陕西智能电网建设

关键词： 变电站 视频 接入 电网

陕西智能电网建设（精选十篇）

陕西智能电网建设 篇1

截至2015年9月18日,国网陕西省电力公司110 k V变电站新建工程和110 k V变电站扩建工程的视频信息已全面完成接入工作,按照原定计划,年底前可完成本年度列入农网改造共计23项工程的视频信息接入。

电网统一视频平台作为国家电网公司智能电网监控平台的重要组成部分,在电网建设、生产、运行等方面发挥着重要作用。为持续深化平台对电网建设施工现场的监控遥视的支撑作用,确保实现对基建工程现场及时有效的安全管控,陕西电力按照国家电网公司接入规范要求,在基建部的统一组织下,积极开展了基建工程“遥视”视频信息接入该公司电网统一视频监控平台的建设工作。

为确保项目实施进度可控、在控,确保视频信息准确、高效地完成接入,该公司基建部会同科信部对接入工作进行了全面的安排部署,基建部协同定期召开工作进度推进会,保障了工程顺利推进。该项工程全部完工后,将实现该公司基建工程现场视频信息全覆盖,方便该公司业务部门用户对现场视频进行实时调阅,确保施工过程的安全性和规范性,对该公司基建工程的安全管理提供有力的支撑。

智能电网迎来建设黄金期 篇2

前瞻产业研究院发布的《2012-2016年中国智能电网产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示，第一阶段我国电网总投资为5510亿元，智能化投资为341亿元，年均智能化投资为170亿元，占电网总投资的6.2%;第二阶段电网总投资预计为15000亿元，智能化投资为1750亿元，年均电网投资350亿元，占总投资的11.7%;第三阶段电网总投资为14000亿元，智能化投资为1750亿元，年均智能化投资350亿元，占总投资的12.5%。

其中，变电、配电和用电三个环节的智能化投入金额最多，未来五年年均投资分别约为70亿元、75亿元和110亿元，比2009-2010年间年均投入增长750%、170%和130%。从投资比例来看，变电、配电和用电也是占比最大的环节，“十二五”期间预计占整个智能化投资的比例分别为21%、22%和33%。

前瞻产业研究院智能电网行业研究小组分析预测，未来10年我国电网将迎来建设黄金期。“十二五”期间将建成“三纵三横一环网”的特高压交流线，并建设11回特高压直流输电工程，投资高达3000亿元;“十三五”期间投资虽略有放缓，投资额度也达到2500亿元。

智能变电站将成为新建变电站的主流，将迎来爆发式增长。未来10年，变电领域智能化投资规模达到748亿元，占智能化总投资的19.5%：第一阶段新建智能变电站46座，在运变电站智能化改造28座;第二阶段新建智能变电站8000座，在运变电站智能化改造50座，特高压交流变电站改造48 座;第三阶段新建智能变电站7700座，在运变电站智能化改造44座，特高压交流变电站改造60座。

未来10年，配电领域智能化投资规模达892亿元，占智能化总投资的23.2%，到2020年，所有地级城市将全面建成配电自动化和配网调控一体化智能技术支持系统，市场前景广阔。

用电领域智能化投资将占智能化总投资的第一，占30.8%。用电信息采集和电动汽车充放电将面临巨大的发展前景，将处于高速增长的黄金期。在新能源汽车的带动下，电动汽车充放电设施将面临爆发式增长，预计2015年全国每年新增充电桩有望超过30万个，年投资约在80亿元。

本文作者：贺重阳（前瞻网资深产业研究员、分析师）

刘振亚:建设坚强智能现代电网 篇3

进入21世纪以来，能源短缺、资源紧张、气候变化等问题日益突出，过去十年世界能源消费累计增长28％，比上世纪后十年消费增速高出近1倍，全球在能源安全、能源效率、能源环境等方面面临重大挑战。推动能源发展方式转变，加快构建安全、稳定、经济、清洁的能源供应体系，十分必要和紧迫。电网是集能源输送、网络市场、公共服务等功能于一体的基础设施，在保证能源安全、促进节能减排、经济社会发展中的作用和价值越来越突出。建设适应21世纪经济社会发展需要的现代电网，应对全球能源发展的新挑战，成为世界各国的普遍共识和战略选择。

人类社会在过去二百多年中，经历了蒸汽技术革命、电力技术革命和第三次科技革命，推动社会相继进入蒸汽时代、电气时代和信息时代。目前，智能化已成为社会发展的显著特征，我们正迎来新的智能时代。纵观一百多年的世界电网发展史，各国电网经历了一个从小到大、从弱到强、从独立电网到互联电网的变化过程，电网运行控制的自动化、信息化水平不断提高。虽然不同国家在电网发展的技术路线、标准规范等方面有所差异，但总体目标和基本要求是一致的，就是要保证安全、可靠、优质、高效的电力供应。

2009年5月，中国国家电网公司在特高压输电国际会议上首次提出了建设“坚强智能电网”的战略目标和发展思路。对于坚强智能电网，我们有两点基本认识：第一，“坚强”和“智能”是现代电网不可或缺的两大特征。“坚强”是指电网的结构合理、运行安全，具有强大的资源配置能力和抵御风险能力。“智能”是指电网的运行控制更高效、更灵活，具有高度的自动化水平和自适应能力。坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键，两者相辅相成、有机统一。第二，坚强智能电网是一个完整的智能电力系统。坚强智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节，覆盖所有电压等级。各环节的发展要紧密衔接、相互协同，整体功能和优势才能充分发挥。

虽然世界各国的经济发展水平、能源资源禀赋和电网发展情况有所不同，但对电网“坚强”和“智能”的要求是相同的，发展坚强智能电网的目标和方向是共同的。我们注意到，美国提出要建设实现电力在东西海岸传输的更坚强、更智能的电网，欧洲提出要建设横贯欧洲大陆、连接多个国家的超级电网，印度、巴西、俄罗斯等国正在规划建设技术先进的全国大电网，本质上都是要建设一个坚强智能电网。

在中国，能源资源与消费需求分布很不平衡，常规能源和可再生能源主要在西部和北部地区，70％以上的能源需求集中在东中部地区，能源基地与负荷中心相距1000公里到3000公里。同时，中国能源需求持续增长，清洁能源发展迅猛，各类能源基地也正在加快建设。预计到2020年，全社会用电量将超过8.3万亿千瓦时，装机规模将超过18亿千瓦，其中风电和太阳能装机分别将达到1.6亿千瓦和2400万千瓦，13个大型水电基地、15个大型煤电基地、8个大型风电基地的开发规模将分别达到2亿千瓦、4亿千瓦、1，2亿千瓦，全国跨区电力流规模超过4亿千瓦。为保障经济社会可持续发展对能源的需求，加快构建以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，实施电力远距离、大规模输送，在全国范围优化配置能源资源。实现大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地的集约开发和规模外送，具有十分重要的现实意义和战略意义。

二、中国国家电网公司发展坚强智能电网的创新实践

2004年以来，中国国家电网公司立足自主创新，坚持统筹规划、统一标准，制定了特高压和智能电网发展规划，在发电、输电、变电、配电、用电、调度等各环节全面开展坚强智能电网建设，取得了重要成果。

一是坚强网架建设取得重大突破。全面掌握了特高压交流、直流的输电核心技术，成功建设和投运了1000千伏特高压交流工程和±800千伏特高压直流工程，已经分别安全运行了32个月和14个月，在中国实现了超远距离、超大规模输电。连接中国西部煤炭基地、北部风电基地、西南水电基地的多条特高压交、直流工程正在加快推进。

二是电网接纳新能源的能力显著增强。目前，国家电网接入的风电和太阳能发电装机分别达到3792万千瓦和44.6万千瓦。在中国河北正在建设具有10万千瓦风电、4万千瓦太阳能发电、2万千瓦化学储能的风光储输示范工程。

三是电网智能化水平持续提高。建成投运了具有电网全景监控、动态分析、宾时预警功能的智能调度系统，总体实现了220千伏及以上电网的一体化调度。全面推广应用输变电设备智能巡检、状态监测等技术。在青岛、杭州等城市建成了智能充换电服务网络。在天津建成了智能电网综合示范工程。在北京、上海等城市建设了一批智能社区。

四是电网的试验研究能力全面提升。建成了特高压交流、直流、高海拔、工程力学试验基地，建设了大型风电并网、太阳能发电、智能用电技术等国家级研发(试验)中心，形成了具有国际领先水平的试验研究体系，在大容量输变电设备、储能电池等技术研究和设备研制等方面取得一大批成果，获得专利1529项。

五是电网技术标准体系不断健全。建立了系统的特高压与智能电网技术标准体系，发布企业级标准267项、行业标准39项、国家标准20项，编制国际标准7项。经过努力，坚强智能电网建设取得了实质进展和重大突破，进入了全面加快发展的新阶段。

三、坚强智能电网发展前景广阔

未来5年计划建设连接中国大型能源基地和主要负荷中心、“三纵三横”结构的特高压骨干网架；打造高度智能化的输配电网络，建设110千伏及以上智能变电站6100座：新建电动汽车充换电站2900多座和充电桩54万个，安装智能电表2.3亿只。到2015年，国家电网的资源配置能力、安全保障能力和公共服务能力将得到全面提升，能够满足2.6亿千瓦电力大范围优化配置的需要，实现全部客户用电信息的自动采集。

陕西智能电网建设 篇4

现辖送电五个分公司以及变电、建筑分公司、机具管理公司等1 6个基层单位。拥有进口、国产张力放线设备多套、300t大型平板运输车、电力金具生产线、铁塔自动生产线,能独立完成各种电压等级的变电站电气调试。

获得部级以上质量奖5 0多项。75 0kV输电线路关键技术研和1 000kV交流输电技术研究究获国家电网公司科技进步特等奖;75 0kV试验示范工程官兰线获国家优质工程银质奖;广东东深供水供电改造供电工程获国家鲁班奖和建国6 0年百项工程;1 000kV晋南荆特高压交流试验示范工程获“突出贡献集体”;荣获国家电网公司抗冰抢险“功勋集体”等诸多荣誉。

迄今已承担包括±8 0 0kV向上线、云广线等7 0余条5 00kV以上输变电工程施工,足迹踏遍全国2 0多个省市区.并承建标缅甸220kV瑞丽江送出工程,跨出了国门。

陕西智能电网建设 篇5

关键词：智能电网；继电保护系统；系统重构

我国社会主义经济不断发展，对智能电网的构建提出了更高的要求，要想使现代化电网得到不断发展，就要加强继电保护系统的可靠性和灵活性。但是因为各种因素的影响，使得当下继电保护系统中存在着很多问题，所以需要对其进行重构。对智能电网中继电保护系统重构进行分析，保证电网的安全运行意义深远。继电保护系统中存在的问题对智能电网的发展带来了一定影响。对此，对面向智能电网继电保护系统进行重构已经成为当下相关人士需要解决的问题。

1智能电网的继电保护系统重构的重要性

近几年，信息技术不断发展，继电保护系统运行过程中的安全性和可靠性得到不断提升，但是运行过程中的继电保护系统属于刚性结构。在链接方式以及网络应用条件上，均需要提前设定。这些因素的存在降低了继电保护系统的自适能力。另外，要不断提升继电保护系统的运行速度和运行可靠性。这充分证明了继电保护系统的重构具有一定的重要性，从而极大的改善了我国智能电网运行效果。对继电保护进行重构的过程中需要注意的是：

（1）完整性，重构后的继电保护，要起到保护系统的最作用。

（2）低速重建，当一次性系统和继电保护相脱离时，导致其运行不正常，致使电网产生较大的事故，这就要进行继电保护系统的重建，重建过程中利用最低功能，进而避免电网云心过程中出现故障。

（3）进行系统重构的过程中，需要将系统进行重新组合，进而满足继电保护的可靠性指标，使继电保护系统运行过程中的可靠性和安全性得到提升。

2继电保护系统重构方法

2.1继电保护系统重构准则

对继电保护系统进行重建时，应当满足以下原则：

2.1.1功能完整性。一般情况下，已经重构的继电保护系统应当和原有保护系统的功能相同或者超过原有的功能。并且，在某些情况下，对部分功能如保护工作速度或者选择性进行降阶或者解除，进而使系统最低安全指标得到满足。

2.1.2重构的快速性。因为一次系统不能和继电保护系统脱离，因此对继电保护系统进行重构的过程中，应当本着高效快速的原则。对多套保护需求进行重构的过程中，应当对最低功能进行维持，进而采取分步实施策略。

2.1.3重构的可靠性。继电保护重构时，需要对设备组合进行重新选择，因此对于重构的新系统而言，一定要保证其的可靠性指标能够满足相关要求。

2.1.4重构的经济性。对继电保护装置进行重构的过程中，首先要对资源进行重新划分。因此在可靠性得到保障的基础上，减少对资源的占用。

2.2继电保护重构通用模型

如上所诉，继电保护的重构也就是进行保护资源重新组合，其中包括资源、组合资源以及怎样组合三个要素。

2.2.1继电保护资源。结合继电保护系统的组成，可以把传统的继电保护系统进行划分，使其成为不同功能原件集合。例如，在重构过程中，可以将继电保护系统划分为互感器、通信通道、测量以及比较原件等功能原件。一般情况下，可以对继电保护系统内部的资源进行共享，尤其是数字化变电站，其具有一定的开放性和共享性特点，这些因素为资源的多种组合提供了方便条件[1]。

2.2.2继电保护资源组合的实现。进行继电保护资源的组合，可以按照给定原则进行继电保护内部原件的重新连接，或者对内部信号进行重新分配。传统的继电保护原件很难满足重构需求，但是数字化原件实现起来较为容易。例如，电磁性电流互感器在传输过程中，采用的是固定的连接方式，这就导致无法在线对其链接方式做出改变。但是光电子式互感器在输出过程中可以利用网络交互实现再分配功能。

2.2.3资源组合的方法。怎样对继电保护资源进行重新组合，是继电保护重构的关键性因素。在此过程中需要结合一次系统信息和继电保护装置状态对信息进行综合性决策和诊断。结合以上三个核心要素，可以将其分为功能原件层、重构执行层、协调层等。很多变电站将继电保护功能称为继电保护重构所需功能原件层。信息采集和分析决策计算机共同构成状态检测和重构执行层，主要对各个继电保护原件的状态信息进行采集，结合所采集的材料对运行状态进行诊断，从而对故障的异常原件进行确定，并明确代替原件的重构方案，再向各个功能原件下达重构命令。可以根据电网拓扑结构对多个区域设置决策处理中心。大部分情况下，区域内处理中心的计算机可以使这一区域对继电保护重构决策的要求得到满足，如果涉及跨区信息，则可以使决策层计算机进行信息交流，同时对其进行协调[2]。

3促进智能电网的继电保护系统重构策略

由于智能电网继电保护系统为继电保护运行效果提供保障，进而使电网使用状况得到一定改善，对其进行重构的过程中，需要遵循以下策略：

3.1不断强化故障诊断功能

为了实现继电保护系统的重建，提升智能电网构建速度，进行设备重构的过程中，电网运行工程中可能发生异常状况。所以，相关人员需要及时判断这些状况，并对故障进行适当检测，从而将存在的隐形故障查找出来，并及时采取相应的措施。利用这样的方式。可以提升我国电网的安全性和可靠性。相关工作人员需要不断提升诊断功能，当对设备进行重建之后，降低故障的发生率，进而预防电网运行过程中事故的发生。同时，需要不断提升电网运行效率，进而建立安全可靠的系统。

3.2完善继电保护的系统功能

为了使继电保护系统的重构得到加强，需要使系统的自动化诊断和故障的排除功能得到提升，与此同时，还要对继电保护系统功能进行完善，从而提供良好的运行环境。对现代化领域中通信技术进行应用，为智能网络的运行提出了更高的要求。为此，需要不断加强继电保护的重构，这也是最为关键的因素[3]。装置运行过程中，需要对系统功能进行提升，并充分的发挥保护作用，进而使智能电网的科学性得以实现。

3.3继电保护系统重构的发展方向

为了提升继电保护系统的重构效果，就需要不断加强继电保护功能的单元和原件诊断。利用继电保护的重构，进而实现系统所要求的保护功能，为信息提供开放性接口。进行功能原件诊断的过程中，注重隐性故障的诊断。进而及时判断出硬件失效问题和动作行为错误等问题，使每个单元进行相互协调，使继电保护故障带来的电网故障被降低，提供安全可靠的电网运行环境，保护电网安全运行的同时，为人们的安全用电提带来一定保障。

4结束语

为了进一步实施智能电网，进行继电保护系统的构建是关键部分之一。进行电网保护系统的重构，可以为智能电网的发展奠定坚实的基础。在发挥各个功能时，需要加强继电保护系统的重构，进而提升系统自动检测作用和异常故障的检测能力，这样可以及时转换电网运行方式，及时解决运行过程中出现的故障，从而减少对电网正常运行的影响，提升智能电网的运行效率，推动我国电力事业的未来发展。

参考文献:

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关键词：信息时代；智能电网；建设要点

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0100-01

社会经济的发展和科学技术的进步，促进了我国电力信息化的发展。在数字化和网络化的信息时代中，电网建设智能化的实现，有利于信息时代中经济发展对电力系统新的要求的实现。

1 智能电网概述

1.1 智能电网的定义

智能电网目前并没有统一的定义，但对智能电网的基本认识是：智能电网对电力用户在高峰时期的用电量进行优化，实现了即插即用的分布式电源并网运行，达到了电力资源的节能减排效果。智能电网在传统电网基础上，实现了电力系统的信息化和数字化，是传输电网的智能化升级，以对电力系统实施进一步优化，保证了电力系统的安全稳定运行，解决了分布式电源并网运行中的电力问题。

1.2 智能电网的特点

①及时性。智能电网可以对电网的实时运行状态进行监测，及时的预测、发现电力运行中出现的问题，迅速对问题的原因进行判断，及时消除安全故障或者安全隐患。当电力系统发生异常时，智能电网可以迅速的对人为破坏和自然扰动进行辨别，对攻击进行有效的防御，保证电力设备和电力工作人员的安全。智能电网可以对故障进行快速隔离和自我恢复，减少人工干预，避免发生大规模停电现象，提高了电力系统的可靠性运行。

②交互性。电网的运行需要电力用户的参与，智能电网实现了电力系统运行的交互性。结合电力用户的实时电价对用电模式进行调整，鼓励电力用户使用分布式电源，对剩余的电力进行出售，提高了电力资源的利用率。

③节能性。智能电网的即插即用分布式电源并网运行，缓解了用电压力，大量应用了风力发电和太阳能等可再生发电能源，降低了电力生产到消费环节的能源损耗，提高了电力能源的利用率。智能电网对电力资源的优化配置，增加了电力设备的传输容量，提高了电力设备的利用率，对电力成本进行了控制，实现了电力系统的正常运行。

2 信息时代智能电网的建设

2.1 用户侧智能电网的建设

用户侧智能电网包括智能电表和AMI两个部分，信息时代下智能电网的建设，包括对用户侧智能电网的建设，换一种说法也就是对智能电表和AMI的建设。

①智能电表。智能电网建设中的重要基础设备之一就是智能电表的建设，是很多智能电网建设的起动项目。在电力用户处的智能终端设备进行安装，包括信息数据的采集、电力用户设备的控制、电力系统的远程维护和升级等功能。在电力系统中对电力用量的实时监控，可以运用智能电表的连续通信功能进行，还可以当作需求管理侧的接口，实现实时的管理和操作。

②AMI。AMI包括智能电表、通信系统和电表数据管理系统，在智能电网中发挥着基础作用。AMI可以根据智能电表对不同通信设备进行应用，按照特定的电力需求和已经设定好的方法对电力用户的用电数据进行测量、收集和分析。电力用户的用电时间可以根据电力价格的变化进行调整，还可以通过分布式电源装置参与电力的削峰填谷，实现电力用户单一被动的消费者到电网运行控制的参与者的转变。

2.2 智能输电网络的建设

智能输电网络是进行电力传输的主要方式，影响了电力发电和用电的平衡供需，是电力系统安全运行的前提。现在我国的智能电网输电网络存在输电阻塞、损耗率高和维护不便等问题，改善这一现状，可以从以下方面进行：

①潮流控制技术。解决输电阻塞的一个行之有效的方法就是应用先进的潮流控制技术，先进的潮流控制技术实现了信息化技术的应用，例如高级的FACTS和HVDC设备，可以有效的对网络潮流进行控制。

②降低输电损耗。智能电网中输电网络中的一个重要的问题就是电力能源传输损耗，我国电力能源的传输损耗可以通过降低线路损耗和分摊网络损耗进行。我国现在的输电线路损耗率为7.18%，每年损失的电力能源大约为1 000亿kW·h，几乎是大亚湾核电站14 a的发电总量。有效的减少输电线路的损耗，可以通过特高压技术和超导高温技术实现，进行远距离的电能传播。利用智能的无功控制设备也可以实现减少输电线路损耗的目的。

③监测设备运行。智能电网的设备检测，应用由智能传感器组成的传感网络进行，可以实现输电网络的恢复。分布式传感器的作用在于对线路参数、杆塔的机械强度、架空线的垂度和温度、绝缘子的绝缘情况、电力线路的摆放和覆冰情况等进行测量。利用传感器监测输电运行设备状况和网络节点中的参数，对输电系统提前进行自动监测和分析，发挥继电保护的作用。

2.3 智能变电站的建设

①智能变电站的数字化。智能变电站的数字化平台，可以实现变电站的自动化运行，进行变电站信息的智能测量。自动化运行是变电站独立于控制中心和其它变电站的运行，可以进行不同变电站和控制中心的互相通信，保证变电站的元件和设备实现自动运行。智能变电站的数字化包括智能开关设备、宽频道、高准确性和较低的维护成本等特点，可以加快智能装置的开发和应用。

②智能变电站的信息化。智能变电站是具有独立的局域网和恢复能力的通信网络，需要一个平台对有线和无线的通线应用进行容纳，对数据的信息采集、监控系统和通信协议保持不间断性。利用智能传感器和智能控制对传统的一次回路进行替换，连接变电站层、间隔层和过程层，实现智能变电站的统一通信。

以全球定位系统为基础的PMU的试验成功，完成了电力系统的同步相量测量。在电力系统中有着广泛的应用，在智能电网中形成了WAMS。在高速通信网络中应用WAMS，可以在广域电网运行中对在线同步测量和相量数据进行汇总，提高电力系统运行的稳定性，为电力在线同步监测提供条件。远程终端单元不适合智能变电站的发展要求，应用PMU进行替换，通过GPS对变电站的测量参数进行统计和分析，才能提高变电站运行的可靠性和稳定性。在智能感应器或者智能测量单元中实现变电站信息数据的计算，可以减少通信的数据流量。智能变电站具有一定的数据管理作用，具有较高的可视化水平。

3 结 语

电网的智能化发展是对多种高级技术的应用，具有智能监测技术、智能仿真和高级计算技术等功能。智能监测技术可以提高系统实时数据、用户用电、可再生能源发电等信息的准确性，智能仿真和高级计算技术，可以对电力系统的运行状况进行准确的监测，对会发生的安全故障进行预测，实现对系统的运行和用户用电方式的优化。

参考文献：

[1] 钟金，郑睿敏，杨卫红.建设信息时代的智能电网[J].电网技术，2009，（13）.

试析智能电网的建设 篇7

能源供应在现代国家中的地位已经上升到了战略安全的高度, 其中的电力供应更是目前世界上大多数国家生存与发展的生命线。在国家安全与经济建设的双重需要下, 建设智能电网已经成为国家能源工程中最重要的组成部分之一。我国在2009年制定了智能电网“三步走”的建设计划, 如今正步入全面建设的重要阶段, 随着“发、输、变、配、用、调”各环节均开始加大智能化建设力度, 智能电网已经离人民群众的生产生活越来越近。

2 智能电网的内涵

2.1 智能电网的概念

智能电网指电网的智能化, 又称智电电力或电网2.0。其建设基础是在高速、集成、双向的通信网络之上, 运用先进的传感、测量、设备、控制方法及决策支持等系统化技术, 使电网达到“安全、可靠、高效、经济、环境友好”等目标。其主要特性有:自愈性、激励及涵盖用户、抵抗攻击、高质量电能、兼容多种发电形式、激励市场、优化资产以高效运行等。

2.2 建设智能电网的意义

1) 优化资源配置、提高运行的安全性与稳定性

建设完成后可实现“四大 (水电、煤电、核电、可再生能源) 能源”的远距离传输、跨区域传输、高效传输、提高容量、降低损耗及区域电力交换等, 促使各级电网间协调更紧密, 对突发事件或严重故障的抵御能力提高。可有效规避大范围、连锁性故障, 减少因停电造成的损失等。2013年9月3日, 委内瑞拉全国出现大面积停电事故, 包括首都在内、超过一半的国土面积陷入停电状态, 政府不得不紧急派出军队前往停电地区维持治安。据悉, 停电原因是该国中、西部地区的供电线路出现故障导致。但有消息称, 此次停电不排除是反对党为破坏国家稳定而下的“黑手”。虽然目前仍未得知确切的停电原因, 但有一点可以肯定的是, 如果配备了完善的智能电网系统, 即使局部出现电网故障, 也不至于使一国超过半数的地区受到停电波及。智能电网的远距离传输、跨区域传输、区域电力交换功能可在最大程度上规避风险、避免损失。

2) 促进清洁能源与相关产业发展

可预测风电设备功率并动态建模, 实现低电压穿越, 快速调节常规机组、实现有功无功控制等, 广泛使用大容量贮能技术, 控制清洁能源的并网运行能力提高, 使清洁能源的供给形式更加高效、经济、可靠。同时, 电力工业资金投入大、产业范围广、建设周期长的特点可有效促进关联行业的发展, 如装备制造、通讯、信息等行业的技术能够得到长足发展。为我国早日成为世界上电力设施、设备制造的先进国家奠定基础。

3) 电网与用户便捷互动、满足新型用户要求

打造智能用户的互动平台, 为用户客户提供优质服务。实现分布式电源、智能电表、阶梯电价、新能源汽车充放电机制等的综合应用, 有效分担电网负荷、平衡负荷的峰谷差、降低成本、提高能效。同时, 促进新能源汽车的充放电设备更加完善, 满足用户需要, 促进新能源汽车行业发展, 实现电网与新能源汽车的互动。

4) 提高资产利用率、挖掘增值服务的潜力

在电网调度环节形成“横向集成”、“纵向贯通”的支撑系统。实现在线的智能型分析、预警、决策。高效控制各新型发电、输电设备。对混合电网 (交流与直流) 的控制实现精益化。提高 (电网) 资产利用的小时数、统筹管理电网设备。通信网络系统将覆盖电网的每个环节, 实现数据、信息、监管、空间服务、生产、调度的集成化应用的功能。加快推动“智能城市”发展, 促进“三网融合”早日实现, 提供包括社区广告、网络电视、语音等的集成化服务, 支持建立互动化平台, 拓展增值服务范围, 提升基础电力设施服务能力等。2013年8月, 辽宁省遭遇了历史罕见的特大暴雨灾害, 共影响到88个乡镇32.247万电力用户, 面对灾情, 辽宁电力调度控制中心开启智能调度技术支撑系统, 全面掌握省内电网的运行信息, 并根据智能调度系统的显示果断停运66k V1条和10k V线路32条, 最大程度地减少了电网的损失。据辽宁电力运维检查部主任于长广介绍, 虽然此次暴雨极为罕见, 但由于辽宁电网在全国智能电网的建设中逐渐完备了网架结构, 使装备水平和安全稳定性大幅提高。这次的灾情经智能调度系统统筹协调, 仅有少数线路跳闸, 而220k V及以上主网并未受到影响。

2.3 智能电网的促进作用

智能电网的建设有效加快了新能源开发与应用, 减少温室气体排放, 早日实现低碳生活。同时, 对于能源结构优化、各种能源互补、提高能源供应的安全性与稳定性有着重要意义。而且可以提高能源的输送效率与使用效率, 使电网运行更加安全、可靠、灵活;促进关联行业的技术创新与升级, 增加就业, 推动社会经济可持续发展。另一方面, 也改革了传统服务模式, 实现用户与电网双向互动, 提供更优质与便捷的电力服务, 提高人民用电质量。

3 我国智能电网建设三阶段

为使智能电网建设朝着更加有序的方向发展, 我国在2009年提出了智能电网建设的“三步走”计划, 将智能电网的建设分为了三个阶段。

2009年至2010年是第一阶段, 工作重点在于编制智能电网的发展规划, 制定生产技术和管理的标准, 开展关键环节的技术与设备的研发, 并对各环节开展试点工作。

2011年至2015年是第二阶段, 此阶段正处于国家第十二个五年规划期间, 工作重点在于加快建设特高压电网与城乡电网, 形成初步的智能电网管控机制与互动服务的体系, 在关键环节的技术与装备上实现重大突破并开展广泛的应用。

2016年至2020年是第三阶段, 目标是全面建成统一化的“坚强”智能电网, 提高电网的资源配置能力、安全运行能力, 提高电网的运行效率, 提高电网、电源、用户间的互动性。智能电网将为清洁能源的开发提供更好服务、保障国家能源安全、稳定能源供应、促进社会经济更快发展等各方面起到举足轻重的作用。

4 我国智能电网建设中存在的问题

4.1 发电环节的问题

主要存在于风力发电与太阳能方面。原有的电力网建设侧重于低电压穿越, 而现有的风力发电在“调风”的性能上效果较差, 由此决定了“大能源”建设基地构建的迫切性。

4.2 输变电环节的问题

在输电环节, 主要存在于水力发电方面, 我国水电资源集中于西南与西北, 而主要用电却在东南沿海, 造成电源与用电负荷严重不均。需要尽快建立大容量、高电压输送机制, 同时也要加强控制输电潮流、电能质量、系统诊断等问题。而变电环节的“二次”设备未达到需要的智能化水平, 各变电站未达到理想的信息共享程度。

4.3 配电环节的问题

配电是建设智能电网的薄弱环节, 过去侧重于发展输电网, 配电网水平低, 不能达到智能电网的要求。具体表现有配电骨架不稳、网架薄弱、自动化水平低、基础不牢固等。此外, 对分布式电源的应用不足, 仅仅处于起步程度。这些问题很大程度上制约了节配电智能化的建设。

4.4 用电环节的问题

兼容性与无缝衔接能力不足, 现阶段仍侧重于人工处理电网与用户间的互动, 智能化不足。需要首先智能化旧的营销模式, 其次, 电力企业与用户自行发电模式中的分布式电源的融合也是需要处理的问题。

4.5 调度环节的问题

电网的安全性有待提高, 控制方式也有待持续优化。由于调度涉及到的环节众多, 如安置装置、继电保护、广域相量测量等, 需要尽快健全特高压电网及建设“大能源”基地, 故此环节仍有不少亟待解决的问题。

5 解决问题的对策

5.1 提高技术水平

技术进步是成功建设智能电网的先决条件, 缺乏先进技术支撑的电网无法实现智能化。比如解决发电过程中的问题, 需要不断提高相关技术水平, 诸如电场的控制、电场的自动化水平、变频逆变技术、能量贮存技术等。输电过程有待提高的技术有在线监测水平、有源电力滤波器、静止无功补偿器、超导设备等。变电过程中可提高的技术有升级互感器, 使之更加灵敏、准确;开发与应用智能开关与变压器等。

此外, 配电过程则可重点研发环网柜与配网自动化系统等。用电过程应研发并应用用电信息智能采集系统与智能电表。而调度过程则应注意调控能力的提高与建立调度数据网等。

5.2 协调用电系统与经济运行

应侧重加强控制系统策略, 提高在线控制的安全性与稳定性, 研究稳定电网运行的相关理论, 升级通讯与信息支撑系统, 确保电网的整体运行稳定。同时, 加快研究仿真技术与规避系统, 崩溃的控制机制与技术。

5.3 完善、规范体系、机制

尽快建立健全智能电网标准化、规范化的体系与机制, 应组织相关科研机构与专业人员共同参与研究、规划、组织、布署, 尽快制定、颁布相关行业标准、规范、应用原则、系统架构。促进实现发电与用电中每个环节的信息共享与无缝衔接的集成化。体系与机制的建立与完善决定着国家电网公司对智能电网全系统的操控力与协调力, 是整体电网建设过程中起主导作用的组成部分。

5.4 加强宏观调控与研究

智能电网的建设过程应当制定宏观计划, 开展战略试点, 建立试验基地并不断进行相关技术测试以发现更多潜在问题并及早解决, 形成智能电网的理论知识体系并总结实践经验, 为顺利建设智能电网奠定坚实的基础。

6 发展智能用户端

智能电网建设的最终目标是满足广大用电终端的用电需要, 在经历发电、输电、变电、配电几个过程后, 大部分电能都会消耗在用户端。因此, 用电环节的智能化建设在很大程度上影响着整个智能电网的建设, 用户端的智能化管理水平会在整体上影响到智能电网的建设水平, 关系到诸如提高电力能效、充分利用分布式可再生能源、推动新能源汽车产业发展等社会生产与生活的方方面面。

6.1 发展智能用户端的意义与作用

1) 是重要的展示窗口

智能用户端的建设关系到千家万户, 每一个具体的用户都必须通过终端与智能电网联接。用户端的智能化建设程度直接影响着电能的控制、分配、管理的水平, 关系着每个用户接收从大电网传输来的电力的有效贮存与消耗。用户端的智能化建设切实关系到每个使用者的真实体验。

2) 协调供电与用电

用户端的智能化建设将在不久的将来起到协调供电端与用电端的重要作用, 缓解用电高峰期的压力、平衡用户低谷期的负荷将全部依赖于用户端的高智能处理能力。

3) 促进分布式能源产业的发展

传统能源有限的存贮量制约着社会经济的发展, 广泛使用可替代的新能源成为世界各国的迫切需要。快速发展智能电网的智能化用户端将对新能源的应用起到积极的推动作用, 其高度的兼容性与广泛的集成性能够实现不同类型分布式能源的电源接入、协调与大电网的供能平衡。从而有效推动国家对于能源产业结构的升级与优化, 确保国家的能源战略顺利实现。

6.2 发展智能用户端的具体举措

发展智能用户端首先应当在实施精细化的能耗采集与数据分析的基础上, 设立需求呼应机制并研发相应的技术。同时, 收集供电侧不同类型电价的信息并引入激励机制, 实施合理化耗能控制的优化策略, 提高能源利用率、平衡用电峰谷负荷, 进而缓解供电端与用电端的矛盾, 实现协调用电、平衡用电。

7 结语

智能电网的建设关系到国家能源安全与人民群众的生产生活, 建立健全智能电网中各环节的管理机制并不断提高技术装备的水平能够有效促进智能电网的健康发展, 在带动关联行业的技术进步同时进一步提高人民群众的生产生活水平。

摘要：智能电网的建设是国家能源工程的重要组成部分, 我国智能电网起步较世界其他国家晚, 但发展速度较快。在国家制定的智能电网发展三阶段的政策指导下, 我国的智能电网建设已经取得了一定的成效。论文介绍了智能电网的内涵及国家智能电网建设的三阶段内容, 分析了目前智能电网建设中出现的问题并提出了相应的解决措施, 同时, 重点介绍了发展智能用户端的重要意义与具体办法, 以期为智能电网的建设人员提供意见。

关键词：智能电网,建设意义,能源产业

参考文献

【1】张刚.促进我国智能电网发展的政府责任分析[D].北京:财政部财政科学研究所, 2011.

【2】陈安伟.智能电网技术经济综合评价研究[D].重庆:重庆大学, 2012.

【3】鲁刚, 魏玢, 马莉.智能电网建设与电力市场发展[J].电力系统自动化, 2010 (9) :1-6.

城市智能电网建设探索 篇8

关键词：智能电网,分布式电源,高级配电自动化,高级计量体系

0 引言

城市电网作为负荷中心,基本为受端电网,因此其智能化建设离不开配网智能化、分布式电源、智能电表等相关内容。欧美等国城市电网主网架相对稳定,负荷需求也较固定;中国城市电网负荷需求增长迅速,网络拓扑简单,电力市场化起步较晚,因此应区别于国外发达国家城市电网智能化建设,走一条适合于中国特色的城市电网智能化建设道路。本文通过对北京电网模型进行分析,寻找符合我国国情的城市智能电网建设的思路和设想。

1 智能电网概念

美国电力科学研究院(EPRID于1998年推出了复杂交互式网络/系统(CIN/SID,到目前为止被视为最早提出智能电网概念的单位。2年后,EPRI正式提出“IntelliGrid”概念。欧洲在2005年成立智能电网欧洲技术论坛,采用广泛认可的“Smart Grid”概念,并于1年后推出“欧洲智能电网技术平台:欧洲未来电网的远景和策略”的研究报告。

到目前为止,智能电网并没有统一的定义。广泛认可的概念是指:一个完全自动化的供电网络,其中的每一个用户和节点都得到了实时监控,并保证了从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动;通过广泛应用的分布式智能和宽带通讯及自动控制系统的集成,保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动。国家电网公司推出的智能电网是指:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的统一坚强智能电网。

为建设资源节约型、环境友好型社会,智能电网是必由之路。智能电网与传统电网相对比,具有众多优点,如表1所示。

2 国外城市智能电网建设

欧洲智能电网主要关注可再生能源和分布式电源,并希望以此带动整个行业发展模式转变,研究重点在于配电网侧。

西班牙电力公司ENDESA牵头,与当地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real开展了智能城市项目试点,主要包含智能发电(分布式发电)、智能化电力交易、智能化电网、智能化计量、智能化家庭。

荷兰首都阿姆斯特丹是欧洲第一个推出智能电网的城市。该城市计划包括:可再生能源使用、下一代节能设备、消减CO2的排放量等内容。

美国智能电网建设主要是开发智能电网架构,建立全面开放技术体系,研究电网安全稳定控制,利用高科技的IT技术实现对能源的有效利用和控制,建设更加安全稳定的可靠性电网,目前偏重于配电网和用户侧。美国第一个智能电网城市是波尔德市(Boulder),智能化实现顺序:创建一个(通过电力线宽带)为整个配电网提供实时高速双向通信的通信网络;将变电站转换成能够远程监控、实时数据采集和通信,以及优化性能的“智能”变电站;应客户邀请,安装可编程居家控制装置和全面自动化居家能源使用所必需的系统;整合基础设施,以支持易于调度的分布式发电技术。

目前,电网智能化程度最高的城市是日本东京。东京电网主要通过配电自动化来实现智能化技术。依靠建立起来的光纤通信网络,将配电网络拓扑为环网,并且逐步实现了实时量测与自动控制,通过开关把馈线分成很多区间,区间之间安装联络开关,当某一区间发生故障时,通过远端遥控开关闭合来转移负荷,实现故障隔离,大大提高了系统故障时供电恢复的速度。

此外,意大利、英国、瑞典、法国、加拿大、韩国、澳大利亚等国部分城市也都开展了城市电网智能化的相关工作。国外智能城市技术如表2所示。

3 北京智能电网建设

北京电网在经过“9550”、“9950”、“0811”等工程建设之后,已经形成了500 kV单环网的主网架并建成8个对外联络通道、220 kV的双环网,并将城市电网分成5个供电区域,分区互为备用、互相支撑,深入到城市中心地区,大大提高了市区供电容量及供电可靠性。10 kV电缆网主要采用双射网供电,双回线路同时运行,互为备用,每回电缆正常运行时各带50%负荷。二环内城市核心区实现了多分段多连接供电方式,五环内城市中心区基本实现了三分段三连接供电网络,供电能力得到有效提升。

北京电网虽经大规模的发展,但外受电比例较高(约73%左右)、短路容量偏大、无功补偿不平衡、重载问题依然存在。外送电比重较高的受端电网特性,使区内电力供应过度依赖于外部资源状况,供应的主动性、安全性受到一定的挑战,并且区内电源多为火力电厂,不满足建设环境友好型、资源节约型城市的要求。

北京城区配网自动化系统采用集中型全自动FA方式实现馈线自动化功能,通过配网自动化主站系统与FTU之间的集中故障处理逻辑实现故障隔离与非故障区域的恢复供电。城区调度运行人员在第一时间内快速获取故障信息,系统在第一时间内对故障快速定位,并对故障快速进行恢复。

北京网架结构与国外先进水平相比,在规划、设计、建设、运行等全过程技术和管理标准化上存在差距;局部电网设备老化现象较为严重,一次装备的智能化技术水平有待提高;网架结构不完全具备电网自愈能力的要求,对故障设备的隔离或使其恢复正常运行仍需大量人为干预;网架结构不完全具备抵御外力攻击能力的要求,目前无论是一次系统还是二次系统遭到外部攻击,都能造成对电力系统本身的攻击伤害以及对其他领域形成的伤害;设备巡视检测、评估诊断与辅助决策的技术手段和模型未建立起来;对设备运行状态、气象与环境监测面不够。

从北京电网基础上看全国,我国城市电网主网架基本已建成环网,但馈线网大部分为射型/星型连接,可靠性较低。因此城市智能电网建设重点在于网络拓扑结构、智能电表和智能电器、智能家居等技术的应用、实时高速双向通信网络的建设、配电网自动化技术、可再生能源和分布式能源与城市微网建设、电动汽车技术等。

4 城市智能电网技术

4.1 网络拓扑

灵活可重构的网络拓扑技术是未来城市智能电网的强大基础,当故障发生时,自动控制装置能够立即隔离故障,减小故障范围,并进行网络重构,通过开关投切迅速恢复供电。东京电网拓扑结构值得借鉴,通过馈线网分区,互为备用,紧急故障时,自动遥控开关隔离故障、迅速恢复供电。城市配网自动化功能主要以实用化为主,开闭站、配电室、电缆分界室、架空分段、联络开关应能实现“三遥”功能,对于用户分界负荷开关应能实现“两遥”功能。因此,线路倒闸操作的远方遥控功能和故障自动处理功能值得重视。

4.2 智能电表及智能电器

作为电力系统的终端设备,智能电表应该能够为用户提供当前的市场信息、电能质量信息、系统安全稳定性信息等。智能电表负责采集数据、双向通信、停电监测、窃电监测、控制用户设备、远程维护升级等。智能电表类似于电网的传感器,可以随时提供给客户想要查询的一般数据,例如用电量、用电功率、实时价格、电费等用电信息。

智能电器可以根据智能电表提供的各种信息,结合用户设定的规则进行工作。智能电器建设包括局域网络实施和智能电器安装2项工作。

用多种通信设备连接智能电表,按设定好的方式进行测量、收集并分析用户用电数据,能够构建高级量测体系。用户能够根据电价变化自主选择用电时间,或者利用用户自身的分布式电源装置参与电网负荷削峰填谷,真正使用户从消费者变成电网参与者。

4.3 智能家居技术

智能家居技术是指通过室内网技术连接用户的家用电器,进而达到有效控制家用电器的技术。用户能够根据需要,参与电网需求响应或电力市场。未来的智能电网将引导用户节约用电,减低成本。

智能家居技术在智能表计和双向用电信息管理方面对电力公司提出了更高的要求,这是一种顺应时代潮流的趋势,将为电力公司多元化发展带来机遇。

4.4 配电自动化技术

配电网是电力供应链的末端,是直接面向社会和广大客户的重要能源载体之一,因此它也是坚强智能电网中的重要基础和组成部分。配网自动化是实施智能化配电网的重要手段,它不但可以极大地提高配电网调度、生产和运行的管理水平,提高供电企业的经济和社会效益,同时可以让广大电力客户直接感受到智能电网所带来的高质量、人性化的服务。

配电网为了实现自愈功能,需要具备自愈的软件系统、动态拓扑模型接口、实时监视和故障隔离能力。紧急情况时,配电系统应能自行成为安全岛,通过自身的分布式能源满足供电需求。配电自动化主要集成了电力电子、信息通信技术、分布式计算与仿真技术等,具有识别早期故障征兆的能力,并能迅速做出应对的措施。

4.5 分布式能源与微电网技术

随着家用的分布式发电设备、储能装置、电动汽车等越来越多地接入配电网,将对配电网运行产生复杂的影响,由此带来的诸多问题需要解决,进行分布式电源等设备的接入研究已经势在必行。

分布式能源包括分布式发电和分布式储能。分布式发电技术包括:微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等。分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等。

微电网与传统电网很相似,主要区别为规模小很多。微电网通过一个主隔离开关和主电网相联。正常状态下,微电网与主电网并网运行,向微电网负荷提供电能。当主电网故障时,微电网自动切断联络开关独立运行,通过内部负荷调整实现供电;当主电网故障解除后,微电网平滑过渡到与主电网并网运行状态。微电网接入控制方式采用恒功率注入/输出控制模式,保证微电网接入的稳定性和可靠性,确保微电网内负荷变化时主电网与微电网之间的传输功率为恒定值。

对分布式电源、储能装置和微电网的运行情况、运行数据的动态监视主要通过检测系统、通信系统、调度与控制系统共同完成。

4.6 电动汽车技术

机动车尾气排放所造成的环境污染问题和能源利用问题已经越来越受到社会的关注。在这种形势下,电动汽车以其低排放、相对成熟的运行技术优势,成为了城市公共交通工具的首选。

电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的接入对配电网电能质量的影响主要有3个方面:电压下降、谐波污染、三相不平衡。

建设电动汽车充放电站,能够满足电动汽车发展的能源供应需求和电力储能单元的移动需求,实现能量的双向交流,大幅提高电能在终端能源消费中的比重,全面提升电网经营效益和综合服务水平,促进社会资源优化整合。

5 结语

智能电网建设是一个长期的美好愿景,城市智能电网建设重点在于网络拓扑结构、智能电表和智能电器、智能家居等技术的应用、实时高速双向通信网络的建设、配电网自动化技术、可再生能源和分布式能源与城市微网建设、电动汽车技术等等。

参考文献

[1]谢开,刘永奇,朱治中,等.面向未来的智能电网[J].中国电力,2008(6)

[2]钟金,郑睿敏,杨卫红,等.建设信息时代的智能电网[J].电网技术,2009(13)

[3]张钦,王锡凡,付敏,等.需求响应视角下的智能电网[J].电力系统自动化,2009(17)

[4]张文亮,刘壮志,王明俊,等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术,2009(13)

[5]余贻鑫.智能电网的技术组成和实现顺序[J].南方电网技术,2009(2)

[6]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009(8)

陕西智能电网建设 篇9

该公司在陕西省延安市750 kV变电站的建设中,750 kV配电装置架构设计采用空间计算分析手段,优化结构受力体系,取消架构温度伸缩缝。该项技术成果的应用为目前国内首创,节省占地面积约0.25 hm2;750 kV采用大联合构架,节省钢材约15%。该两项成果可节省投资约100万元。优化330 kV配电装置配串方案,具有进出线顺畅及扩建方便的优点,节约占地面积约0.5 hm2,节省投资约110万元。变电站站区土石方自身平衡,对土地及自然环境的影响降到了最低程度。变电站主入口正对变压器运输道路,大门及外装修采用国网公司统一标识。主控通信楼集变电站控制、通信、主要办公及辅助生产用房等多功能为一体。建筑物采用节能门窗以及墙体外保温以实现节能的目的。总平面布置紧凑、格局清晰,功能分区明确,充分体现了以人为本的设计理念。该变电站围墙内用地12.4 hm2,为目前AIS布置占地面积最小的750 kV变电站。

在特高压线路设计上采用了最新的航飞地形成图技术、海洛瓦断面成图技术和GPS全球卫星定位技术,保证了线路走径、塔位的合理,有利于线路施工和长期安全的运行,有利于环境保护,节省工程投资;工程设计中充分考虑了对周围环境的影响,在林区采用跨越设计,减少对树木的砍伐,利于保护环境、减少水土流失;铁塔全部采用全方位长短腿和高低柱基础,可减少开方量70%以上;铁塔设计中大量采用Q420级高强度钢材,节约塔重30%以上。工程建设中不但节约了工程投资,也节约了大量的社会生产资料,收到了很好的社会效益和经济效益。

智能化农村电网的建设 篇10

城乡一体化下的农村地区具有县城城市化、 农村集镇化、经济发展普遍较快、负荷相对集中、客户用电需求多样化等特点。 但是, 智能电网的先进性主要体现在科技发展的水平, 尤其是在供电模式优化、用电模式互动化、自动化模式实用化、信息化模式规范化、各类分散式电源的接入以及线路损耗等方面表现抢眼。 因此, 开展智能化农村电网建设, 应以发展农村电网网架、提高农村电网设备水平、 开展具有农村电网特色的智能化技术研究这3方面内容为主。

2 智能化农村电网的建设体系

基于城乡一体化的智能化农村电网建设体系可以划分为5 个层级、6 种模块。 5 个层级分别为农村电网实体层、数据采集层、通信支撑层、分析管理与控制层和信息管理层。 6 种模块分别为供电模式模块、智能变配电单元模块、农村电网自动化模块、智能用电与互动化模块、农电信息化模块和综合节能模块。

3 智能化农村电网建设路线

3.1 优化农村电网供电模式

智能化农村电网的基础是建立网络坚强、架构可靠、设备安全的电网。 从规划设计方面研究出的典型农村电网供电模式已成为智能化农村电网发展的重要成果之一。 考虑到不同供电需求地区的实际情况, 将农村供电系统的主要组成要素进行优化配置, 涵盖电网结构、 网络布局、装备配置等方面, 进一步协调不同电压等级电网建设规划, 规范农村电网的建设标准。

3.2 推动智能变配电单元建设, 构建关键智能节点

3.2.1 变电站智能化

智能化农村电网变电站是智能电网的重要组成部分。 其主要特征是:变电一次设备智能化, 变电二次设备网络化, 利用国家IEC 61850 标准的统一通信平台, 实现功能的集成化、结构紧凑化、信息数字化等特点, 通过各类信息综合分析和自动协同控制来选择设备。 智能化变电站的智能化基础是变配电设备在线监测、 常规站改造升级为智能化变电站及新建智能化变电站等。

3.2.2 配电台区智能化

低压配电台区是农村电网向用户提供电能的主要节点, 其数字化监测和智能化控制是智能化农村电网建设的重要内容。 目前, 农村电网配电台区普遍存在测控手段缺失、 二次设备分散、 电能质量监测和治理手段少等问题。 因此, 有必要通过农村电网配变智能监控终端、电能质量综合治理技术等的研究与应用, 利用技术手段来实现配电台区数字化远程监测和智能化控制。

3.3 加强农村电网自动化运行控制

3.3.1 县级调度自动化

县级供电企业的生产经营、发展规划、系统管理等都要以县级调度自动化为根据, 其作用十分重要。 在县级调度自动化系统中集成高级模块分析功能, 推进调度各模块业务的智能化和科学化, 是全面提高县级电网运行安全、经营优良、服务优质的基础。

3.3.2 配电自动化建设

我国目前的配电自动化建设方式主要为集成型、简易型、标准型、智能型、实用型等。 县城、乡镇、开发区等地区具有负荷比较集中、 网络可靠性和运行维护水平要求较高等特点。 而农村地区行政范围较大, 农村电网受运行条件、资金、环境等经济和技术等限制, 使得其不可能复制照搬城区配网的建设模式。 因此, 农村电网的建设和改造应综合考虑不同地区电网的不同发展阶段, 科学选择适当的建设方式。

3.4 建立农村智能用电服务

3.4.1 农村电网高级测量及采集终端

高级测量体系包括管理和分析系统、通信网络、用电及采集终端等几部分, 是实现供需双方信息交互的基础, 其建设内容有3 点:

(1) 探索农村用电信息采集系统的建设方式, 科学、准确地掌握农村用户信息, 实现供用电的安全可靠、在线监测; 将集中抄表模式与用电信息采集系统的接口兼容和信息处理完善; 采用适合农村电网技术经济性的智能型电能计量装置, 实现用户信息综合采集、设备远程监控和多种信息交换方式的兼容。

(2) 拓展用电信息多种采集、 用电安全管控全面覆盖;探索适合农村电网大范围特点的低成本、高可靠混合信息交换技术, 并将其应用于用电信息采集系统的建设;研究电能计量装置的远程升级和全寿命周期管理等先进的计量新技术并应用到农网。

(3) 实现高级测量系统与其他系统的融合、 接口技术, 完成用电综合信息数据的完美对接。

3.4.2 需求侧响应和互动用电模式

用户需求侧响应和用电互动主要强调电力企业与客户双方的互动性, 重视电力客户的主观能动性, 以增加需求侧在市场中的作用, 通过改变用电客户的用电行为和优化用电方式来提升末端用电效率, 提高电力设备经济运行效率, 为提高供电服务水平打好基础。

首先, 应根据不同类型农村电网电力客户消费习惯和用电需求, 提出激发客户主观能动性的互动体制, 实现不同类型客户的需求侧响应和互动模式, 完善适合于大客户的互动用电机制, 实现电力企业和客户双方用电信息的主动互动, 初步实现大型电力客户用电行为的全过程动态响应。 其次, 通过需求侧响应机制的控制技术, 实现适合不同类型农村电力客户用电习惯的互动平台。

3.4.3 新农村智能用电居民小区

智能用电居民小区是智能用电服务技术的主要应用。 农村电网居民用户的用电需求不同之处相对明显, 技术先进性与经济性成为其用电矛盾的主要组成部分, 探寻新农村智能用电居民小区建设模式, 对建立互动的供用关系、更好地服务新农村建设具有重要意义。 应依据农村居民用电需求、建筑结构、环境天气、经济状况等因素, 建立适合不同地区的智能用电居民小区建设方式、 技术维护方案和模块, 完成智能用电居民小区综合展示和管理的支持系统以及智能用电交换终端设备, 并进行不同方式的农村智能用电居民小区试点。

3.5 推动农村电网信息化

信息化是支撑智能化农村电网建设的公共平台和重要手段, 贯穿各个环节, 是实现电力流、信息流、业务流融合统一的基础条件。 农网信息化建设重点为:提出以统一支撑平台, 进一步完善一体化企业级信息端口与农网业务的融合, 包含运行管理、检修管理、营销管理等方面, 掌握并实现信息资源集中的农村电力设备监测和维护等技术。

3.6 强化节能, 突出降损

降低网络损耗, 节约非可再生能源是各方关注的重点, 而降低网络损耗对于农村中低压电网更加关键。 如何突出以智能化为方向来提高降损效率、提升节能水平, 是智能化农村电网建设的重中之重。

4 结束语