁有較強的智能判斷能力和自我調(diào)節(jié)能力,在智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源共同入網(wǎng)并實行分布式管理。高級讀表體系與需求側(cè)管理能夠記錄用戶用電信息,當(dāng)用戶需要用電時,系統(tǒng)會自動將電能經(jīng)過安全的輸電方式向用戶家中輸送,從而減省電能的浪費。
因此,在構(gòu)建智能化電網(wǎng)時,相關(guān)研究機構(gòu)與供電局應(yīng)該熟悉用戶對電能的需求并掌握用戶用電規(guī)律,保證電能輸送與接收是一個完整的系統(tǒng)。在其中應(yīng)用到的高級讀表體系組成方式是電力公司具有的計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與通信系統(tǒng)以及用戶家中的智能電表三者進行正確連接。
隨著技術(shù)水平的提高,室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)在一定程度上促進了需求側(cè)管理。智能電表具有多種功能,例如,對它進行計量間隔設(shè)置后,人們可以可以實現(xiàn)遠程或是隨機進行讀取計量,方便操作,節(jié)省時間??梢姌?gòu)建智能化電力系統(tǒng)能夠全方位的滿足人們的需求,實現(xiàn)用戶與電力部門之間能夠進行雙向互動,提高服務(wù)能力與管理能力,促進電力系統(tǒng)向現(xiàn)代化進程發(fā)展。
(四)智能調(diào)度技術(shù)和廣域防護系統(tǒng)
智能電網(wǎng)建設(shè)中一般都會應(yīng)用到智能調(diào)度技術(shù),并且在智能調(diào)度研究領(lǐng)域該項技術(shù)支撐系統(tǒng)尤為重要,并且它具有多種功能,比如,它具有優(yōu)化資源的功能,對電網(wǎng)系統(tǒng)進行科學(xué)調(diào)控能力等。此外,它還能夠有效的提升調(diào)度系統(tǒng),并且具備駕馭大型的電網(wǎng)能力,并為電力系統(tǒng)提供一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
實現(xiàn)調(diào)度智能化能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)保護與一些先進的技術(shù)有效結(jié)合,促進系統(tǒng)形成較強的安全防御防線,提高系統(tǒng)運行時對故障的靈敏度。
(五)高級電力電子設(shè)備
電力電子設(shè)備在能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中占有重要角色,它能夠改善用戶使用的電能質(zhì)量,滿足其需求。電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用范圍較大,幾乎所有的電子設(shè)備與系統(tǒng)中都涉及到了該項技術(shù)的應(yīng)用。比如,拓撲系統(tǒng)與有源濾波器等。
四、結(jié)束語
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)的發(fā)展取得了一定的進步。因此,智能電網(wǎng)建設(shè)不僅要結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,使電力系統(tǒng)擁有現(xiàn)代信息技術(shù)含量,還應(yīng)該從國家實際國情與經(jīng)濟實力出發(fā),立足該階段社會對電力系統(tǒng)的需要,著眼未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,而進行合理的研究。
參考文獻:
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智能電網(wǎng)建設(shè)是電網(wǎng)未來發(fā)展的主要方向,能夠確保人們?nèi)粘I钪杏盟璧碾娔苜|(zhì)量,電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,更是提高了電網(wǎng)運行的安全和可靠性。智能電網(wǎng)應(yīng)用電力工程技術(shù)的形式具有多種,例如:在電力能源轉(zhuǎn)換、電源、輸電、發(fā)電過程中的有效應(yīng)用。因此,為有效提高智能電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性,確保人們能夠獲得高質(zhì)量電能,本文針對智能電網(wǎng)特點進行評價,并對智能電網(wǎng)中電力工程技術(shù)進行研究,試圖為之提供行之有效的可行性建議。
關(guān)鍵詞:
智能電網(wǎng);特點;電力技術(shù);運用
引言
當(dāng)前全球一體化進程不斷加快,隨之而來的能源問題層出不窮,全球人口的急劇增長更是加重了能源問題。研究得知,我國地域遼闊,能源豐富,但是人均資源占有量卻比較低,電能作為人們生活中必不可少的能源,在人們生活中發(fā)揮著重要作用,因此,需要供應(yīng)足夠的電能,智能電網(wǎng)建設(shè)就實現(xiàn)了這一要求,尤其是電力工程技術(shù)的使用更是加快了智能電網(wǎng)的建設(shè)速度,提高了智能電網(wǎng)運行的可靠性,保證了高質(zhì)量電能的供應(yīng)。
1.智能電網(wǎng)概念及特點的評價分析
1.1概念
智能電網(wǎng)概念是2006年始于美國IBM公司提出的“智能電網(wǎng)”解決方案。目前,已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。智能電網(wǎng)本質(zhì)是一種電力體系,特別之處是該體系的組成是多個配電和輸電系統(tǒng),智能電網(wǎng)架構(gòu)示意圖,如圖-1所示。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能電網(wǎng)的建設(shè)能夠很好地適應(yīng)電力市場的發(fā)展需求,不僅提高了電力工程的建設(shè)質(zhì)量,還實現(xiàn)了在節(jié)能環(huán)保的同時提供可靠的電能,智能電網(wǎng)建設(shè)是電網(wǎng)建設(shè)未來的主要方向。智能電網(wǎng)的快速發(fā)展,還得益于電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,例如:電力能源轉(zhuǎn)換方面的應(yīng)用、電源部分的應(yīng)用、輸電過程中的應(yīng)用、發(fā)電過程中的應(yīng)用等。
1.2特點
智能電網(wǎng)的特點是節(jié)約、智能和耐久性。節(jié)約可以有效解決我國能源緊張問題;智能特點可以提高電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性;耐久性則可以使得電網(wǎng)能夠有效應(yīng)對各種氣候環(huán)境。
2.電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用研究
2.1在電力能源轉(zhuǎn)換的應(yīng)用形式
調(diào)查得知,我國電力能源緊缺,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國電力行業(yè)開始嘗試使用低碳新能源,在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中,電力企業(yè)擔(dān)負著全面轉(zhuǎn)換能源的重任,只有確保智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,才能夠有效實現(xiàn)電能的遠距離傳輸。從能源角度來講,電力企業(yè)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中要有效利用新能源,踐行低碳、環(huán)保理念,目前,智能電網(wǎng)建設(shè)主要使用兩種能源:分布式能源和可再生能源??稍偕茉词鞘走x能源,智能電網(wǎng)建設(shè)過程中要有效利用電力工程技術(shù),將可再生能源作為核心能源使用,比如:對太陽能、風(fēng)能等可再生能源,促使電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)電力能源轉(zhuǎn)換方面發(fā)揮重要作用。
2.2在電源部分的應(yīng)用形式
從電源角度來講,電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)方面發(fā)揮著重要作用。電力企業(yè)輸電形式有交流和直流兩種,交流電源又可分為變頻和恒頻兩種形式。智能電網(wǎng)建設(shè)過程中變頻和恒頻電流都可使用,這可以大大提高智能電網(wǎng)運行的安全可靠性,也能夠為智能電網(wǎng)下一環(huán)節(jié)的安全運行墊定基礎(chǔ)。
2.3在輸電過程中的應(yīng)用形式
智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用電力工程技術(shù),必須要保持良好的運行狀態(tài)和運行環(huán)境,才能夠確保電力工程技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有的作用,有效發(fā)揮電力工程技術(shù)的功能和作用。在輸電過程中應(yīng)用電力工程技術(shù),主要有兩種形式:無功補償技術(shù)和諧波抑制技術(shù),這兩項技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。電力企業(yè)智能電網(wǎng)建設(shè)輸電過程中應(yīng)用這兩種技術(shù),可以有效減少了輸電過程中的電能損耗,提高了供電質(zhì)量。其中無功補償技術(shù)更是在低壓輸配電線路中廣泛應(yīng)用,尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有重要影響。
2.4在智能電網(wǎng)發(fā)電過程中的應(yīng)用形式
電力工程技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)的發(fā)電過程中,主要是借 助于電力電子元器件全面控制電網(wǎng)的運行狀態(tài)。比如:使用節(jié)能裝置降低發(fā)電過程中的能源消耗,,從而有效提高智能電網(wǎng)發(fā)電效率,減少電網(wǎng)運行成本,降低電費,最終提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。
3.總結(jié)
綜上所述,電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)方面發(fā)揮著重要作用,不僅能夠提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性,還能夠為人們提供高質(zhì)量電能。智能電網(wǎng)中應(yīng)用的電力工程技術(shù)具有多樣性、多元性,目的都是為了確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)方面應(yīng)用力度會越來越大,智能電網(wǎng)建設(shè)會向著更好的方向發(fā)展。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);電力系統(tǒng)規(guī)劃;應(yīng)用
前言
將智能電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)運用到電力系統(tǒng)中來,有利于很好的控制電力技術(shù)成本,求得電力規(guī)劃管理的最優(yōu)化解,也有利于降低電力企業(yè)管理難度。因此,我們要做到事前規(guī)劃、預(yù)先處理、提前排除、未雨綢繆、防患于未然,不斷探索新型電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用策略,全面加強電力系統(tǒng)規(guī)劃的應(yīng)用,確保電力系統(tǒng)規(guī)劃零故障目標的實現(xiàn),促進電力系統(tǒng)規(guī)劃作業(yè)更加安全穩(wěn)定的進行,推動我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展,更好地為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。
1 智能電網(wǎng)的含義和特點
1.1 智能電網(wǎng)的含義
若干年前,一位科學(xué)家創(chuàng)造出了一種新型的無線控制器,主要是采用一種群體方式,將樓宇中的電器進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和調(diào)動,這就是智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)也被稱為未來電網(wǎng),它并不是具體的一個電網(wǎng)設(shè)施,而是一種綜合了先進技術(shù)、將電網(wǎng)設(shè)備與其相結(jié)合的現(xiàn)代化電網(wǎng),其主要特征為“安全”、“可靠”、“高效”、“經(jīng)濟”、“環(huán)境友好”,智能電網(wǎng)所涉及的專業(yè)領(lǐng)域很廣泛,包含了制動控制、分析決策、導(dǎo)航感應(yīng)、傳感測定和計算機技術(shù)等。如果想深入研究智能電網(wǎng),那么應(yīng)該充分理解其含義、特點、所采用的技術(shù)等多個方面。
1.2 智能電網(wǎng)的特點
智能電網(wǎng)是以環(huán)境內(nèi)容、市場導(dǎo)向和安全信息為基礎(chǔ)的,其特點有如下幾點:兼容、綠色、優(yōu)質(zhì)、協(xié)調(diào)、集成、交互、自愈、高效。這8個特點中,自愈的含義是供應(yīng)電力的同時,智能電網(wǎng)能夠及時找出運營過程中的錯誤和問題,進而妥善解決,從而使得電力輸送的質(zhì)量更加穩(wěn)定,并且安全性、可靠性也更加切實;此外,交互的含義是智能電網(wǎng)將用戶和電力企業(yè)進行雙向的溝通和反饋,最終使得兩者相適應(yīng),智能電網(wǎng)的雙向通信和雙向溝通是交互性的重要體現(xiàn),那么電力用戶就能以自身實際情況為基礎(chǔ),電力企業(yè)就能為其提供指定的需求。智能電網(wǎng)中的先進技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣,采用先進技術(shù)對智能電網(wǎng)進行優(yōu)化和融合,就能有效提高其經(jīng)濟效益,并且高效運作;而綠色則是為了凸顯智能電網(wǎng)所用能源為清潔的、綠色的、可再生的,這些能源不會對環(huán)境造成任何不利影響,還能緩解目前資源消耗量大的現(xiàn)狀,能有效解決地區(qū)的能源不平衡分部問題。此外,智能電網(wǎng)還能將自動化生產(chǎn)和計算機技術(shù)綜合并應(yīng)用,且通過聯(lián)網(wǎng),還能夠?qū)崿F(xiàn)地方性的具體交易甚至全國性的大宗電力交易。
2 智能電網(wǎng)在電力技術(shù)和規(guī)劃中的運用
智能電網(wǎng)最大的優(yōu)點是能夠利用潔凈的、新型的和可持續(xù)的資源進行發(fā)電,從而減少了資源的損耗和生態(tài)環(huán)境的保護,我們在對智能電網(wǎng)的含義和特點進行深入了解后,可以具體分析其特征,進一步實現(xiàn)智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的多元化應(yīng)用。
2.1 智能電網(wǎng)在發(fā)電中的充分應(yīng)用
電力生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一就是發(fā)電,那么如何將電力資源進行轉(zhuǎn)化和儲存所需要用到的科學(xué)技術(shù)進行廣泛應(yīng)用和推廣,是目前電力技術(shù)和系統(tǒng)規(guī)劃中的重要任務(wù)。智能電網(wǎng)能夠利用最新的發(fā)電設(shè)備和技術(shù)傳輸并儲備電力,在上述過程中,智能電網(wǎng)所利用的發(fā)電技術(shù)是多種多樣的,例如生物發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)能發(fā)電方式和地?zé)岚l(fā)電等等,智能電網(wǎng)能夠?qū)⑸鲜霭l(fā)電方式有機綜合,在為社會帶來充足電力的同時,還能進一步降低環(huán)境污染率;另一方面,智能電網(wǎng)通過采用多元化的技術(shù),還能有效提高電力系統(tǒng)的可靠供電性和安全供電性,從根本上緩解了電力供不應(yīng)求的局面,逐漸將供電和發(fā)電趨向平衡。
2.2 智能電網(wǎng)在輸電配電中的應(yīng)用
輸電和配電屬于智能電網(wǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵步驟,那么怎樣才能做到輸電配電中對智能電網(wǎng)的有效應(yīng)用,是目前較重要的一個環(huán)節(jié),在智能電網(wǎng)中合理應(yīng)用輸電和配電,能夠?qū)﹄娏Y源進行高效的利用。智能電網(wǎng)能夠智能配置電網(wǎng),并利用特高壓的輸電技術(shù)和設(shè)備進行電力的分流和運輸,將輸電和配電有機融合,不但能夠?qū)⑤^遠距離之外的電力系統(tǒng)相連接,還能利用超高溫高導(dǎo)輸電措施將損輸電的耗降到最低,將污染度控制在0。
2.3 高速雙向通信的應(yīng)用
智能電網(wǎng)的技術(shù)中,高速雙向通信是其重要的組成部分,該通信所用到的是智能電表和電子設(shè)備等高新技術(shù),且這些高新技術(shù)相互融合、相互作用,能夠達到智能管理的目的。在電力系統(tǒng)中,智能電網(wǎng)能夠在電力運行過程中對用電量、輸送電力的具體情況進行實時監(jiān)控,對于運行時出現(xiàn)的問題,也能進行智能糾錯,因此,智能電網(wǎng)在高速雙向通信中具有很高的實用性,實現(xiàn)了電力輸送的高效性和科學(xué)性。
2.4 智能固態(tài)表針的應(yīng)用
傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中,廣泛應(yīng)用的是電磁表,電磁表能夠?qū)τ秒娺M行有效管理,而智能固態(tài)表針與其相比,其優(yōu)勢和特點就明顯體現(xiàn)出來了。例如智能固態(tài)表針能夠促進電力使用情況的即時通信和及時交換,對于不同時段的電力使用情況和用電價格能夠進行記錄、綜合和掌握,從而推進用電的科學(xué)化和合理化。
2.5 采用先進的電力技術(shù)對電網(wǎng)進行管理
智能電網(wǎng)的應(yīng)用就代表必須要對舊式的電力技術(shù)進行創(chuàng)新,智能電網(wǎng)在建立和實施的過程中必然會具有多元化的新型技術(shù)和性能極佳的設(shè)備,例如全控型的大功率電器和元器件等等。這些最新的高科技設(shè)備也是目前對于智能電網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用的最新要求,能夠有效提高電力設(shè)備和電力系統(tǒng)的運行效率。
2.6 智能電網(wǎng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用
我們知道,電力系統(tǒng)的電力管理和調(diào)度是一個系統(tǒng)化的過程中,它涉及的面相對較廣,同時具有一定的復(fù)雜性。實現(xiàn)智能電網(wǎng)的應(yīng)用,可以通過智能化系統(tǒng)對電力資源進行跟蹤分析,有針對性的開展電力調(diào)度和控制,因為智能電網(wǎng)可以對電力運行數(shù)據(jù)進行分析,進而采取智能化的操作,避免了一定程度上的用電故障和電力管理混亂情況的出現(xiàn)。
2.7 電力系統(tǒng)的智能化管理
智能電網(wǎng)最大的優(yōu)點是能夠利用潔凈的、新型的和可持續(xù)的資源進行發(fā)電,從而減少了資源的損耗和生態(tài)環(huán)境的保護,非常符合現(xiàn)代社會提倡的“低碳生活和低碳經(jīng)濟”的可持續(xù)發(fā)展模式。智能電網(wǎng)對電力系統(tǒng)的管理控制主要通過以下幾個步驟來完成,即自動檢查、自動尋找、自動求解和自動執(zhí)行。
3 結(jié)束語
總而言之,隨著社會不斷發(fā)展,市場經(jīng)濟發(fā)展越來越繁榮。我國電力系統(tǒng)更應(yīng)該順應(yīng)社會發(fā)展需求,不斷整改應(yīng)對措施。這些問題需要得到積極的應(yīng)對,在改進基礎(chǔ)上提升智能電網(wǎng)效率。
在改革過程中,電網(wǎng)發(fā)展越來越順暢,呈現(xiàn)出全新的發(fā)展模式。可想而知,在未來發(fā)展中,它將具備新前景。這也正是我國電網(wǎng)發(fā)展之趨勢,這個趨勢呈現(xiàn)出美好的景象。我國是一個人口眾多,地域遼闊之國家,電網(wǎng)布局要符合我國國情,進行布局時能夠充分考慮全局觀。基于復(fù)員遼闊的國情上,進行科學(xué)化的電網(wǎng)建設(shè)和布局,這對未來電網(wǎng)發(fā)展有重要作用。在進行具體的建設(shè)時,應(yīng)該著重做好電網(wǎng)規(guī)劃,制定出發(fā)展戰(zhàn)略。這樣才能在競爭激烈的市場經(jīng)濟中,占據(jù)一席之位??萍纪苿由鐣l(fā)展,電網(wǎng)建設(shè)離不開智能化電網(wǎng)技術(shù)的融合,想要實現(xiàn)這一目的,需要進行規(guī)范化管理。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)趨勢 新能源
中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0031-01
1 智能電網(wǎng)概述
智能電網(wǎng)是新興的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)概念,到目前為止,各國不同機構(gòu)對智能電網(wǎng)給與了各種不同的定義。例如,美國電科院(EPRI)認為智能電網(wǎng)是由多個自動化的輸電和配電系統(tǒng)構(gòu)成以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式運作。其擁有三大特點,一是電力市場和企業(yè)的需求能過快速的響應(yīng);二是實現(xiàn)安全可靠靈活的信息流是運用了現(xiàn)代通信技術(shù),為用戶提供可靠、經(jīng)濟的電力服務(wù);三是具有快速診斷、消除故障的自愈功能。歐洲技術(shù)論壇對智能電網(wǎng)的定義是,智能電網(wǎng)是集創(chuàng)新工具和技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)于一體,利用高級感應(yīng)、通信和控制技術(shù),為客服的終端裝置及設(shè)備提供發(fā)電、輸電和配電一條龍服務(wù),它實現(xiàn)了與客戶的雙向交換,從而提供更多信息選擇、更大的能量 輸出、更高的需要參與率及能源效率。
在我國對智能電網(wǎng)有所認識的是國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。國家電網(wǎng)認為應(yīng)以特高壓為骨干的,且具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動化等特點的,同時各級電網(wǎng)之間可以相互協(xié)調(diào)發(fā)展的為統(tǒng)一智能電網(wǎng)。而南方電網(wǎng)認為當(dāng)前智能電網(wǎng)的定義還處在不斷探索完善的過程中,但可以肯定的是,這個概念涵蓋了提高電網(wǎng)科技含量,提高能源綜合利用效率,提高點味甘供電可靠性,促進節(jié)能減排,促進新能源的利用,促進資源優(yōu)化配置等內(nèi)容,是一項社會聯(lián)動的系統(tǒng)工程,最終實現(xiàn)電網(wǎng)效益和社會效益最大化。
因此,我們認為,智能電網(wǎng)是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進的設(shè)備技術(shù)、控制方法、傳感測量技術(shù)以及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用從而來實現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟高效的目標。
2 智能電網(wǎng)的主要功能
傳統(tǒng)電網(wǎng)與智能電網(wǎng)相比較,它們之間的優(yōu)點和特征都有所不同。從功能上來看,智能電網(wǎng)的主要功能包括:(1)鼓勵電力用戶參與電力生產(chǎn)和進行選擇性消費。提供充分的實時電價信息和多樣化用電方案,促使用戶主動選擇電能消費方式,并根據(jù)具體情況進行實時調(diào)整。(2)最大限度兼容各類分布式發(fā)電和儲能,使分布式電源和集中式大型電源相互補充。(3)支持電力市場化。允許靈活進行定時間范圍的預(yù)定電力交易、實時電力交易等。(4)滿足電能質(zhì)量需要,提供多種的質(zhì)量—價格方案。(5)優(yōu)化電網(wǎng)運營。以電網(wǎng)的智能化和資產(chǎn)管理軟件深度集成為基礎(chǔ),使電力資源和設(shè)備得到最有效的利用。(6)抵御外界攻擊。具有快速恢復(fù)能力,能夠識別外界惡意攻擊并加以抵御,確保供電安全。
3 智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
智能電網(wǎng)將為新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)和傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)帶來巨大地改變,這已成為全世界的共識,同時很多的國家都以建立智能電網(wǎng)為目標、行動路線和投資的計劃。目前,智能電網(wǎng)研究較為成熟的主要是美國。為升級其日益老化的電網(wǎng),在提升電網(wǎng)可靠性、安全性,并提高用電方效率,降低用電成本,美國于本世紀初較早提出了智能電網(wǎng)的概念。迄今,美國智能電網(wǎng)建設(shè)從理論研究到實踐探索都積累了豐富的經(jīng)驗。
根據(jù)2009年的美國經(jīng)濟刺激法案,美國能源部確定了兩個專項投資計劃,分別為“智能電網(wǎng)投資撥款計劃”及“智能電網(wǎng)示范計劃”,投資額分別為33.75億美元和6.15億美元。受此推動,2010年美國的智能電網(wǎng)項目的數(shù)量大幅增長,總投資額超過100億美元。與美國之前的智能電網(wǎng)建設(shè)工作相比較,美國近年來的智能電網(wǎng)項目呈現(xiàn)幾個特點:第一,絕大多數(shù)項目都得到了政府新興產(chǎn)業(yè)研究的資金支持。第二,用戶側(cè)和配網(wǎng)側(cè)建設(shè)速度提速,并成為新的發(fā)展重點。第三,跨電力價值鏈環(huán)節(jié)綜合集成項目成為主要的投資方向。第四,圍繞電力價值鏈多個環(huán)節(jié)的并發(fā)建設(shè)成為重要的項目類型。
德國是歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的典型代表。德國不斷加速新能源的應(yīng)用范圍,令其無孔不入。例如,德國提出的新能源計劃是,在每個家庭的房頂上,都裝上太陽能發(fā)電裝置,再在庭院里建一個小型風(fēng)能發(fā)電站,用它們來滿足每個家庭對電和熱的全部需求。德國人之所以敢這樣做,是因為在德國,一張無所不能的智能電網(wǎng)正在鋪開。這張網(wǎng)建立起來之后,新能源的利用率幾乎可以達到100%。
德國對智能電網(wǎng)有自己的認識,所謂建立智能網(wǎng),也就是把所有能源產(chǎn)生的電量,都放在一張電網(wǎng)上進行傳輸,這張網(wǎng)就叫智能電網(wǎng)。但它又與普通電網(wǎng)不同,其最大的特點是,它應(yīng)用了大量的IT技術(shù),使其更像一張互聯(lián)網(wǎng),因此具有極強的互動性。
3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
在世界各國進行智能電網(wǎng)建設(shè)的同時,我國也在積極推進智能電網(wǎng)的發(fā)展。2009年5月21日,在2009特高壓輸電技術(shù)國際會議上,國家電網(wǎng)了“堅強智能電網(wǎng)”的研究成果,并了堅強智能電網(wǎng)計劃(2010年至2020年),如表1所示。國家電網(wǎng)公司提出的堅強智能電網(wǎng)概念:堅強智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ),以通信信息平臺為支撐,具有數(shù)字化、信息化、自動化、互動化特征,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。
此外,國家電網(wǎng)還提出了“一特四大”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,即以大型能源基地為依托,建設(shè)由1000kW交流和±800kW直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng),形成電力“高速公路”,促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā),在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。同時,將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ),將先進的傳感測量技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng),它具有可充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、提高電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性、減小對環(huán)境的影響、保證電能質(zhì)量和減少電網(wǎng)的電能損耗等多個優(yōu)點實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。
參考文獻
現(xiàn)階段電力行業(yè)在實際發(fā)展中收到能源資源銳減的限制,進行電力行業(yè)變革已經(jīng)不不可避免的方向。在這種背景下,智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)被人們越加關(guān)注,智能電網(wǎng)能夠為人們聽更加穩(wěn)定的電能。智能電網(wǎng)需要眾多先進的科技作為支撐,其中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是信息和通信技術(shù),因為智能電網(wǎng)在實際運行中靈活性及安全性都較高,因此能夠促進我國電力行業(yè)的發(fā)展。
二、智能電網(wǎng)使用特征
(一)自愈功能
智能電網(wǎng)在實際運行中最為明顯的特征就是電網(wǎng)系統(tǒng)具有自愈功能,主要原因就是電網(wǎng)系統(tǒng)在遭遇突發(fā)事件后能夠在短時間內(nèi)進行維護,進而保證電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行,例如電網(wǎng)如果遭遇雷擊事故,維護人員能夠迅速掌握雷擊地點,對于電網(wǎng)進行隔離維護,在智能電網(wǎng)自身特征的情況下對于電網(wǎng)進行保護,及時排除電網(wǎng)安全故障。智能電網(wǎng)對于整個電網(wǎng)的運行可以做到實時的監(jiān)控,;了解電網(wǎng)實際運行情況,減低人為對于電網(wǎng)的影響,對于出現(xiàn)問題的電力設(shè)備進行替更,進而讓智能電網(wǎng)具有自愈功能。
(二)安全穩(wěn)定
智能電網(wǎng)不僅僅能夠為人們提供穩(wěn)定的電能,在電能運輸中的變電站及用戶終端都在智能電網(wǎng)運行管理范圍內(nèi),傳輸中的安全問題也是智能電網(wǎng)的安全問題?,F(xiàn)在光線通信形式已經(jīng)在智能電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)使用,由于光線通信在實際使用中具有數(shù)據(jù)量大、質(zhì)量水平較高的特點,因此光線在智能電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)開始廣泛使用,提升智能電網(wǎng)信息安全穩(wěn)定性能。
(三)兼容整合性
智能電網(wǎng)在實際運行中能夠?qū)⒉煌袷降臄?shù)據(jù)及設(shè)備進行兼容,這讓智能電網(wǎng)系統(tǒng)就能夠為用戶提供不同需求進行選擇,保證用戶對于電網(wǎng)系統(tǒng)的滿足度,這就是智能電網(wǎng)的兼容特征。智能電網(wǎng)的整合特征就是在電網(wǎng)實際運行中對于信息技術(shù)進行分析,發(fā)現(xiàn)不同信息中的潛在關(guān)聯(lián),進而針對性對信息數(shù)據(jù)進行安全保護[1]。
三、智能電網(wǎng)信息技術(shù)和通信技術(shù)層次探究
(一)技術(shù)層次
智能電網(wǎng)想要保證正常及穩(wěn)定運行,就需要智能電網(wǎng)在設(shè)備、通信、信息儲存、管理應(yīng)用等方面進行建設(shè),但是著四個方面是智能電網(wǎng)建設(shè)的主要內(nèi)容,只有將這四個方面緊密聯(lián)系在一起,才能保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。電網(wǎng)設(shè)備方面就是讓電網(wǎng)在實際運行中所需要的所有設(shè)備協(xié)同性工作,方便后期維護人員對于電網(wǎng)金西寧建設(shè),保證電網(wǎng)能夠?qū)⒐苍O(shè)備及通信技術(shù)緊密連接,智能電網(wǎng)運轉(zhuǎn),提升智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定性能。智能電網(wǎng)在實際運行中需要將數(shù)據(jù)進行儲存,這樣用戶需要使用某些內(nèi)容的數(shù)據(jù)情況下就可以通過瀏覽器進行尋找,提升用戶尋找信息的便捷。智能電網(wǎng)在實際運行中需要將儲存的信息數(shù)據(jù)進行科學(xué)性管理,發(fā)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)建設(shè)的關(guān)聯(lián)并進行控制,提升智能電網(wǎng)運行效率[2]。
(二)技術(shù)標準層次
智能電網(wǎng)在實際建設(shè)中需要使用大量設(shè)備與應(yīng)用,不同設(shè)備間性能及結(jié)構(gòu)又十分復(fù)雜,不同設(shè)備還需要跨地區(qū)進行連接,這就需要為這些設(shè)備及應(yīng)用制定技術(shù)標準,保證設(shè)備及應(yīng)用間整體性運行。一套專業(yè)性的技術(shù)標準體系是智能電網(wǎng)建設(shè)水平的重要衡量標準,對于智能電網(wǎng)每個環(huán)節(jié)都十分重要。技術(shù)標準體系就是將智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)進行規(guī)定,現(xiàn)在應(yīng)用性最好的就是IEEE1588智能電網(wǎng)技術(shù)標準。IEEE1588智能電網(wǎng)技術(shù)標準最明顯的特點就是能夠保證整個電網(wǎng)整性運行,在數(shù)據(jù)傳輸中為數(shù)據(jù)進行保密措施。智能電網(wǎng)技術(shù)標準制定已經(jīng)相當(dāng)成熟,但是在用電環(huán)節(jié)的技術(shù)標準制定還有待完善[3]。
(三)信息網(wǎng)絡(luò)層次
智能電網(wǎng)在實際運行中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是信息和通信技術(shù),我國現(xiàn)階段對于信息和通信技術(shù)研究還存在一定缺陷,主要表現(xiàn)在三個方面,分別是網(wǎng)架穩(wěn)定性及強度有待加強、資源整合、信息和通信技術(shù)在電網(wǎng)各環(huán)節(jié)間存在較大水平差距。智能電網(wǎng)網(wǎng)架尤其是骨干部分的網(wǎng)架在強度及穩(wěn)定性能方面還存在一定問題,智能電網(wǎng)在實際應(yīng)用中需要將數(shù)據(jù)進行傳輸,但是骨干部分的網(wǎng)架不能實際運行效率不能達到人們預(yù)想效果,沒有真正將網(wǎng)架作用進行發(fā)揮。智能電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)層面每天需要對大量信息技術(shù)進行整合,但是在對信息整合過程中還是存在一定缺陷,對于信息整合效率并不高,電網(wǎng)設(shè)備沒有完全運行。信息和通信技術(shù)作為智能電網(wǎng)關(guān)鍵性基礎(chǔ),在智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的實際運行中占據(jù)著重要地位,但是智能電網(wǎng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)信息和通信技術(shù)水平存在較大差距,就會造成智能電網(wǎng)整體運行穩(wěn)定性無法保證。
想要保證智能電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)的完善,就需要對智能電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行強化,保證智能電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定快捷運行。如果將智能電網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備進行簡化來提升電網(wǎng)運行穩(wěn)定性,但是電網(wǎng)在實際建設(shè)中需要涉及不同地區(qū),受到實質(zhì)性約束,造成用戶在信息查詢中的困難,最終造成智能電網(wǎng)運行不穩(wěn)定問題。保證智能電網(wǎng)整體穩(wěn)定運行,是智能電網(wǎng)建設(shè)人員的未來工作方向,在技術(shù)快速更替的今天,人們應(yīng)該相信智能電網(wǎng)整體運行穩(wěn)定運行問題就會被解決,這樣智能電網(wǎng)系統(tǒng)就會為人們提供更加便捷的信息瀏覽方式,提升人們對于信息需求,保證社會建設(shè)[4]。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 智能變電技術(shù) 輸變電
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
目前我國智能電網(wǎng)的發(fā)展方向是“堅強智能電網(wǎng)”,這要求我們需要結(jié)合我國的電網(wǎng)發(fā)展情況將特高壓電網(wǎng)作為主要網(wǎng)絡(luò),將各級網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),并且需要通信網(wǎng)絡(luò)等平臺的支撐,促進我國電網(wǎng)向自動化、信息化等方向更好地發(fā)展。
1、智能電網(wǎng)介紹
智能配電網(wǎng)就是以配電網(wǎng)高級自動化技術(shù)為基礎(chǔ), 通過應(yīng)用和融合 先進的測量和傳感技術(shù)、控制技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息與通信 等技術(shù),利用智能化的開關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備,在堅強電網(wǎng)架構(gòu)和 雙向通信網(wǎng)絡(luò)的物理支持以及各種集成高級應(yīng)用功能的可視化軟件 支持下,允許可再生能源和分布式發(fā)電單元的大量接入和微網(wǎng)運行, 鼓勵各類不同電力用戶積極參與電網(wǎng)互動, 以實現(xiàn)配電網(wǎng)在正常運行 狀態(tài)下完善的監(jiān)測、保護、控制、優(yōu)化和非正常運行狀態(tài)下的自愈控 制,最終為電力用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、環(huán)保的電力供應(yīng) 和其它附加服務(wù)。
智能配電網(wǎng)主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電遠方終端 組成,通過對配電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)、模塊和設(shè)備的智能化,同時結(jié)合地理 信息系統(tǒng)應(yīng)用, 實現(xiàn)正常情況下配電網(wǎng)與電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)和 優(yōu)化運行以及故障情況下的快速定位、 隔離、 恢復(fù)、 負荷轉(zhuǎn)移等功能, 從而為用戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的電能,為電力企業(yè)提供便捷、高效的管理 平臺和途徑,進而實現(xiàn)電力企業(yè)管理者、電力用戶、系統(tǒng)運行操作的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。
主要功能:
(1)鼓勵電力用戶參與電力生產(chǎn)和進行選擇性消費。提供充分的實 時電價信息和洞中用電方案,促使用戶主動選擇與調(diào)整電能消費方 式。
(2)最大限度兼容各類分布式發(fā)電和儲能。使分布式電源和集中式 大型電源相互補充。
(3)支持電力市場化。允許靈活進行定時間范圍的預(yù)定電力交易、 實時電力交易等。
(4)滿足電能質(zhì)量需要,提供多種的質(zhì)量-價格方案。
(5)實現(xiàn)電網(wǎng)運營優(yōu)化。以電網(wǎng)的智能化和資產(chǎn)管理軟件深度集成 為基礎(chǔ),使電力資源和設(shè)備得到最有效的利用;
(6)抵御外界攻擊。具有快速恢復(fù)能力,能夠識別外界惡意攻擊并 加以抵御,確保供電安全。
2、國外智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 美國智能電網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀
2008年4月,美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)建成全美第一個完整的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。波爾得市的用電家庭可通過智能電表了解即時電價,據(jù)此及個人生活習(xí)慣
安排日常用電,并能優(yōu)先選擇使用個人安裝的風(fēng)電或太陽能等清潔能源;電力供應(yīng)商則可通過系統(tǒng)收集并統(tǒng)計城市家庭的用電情況和需求,實現(xiàn)電力供應(yīng)的統(tǒng)一安排。2009 年1月,美國總統(tǒng)奧巴馬宣布了《The American Reinvestment And Recovery Plan》,計劃改造超過3000英里電網(wǎng)線路,為4000萬戶美國家庭安裝智能電表,同時啟動清潔能源融資計劃,為可再生能源利用的發(fā)展提供資金。
2.2 日本智能電網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀
日本的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施條件較為完善,自動化水平較高,但能源資源短缺,故其智能電網(wǎng)發(fā)展核心在于太陽能等可再生能源利用及電網(wǎng)聯(lián)動研究。在“智能電網(wǎng)是國家戰(zhàn)略核心”的思想指導(dǎo)下,日本政府提出,到2020年,全國能源消耗中的10%需來自可再生能源。
2.3 澳大利亞建造智能電網(wǎng)
澳大利亞的智能電網(wǎng)主要由政府主導(dǎo),發(fā)展重點在于加強可再生能源利用及能量利用效率的提高。2009年8月,澳大利亞議會通過了可再生能源法案,規(guī)定到2020年,全國20%的電力消耗需來自太陽能、風(fēng)能等可再生能源,超過其目前可再生能源發(fā)電量的2倍。2010年6月,澳大利亞政府選擇EnergyAustralia公司在新南威爾士州開始“智能電網(wǎng),智能城市”的驗證試點項目,建設(shè)內(nèi)容包括智能電表、智能家庭、配網(wǎng)傳感器、儲能裝置、電動汽車充放電站等,并投入了1億澳元的扶持資金。
2010年,以英法德為代表的歐洲北海國家正式擬定了聯(lián)手打造可再生能源超級電網(wǎng)計劃: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),將蘇格蘭、比利時和丹麥的風(fēng)力發(fā)電、德國的太陽能電池板與挪威的水電站連成一片,以充分發(fā)揮不同特性電源間的互補優(yōu)勢;還可接入北非的太陽能電場,加強歐洲大陸的電力供給,提高可再生能源的安全性和可靠性。
3、國內(nèi)智能電網(wǎng)研發(fā)和建設(shè)現(xiàn)狀
我國雖然尚未出臺智能電網(wǎng)的研發(fā)具體實施規(guī)劃, 但國內(nèi)兩大電網(wǎng)公司已大力推行智能電網(wǎng)研發(fā)和建設(shè)工作。
智能電網(wǎng)也是中國電網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路和發(fā)展核心。與歐美等國家“分散開發(fā)、就地消納”的發(fā)展模式不同,由于我國地區(qū)能源分布和使用情況極不平衡,在進行大規(guī)模清潔能源開發(fā)和利用過程中,需要依托高電壓等級輸電網(wǎng),實行大規(guī)模遠距離輸送,將多種清潔能源進行優(yōu)化配置和協(xié)調(diào)發(fā)展,提高清潔能源消納能力,促進能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。因此,除了發(fā)展城市區(qū)域型智能電網(wǎng)外,我國迫切需要進行大規(guī)模智能電網(wǎng)技術(shù)研究和建設(shè),以實現(xiàn)全國范圍的能源配置。在2009年5月召開的“2009特高壓輸電技術(shù)國際會議”上,中國國家電網(wǎng)公司提出“堅強智能電網(wǎng)”的概念,并計劃于2020年基本建成,正式拉開了中國堅強智能電網(wǎng)的研究與建設(shè)序幕。堅強智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ),以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(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)。在開展堅強智能電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的同時,綠色電力、清潔能源的并網(wǎng)工作也在不斷前進中。根據(jù)國家能源局《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》發(fā)展指標,到2015年年底,太陽能發(fā)電裝機容量達到2100萬kW 以上,年發(fā)電量達到250億kW?h。
4、智能電網(wǎng)中的智能輸電技術(shù)
4.1 特高壓輸電技術(shù)
特高壓輸電技術(shù)主要包括兩個種類,一種是特高壓交流輸電技術(shù),一種是高壓直流輸電技術(shù)。特高壓交流輸電技術(shù)是1000kV或1000kV以上等級的電壓交流輸電工程及其相關(guān)的技術(shù)。輸送容量、輸送距離、節(jié)約占地走廊和降低線路損耗是特高壓交流輸電技術(shù)的優(yōu)勢和特點。它的關(guān)鍵技術(shù)大概有五個方面:①可以對過壓電的深度進行控制,一般都是采用斷路器、并聯(lián)電抗器、高性能的避雷器等;②應(yīng)用了有機外絕緣這種新技術(shù),采用了高強度瓷、玻璃絕緣子、特高壓復(fù)合絕緣子等;③有效控制電磁環(huán)境,這可以將噪聲的影響,電磁輻射的影響、電暈損失等有效地降低;④大規(guī)模仿真運算特高壓穩(wěn)定的水平,它可以對電網(wǎng)的運行性能進行評估,對電網(wǎng)的運行策略進行制定;⑤特高壓交流專用設(shè)備的應(yīng)用。比如高壓并聯(lián)電抗器、特高壓專用單體式單相變壓器等。
4.2 柔性輸電技術(shù)
關(guān)于柔性輸電技術(shù),它也包含交流方面和直流方面的輸電技術(shù)兩種。柔流輸電的一個主要特點就是對電子設(shè)備的大量采用,比如它對晶閘管控制串聯(lián)電容器、可控并聯(lián)電抗器、靜止無功補償器等的采用都可以說明這個問題。采用電力電子器件或設(shè)備能夠?qū)⑵錈o功補償和電能質(zhì)量方面的優(yōu)勢突出地體現(xiàn)。柔性直流輸電系統(tǒng)的基礎(chǔ)性技術(shù)是PWM技術(shù)和VSC技術(shù),它是新型的直流輸電技術(shù),引入了目前比較先進的電力電子設(shè)備。在轉(zhuǎn)換和控制這兩個方面,將它的優(yōu)勢體現(xiàn)的十分突出。比如,柔性直流輸電系統(tǒng)能在無需外加的環(huán)相電壓和無源環(huán)流方式下進行工作,它一方面可以對有功功率進行精確地控制,另一方面還能夠?qū)o功功率做出有效的控制,是一種非常理想的輸電技術(shù)。
5、智能電網(wǎng)中的智能變電技術(shù)
5.1 智能感應(yīng)技術(shù)的運用
如果想要對智能電網(wǎng)這樣復(fù)雜而又龐大的系統(tǒng)進行有效的控制,首先我們需要對全局進行有效的觀測,其次要獲得有效的設(shè)備信息和準確的運行狀況。目前有很多先進的感應(yīng)器,諸如無線感應(yīng)器、智能感應(yīng)器、光纖感應(yīng)器等等。這些感應(yīng)器都智能電網(wǎng)所必須的技術(shù)支持,可以在智能變電站的多種設(shè)備運行環(huán)境之下發(fā)揮出重要的作用,并且能夠根據(jù)設(shè)備的需要,將變電器所需要的各種相關(guān)的信息獲取出來。
5.2 智能設(shè)備和智能裝置的運用
智能電網(wǎng)需要廣泛采用智能設(shè)備和智能裝置這一方面的裝備。這是智能電網(wǎng)能夠有效工作的一個必然選擇。對于智能設(shè)備和智能裝置的采用,主要覆蓋了整個電力系統(tǒng)配電、發(fā)電、輸電、變電等各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用。但是采用智能設(shè)備和智能裝置最多的卻是智能變電站。在智能變電站方面,其各個元件都是一個獨立的節(jié)點,這些節(jié)點又成為了智能電網(wǎng)的組成部分。將網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、可視化、功能一體化等功能結(jié)合起來就是智能設(shè)備所需要的性能,當(dāng)然還需要將控制器和傳感器的部件和本體做出一體化的設(shè)計。變壓器、斷路器和互感器也要做出一體化的設(shè)計,還有控制、保護、設(shè)計、測量、計量等也是這樣。這些都是新技術(shù)優(yōu)越性的體現(xiàn),也是智能電網(wǎng)變電技術(shù)的必然要求。
結(jié)語
在本研究當(dāng)中,筆者主要針對智能電網(wǎng)當(dāng)中的智能變電技術(shù)方面的相關(guān)問題作出了簡要的分析。雖然在國際上,對于智能電網(wǎng)的理解和定義方面的問題還存在著不同的解釋,但是有一個共同的特點,那就是都強調(diào)了電網(wǎng)智能性的特點。我國的智能電網(wǎng)將我國電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)水平有機結(jié)合了起來,我們有自己的發(fā)展方向,也有自己的發(fā)展基礎(chǔ)。目前,我國智能電網(wǎng)中的輸變電技術(shù)已經(jīng)涵蓋了很多方面的技術(shù),但是其關(guān)鍵技術(shù)還是一個有待解決的問題。所以,為了更好地促進我國電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,筆者認為相關(guān)的工作人員還需要進一步加大研究的力度。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);調(diào)度控制技術(shù);EMS;SCADA
一、引言
隨著電網(wǎng)的規(guī)模的擴大以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜,匯集到調(diào)度中心的各種信息增長迅猛,如何有效的進行調(diào)度是如今電力調(diào)度中心面臨的一個主要問題,因而導(dǎo)致了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的產(chǎn)生。該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用功能按照橫向集成、縱向貫通的一體化思路設(shè)計,充分考慮各級調(diào)度的業(yè)務(wù)特點和相互之間的內(nèi)在聯(lián)系,實現(xiàn)一體化運行、一體化維護和一體化使用,能夠滿足各級調(diào)度機構(gòu)及調(diào)度各專業(yè)的需要,滿足一體化智能電網(wǎng)調(diào)度體系和備用調(diào)度體系的要求。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
近年來,國內(nèi)外大量研究人員、工程師、研究機構(gòu)和應(yīng)用單位在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的理論和應(yīng)用等諸多方面開展了深入研究。文獻[1]通過對智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)與傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)的區(qū)別進行了分析,并就智能調(diào)度支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系進行了探討;文獻[2]提出以智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)為基礎(chǔ),通過功能完善的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)進行電網(wǎng)風(fēng)險防范,實現(xiàn)在線分析電網(wǎng)運行狀態(tài),從而來實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的精細化管理。
文獻[3]提出一種智能電網(wǎng)條件下面向地區(qū)級調(diào)度支持系統(tǒng)總體設(shè)計方案,該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺及應(yīng)用類組成,其中應(yīng)用類包括實時監(jiān)控與分析類、調(diào)度計劃類和調(diào)度管理類,同時詳述了實時監(jiān)控與分析類、調(diào)度計劃類的具體內(nèi)容。文獻[4]在建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的背景下,分析了建設(shè)智能調(diào)度的意義、目的,闡明了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,描述了智能調(diào)度的內(nèi)涵、特征、體系架構(gòu),剖析了建設(shè)中國智能調(diào)度所需的關(guān)鍵技術(shù);文獻[5]針對電網(wǎng)調(diào)度的局限性提出了基于多Agent的智能調(diào)度決策支持系統(tǒng),并詳細闡述了相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)和各Agent的功能;文獻[6]分析比較了目前國內(nèi)外發(fā)展較為成熟的六類智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)。
通過結(jié)合我國智能電網(wǎng)調(diào)度安全運行要求,文獻[7]對智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)安全運行應(yīng)用方法和電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)安全運行應(yīng)用進行了探究和闡述;文獻[8]從電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)、電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策技術(shù)、電網(wǎng)運行方式在線分析技術(shù)、基于FCL的短路電流控制技術(shù)、電力系統(tǒng)元件參數(shù)在線辨識技術(shù)、電網(wǎng)經(jīng)濟運行與優(yōu)化技術(shù)以及基于廣域網(wǎng)的輸電線路測距技術(shù)等七個方面分析了實現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)度運行所面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題;文獻[9]以2010年相關(guān)國際會議論文為基礎(chǔ),對國外關(guān)于智能電網(wǎng)控制中心在電網(wǎng)控制中心結(jié)構(gòu)設(shè)計、狀態(tài)估計、N-1-1安全分析、動態(tài)安全評估和智能恢復(fù)控制與策略等方面的研究進行了綜述。
文獻[10]對智能調(diào)度的需求、考慮因素等若干問題進行了探討,提出一種智能調(diào)度中心層次結(jié)構(gòu);針對中國未來互聯(lián)特大電網(wǎng)的運行控制需求,文獻[11]分析了未來電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求,提出“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的全網(wǎng)集散式調(diào)度與控制技術(shù)支持系統(tǒng)的架構(gòu);文獻[12]指出智能電網(wǎng)運行的核心在于能夠在電網(wǎng)控制技術(shù)中融入現(xiàn)代化的通信技術(shù),進而實現(xiàn)對智能電網(wǎng)的安全管理;文獻[13]表明智能電網(wǎng)控制決策技術(shù)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容和電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,也是維系電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟和優(yōu)質(zhì)運行的重要保證;文獻[14]從信息流的角度探討了未來智能電網(wǎng)控制形態(tài)的演變,認為物聯(lián)網(wǎng)和云計算的出現(xiàn)和大規(guī)模應(yīng)用是新型控制中心的技術(shù)支撐;文獻[15]分析了電力系統(tǒng)中電力流、信息流、資金流的變化規(guī)律和相互之間的制約關(guān)系,并通過對信息流的調(diào)控來改善電力流和資金流;文獻[16]指出在智能電網(wǎng)中調(diào)度環(huán)節(jié)相當(dāng)于電網(wǎng)中的神經(jīng)中樞,以及智能電網(wǎng)中的調(diào)度控制架構(gòu)是最需要智能化的一個環(huán)節(jié),同時也是最能體現(xiàn)出電網(wǎng)智能特征的環(huán)節(jié)。
文獻[17]針對現(xiàn)有操作票管理系統(tǒng)不能實現(xiàn)在線實時開票、開票過程中缺乏嚴格的校驗及其規(guī)則定制復(fù)雜等不足,基于新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)OPEN-3000 平臺開發(fā)了電網(wǎng)智能操作票管理系統(tǒng);文獻[18]分析了我國電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)從數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)到能量管理系統(tǒng)(EMS)的發(fā)展歷程;文獻[19]指出電網(wǎng)不僅只有一個網(wǎng)絡(luò)互連發(fā)電機和加載通過輸電和配電系統(tǒng),而且與通信和控制的系統(tǒng)緊密相關(guān);文獻[20]針對下一代高級靈活和高效的電力系統(tǒng)運行與控制問題分析了相應(yīng)亟待解決的重點科學(xué)問題;文獻[21]從模型、算法、接口和策略等多個方面對大規(guī)模風(fēng)電接入后智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的適應(yīng)性進行深入分析;文獻[22]將多智能體系統(tǒng)(MASS)、能量管理系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,研究基于移動Agent的調(diào)度決策支持系統(tǒng)模型建立,提出了基于MAS的智能電網(wǎng)調(diào)度決策支持系統(tǒng)的初步實現(xiàn)過程,并在基于移動Agent模型的基礎(chǔ)上對故障針斷部分做了具體設(shè)計;文獻[23]對調(diào)度自動化系統(tǒng)運行維護現(xiàn)狀進行了分析,提出一種智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的集中運維技術(shù)方案。
三、總結(jié)
通過上述研究智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)研究可以總結(jié)其具備以下特點:
1.數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化。通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)電網(wǎng)運行信息和生產(chǎn)管理信息的快速、可靠傳輸,為大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供可靠的數(shù)據(jù)通信保障。
2.運行監(jiān)視全景化。從時間、空間、業(yè)務(wù)等多個層面、多個維度,實現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的全景監(jiān)視、智能告警,實現(xiàn)電網(wǎng)運行分析資源的全面整合、數(shù)據(jù)共享、可視化展示,對電網(wǎng)的運行狀況更加全面、快速、準確、直觀呈現(xiàn)。
3.安全評估動態(tài)化。通過穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)多角度在線安全分析評估,實現(xiàn)大電網(wǎng)運行的在線安全自動監(jiān)測、告警、輔助決策和多維多層協(xié)調(diào)的主動安全防御。
4.調(diào)度決策精細化。通過對年度方式、月度檢修、實時計劃編制與安全校核等核心業(yè)務(wù)的集中開展和規(guī)范化、流程化管理,實現(xiàn)調(diào)度決策的精益化、智能化和運行風(fēng)險的預(yù)防預(yù)控。
5.運行控制自動化。能夠在全網(wǎng)AGC、AVC、切機、解列、低頻低壓減負荷等控制策略統(tǒng)一協(xié)調(diào)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,進行電網(wǎng)頻率、電壓、潮流等的自動調(diào)整和控制,實現(xiàn)大電網(wǎng)的一體化分級協(xié)調(diào)控制。
6.機網(wǎng)協(xié)調(diào)最優(yōu)化。適應(yīng)大型可再生能源尤其是風(fēng)電和太陽能發(fā)電的快速發(fā)展,實現(xiàn)包括常規(guī)電源和新能源的標準化并網(wǎng)、優(yōu)化調(diào)度和靈活快速調(diào)控。
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