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在提倡綠色節能,實現又好又快發展,最大限度的開發電網系統的能源效率的時代號召下,智能電網應運而生。智能電網的發展也和國家安全,經濟發展及環境的保護息息相關。目前,包括美國、歐盟為代表的不同國家和組織均將智能電網視為21世紀電力網絡的發展方向,提出建設具有靈活、安全、清潔、經濟、友好等特征的智能電網。國內外相關的電力行業已經邁開了探索和建設智能電網的步伐,本著從實際出發,實事求是的原則,不同國家和地區采取了不同的實踐方式,制定了適合本國的智能電網的發展藍圖。
1智能電網概述
智能電網是什么?美國電科院是這樣定義的:一個由眾多自動化的輸電和配電系統構成的電力系統,以協調、有效和可靠的方式實現所有電網的運作;具有自愈功能;快速響應電力市場和企業業務需求;具有智能化的通信構架,實現實時、安全和靈活的信息流,為用戶提供可靠和經濟的電力服務。可見,智能電網融合了信息、數字等多種前沿技術的輸電和配電系統。
2智能電網特征
2.1自愈性
智能電網的自愈是指能夠實時掌握電網的運行狀態,能夠及時發現、診斷和消除故障,在盡量少的人工干預下,快速隔離故障,自我恢復,避免出現大面積停電,從而提高系統運行的穩定性。
2.2互動性
在智能電網中,實現電網和批發零售電力廠商之間的平穩連接,從而完成電網和客戶的智能互動。電能交易的方法和定價方式正逐步改變,供需雙方在市場中的互動也愈加頻繁,這就要求電網必須能夠靈活支持各種電能的交易與往來。
2.3可靠性
智能電網能夠更好地應對包括自然和人為因素在內的各種干擾,在出現擾動后,能夠迅速地采取一系列措施,使人身、電力設備以及電網的安全得到保障,最大限度的減少干擾帶來的影響,并能快速恢復正常供電。
2.4兼容性
智能電網的兼容性是指允許不同類型的電力系統友好接入,涵蓋了分布式發電和集中式發電,可以解決日益增長的電力需求和環境保護這一時代主題的矛盾。集中式發電廠可實現遠距離輸送電能,分布式電廠可減少對其他能源的依賴性,滿足社會和諧、友好發展的要求。
2.5經濟性
智能電網通過市場機制的運用,采取推動節能減排、供需互動等措施,實現對資源的合理規劃、建設、投入運行和后期維護的良好管理,可提高發電的效率,降低網絡損耗,來解決負荷率不高以及設備閑置等現存問題。可見,智能電網可有效提高資產的利用率,降低運行成本,減少投資,為更好實現經濟性運行提供了可能。
3現階段我國智能電網的發展情況
近年來,我國已經邁開了智能電網發展的步伐。2007年,華東電網首當其沖開展了我國智能電網的研究,并提出了“三步走”的戰略:2010年初步建成高級調度中心;2020年全面轉型,建成具有初步智能特性的數字化電網;2030年將建成具有自愈能力的智能電網。2009年,國家電網公司首次公布了我國智能電網的發展計劃。但基于我國資源分布不均,電網基礎設施較薄弱等因素的影響,我國智能電網的建設還處于發展不平衡的初級階段。并存在以下問題:(1)對智能電網缺乏準確的定義,對其發展方向尚不明朗。(2)實現智能電網的許多關鍵技術還沒有得到解決。(3)配電網自動化水平較低,許多新技術應用尚待提高(4)用電的營銷模式目前仍以人工為主,相對落后(5)我國的調度系統不能滿足當代能源建設以及特高壓電網的需求。(6)我國電能具有電源和負荷相對較遠的特點,故需采用大容量高電壓的輸電,這也意味著對輸電線路的更高要求。
4智能電網的發展趨勢
隨著經濟社會的發展,由于智能電網將會使電能的利用更加安全、環保、高效,所以被越來越多的國家和地區所接受和認可。基于不同的國情和發展側重點,其制定的發展戰略也各具特色。我國的智能電網應在總結西方發達國家的技術經驗之上,結合我國的具體國情,從實際出發,積極推動智能化電網的研究和建設。目前,我國已將智能電網納入國家的發展戰略并推進實施,可以預見,我國智能化電網將步入快速發展階段,正在邁向另一個新時代。從社會發展的長遠角度來看,新技術的出現和經濟的發展是智能電網產生的先導條件。智能電網的發展是提升電力系統的安全性與可靠性的內在需求,發展智能電網是實現可持續發展的重要舉措,智能電網的發展也能夠調動市場經濟的發展,實現相關電力企業利潤的最大化。智能電網的發展勢必會帶動社會的巨變。
參考文獻:
[1]王振.智能電網技術現狀與發展趨勢[J].企業科技與發展,2011(06).
[2]吳疆.對智能電網若干基礎性問題的思考[J].中國能源,2010,32(02).
關鍵詞:智能電網;特征;現狀;發展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.139
在提倡綠色節能,實現又好又快發展,最大限度的開發電網系統的能源效率的時代號召下,智能電網應運而生。智能電網的發展也和國家安全,經濟發展及環境的保護息息相關。目前,包括美國、歐盟為代表的不同國家和組織均將智能電網視為21世紀電力網絡的發展方向,提出建設具有靈活、安全、清潔、經濟、友好等特征的智能電網。
國內外相關的電力行業已經邁開了探索和建設智能電網的步伐,本著從實際出發,實事求是的原則,不同國家和地區采取了不同的實踐方式,制定了適合本國的智能電網的發展藍圖。
1 智能電網概述
智能電網是什么?美國電科院是這樣定義的:一個由眾多自動化的輸電和配電系統構成的電力系統,以協調、有效和可靠的方式實現所有電網的運作;具有自愈功能;快速響應電力市場和企業業務需求;具有智能化的通信構架,實現實時、安全和靈活的信息流,為用戶提供可靠和經濟的電力服務。可見,智能電網融合了信息、數字等多種前沿技術的輸電和配電系統。
2 智能電網特征
2.1 自愈性
智能電網的自愈是指能夠實時掌握電網的運行狀態,能夠及時發現、診斷和消除故障,在盡量少的人工干預下,快速隔離故障,自我恢復,避免出現大面積停電,從而提高系統運行的穩定性。
2.2 互動性
在智能電網中,實現電網和批發零售電力廠商之間的平穩連接,從而完成電網和客戶的智能互動。電能交易的方法和定價方式正逐步改變,供需雙方在市場中的互動也愈加頻繁,這就要求電網必須能夠靈活支持各種電能的交易與往來。
2.3 可靠性
智能電網能夠更好地應對包括自然和人為因素在內的各種干擾,在出現擾動后,能夠迅速地采取一系列措施,使人身、電力設備以及電網的安全得到保障,最大限度的減少干擾帶來的影響,并能快速恢復正常供電。
2.4 兼容性
智能電網的兼容性是指允許不同類型的電力系統友好接入,涵蓋了分布式發電和集中式發電,可以解決日益增長的電力需求和環境保護這一時代主題的矛盾。集中式發電廠可實現遠距離輸送電能,分布式電廠可減少對其他能源的依賴性,滿足社會和諧、友好發展的要求。
2.5 經濟性
智能電網通過市場機制的運用,采取推動節能減排、供需互動等措施,實現對資源的合理規劃、建設、投入運行和后期維護的良好管理,可提高發電的效率,降低網絡損耗,來解決負荷率不高以及設備閑置等現存問題。可見,智能電網可有效提高資產的利用率,降低運行成本,減少投資,為更好實現經濟性運行提供了可能。
3 現階段我國智能電網的發展情況
近年來,我國已經邁開了智能電網發展的步伐。2007年,華東電網首當其沖開展了我國智能電網的研究,并提出了“三步走”的戰略:2010年初步建成高級調度中心;2020年全面轉型,建成具有初步智能特性的數字化電網;2030年將建成具有自愈能力的智能電網。2009年,國家電網公司首次公布了我國智能電網的發展計劃。
但基于我國資源分布不均,電網基礎設施較薄弱等因素的影響,我國智能電網的建設還處于發展不平衡的初級階段。并存在以下問題:(1)對智能電網缺乏準確的定義,對其發展方向尚不明朗。(2)實現智能電網的許多關鍵技術還沒有得到解決。(3)配電網自動化水平較低,許多新技術應用尚待提高(4)用電的營銷模式目前仍以人工為主,相對落后(5)我國的調度系統不能滿足當代能源建設以及特高壓電網的需求。(6)我國電能具有電源和負荷相對較遠的特點,故需采用大容量高電壓的輸電,這也意味著對輸電線路的更高要求。
4 智能電網的發展趨勢
隨著經濟社會的發展,由于智能電網將會使電能的利用更加安全、環保、高效,所以被越來越多的國家和地區所接受和認可。基于不同的國情和發展側重點,其制定的發展戰略也各具特色。
我國的智能電網應在總結西方發達國家的技術經驗之上,結合我國的具體國情,從實際出發,積極推動智能化電網的研究和建設。目前,我國已將智能電網納入國家的發展戰略并推進實施,可以預見,我國智能化電網將步入快速發展階段,正在邁向另一個新時代。
從社會發展的長遠角度來看,新技術的出現和經濟的發展是智能電網產生的先導條件。智能電網的發展是提升電力系統的安全性與可靠性的內在需求,發展智能電網是實現可持續發展的重要舉措,智能電網的發展也能夠調動市場經濟的發展,實現相關電力企業利潤的最大化。智能電網的發展勢必會帶動社會的巨變。
參考文獻:
[1]王振.智能電網技術現狀與發展趨勢[J].企業科技與發展,2011(06).
[2]吳疆.對智能電網若干基礎性問題的思考[J].中國能源,2010,32(02).
關鍵詞:智能電網;特征;結構;關鍵技術
中圖分類號:TM732 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)36-0093-02
近年來,在政治、經濟、環境、能源等眾多因素的影響下,電力系統發生了重大的變革,以實現高效、低碳、綠色能演為創新的能源變革拉開序幕,在這種變革中,智能電網成為“重頭戲”,世界各國紛紛將發展智能電網作為電網發展與低碳經濟發展的重要舉措。究竟什么是智能電網,智能電網的結構與特征是什么,創建智能電網的關鍵技術有哪些,已經成為發展智能電網的關鍵。因此,文章針對智能電網特征、結構以及關鍵技術的研究具有非常重要的現實意義。
1 智能電網的結構和特征分析
1.1 智能電網的結構
各個國家根據自身的實際國情對智能電網的考慮與需求存在差異,尚未對智能電網形成明確、統一的定義,從廣義上來說,智能電網是包括了用電設備功率優化負荷平衡的智能技術系統、動態定價的智能計量系統、優化使用清潔能源的智能調度系統,智能電網不僅能夠將發電廠的電能通過配電網、輸電網直到用戶,還能夠包括各種清潔能源、新能源(例如風能、太陽能等),并且智能電網還創建了智能化、自動化的控制中心,實現電網所有設備之間的信息交流,通過分析系統與決策系統的運行,保證智能電網能夠高效、穩定的運行。
1.2 智能電網的特征分析
智能電網的特征主要包括以下幾個方面:
①自愈能力,智能電網的自愈能力指的是能夠自動檢測自身即將發生或者正在發生的系統故障,然后通過相應的故障恢復以及糾正性操作,盡可能的將故障對智能電網造成的影響降到最低,智能電網具備的自愈能力,能夠解決電網電能質量問題以及供電中斷問題,保證供電的安全性、穩定性以及可靠性;
②用電管理和配電管理的信息化,智能電網能夠實現用電管理、停電管理、檢修管理、設備管理的信息化;
③可視化管理,智能電網能夠實時的采集配電網以及設備的運行數據、故障停電數據以及電能質量擾動數據等,為工作人員提供高級的圖形界面,便于工作人員及時、全面的掌握電網以及設備的實際運行狀況,這種可視化的管理界面,能夠有效的提高電網反映速度,有效的解決傳統電網反應速度慢、效率低下等缺點;
④與用戶的互動,智能電網與用戶的互動主要表現在以下兩個方面:通過安裝智能電表,能夠實時動態實時電價以及分時電價,用戶根據自己的實際狀況選擇合適的用電時段,這樣不僅能夠降低電費,還能夠降低電網高峰負荷;另一方面,創造有利條件,讓具有分布式電源的用戶想電網送電,這樣能夠有效的緩解用電高峰用電緊張的問題;
⑤更高的電能質量,智能電網能夠實現對電能質量的實時監控,保證電壓的波形與效值能夠滿足用戶的實際需求,在不影響用戶設備使用性能與壽命的基礎上,提供更高質量的電能;
⑥更高的安全性,智能電網能夠很好的抵抗自然災害、恐怖襲擊以及戰爭攻擊等對電網造成的破壞,盡可能的降低停電范圍,將停電范圍控制在一定范圍,保證重要用戶的正常供電。
2 智能電網的關鍵技術分析
2.1 高級電力電子技術
電力電子設備能夠有效的改善與控制電能質量,為電力用戶提供質量高、安全、可靠地電能,滿足不同用戶的電能需求。電力電子設備在發電、輸電以及配電過程中發揮著至關重要的作用,智能電網應用的電力電子設備通常為新型高性能多電平大功率變流器拓撲技術、DSP控制技術的電力電子器件,例如,DVR(動態電壓恢復器)、IEDS(智能電子設備)、APF(有源濾波器)、FCL(故障電流限制器)以及多功能固態開關等。
2.2 智能調度技術
智能調度在智能電網中發揮著至關重要的作用,智能調度技術是智能調度研究以及建設的關鍵環節,對于提高智能電網的資源優化配置能力、公平友好市場調配能力、靈活高效調控能力、科學決策管理能力以及風險預防能力具有非常重要的作用。
目前,傳統的電網調度存在許多問題,例如事故決策困難、缺乏集中控制方法、控制過程不安全以及非自動等,通過將智能調度技術應用在智能電網中,能夠實現對智能電網的全面、實時監控與管理,及時、準確的發現智能電網中存在的問題,一旦智能電網出現事故或者異常,智能控制中心會制定科學的決策,快速的做出反應將故障或者異常解決,以此保證電網能夠高效、穩定的運行。因此,必須加強對智能調度技術的研究與分析。
2.3 通信技術
通信系統是否標準、實時、高效、開放,直接關系到智能電網的運行效果,為了能夠實時的監視以及控制智能電網的安全、高效運行,就應該清晰、全面的掌握智能電網的運行狀態,預防異常或者事故的發生,當事故發生之后能夠及時的將其清除,以此保證自能電網能夠高效、穩定的運行。
智能電網中遍布各種測量裝置、控制裝置以及執行裝置,實現各個元件之間的信息傳遞,對于保證智能電網的經濟、可靠、安全運行具有重要的作用。
智能電網的通信系統應該注意以下幾個方面:完善的通信標準,智能電網對現有的電力市場操作、電網調度、電網規劃、需求側能量管理、數據采集等方面的通信系統造成影響,為了保證智能電網運行的高效性:
①首先應該制定統一的通信標準;
②開放式的數據通信,智能電網的通信系統具有開放性的特點,不同的企業、部門以及軟件之間能夠實現數據信息的互通與共享;
③高度集成的通信網絡,智能電網中需要智能控制系統、智能儀表系統等于一體的通信系統。
2.4 決策可視化技術
智能電網決策可視化系統包括以下功能:
①對電路板提供熱插熱拔、熱備份功能,有效的提高系統的可維護性與安全性;
②系統傳輸通道提供有效的斷電直通與自愈保護功能,以此保證系統的可靠性與安全性;
③系統既能夠組成總線型網、樹形網、星形網,又能夠單獨使用,為智能電網提供集中監控、自動診斷以及遠程維護等功能;環境動力監測、數字錄音、行政電話、數字調度等功能;
④綜合業務接入、交叉連接、傳輸以及交換等功能。
3 結 語
總而言之,智能電網的建設已經成為未來電網建設的必然趨勢。同時,智能電網建設是一項龐大、復雜的系統工程,想要完成智能電網的建設,就應該充分的認識到智能電網的重要性,了解智能電網的結構與特征,同時采用先進的技術,保證智能電網能夠高效、穩定的運行,為人們提供優質、高效、清潔、安全的電能服務。
參考文獻:
[1] 馬其燕,秦立軍.智能配電網關鍵技術[J].現代電力,2010,(2).
[2] 王芳芳.建設智能電網關鍵技術淺析[J].中國高新技術企業,2011,(9).
[3] 邊振杰,楊瀟蕓,李騰虎.淺析中國智能電網之關鍵技術[J].科技信息,
2011,(27).
[4] 徐飛龍,呂溫望,白云中.淺談智能電網基本特征及其關鍵技術[J].科技 與企業,2012,(23).