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【摘 要】随着中国经济长期平稳较快发展,能源建设取得了巨大成就,电网是现代能源产业体系的重要组成部分。智能电网代表未来电网的发展方向,越来越受到世界各国的关注,特别是在可再生能源接入、智能配电、智能用电、微网系统和大容量储能等领域新技术。
【关键词】智能电网;构成;主要功能和特征;发展方向
智能电网就是电网的智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网的主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
一、智能电网的定义
不同的国家对智能电网的理解不同,定义不同,具体如下:美国电科院(EPRI):智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协调、有效和可靠的方式运作。快速相应电力市场和企业需求;利用现代通信技术,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务;具有快速诊断、消除故障的自愈功能。欧洲技术论坛:智能电网是集创新工具和技术、产品与服务于一体,利用高级感应、通信和控制技术,为客服的终端装置及设备提供发电、输电和配电一条龙服务,它实现了与客户的双向交换,从而提供更多信息选择、更大的能量输出、更高的需要参与率及能源效率。日本电力中央研究所:智能电网是实现低碳社会必须的,能够确保安全可靠供电、使可再生能源发电能够顺利接入和得到有效利用、统筹电力用户需求实现节能和提高能效的综合系统。国家电网公司:智能电网是以特高压电网韦骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“统一坚强智能电网”。
二、智能电网的构成
智能电网的构成包括数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现等几个方面。智能电网大大扩展了监视控制与数据采集系统(SupervisoryControl And Data Acquisition,SCADA)的数据采集范围和数量,采集涉及电网运行、设备状态和客户计量在内的多种实时数据。电网公司将这些实时数据和其它管理数据等通过更先进的通信方式进行传输、集成,并进行分析优化,再将经过分析优化处理后的信息以用户定制的门户和仪表盘方式呈现给用户。
三、智能电网的主要功能和特征
智能电网和传统电网相比,有很多不同的特征和优点,具体体现在以下这些方面:
(一)主要功能
1、鼓励电力用户参与电力生产和进行选择性消费。提供充分的实时电价信息和洞中用电方案,促使用户主动选择与调整电能消费方式。
2、最大限度兼容各类分布式发电和储能。使分布式电源和集中式大型电源相互补充。
3、支持电力市场化。允许灵活进行定时间范围的预定电力交易、实时电力交易等。
4、满足电能质量需要,提供多种的质量-价格方案。
5、实现电网运营优化。以电网的智能化和资产管理软件深度集成为基础,使电力资源和设备得到最有效的利用。
6、抵御外界攻击。具有快速恢复能力,能够识别外界恶意攻击并加以抵御,确保供电安全。
(二)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。
四、中美两国的智能电网发展方向
由于近30年美国电力企业的投资不足,整个美国电力的基础设施已经相当老旧,因此在美国的智能电网建设侧重于加大现有网络基础设施的投入,同时积极发展清洁能源,推广可插电式混合动力汽车,实现分布式电源和储能的并网运行。
中国的智能电网建设是在中国的经济继续高速增长、工业化和城镇化快速发展的背景下进行的。我们的智能电网建设既要满足传统电网安全、可靠、经济、高效地向社会供应电力,满足需求,又要在新的时代背景下积极接纳新能源和可再生能源,从而向社会提供清洁电力。
五、结语
由于各个国家能源和用户分布以及电网情况各不相同,各国对智能电网的认识和理解并不统一,但利用现代信息技术、控制技术实现电网的智能化已成为普遍的共识。我国与欧美等发达国家不同,国外智能电网研究更多地关注配电领域,而我们的首要任务是满足不断增长的电能需求,需要更多地关注智能输电网领域,结合特高压电网的建设和发展,提升驾驭大电网安全运行的能力,保证电网的安全可靠和稳定运行。应该统筹输电网发展和配电网信息化建设等工作,提出我国智能电网的定义和规划,逐步建成具有中国特色的智能电网。发展智能电网是一项长期的系统性工程,需要有相应的政策法规密切配合,还必须兼顾与现有系统的集成。 智能电网的利益相关者主要是国家、电网公司、用户、发电商、设备制造商等。国家对能源、电网的期望是节能减排,提高能源利用效率。电网公司主要关注电网运营的安全性、可靠性和经济性。用户关注电费支出和用电可靠性。因此智能电网的目标是提高电网运营的安全性、可靠性和经济性,降低用户电费支出,提高能源利用效率,实现节能减排。
参考文献:
[1]温哲,电力企业需要智能电网[J].广西电业,2007,(1)
[2]肖世杰,构建中国智能电网技术思考,电力系统自动化,2009,33(9):124.
[3]刘琦琳.智能电网的现实意义[J].互聯网周刊,2008.4.
[4]丁民丞,王靖,朱冶中.方兴未艾的智能电网[R].国家电网,2008.5
作者简介:沈顺琴(1982.08 ),女,汉族,福建漳州,大学本科学历,国家电网诏安县供电公司,助理工程师,主要从事调控中心调度运行工作。
【关键词】智能电网;构成;主要功能和特征;发展方向
智能电网就是电网的智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网的主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
一、智能电网的定义
不同的国家对智能电网的理解不同,定义不同,具体如下:美国电科院(EPRI):智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协调、有效和可靠的方式运作。快速相应电力市场和企业需求;利用现代通信技术,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务;具有快速诊断、消除故障的自愈功能。欧洲技术论坛:智能电网是集创新工具和技术、产品与服务于一体,利用高级感应、通信和控制技术,为客服的终端装置及设备提供发电、输电和配电一条龙服务,它实现了与客户的双向交换,从而提供更多信息选择、更大的能量输出、更高的需要参与率及能源效率。日本电力中央研究所:智能电网是实现低碳社会必须的,能够确保安全可靠供电、使可再生能源发电能够顺利接入和得到有效利用、统筹电力用户需求实现节能和提高能效的综合系统。国家电网公司:智能电网是以特高压电网韦骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“统一坚强智能电网”。
二、智能电网的构成
智能电网的构成包括数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现等几个方面。智能电网大大扩展了监视控制与数据采集系统(SupervisoryControl And Data Acquisition,SCADA)的数据采集范围和数量,采集涉及电网运行、设备状态和客户计量在内的多种实时数据。电网公司将这些实时数据和其它管理数据等通过更先进的通信方式进行传输、集成,并进行分析优化,再将经过分析优化处理后的信息以用户定制的门户和仪表盘方式呈现给用户。
三、智能电网的主要功能和特征
智能电网和传统电网相比,有很多不同的特征和优点,具体体现在以下这些方面:
(一)主要功能
1、鼓励电力用户参与电力生产和进行选择性消费。提供充分的实时电价信息和洞中用电方案,促使用户主动选择与调整电能消费方式。
2、最大限度兼容各类分布式发电和储能。使分布式电源和集中式大型电源相互补充。
3、支持电力市场化。允许灵活进行定时间范围的预定电力交易、实时电力交易等。
4、满足电能质量需要,提供多种的质量-价格方案。
5、实现电网运营优化。以电网的智能化和资产管理软件深度集成为基础,使电力资源和设备得到最有效的利用。
6、抵御外界攻击。具有快速恢复能力,能够识别外界恶意攻击并加以抵御,确保供电安全。
(二)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。
四、中美两国的智能电网发展方向
由于近30年美国电力企业的投资不足,整个美国电力的基础设施已经相当老旧,因此在美国的智能电网建设侧重于加大现有网络基础设施的投入,同时积极发展清洁能源,推广可插电式混合动力汽车,实现分布式电源和储能的并网运行。
中国的智能电网建设是在中国的经济继续高速增长、工业化和城镇化快速发展的背景下进行的。我们的智能电网建设既要满足传统电网安全、可靠、经济、高效地向社会供应电力,满足需求,又要在新的时代背景下积极接纳新能源和可再生能源,从而向社会提供清洁电力。
五、结语
由于各个国家能源和用户分布以及电网情况各不相同,各国对智能电网的认识和理解并不统一,但利用现代信息技术、控制技术实现电网的智能化已成为普遍的共识。我国与欧美等发达国家不同,国外智能电网研究更多地关注配电领域,而我们的首要任务是满足不断增长的电能需求,需要更多地关注智能输电网领域,结合特高压电网的建设和发展,提升驾驭大电网安全运行的能力,保证电网的安全可靠和稳定运行。应该统筹输电网发展和配电网信息化建设等工作,提出我国智能电网的定义和规划,逐步建成具有中国特色的智能电网。发展智能电网是一项长期的系统性工程,需要有相应的政策法规密切配合,还必须兼顾与现有系统的集成。 智能电网的利益相关者主要是国家、电网公司、用户、发电商、设备制造商等。国家对能源、电网的期望是节能减排,提高能源利用效率。电网公司主要关注电网运营的安全性、可靠性和经济性。用户关注电费支出和用电可靠性。因此智能电网的目标是提高电网运营的安全性、可靠性和经济性,降低用户电费支出,提高能源利用效率,实现节能减排。
参考文献:
[1]温哲,电力企业需要智能电网[J].广西电业,2007,(1)
[2]肖世杰,构建中国智能电网技术思考,电力系统自动化,2009,33(9):124.
[3]刘琦琳.智能电网的现实意义[J].互聯网周刊,2008.4.
[4]丁民丞,王靖,朱冶中.方兴未艾的智能电网[R].国家电网,2008.5
作者简介:沈顺琴(1982.08 ),女,汉族,福建漳州,大学本科学历,国家电网诏安县供电公司,助理工程师,主要从事调控中心调度运行工作。