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摘要:近年来,我国智能电网建设取得了突飞猛进的发展,作为未来电力系统的发展方向,也是中国为适应日益增长的电力能源需求而进行电网建设改革的方向。对智能电网的现状及未来发展前景进行分析具有十分重要的意义,本文从智能电网的概念、关键技术、应用创新等几方面对我国智能电网发展情况进行了解读,提出我国智能电网的发展方向。
关键词:智能电网;关键技术;发展方向
1.智能电网概念
智能电网是由电网、光纤、智能电表和智能变电站等组成的具有数字化、信息化、自动化、互动化的坚强电网,是以物理电网为基础,将已经成熟的先进的传控制技术、信息技术、计算机技术、通讯技术和遥感测量技术与物理电网高度集成而形成的新型智能电网。它以充分满足用户对电力的需求,促使用户主动选择电能消费方式,并根据具体情况进行实时调整。它能最大限度兼容各类分布式发电和储能,优化资源配置,确保电力供应的安全性、可靠性和经济性,可以使分布式电源和集中式大型电源相互补充,满足环保约束,保证电能质量,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,实现对用户清洁、可靠、互动、经济的电力供应和电力服务。
2.智能电网的发展特点及优势
通过智能电网可以避免停电损失,降低偷电损失,提高能源安全,提升客户服务质量,减少基建投资,增加环保收益,减少运维成本,提高电网效率,提高能源效率,控制人身事故风险,改善电能质量,促进经济发展。智能电网以坚强、自愈、经济、集成、兼容、优化为主要发展方向,具有多种的优势。
不仅采用用集中式保护替代分立式保护,使得电网中各个变电站或几个变电站组成的网络作为完整的保护对象,具有全站的保护功能,由分布到集成,由模拟到数字。通过各种保护模块在将各个设备的电流电压信号转换为数字信号,通过信息网络传送给计算机。再由计算机根据全网的电流电压变化和开关量信号的位置,判断电网的故障。然后根据设定的动作策略指定电网中某个或某几个开关动作,使得保护的精确度大大的提高。还包括设备的外形尺寸标准化、与其他一次设备的连接标准化、与基础设备的接口标准化。设备集成化、标准化可以提高设备的通用性,一方面可以简化设计,加快施工进度,另一方面还可以降低设备的故障率,提高修理效率,为智能电网的全面的发展打下基础。
3.智能电网建设的关键技术
信息化、数字化、自动化、互动化是坚强智能电网在技术上的四个基本特征。信息化是指信息的高度集成和共享;数字化是指电网结构及状态的定量描述和各类信息的高效采集与传输;自动化是指电网运行状態的自动监控故障状态的自动恢复和控制策略的自动优选等;互动化是指电源电网和用户资源的互动与协调运行。
现代信息通信技术的应用贯穿了智能电网的各个环节,传统电力生产技术与新兴信息通信技术的相互渗透,为智能电网提供了有效的技术支撑。未来智能电网对通信及信息技术要求会更高,依赖性也会更强。支撑广域、全景实时信息的传输系统信息化交互平台建设将成为发展智能电网的一项重要工作。复合技术的应用是智能电网的一大特点,一次与二次、装备与电网、装置与电力系统的状态变换和故障处理都是先进的,非线性与开放性的特点决定其管理、运行、设备检修、状态监测等越来越趋向于专业化系统,对于故障预判、预警也越来越倾向于使用软件系统仿真,这是智能化电网的又一个鲜明的技术特点。电力系统仿真是电力系统规划设计和调度运行的基础,它根据实际电力系统建立模型并进行计算和实验,为保障电网安全、可靠、经济地运行,通过研究电力系统在规定时间内的工作行为和特征,对电网状态进行分析、决策、控制,对智能电网的发展具有先进意义。
4.我国智能电网的发展方向
智能电网的发展,是一项高度庞大、复杂的系统工程,不仅要解决众多的技术难题,还需要深入研究与之配套的宏观政策、社会经济、发展战略、市场机制、经营管理等方面的科学知识,在与我国电网发展的实际情况下,提出以下发展和推进智能电网方向建设的思路和建议。
4.1积极推进智能电网架构的设计
建设智能电网,必须从电力行业实际需求出发,坚持统一设计、整体推动、试点先行、逐步推广的方针,依托科技创新管理创新,充分调动电网系统内外的资源,形成前瞻研究、试点应用、大范围推广梯级推进机制,建立技术标准和管理体系,建立贯穿于电力行业全领域、全过程、全广域、全景分布式一体化架构,发展成符合我国能源战略和企业发展要求的智能电网。
要立足我国电网自身的特点和现有的信息、控制、管理系统和发展水平,综合考虑未来相关技术的发展方向,参考国外的研究成果,提出我国发展智能电网的构架和体系,保证我国智能电网具备可靠、灵活、开放、互动的特点,能够同时满足电网规划建设、资产管理、用户管理等各方的需要。
4.2注重智能电网技术的创新
目前智能电网建设也已开始起步,技术的创新与应用是实现智能电网的必由之路。数字化电网涵盖发电、调度、输变电、配电和终端用户各环节,是智能电网的初级阶段。在电网建设和引入信息、控制等技术过程中,统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级,实现整个电网在运行控制和管理维护上的智能化,达到电网更安全可靠、经济环保的目的。研究采用参数量测技术监视设备健康状态与网络状态、支持继电保护、电能研究电网稳定运行理论及在线监测、预警新技术,为智能电网分析提供科学的理论依据研究,利用决策支持技术增强各级运行人员的决策能力。
4.3构建电网综合知识体系
我们要积极研究构建电网综合知识支撑体系,并研究如何提供知识服务,从而实现电网智能应用系统协同,辅助实现知识创新、协同电网工作、问题的有效解决和系统决策支持,更好地保证电网的安全、稳定、经济、优质运行,最大限度地提高决策效率,提升服务质量,实现电网综合资源的利用和增值服务发展智能电网,充分满足用户对电力的需求,提高电力供应的安全性、可靠性和经济性,优化资源配置,减小对环境的影响,减少电网的电能损耗和保证电能质量等多个优点,实现对用户稳定、经济、清洁、互动的电力供应和电力增值服务。
5.结束语
综上所述,为了尽快实现智能电网的发展,促进关键技术的发展,我们必须在研究和建设智能电网的同时学会运用自主创新精神,实现我国电力事业的快速发展。实现智能电网能够促进我国节约能源,提高环保力度,带动相关产业的发展,提高企业的经济效益,实现我国经济的快速发展。所以我们应该加强对智能电网的研究,提高我国电力系统的创新发展,实现资源的优化配置形成适应智能电网发展的管理模式不断加强电力系统结构设计的科学建构,发挥出智能电网的优势;建立科学的、实用的机制,能够真正指导在建设智能电网,应该兼顾设计、改进和控制,才能够真正地满足智能电网发展的需要;不仅要重视实践的创新还要重视理论知识的进步,这样才能够保证智能电网的顺利进行;学习和引进国外先进成果,够促进智能电网的发展。
关键词:智能电网;关键技术;发展方向
1.智能电网概念
智能电网是由电网、光纤、智能电表和智能变电站等组成的具有数字化、信息化、自动化、互动化的坚强电网,是以物理电网为基础,将已经成熟的先进的传控制技术、信息技术、计算机技术、通讯技术和遥感测量技术与物理电网高度集成而形成的新型智能电网。它以充分满足用户对电力的需求,促使用户主动选择电能消费方式,并根据具体情况进行实时调整。它能最大限度兼容各类分布式发电和储能,优化资源配置,确保电力供应的安全性、可靠性和经济性,可以使分布式电源和集中式大型电源相互补充,满足环保约束,保证电能质量,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,实现对用户清洁、可靠、互动、经济的电力供应和电力服务。
2.智能电网的发展特点及优势
通过智能电网可以避免停电损失,降低偷电损失,提高能源安全,提升客户服务质量,减少基建投资,增加环保收益,减少运维成本,提高电网效率,提高能源效率,控制人身事故风险,改善电能质量,促进经济发展。智能电网以坚强、自愈、经济、集成、兼容、优化为主要发展方向,具有多种的优势。
不仅采用用集中式保护替代分立式保护,使得电网中各个变电站或几个变电站组成的网络作为完整的保护对象,具有全站的保护功能,由分布到集成,由模拟到数字。通过各种保护模块在将各个设备的电流电压信号转换为数字信号,通过信息网络传送给计算机。再由计算机根据全网的电流电压变化和开关量信号的位置,判断电网的故障。然后根据设定的动作策略指定电网中某个或某几个开关动作,使得保护的精确度大大的提高。还包括设备的外形尺寸标准化、与其他一次设备的连接标准化、与基础设备的接口标准化。设备集成化、标准化可以提高设备的通用性,一方面可以简化设计,加快施工进度,另一方面还可以降低设备的故障率,提高修理效率,为智能电网的全面的发展打下基础。
3.智能电网建设的关键技术
信息化、数字化、自动化、互动化是坚强智能电网在技术上的四个基本特征。信息化是指信息的高度集成和共享;数字化是指电网结构及状态的定量描述和各类信息的高效采集与传输;自动化是指电网运行状態的自动监控故障状态的自动恢复和控制策略的自动优选等;互动化是指电源电网和用户资源的互动与协调运行。
现代信息通信技术的应用贯穿了智能电网的各个环节,传统电力生产技术与新兴信息通信技术的相互渗透,为智能电网提供了有效的技术支撑。未来智能电网对通信及信息技术要求会更高,依赖性也会更强。支撑广域、全景实时信息的传输系统信息化交互平台建设将成为发展智能电网的一项重要工作。复合技术的应用是智能电网的一大特点,一次与二次、装备与电网、装置与电力系统的状态变换和故障处理都是先进的,非线性与开放性的特点决定其管理、运行、设备检修、状态监测等越来越趋向于专业化系统,对于故障预判、预警也越来越倾向于使用软件系统仿真,这是智能化电网的又一个鲜明的技术特点。电力系统仿真是电力系统规划设计和调度运行的基础,它根据实际电力系统建立模型并进行计算和实验,为保障电网安全、可靠、经济地运行,通过研究电力系统在规定时间内的工作行为和特征,对电网状态进行分析、决策、控制,对智能电网的发展具有先进意义。
4.我国智能电网的发展方向
智能电网的发展,是一项高度庞大、复杂的系统工程,不仅要解决众多的技术难题,还需要深入研究与之配套的宏观政策、社会经济、发展战略、市场机制、经营管理等方面的科学知识,在与我国电网发展的实际情况下,提出以下发展和推进智能电网方向建设的思路和建议。
4.1积极推进智能电网架构的设计
建设智能电网,必须从电力行业实际需求出发,坚持统一设计、整体推动、试点先行、逐步推广的方针,依托科技创新管理创新,充分调动电网系统内外的资源,形成前瞻研究、试点应用、大范围推广梯级推进机制,建立技术标准和管理体系,建立贯穿于电力行业全领域、全过程、全广域、全景分布式一体化架构,发展成符合我国能源战略和企业发展要求的智能电网。
要立足我国电网自身的特点和现有的信息、控制、管理系统和发展水平,综合考虑未来相关技术的发展方向,参考国外的研究成果,提出我国发展智能电网的构架和体系,保证我国智能电网具备可靠、灵活、开放、互动的特点,能够同时满足电网规划建设、资产管理、用户管理等各方的需要。
4.2注重智能电网技术的创新
目前智能电网建设也已开始起步,技术的创新与应用是实现智能电网的必由之路。数字化电网涵盖发电、调度、输变电、配电和终端用户各环节,是智能电网的初级阶段。在电网建设和引入信息、控制等技术过程中,统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级,实现整个电网在运行控制和管理维护上的智能化,达到电网更安全可靠、经济环保的目的。研究采用参数量测技术监视设备健康状态与网络状态、支持继电保护、电能研究电网稳定运行理论及在线监测、预警新技术,为智能电网分析提供科学的理论依据研究,利用决策支持技术增强各级运行人员的决策能力。
4.3构建电网综合知识体系
我们要积极研究构建电网综合知识支撑体系,并研究如何提供知识服务,从而实现电网智能应用系统协同,辅助实现知识创新、协同电网工作、问题的有效解决和系统决策支持,更好地保证电网的安全、稳定、经济、优质运行,最大限度地提高决策效率,提升服务质量,实现电网综合资源的利用和增值服务发展智能电网,充分满足用户对电力的需求,提高电力供应的安全性、可靠性和经济性,优化资源配置,减小对环境的影响,减少电网的电能损耗和保证电能质量等多个优点,实现对用户稳定、经济、清洁、互动的电力供应和电力增值服务。
5.结束语
综上所述,为了尽快实现智能电网的发展,促进关键技术的发展,我们必须在研究和建设智能电网的同时学会运用自主创新精神,实现我国电力事业的快速发展。实现智能电网能够促进我国节约能源,提高环保力度,带动相关产业的发展,提高企业的经济效益,实现我国经济的快速发展。所以我们应该加强对智能电网的研究,提高我国电力系统的创新发展,实现资源的优化配置形成适应智能电网发展的管理模式不断加强电力系统结构设计的科学建构,发挥出智能电网的优势;建立科学的、实用的机制,能够真正指导在建设智能电网,应该兼顾设计、改进和控制,才能够真正地满足智能电网发展的需要;不仅要重视实践的创新还要重视理论知识的进步,这样才能够保证智能电网的顺利进行;学习和引进国外先进成果,够促进智能电网的发展。