智能电网调研论文(通用6篇)
篇1:智能电网调研论文
四川省电力公司电业局
中干调研论文 题目:深化科学发展观 推动 坚强智能电网建设
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时间:2011年10月30第1 页日
深化科学发展观,推动坚强智能电网建设
1.论文背景
改革开放以来,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,到2010年,全国能源生产总量接近30亿吨标煤,消费量超过32亿吨标煤,中国是世界能源生产和消费大国。“十一五”期间,能源生产以年均约6.5%的增幅支撑了国内生产总值年均11.2%的增长,单位GDP能耗降低了19.1%,展望未来,中国经济将继续保持较快增长势头,能源消费还会不断增长,能源保障存在巨大压力,同时提高能源转化和使用效率任重道远。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,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不断涌现,呈现出蓬勃发展的态势。中国政府高度重视智能电网发展,“十二五”规划纲要明确提出:加快现代电网体系建设,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设。
据悉,未来5年内,国家电网将全面加快坚强智能电网发展。计划投资2500亿美元,建设连接我国大型能源基地和主要用电负荷中心的“三纵三横”结构的特高压骨干网架,新建电动汽车充换电站2950多座和充电桩54万个,安装智能电表2.3亿只。到2015年基本实现9000万千瓦风电和800万千瓦太阳能发电的接入和消纳,保障80万辆电动汽车的应用,基本建成坚强智能电网。
为配合国家经济建设,全面开展落实国家电网打造坚强智能电网的计划,促进地区经济稳定快速的发展,本文将结合所在基层单位实际,就供电局电网实际情况,展开“深化科学发展观,推动坚强智能电网建设”的论述。
2.局智能电网建设现状
供电局地处川、陕、甘三省结合部,作为电业局的下属供电企业,担负着县城区和所辖区57个乡镇的供电任务,供电总面积达3204平方千米,覆盖总人口67万人。供电覆盖区域为亚热带湿润性季风气候,四季分明;地势西北高,东南低,以低山、丘陵地貌为主。东邻苍溪县、元坝区,西界绵阳市的梓潼县、江油市,南连南充市的阆中市、南部县,北接青川县、利州区。
目前供电局所辖基层变电站16个,输电线路电压等级为110KV、35KV和10KV共三个,线路较长,且多翻越高山峡谷,道路崎岖,地质灾害频发,日常线路巡视和维护检修压力比较大。由于地理交通的限制,所辖区内工业欠发达,工业电力用户不多,售电量难以有较大幅度增长,再加上供电局人员配备紧张,总体上智能电网整体建设面临极大考验。
3.以科学发展观为统领,推动地区智能电网建设
电网作为国民经济发展的重要支撑,其安全稳定的运行和发展直接推动着社会的进步和经济的发展。供电局作为 地区建设发展的基础,其自身建设的强化,“坚强智能电网”的推进,将对地区的长远发展有着重要意义。而科学发展观是坚持以人为本,全面、协调、可持续的发展观,是国民经济发展的准则,是指导企业壮大发展的依据。因此,遵照国家智能化电网建设的整体规划,供电局的智能电网建设科可依据科学发展观,从以下几方面实施开展:
首先,要从思想上认识到发展的重要性,要将发展放在地区智能电网建设的首位。
局的智能电网的规划要以县的地区发展规划相一致,要满足城区及其57个乡镇经济发展的需要,智能电网的构建要留有余地,具有超前意识。一方面指我们在规划智能电网建设的时候,要以发展的观念总揽全局,要将发展观落展的具体工作中,调整网架结构,适应地区电网建设,建设坚强地区电网。另一方面指我们要以“服务地方经济建设”为宗旨,不断调整、优化电网,且电网的发展要注意与临近的利州区、青川县、苍溪县和绵阳市县电网规划相衔接;要注意智能电网与城镇规划、交通规划有机衔接,线路路径要尽可能沿路、沿河,充分利用河流、道路两侧的隔离带空间,要尽可能少占用土地。发展电网,要充分利用现有资源,按照“增容、升压、换代、优化通道”的思路,加大技术改造力度,在不增加甚至减少占用土地的情况下,提高电网输送能力。即发展电网要运用发展意识,要有超前意识,要服务于经济社会发展。
其次,要将以人为本作为地区智能电网建设的重要依据,智能电网建设要更好地服务人民大众,电网运行要实现人性化。
随着地震后,地区经济的快速恢复和发展,对用电的需求会逐渐增加,电网建设将进入一个新的高潮,要坚持以人为本,全力推进智能电网建设,需要做到以下几方面:
(1)、运用现代新科技设备,要推广变电站远程集控,实现无人值守,缓解人员紧张压力。
(2)、要加强企业员工的教育和培训,开展“以老带新、以师带徒、互帮互学、共同提高”的培养模式,不断提高企业员工素质。
(3)、要加快发展电网调控一体化,提高电网供电可靠性和故障应急处置速度,减少电网故障审报批复环节,缩短电网事故和故障的抢修时间。
(4)、完善电网内外部的安全操作监督,建立完整的应急调控预案。
(5)、建设坚强的配网和调度,以应对智能化电网发展的需要。
(6)、加快农村电网改造和中心镇电网建设,提高配网自动化环网化程度;普及用户负荷监察控制系统、居民智能化电表和集抄系统的应用,以满足智能化电网建设对信息化的需求。
(7)、加大调控综合型人才的培养力度,不断人才素质,以应对电网智能化发展的需要。
再次,要以“全面协调可持续”作为推进坚强智能电网建设的基本要求,智能电网建设要综合考虑各社会经济因素,协调各方平衡。
坚强的智能电网具有“各级电网协调发展,信息化、数字化、自动化、互动化高度统一”的特征,它是一个坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。建设智能电网,必须全面协调各项关系,走可持续发展之路。
(1)、要全面协调经济社会发展对电力的需求。通过建设“坚强智能电网”,提高电网大范围优化配置资源能力,实现电力远距离、大规模输送,满足经济快速发展对电力的需求。
(2)、要全面协调智能电网建设对资源环境问题带来的挑战。通过建设坚强智能电网,实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用,改善能源结构,促进资源节约型、环境友好型社会建设。
(3)、要全面协调发用电多样化的发展要求。通过建设坚强智能电网,实现各类集中/分布式电源、储能装置及用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化,提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率,促进经济社会的可持
续发展。
(4)、要全面协调多元化用电服务需求。通过建设坚强智能电网,提高电能质量和供电可靠性,创新商业服务模式,提升电网与用户双向互动能力和用电增值服务水平。
最后,要以“统筹兼顾”作为坚强智能电网建设的重要保证,智能电网建设要统筹城乡,协调地区工业与居民用电,优化资源配置。
(1)、坚强智能电网建设应当注重整体,不可厚此薄彼。智能电网是一个包含发、输、配、售等多个环节的整体系统,其“智能”应当体现在电网的每一个环节上。发、输、配、售每个环节都很重要,如若出现了厚此薄彼而使得某一部分有所偏废,那便会形成一种瓶颈,其后果则可能是“智能电网”的“智能”无法完全显现。
(2)、坚强智能电网建设应与电力市场化改革相配合。智能电网的一个重要任务应当是建立一个智能平台,在这一智能平台上,电厂可以发布自己的能量价格和质量信息,用户发布自己的用电需求。如同互联网的交流功能,提供用户、电网设备、发电设备间的交互,实现能量生产、销售和消费顺畅进行。电网企业将用户对能量的要求与发电厂发布的能量信息进行撮合、经营和维护。尤其重要的是,在这样的平台上,相关部门可以收集能量信息,对电力市场进行调控、指导和帮助。通过智能化网络、智能计量、用电设备间的交互,科学调度,实现能源的高效利用。
4.结束语
综上所述,建设坚强智能电网是一项关乎国家和地区经济发展的重大工程。以科学发展观为统筹,建设坚强智能电网,能有效提高企业安全供电水平的,保证供电可靠性。
针对 供电局所辖区的实际情况,其智能电网的建设,必须始终坚持科学发展观的指导!
篇2:智能电网调研论文
江苏省电力公司 二〇〇九年六月
目 录
一、现有工作情况汇报.............................................1 智能电网建设工作方面的总体安排.........................................1 2 已开展和拟开展的研究和建设工作总结.....................................1
2.1 发电...........................................................................................................................1 2.2 调度...........................................................................................................................1 2.3 输变电.......................................................................................................................2 2.4 配电...........................................................................................................................3 2.5 用电...........................................................................................................................4 2.6 信息...........................................................................................................................4
二、智能电网建设工作的思路和建议.................................5
1美国的智能电网.........................................................5 1.1 美国智能电网提出的背景.......................................................................................5 1.2 美国智能电网主要特征...........................................................................................6 2 国内对智能电网的认识...................................................7 3 江苏公司对智能电网的认识...............................................8
3.1 坚决服从国家电网战略构想...................................................................................8 3.2 “坚强“是智能电网的基础.....................................................................................8 3.3电力工业生产和服务环节存在层次性....................................................................9 3.4电力生产和服务环节的统一协调发展..................................................................10 3.5电力生产和服务环节的主要任务..........................................................................11 3.6 有待研究的新技术.................................................................................................12 4 智能电网所需的政策支持................................................12 5 相关建议和工作计划....................................................13
5.1 相关建议.................................................................................................................13 5.2 工作计划.................................................................................................................14
I
一、现有工作情况汇报 智能电网建设工作方面的总体安排
根据国家电网公司智能电网工作的统一部署,我公司成立了由公司领导牵头,发展策划部、营销部、调度通信中心、生产技术部、基建部、科技信息部、省电力设计院、省电力试验研究院组成的工作小组,经过分头调研、集思广益,工作小组编制了工作计划并明确了各部门的职责分工,目前智能电网的相关工作正在有序开展。2 已开展和拟开展的研究和建设工作总结
截至目前为止,我公司智能电网的研究和试点工作已经取得了一定的进展。2.1 发电
已经完成了沿海大型风电接入研究、新能源发电特性及对电网公司影响研究等工作,拟开展低风速风力发电技术研究、新型可替代能源接入电网技术、分布式发电的智能监控技术等研究工作。2.2 调度
我公司一直在跟踪国内外“智能电网”的建设和研究,并按照国网公司的统一部署和江苏电网的生产运行需求,统一规划,分步实施,建成投运了在国际和国内具有先进水平的灵活稳定的数据平台、坚强的高速宽带省市县主干光纤通信网和先进的高级应用系统,为江苏智能电网的建设打下了坚实的基础。
正在开展和准备开展的研究有:江苏电网风电功率等清洁能源预测系统、广域全景分布式平台、地县一体化调度自动化系统的研究和建设、调度数据网第二平面和安全防护体系建设、适应电网调度精益化管理的OMS系统完善、省、市、县电力通信综合监测资源管理集成一体化应用、OPPC电力特种光缆在江苏电网的应用研究、智能配网中信息传输技术研究、基于综合信息的智能电网安全防御系统、极端外部灾害条件下电网的安全防御、电网在线安全风险评估和闭环控制、基于广域信息的动态解列控制、适应节能减排的智能调度辅助决策。
具体内容详见附件1-1。2.3 输变电
自上个世纪九十年代以来,我公司陆续安装使用了各种输变电设备在线监测系统或装臵,目前现有的在线监测局限于单台设备、个别特征量的在线监测,在扩展性、交互性、运行效率等方面都还比较欠缺,拟开展输变电设备的智能化 在线监测系统研究工作。
江苏新建变电站均配备了变电站综合自动化系统,大部分老站通过技改进行了变电站综合自动化改造。110kV数字化变电站进行了试点,目前正在规划实施更高电压等级数字化变电站建设。但变电站自动化系统信息共享程度还未达到智能电网的要求,拟开展数字化变电站相关技术的研究工作。
具体内容详见附件1-
4、1-
6、1-7。2.4 配电
通过安装在用户侧的电力负荷管理终端实现对用户用电情况的监测与控制,并建立了电力负荷管理系统,公司系统内现已接入156681个用户和105006个终端。
在电能质量方面,建立了覆盖全省大型电能质量污染源的在线监测系统。
在配网自动化方面,江苏开展一些局部试点工作,积累了一些经验,限于当时的自动化技术水平和通信条件,配电自动化的基础薄弱,实用化程度不高,拟进一步开展配网自动化研究和配电监控平台研究工作。
具体内容详见附件1-
3、1-6。
2.5 用电
我公司已经初步形成了以现代电力技术、信息技术为基础的电力营销技术支持体系和多渠道服务接入体系,为构建智能用电服务奠定了一定基础。已经开展的主要工作有:营销信息化系统建设和应用、用电信息采集系统研究和建设、计量表计现代化建设与应用、高级计量管理体系研究与建设。
具体内容详见附件1-2。2.6 信息
经过多年的建设,江苏已经在信息基础设施、信息集成应用以及数据挖掘等方面开展了大量的研究和应用工作。但与坚强智能电网相比,配用电数据传输通道、数据交换、贯穿六个环节的统一信息模型以及信息的综合分析应用等方面存在明显不足。拟开展的主要工作有:多层级、可自愈的一体化网络的建设、统一信息模型和基础信息平台的建设、全方位、一体化企业级应用的深化拓展、高级应用与智能分析、信息安全与维护。
具体内容详见附件1-5。
二、智能电网建设工作的思路和建议 1美国的智能电网
1.1 美国智能电网提出的背景
根据收集的相关资料(附件2-
1、附件2-2),美国提出智能电网主要基于以下背景:
1、电网老化。电网装备老化,电网资产处于全寿命周期末期;电网技术以传统技术为主,现代通信技术、信息技术、控制技术在电力系统中的尚未得到充分应用,电力系统的效率和能力有待进一步提高。
2、电力供应出现短缺,电力发展存在压力。根据预测,2009~2019年,美国电力需求将增长19%,而供电能力(发电装机)仅能增长6%,不足以满足供电需求。
3、电力传输效率有待提高。约有10%~20%的电力在从发电到用户的传输过程中损失。
4、环保压力。提高电力传输的效率来解决供电能力不足相对于增加发电更加环保和符合低碳要求。
5、电力管制的新要求。美国法律对能源的高效利用进行奖励。
6、其他。电网存在瓶颈影响电网市场效率、防止大停电和恐怖袭击保障电网安全、电力行业从业人员的年龄结构 5 老化等
因此,在上述背景下,2003年,在美国布什总体任职期间就提出了智能电网的概念(附件2-1),奥巴马总统执政后,更是将之变成美国国家新的能源国策(附件2-2)。由上述背景可以看出,美国提出智能电网主要目的是为了解决发电和用电的差额,其根本宗旨是(1)在不降低现有供电质量和可靠性的前提下,依靠现代通信和信息技术,进行电力网络的技术升级和更新,以此提升电网运行效率、提高供电能力,实现电力系统的智能化;(2)通过电力系统的智能化,充分接纳和发挥诸如风电、太阳能发电等新能源、可再生能源以及相关分布式能源在电力供应中的作用;(3)通过电力系统的智能化,充分反映电力需求侧的要求,以智能化的需求侧管理来提高电力终端用户的电力使用效率。美国的目标是通过提高电力系统的运行和管理效率,将电力传输层面的损失降低20%,以技术创新为手段,以提高效率为措施,满足电力发展的要求。1.2 美国智能电网主要特征
在美国对智能电网的定义中,智能电网有七大特征:
1、优化电网资产提高运营效率
仅需建设少许新的基础设施,花费很少的运行维护成本,现代化电网就可以在已建成系统中提供更多的能量。
2、适应所有的电源种类和电能储存方式
现代化的电网允许即插即用地连接任何电源,包括可再生能源和电能储存设备,特别是新能源的大规模开发和接入系统运行。
3、安全
现代化的电网在建设时就考虑要彻底安全性。
4、提供适应21 世纪需求的电能质量
现代化的电网的不会有电压跌落、电压尖刺、扰动和中断等电能质量问题,适应数据中心、计算机、电子和自动化生产线的需求。
5、自愈
现代化电网拥有自愈能力,可以发现并对电网的故障做出反应,快速解决,减少停电时间和经济损失。
6、可市场化交易
现代化的电网支持持续的全国性的交易,允许地方性与局部的革新。
7、互动
在现代化电网中,商业、工业和居民等能源消费者可以看到电费价格、有能力选择最合适自己的供电方案和电价。2 国内对智能电网的认识
美国提出智能电网概念后,国内方方面面反应强烈,代 表各方利益和立场的专家百家争鸣,提出了各式各样的智能电网的构想,各方面关于我国智能电网的定义、目标和实现步骤一直未有确切说法。
今年年初,国家电网公司在认真分析世界电网发展的新趋势和中国国情基础上,紧密结合中国能源供应的新形势和用电服务的新需求,提出了立足自主创新,加快建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网的发展目标,平息了争论,为发展中国特色的智能电网指明了方向。3 江苏公司对智能电网的认识 3.1 坚决服从国家电网战略构想
国家电网公司提出的统一的坚强智能电网的发展目标。为我国未来100年的电网发展奠定基础,江苏公司坚决服从国家电网公司的战略构想,并将在国家电网公司的指导下,承担部分研究和试点工作。3.2 “坚强“是智能电网的基础
坚强的实体电网是智能电网的重要基础,只有形成坚强网架结构,构建“坚强”的基础,实现信息化、数字化、自动化、互动化的“智能”技术特征,才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用。建议进一步加快特高压后续工程建设,构建以特高压交直流电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强实体电网,促进国家能源资源的集约化开发,进一步提高电网的资源优化配臵能力,为国家电力能源需求提供可靠的供应保证。3.3电力工业生产和服务环节存在层次性
电力系统(俗称电网)从电力传输的角度可分为发电、输变电、配电、用电4个环节,为了实现智能电网的发展目标,依据电力生产和服务各环节所获取“效率”的不同,电力生产和服务环节存在层次性关系,其层次排序如下:1)发电环节,以火电机组为例,其效率不超过50%;2)用电环节,一般用户使用电力的效率变化范围较大,从30%-90%不等;3)配电环节,其服务效率一般在90%-95%;4)输变电环节,其服务效率一般在97%以上。
整体效益优先:电力系统追求的是整体效益的最大化。根据上述排序,从掌握主要矛盾的角度出发,为了系统的高效率有时必须舍弃局部的小效益,比如“上大压小”工程,为了系统效益最大化,不惜增加电网的传输损耗。
在研究各环节效率提高措施的前提下,要充分注重电力系统的整体效益最优。
层次间具有从属性。如配电网的建设,不但要满足供电能力和可靠性的要求,还要满足分布式电源和用户的灵活接 入。
各环节的层次性要求我们要因地制宜,抓住主要矛盾,合理分配技术、成本、管理等资源,提高关键环节的效率。3.4电力生产和服务环节的统一协调发展
智能电网的建设是一项体系工程,要实现以现代通信、信息为平台,以调度为协调运作中心,各环节应层次分明、重点突出、相互衔接、整体推进。
从技术角度来说:要贯穿始终依托技术进步,充分利用现代信息技术、控制技术把发电、输变电、配电、用电各个环节充分沟通、交流互动,实现电网运行信息完整准确和及时一致的可靠采集以及实时控制。
从管理角度来说,要实现统一调度:
1)尽可能扩大统一调度范围,实现全国范围的资源优化配臵;2)扩大省级电网调度范围,要从现在分离的发、输一体调度和配电调度,逐步实现发、输、配电网一体化调度,并进而发展到发、输、配、用一体化调度。
3)在实现更大范围调度的情况下,进行全局全时段动态优化和全局实时优化。全局全时段动态优化即根据需求和资源的季节性变化实现动态供需平衡;全局实时优化即在现有运行方式基础上,缩短运方周期,实现实时运方安排。3.5电力生产和服务环节的主要任务
基于目前的认识,我公司认为智能电网各环节的主要任务依次如下:
1、发电环节
1)我国幅员辽阔,能源资源蕴藏不均衡,需要服务于国家能源战略、实现更大范围的资源优化配臵,实施“一特四大”战略,大力建设特高压电网;
2)以国家能源发展战略为导向,解决可再生能源(风电、光伏发电)的接入、预测、监测、分析、控制问题,提升可再生能源的机网协调运行水平;
3)强化电源支撑能力,优化机组运行方式,提升机网协调水平。
2、用电环节
1)推动智能楼宇、智能家电、智能交通等领域技术创新,改变终端用户用能模式,提高用户用电效率;
2)构建智能化双向互动体系,实现电网与用户的双向互动,进一步提高供电可靠率;
3)建立用户服务公司,提升用户服务质量,满足用户多元化需求。
3、配电环节
1)通过配电自动化系统、配电网监控平台的建设,建成高效、灵活、合理的配电网络,配电网具备自愈、灵活重 构、潮流优化能力;
2)实现集中/分散储能装臵及分布式电源的兼容接入与统一控制。
4、输变电环节
1)推广使用数字化变电站;
2)实现输变电设备的状态检修和全寿命周期管理; 3)推广使用灵活交流输电技术(FACTS),提高线路输送能力和电压、潮流控制的灵活性;
4)开展节能、节约资源(土地等)技术的研究。3.6 有待研究的新技术
根据上述各生产环节的建设任务,有如下新技术有待进一步研究:高效发电技术、综合利用技术、新能源运行和控制技术、特高压技术、灵活输电技术、新材料技术(超导、新型导线等)、储能技术、大电网安全稳定控制技术、信息传输和管理技术、在现有基础上的一体化调度技术等。4 智能电网所需的政策支持
建设统一的坚强的智能电网是一项庞大而复杂的系统工程,必须要得到国家层面的政策和法规支持,并推动和促进其他行业的积极参与和广泛支持。
美国政府2007年已通过联邦能源独立和安全法令,支 12 持智能电网,具体内容和要求汇总如下:
1)美国政府已在“联邦能源独立和安全法令”将智能电网定义为国家能源政策。
2)美国政府推动各地方政府建立各自的智能电网发展激励政策。
3)美国政府要求能源部门就智能电网的发展策略和可能存在的障碍进行论证。
4)其他。a)要求采用先进的计量装臵b)要求配电网提高资产效率和可靠性c)在财政上对智能电网发展提供支持,2008~2012年每年在5个智能电网示范区各投入1亿美元。相关建议和工作计划 5.1 相关建议
1)尽快制定具有中国特色的统一的坚强智能电网的定义、目地和技术标准和规范体系,并不断充实、调整、完善。要排除为实现个体或局部利益,方方面面炒作的智能电网概念的影响。
2)加强组织保障,在网省公司建立智能电网办公室,完善组织体系。
3)加快特高压电网的建设,建设坚强电网,为智能电网的建设打好基础。4)争取国家对智能电网建设的支持,将智能电网建设纳入国家能源政策,并推动和促进其他行业的积极参与和广泛支持。
5)研究可再生能源(风电、光伏发电等)的接入、预测、监测、分析、控制技术。
6)研究提高用户用电效率的技术和方法,如改变终端用户用能模式、实现电网与用户的双向互动、建立用户服务公司,满足用户多元化需求等。
7)研究和推广配电自动化系统、配电网监控平台。
8)推广使用数字化变电站。
9)推广使用灵活交流输电技术(FACTS)。
10)研究和推广电网设备状态检修和全寿命周期管理。11)研究发、输、配电网的统一、经济调度、实时控制以及智能调节,实现节能降损。
12)研究大电网运行控制、大电网连锁事件条件下的智能预警和联合优化调度技术。
13)实现全网运行数据的统一采集、实时信息共享。14)推进电力网、电力通信与信息网、电信网和有线电视网的四网合一。5.2 工作计划
我公司计划分三个阶段完成智能电网建设工作。第一阶段(2009~2011年):
本阶段的主要任务是在深入开展智能电网有关技术研究和试点的同时,尽快弥补一次电网网架上的缺陷,为构建统一的坚强智能电网打好基础。
第二阶段(2011~2015年):
到2011年,在统一的坚强智能电网关键技术设备研究和建设试点工作取得重要成果的基础上,根据电网投入产出效益,有序开展智能电网的建设工作。
第三阶段(2016~2020年):
篇3:智能电网调研论文
(一) 智能电网就像一条路把虚拟电厂等组织起来。
我们要新建14 万千米长的配网, 在2020 年前完成。我们要从德国北部北海把风能发电输送到德国西部和南部这些工业化地区, 需要增建几千千米长的输电线路。今后, 我们要以经济、高效、安全、可持续、环境友好的方式供电, 这得依靠智能电网。
智能电网就像一条路, 把虚拟电厂、智能移动设备、智能家庭等组织起来。我们需要把不同专业技术联合起来, 开展跨部门、跨产业、跨国合作。我国在智能电网国际标准体系的建设中已占据重要位置, 我国特高压交流电压作为国际标准, 将向世界推广。由于世界许多国家都存在能源资源分布不均的情况, 中国的特高压技术将有着广泛的应用前景。各国建设智能电网的总体目标和方向是一致的, 中国国家电网愿与各位同行一道, 共同推动坚强智能电网的创新发展。
智能电网发展指导意见提出, 推广应用新技术、新设备和新材料, 全面提升电力系统的智能化水平;全面体现节能减排和环保要求。发挥智能电网的科技创新和产业培育作用, 鼓励商业模式创新, 培育新的经济增长点。
(二) 城乡配电网的智能化建设将全面拉开。
随着智能电网进入全面建设的重要阶段和我国城镇化建设的进一步推进, 城乡配电网的智能化建设将全面拉开, 智能电网及智能成套设备、智能配电、控制系统等三大领域将迎来黄金发展期。
目前, 我国上海、沈阳等地已建设了数个智能小区、“智能之家”, 把光纤随低压电力线敷设, 实现到表到户, 并配合无源光网络技术, 承载用电信息采集、智能用电双向交互、“三网融合”等业务, 减少了重复建设。
从宏观方面讲, 智能配电网最终将为智慧城市服务。事实上, 电力企业早已看到智慧城市这一市场。例如, GE公司在美国的圣地亚哥、加利福尼亚、杰克逊维尔、佛罗里达等地区建立智能路灯引导系统, 监控停车位和交通路况, 帮助市民更好出行。ABB通过发展大数据产业, 把智能技术融入到城市发展当中, 在上海的四季酒店, 通过手机终端, 就可以将智能系开始使用, 客人可随心控制房间内所有设备, 与传统设备相比, 可节能50%。
(三) 智能电网电缆市场将迎来大好机遇。
随着中国智能电网建设的发展, 电力行业将掀起一场智能革命, 我们认为智能电网电缆市场的春天即将来临。中国电线电缆行业早在2011 年产值规模已经超万亿, 达到11000 亿元, 成为机械电工行业中仅次于汽车整车制造业的第二大产业, 产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。站在全球的高度来看, 中国电线电缆总产值也已超过美国, 成为世界上第一大电线电缆生产国。
随着电改的逐步深入, 区域性、全国性乃至全球性的能源互联互通网络也将随之逐步建设、完善。而《关于促进智能电网发展的指导意见》的出台, 亦可视为推进能源互联网建设的配套政策和“十三五”规划编制的启动, 让互联网智慧能源路线图就此浮现。
国家投资的步伐依然有条不紊。2015 年7 月6 日, 国家发改委、能源局联合发布关于促进智能电网发展的指导意见, 提出到2020 年, 初步建成安全可靠、开放兼容、双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体系, 满足电源开发和用户需求, 全面支撑现代能源体系建设, 推动我国能源生产和消费革命;带动战略性新兴产业发展, 形成有国际竞争力的智能电网装备体系。
篇4:用微电网构筑智能电网
随着智能电网的日益发展,以及风能、太阳能等可再生能源所提供的发电量的不断提升,分布式电源孤岛的重要性日益显现,其对电网的影响也逐渐增大。分布式电源孤岛对更大规模的电力系统是非常有益的,它能够提高电力系统的可靠性、减少区域超负荷问题、通过降低谐波失真总量来解决电能质量问题等。而在建设微电网的过程中,要让这些优势得以发挥,就必须确保分布式电源孤岛是根据最近期的工程方案为标准进行设计、建造和运行的,并且能够与更大规模的电力系统实现最大可能的无缝连接以及无缝分离。
为了能使行业实现上述目标,电力系统的规划者、运营商、系统集成商以及设备生产商们需要一份通用指南。电子与电气工程师协会(IEEE)近期公布的一项新标准就为上述问题提供了解决方案。IEEE 1547.4《分布式电源孤岛系统设计、运行与接入指南》不仅为分布式电源孤岛的设计、运行及接入电力系统等方面提供了最佳的指导方案。它还有助于相关人士能够在一个通用的框架下创建和运行电力系统。
标准的构建必须考虑到不同类型微电网的运行模式。分布式电源孤岛系统根据供电和负荷的不同组成方式可分为7类。例如由同一个客户设备内部的供电和负荷构成的本地电力系统孤岛,由变电站的一条或若干条总线负荷组成的变电站孤岛,以及单个变电站的负荷组成的变电站孤岛等。
这些微电网系统需要具备的共同特点,就是可以自由地与更广地域电力系统的电网连接和分离,并且在切换过程中能够及时响应。要使这些分布式电源孤岛系统能够在可预见的,可靠的及不受干扰的情况下做出响应,需要确保各项工作的审慎严密。要做到这一点,首先要明确分布式电源孤岛的四大运行模式:第一为普通平行模式,此时分布式电源孤岛与电力系统相连;第二为孤岛模式,此时微电网必须能够在岛内提供负荷有效功率和无功功率;第三为孤岛切换模式,其产生原因可能是计划内或计划外的事;第四为重新连接模式,要求具备孤岛与电力系统同步的适当条件。
分布式电源孤岛通常的运行模式为普通平行模式或孤岛模式。要从一种模式切换到另一种模式需要监测(电压、频率等)和控制设备。取决于监测和控制的所需程度,控制设备可能非常精密复杂。
与电力系统重新连接可通过多种方式进行。IEEEl547.4标准中着重提到了三种方式:主动同步,即通过一个控制机制在重新连接完成之前,将分布式电源孤岛与电力系统的电压、频率和相位进行吻合配对。要采取这种方式,就必须在这两者中采用特殊技术处置敏感状态,并要将此信息传回到控制机制。而被动同步则更类似于“监测和等待”方式。采用分布式电源孤岛并联设备来检测系统参数,只有当两套系统都在容许界限之内时才能相联。这种方式也要求使用感应技术,可能需要比主动同步花费更长的时间。第三种方式是开放式切换,转换将导致分布式电源负荷断电。负荷和分布式电源在重新连接到电力系统之前都将断开。此种方式不需要同步感应器。
规划和管理对于建立并运行一个微电网来说都是非常重要的。当区域电力系统电力中断时,要设计一个与电力系统部分相联的分布式电源孤岛系统,就必须确保此系统与区域电力系统的分区和保障设备的协调一致。另外,在规划分布式电源孤岛系统时,还应考虑多个联接或重新联接的因素。这些因素包括:可能对电力流量和方向造成的影响;对电压、频率和电源质量的适当控制;保障方案和调整;监察、信息交换和控制;区域及将要被孤岛化的本地电力系统的负荷要求。
分布式电源孤岛系统的运行程序也非常重要。设计程序时须进行多个假设性分析,如:异相位重新连接的风险;电压和频率差可能导致的设备损坏;系统复杂性升级将导致区域电力系统可靠性降低;公众、应急人员和操作人员的安全问题;以及潜在的电源质量下降的问题。
在一个分布式电源孤岛系统的规划过程中,要解决一系列信息和工程问题需要经过一段很长的时间。现场勘测是必须要事先进行的,微电网中的所有负荷、分布式电源,以及连接的电力系统都要经过统计清算。系统中电容器组合、电压调节设备、电抗器、防护和分区设备以及变压器的位置、尺寸和配置等也需要了解清楚。
设计分布式电源孤岛系统时,需要重点考量的因素还有该微电网中的负荷在合理运行状态的特性和需求;另外则是分布式电源的特性、使用的能源,以及在完全停电后独立恢复的黑启动能力;再就是整个孤岛系统的黑启动能力、承受非正常电压和频率穿越能力等。对于微电网所要连接到的区域和本地电力系统的参数(如系统接地、故障水平电源抗阻、抗阻模式、电压调节、防护方案和自动化方案)也要纳入考量范围。
篇5:智能电网学习心得
张忠政
通过开展远程网络培训和研讨学习,让我系统的了解了我国电网现状及发展方向,建设坚强智能电网的目的和意义、发展目标和路线,各环节关键技术、关键装备取得的成就,以及试点工程建设等最新进展情况,深入的理解了建设智能电网的必要性。
所谓智能电网,就是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
建设坚强智能电网对于电力系统的发展有着重大的意义:
首先,能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强大的“自愈”功能,可以准确、迅速地隔离故障元件,并且在较少人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常状态,从而提高系统供电的安全性和可靠性。
其次,实现电网可持续发展。坚强智能电网建设可以促进电网技术创新,实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升,以适应电力市场需求,推动电网科学、可持续发展。
第三,减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点,通过智能化的统一调度,获得错峰和调峰等联网效益;同时通过分时电价机制,引导用户低谷用电,减小高峰负荷,从而减少有效装机容量。
第四,降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网,可以满足煤电基地的集约化开发,优化我国电源布局,从而降低燃料运输成本;同时,通过降低负荷峰谷差,可提高火电机组使用效率,降低煤耗,减少发电成本。
第五,提高电网设备利用效率。首先,通过改善电力负荷曲线,降低峰谷差,提高电网设备利用效率;其次,通过发挥自我诊断能力,延长电网基础设施寿命。
第六,降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网,将大大降低电能输送中的损失率;智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互,都可以优化潮流分布,减少线损;同时,分布式电源的建设与应用,也减少了电力远距离传输的网损。
智能电网不仅仅对电力系统的发展有着重要意义,它还能给人们的生活带来很多好处:
首先,它能让生活更便捷。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器等智能家电的实时控制和远程控制;又可以为电信网、互联网、广播电视网等提供接入服务;还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账交费等功能。
其次,它能够让生活更低碳。智能电网可以接入小型家庭风力发电和屋顶光伏发电等装置,并推动电动汽车的大规模应用,从而提高清洁能源消费比重,减少城市污染。
第三,它可以让生活更经济。智能电网可以促进电力用户角色转变,使其兼有用电和售电两重属性;能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台,帮助用户合理选择用电方式,节约用能,有效降低用能费用支出。
为适应未来经济社会发展的需要,保障安全、经济、高效、可持续的电力供应,国网公司在特高压输电技术取得重大突破的基础上,结合世界电网发展的新趋势,提出了加快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的战略目标,并制订了发展规划,系统开展工程试点,确立了我国在智能电网领域的国际领先地位。建设坚强智能电网,关系经济社会发展和国计民生,是开发利用清洁能源、建设科学合理的能源利用体系的迫切要求,是满足经济社会可持续发展要求的重大选择。加强智能电网知识普及培训,对加深广大员工对智能电网新知识、新技术的了解,提高创新能力和岗位适应能力,加快推进电网发展方式转变具有十分重要的意义。
篇6:智能电网论文总结
一.智能电网定义
欧盟智能电网特别工作组描述的智能电网是:可以智能化地集成所有接于其中的用户——电力生产者(producer)、消费者(consumer)和产消合一者(prosumer)——的行为和行动,保证电力供应的可持续性、经济性和安全性。
美国能源部在其研究报告中将智能电网描述为:智能电网利用数字化技术改进电力系统的可靠性、安全性和运行效率,此处的电力系统涵盖大规模发电到输配电网再到电力消费者,包括正在快速发展的分布式发电和分布式储能。
中国国家电网公司将其提出的坚强智能电网描述为:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节,涵盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动内涵的现代电网。
二.智能电网特征
1)灵活性。灵活性是指系统功率/负荷发生较快的变化、造成较大功率不平衡时,通过调整发电或电力消费保持可靠供电的能力。
2)可观测性和可控性。智能电网连接着众多的不可控源和灵活源,必须对这些灵活源进行有效的观测和控制,才能实时跟踪不可控源的变化,保证电力和负荷的平衡;同时,间歇式能源、分布式能源的大规模并网,加剧了电网面临的不确定性,而随着社会的发展,输电走廊的获取难度加大,为了提高电网的利用率,电网更多地运行在临界稳定运行状态,加大了电网的安全稳定风险。为了保持电网的安全稳定性,需要进一步提高电网的可观测性和可控性。
3)互操作性。提高电网的灵活性、可观测性和可控性,离不开先进的传感技术和自动化技术,需要以先进的信息通信技术(information communication technologies,ICT)作为支撑。
互操作性是指保证 2 个或更多网络、系统、设备、应用或元件之间相互通信以及在不需要过多人工介入即可有效、安全、协调运行的能力。三.各模块研究总结
1.中外智能电网发展战略
总结对比了中美欧智能电网发展及战略。对比了中美欧三方发展智能电网的内部环境和现有基础,为分析三方在智能电网发展的差异性提供了背景;阐述了智能电网的主要特征是灵活性、可观测性及可控性、互操作性,为理解中外智能电网的技术选择、研发方向和示范重点及技术发展路线提供了基础;介绍了三方各自在智能电网研发和示范方面的进展情况,分析了现阶段中美欧三方发展智能电网所面临的障碍;最后,对今后智能电网的发展趋势进行了预测,对中国智能电网发展战略提出了建议。
2.配电网智能调度模式及关键技术
分布式电源、微电网、储能装置、电动汽车充放电设施接入配电网运行改变了配电网能量平衡的模式,为了推进智能电网建设,在分析配电网及其调度控制特点的基础上给出了配电网智能调度目标和调度象。为实现配电网的高效运行,提出基于配电网络、电源和负荷互动的多维多阶段递进式配电网智能调度模式,给出了配电网智能调度系统的功能结构。提出为实现配电网智能调度系统必须解决的关键技术,探索了配电网调度的发展趋势,给出了相关研究方向。3.新一代智能电网调度技术支持系统架构研
随着计算机、互联网、物联网等技术的发展,云计算的应用领域持续拓展,为IT企业的转型升级提供了契机。基于云计算的理念,结合我国未来电网调度技术支持系统的需求,提出了集散式和集中式调度技术支持系统架构,并对两者进行了比较,指出集散式架构可以作为我国调度信息化系统的近期发展目标。针对集散式系统架构,提出了1+N两级的硬件部署架构构想;最后分析了集散式架构应用到电网调度自动化系统的技术问题。
4.智能变电站微电网设计与控制 在简述微电网、微电网结构、微电网控制原理的基础上,针对智能变电站的设备与负荷特点,以国网河北省邢台供电分公司110k V节固智能变电站为例,设计智能变电站微网模型,经过分析可知这种设计利用现成智能设备减少了微电网的建设成本,既充分利用了内部环境资源,又提高了变电站站用电系统的可靠性,具有现实的经济与节能意义。5.智能电网下继电保护方式相关问题
智能电网实际运行过程中,保障其稳定性的首要环节就是继电保护,在智能电网出现并发展中,继电保护方式也必须及时做出转变和调整。鉴于此,文章从智能电网建设给继电保护带来的机遇入手,对继电保护重点研究的内容进行了分析,最后展开了智能电网下继电保护的广域保护研究,希望对我国相关领域的发展起到促进作用。6.智能电网条件下的需求响应关键技术
目前,智能电网已成为世界电网发展的大趋势,符合社会和经济发展的必然要求。文章针对智能电网条件下的用户需求响应展开深入分析和总结,调研国内外需求响应的发展现状,从需求响应概念、激励机制、效益评估、支持平台技术、应用于风电消纳等方面对国内外学者在相关领域的研究成果进行总结,并结合典型案例深入剖析,指出当下实施需求响应存在的问题和相关对策,以期为我国智能用电和需求响应的发展提供借鉴。
7.智能电网中储能技术应用规划及其效益评估方法综述
智能电网是电力系统发展的终极目标,而储能技术在智能电网的建设过程中起到非常重要的作用。在总结现有的储能技术的基础上,针对储能技术在电网侧、用户侧和新能源发电中等 3 个不同的主要应用场合,对其应用规划和效益评估方法进行研究和归纳,分析相关研究的模型中目标函数的差异,以及约束条件的不同,指出目前研究的优点和不足。此外,对储能应用规划中的算法进行分析,说明传统的数学方法是其主要方法。最后,阐述储能规划中有待进一步考虑的问题和未来应用推广过程中应予以关注的方面。8.面向智能电网的用户需求响应特性和能力研究综述
区别于传统能效项目,需求响应项目的执行效果取决于项目的参与率和用户响应特性及能力。总结目前国内外各类需求响应项目中用户响应特性方面的研究进展,对其影响因素进行归类研究;介绍负荷价格弹性、替代弹性和弧弹性等 3 种定量用户价格响应特性的方式,并对其影响因素从时间跨度、行业类别和其他差异化特性等 3 方面进行分析;此外,从需求响应支撑技术、需求响应项目设计等两个大方面分析其对用户需求响应特性和能力的影响。最后,结合中国国情对于用户响应特性建模和需求响应项目设计方面提出设想和建议。
9.考虑新能源发电与储能装置接入的智能电网转供能力分析
可再生能源发电和新型储能系统接入电网后使得 N-1重构路径的选择更为复杂,为解决此背景下智能电网转供能力的计算问题,在对二者时变运行特性分析的基础上,提出基于智能电网转供能力指标体系的 N-1 恢复模型,通过对转供能力指标计算公式线性化处理,并结合基于拓扑模型简化的人工智能(artificial intelligence,AI)优化算法,利用优化调整电网、可再生能源发电、新型储能系统的运行方式,实现电网 N-1 后转供能力最大。最后,以某实际典型电网为例,分析可再生能源发电和新型储能系统接入电网对提升系统应对 N-1 故障能力和实现负荷有效转移的作用,验证了转供能力指标对于定量描述智能电网自愈特性的有效性。
10.储能技术综述及其在智能电网中的应用展望
本文综述了重要储能技术的特点及其发展现状,并针对储能技术在智能电网中的应用进行了探讨。重点介绍了抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、蓄电池储能、超级电容器储能以及超导磁储能。根据智能电网的特点,讨论了现阶段储能技术所面临的问题和发展趋势。11.农村户用型智能微电网设计与实现 针对目前中国广大农村地区供电可靠性及电能质量差等供电难题,该文提出了一种基于当地分布式能源结构特点,广泛吸纳分布式能源的新型户用微电网供电模式,并给出了较为详细的设计方案。同时,考虑到系统维护的现实情况,采用组态软件及 SQL server 数据库设计了一套基于 GPRS 网络的远程监测控制和数据采集(SCADA)系统,由专业人员进行远程监控。基于该方案设计的微电网系统已先后在某农场和某农村投入运行,结果表明该户用型微电网运行稳定,能够广泛吸纳分布式能源,解决农村供电难题,为农村地区提供可靠、优质的电力供应。12.农村电网线路无功优化智能控制策略与装置
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