摘 要:智能电网的建立是一个巨大的历史性工程。目前很多复杂的智能电网项目正在进行中,但缺口仍是巨大的。对于智能电网技术的提供者来说,所面临的推动发展的挑战是配电网络系统升级、配电站自动化和电力运输、智能电网网络和智能仪表。
关键词:智能电网;配电网络;电力运输
中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 22-0000-01
智能电网是电网技术发展的必然趋势。通讯、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。
一、电力系统数字化建设问题
调度侧的高级应用系统已经相对较为丰富和先进,但是厂站侧大多停留在数据采集、传输阶段;当前的“数字化变电站”仍然处于示范阶段,离实际的规模应用还有一段距离。调度侧的高级应用系统缺少集成和统一的标准。对某些元件的数学模型有待进一步深入研究,如负荷、模型、风电机组控制模型、风速模型、光伏系统模型等。缺少系统以外的重要信息,如光照、风力、地质运动等。针对上述问题,建议有步骤地开展以下工作:积极推进厂站侧数字化进程。加强调度侧高级应用系统的集成和标准化建设。加强系统元件数学模型研究,尤其是一些传统难点或新兴元件的数学模型分析。积极与公共服务系统配合,将对系统安全稳定影响较大的外部信息数字化,并集成到相应的决策分析系统中,为电力系统避免自然灾害导致的大停电提前做好准备。
二、智能电网建设条件及特征
(一)智能电网建设条件
在电网网架建设方面,网架结构不断加强和完善,特高压交流试验示范工程和特高压直流示范工程成功投运并稳定运行;全面掌握了特高压输变电的核心技术,为电网发展奠定了坚实基础。在大电网运行控制方面,具有“统一调度”的体制优势和丰富的运行技术经验,调度技术装备水平国际领先,自主研发的调度自动化系统和继电保护装置获得广泛应用。在通信信息平台建设方面,建成了“三纵四横”的电力通信主干网络,形成了以光纤通信为主,微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局;SG186工程取得阶段性成果,ERP、营销、生产等业务应用系统已完成试点建设并开始大规模推广应用。在试验检测手段方面,已根据智能电网技术发展的需要,组建了大型风电网、太阳能发电和用电技术等研究检测中心。在智能电网发展实践方面,各环节试点工作已全面开展,智能电网调度技术支持系统、智能变电站、用电信息采集系统、电动汽车充电设施、配电自动化、电力光纤到户等试点工程进展顺利。
(二)智能电网的特点
本文根据智能电网具有的灵活性、易接入性、可靠性、经济性等多方面优点,将智能电网的主要特征归纳为:自愈:对电网的运行状态进行连接的在线自我评估,并采取预防性的控制手段,及时发现、快速诊断和消除故障隐患;故障发生时,在没有或者少量人工干预下,利用分布式电源等设备自动进行恢复,能够快速隔离故障、自我恢复、避免大面积停电的发生。互动:系统运行与批发、零售电力市场实现无缝连接,支持电力交易的有效开展,实现资源的优化配置;同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理,从而提升电力系统的安全运行水平。电网将使得用户可以更好地控制自己的用电设备/装置,无论是家庭用户还是工商业用户。电网将与智能建筑物的能源管理系统相连以帮助用户管理其能源使用并减少能耗开销。优化:实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化,合理地安排设备的运行与检修,提高资产的利用效率,有效地降低运行维护成本和投资成本,减少电网损耗。电网将在自然状态和计算机状态下更安全,新技术的配置将可以更好地识别和应对人为的和自然的侵害。兼容:电网能够同时适应集中发电与分散式发电模式,实现与负荷侧的交互,支持风电等可再生能源的接入,扩大系统运行调节的可选资源范围,满足电网与自然环境和谐发展。标准化了的电力和通讯的界面接点将使得用户可以接连燃料电池、可再生能源发电及其他分散的电源,并以简单的“即插即用”方式来实现。集成:通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承,形成全面的辅助决策支持体系,支撑企业管理的规范化和精细化,不断提升电力企业的管理效率。
(三)智能电网发展趋势
在绿色节能意识的驱动下,智能电网成为世界各国竞相发展的一个重点领域。智能电网是电力网络,是一个自我修复,让消费者积极参与,能及时从袭击和自然灾害复原,容纳所有发电和能量储存,能接纳新产品,服务和市场,优化资产利用和经营效率,为数字经济提供电源质量。智能电网建立在集成的、高速双向通信网络基础之上,旨在利用先进传感和测量技术、先进设备技术、先进控制方法,以及先进决策支持系统技术,实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的高效运行。它的发展是一个渐进的逐步演变,是一场彻底的变革,是现有技术和新技术协同发展的产物,除了网络和智能电表外还饱含了更广泛的范围。建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网,全面提高电网的安全性、经济性、适应性和互动性,坚强是基础,智能是关键。
三、结束语
智能电网和传统电网相比,具有自愈、互动、兼容、优化、集成五大优点;智能电网由AMI、ADOI、ATOI、AAMI四大体系构成,它们之间的密切配合实现现代电网的优化运行;灵活的电网拓扑和集成的通讯系统是智能电网的基础设施,在配电网规划中应该尽早考虑;大力发展智能电网是形成真正的、健康的、科学的电力市场的重要基础;智能电网是经济和技术发展的必然产物,我们应该大力加强对智能电网的研究和发展。
参考文献:
[1]顾广娟.用户侧光伏微电网发展机遇与挑战[J].大功率变流技术,2013.
[2]孙怡.智能电网控制中心显示平台的展望[J].电力科学与技术学报,2012.
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