第一篇:智能電網設備概述
目錄
智能電網的描述-----------------------1 智能電網設備-------------------------2 智能輸變電系統-----------------------2 智能開關設備-------------------------3 智能變壓器---------------------------4 測量及監測設備-----------------------6 智能配電設備-------------------------8 智能用電系統------------------------10
智能電網的描述
以物理電網為基礎(中國智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各電壓等級電網協調發展的堅強電網為基礎),將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。
它以充分滿足用戶對電力的需求和優化資源配置、確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性、滿足環保約束、保證電能質量、適應電力市場化發展等為目的,實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。
智能電網是一個涉及社會范圍廣大的系統工程,需涉電各環節密切協同完成,它引入科學的管理思想,緊跟現代科技發展步伐且涉及多種高新技術,將引起人們生活理念的變化。
智能電網的功能特征——對電網的要求
堅強:保持供電能力,保證電網的安全運行
自愈:自動故障診斷、隔離和系統自恢復能力
兼容:支持可再生、分布式發電和微電網的接入
經濟:資源合理配置,降低網損,提高利用效率
集成:信息的高度集成和共享
優化:通過優化提高資產利用,降低運維護成本
智能電網的技術特征——對設備的要求
測量數字化:對設備相關量做就地數字化
測量控制網絡化:對設備實現基于網絡的控制
狀態可視化:使設備狀態在電網中是可觀測的功能一體化:對設備可進行功能一體化
設計信息互動化:與調度、設備運管及用戶互動
智能電網的特殊屬性
開放性:接納用戶參與、吸收高新技術
包容性:接納各種分布式多元的能源接入
系統性:是一個全方位、統一協調的系統工程
廣泛性:電網各環節、涉及電力用戶數量巨大
互動性:相鄰電站、站與電網調度、用戶與電站
智能化電站與現今數字化電站區別
智能電網設備
智能電網設備要求:先進、可靠、集成、低碳、環保;前提是一次設備,通信、傳感技術先進;可靠方法為一次設備與其智能組件的有機結合體,途徑是依靠先進可靠的信息、通信技術,實現信息可靠、及時、準確傳輸。智能輸變電系統
智能變電站采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備,以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基礎,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能,并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協調互動等高級功能。
采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備,以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基礎,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能,并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協調互動等高級功能。
智能輸變電設備的總體發展要求是提高設備的智能程度,提高智能電子裝置的準確性和可靠性,降低智能輸變電設備的成本。智能開關設備
(1)操作智能化:自動選擇操動機構及滅弧室預定的工作條件;對合分閘相位控制。
(2)狀態檢測與判斷:監測運行狀態,增加可靠性,判斷工作狀態,預測壽命及失效率評估,最佳運行調控。
(3)二次控制智能化:自動監測開關設備狀態、自動處理信息、自動診斷保護和自動顯示、記錄等功能。
分合閘操作智能化是指動觸頭從一個位置到另一個位置的自適應控制的轉換,能夠根據監測到的不同故障電流信號,自動選擇操動機構及滅弧室預先設計預定的工作條件,獲得實際開、斷時電氣和機械性能上的最佳效果。對斷路器的合分閘相位的控制可以大大提高斷路器的開斷能力,提高斷路器的可靠性。
監測自身的運行狀態,增加開關設備運行的可靠性,并能判斷其工作是否正常,給出壽命預測及失效率評估及對其進行最佳運行調控,可以有效地提高電網的可靠性。
二次控制智能化應具有自動監測開關設備狀態、自動處理信息、自動診斷保護和自動顯示、記錄等功能。
智能變壓器
關鍵是要實時反映變壓器的運行狀態,能夠在統一信息模型和服務模型的網絡環境下實現信息共享和互操作。采用統一建模的網絡協議通過網絡實現集成。
在現有技術基礎上,需進一步研究光纖繞組測溫、繞組變形監測、局部放電定點或定量監測、內部振動監測、絕緣狀態監測、變壓器節能冷卻控制技術等。輸變電設備智能化所需的IED,還需滿足如下要求:
(1)支持標準通訊協議: IEC61850 和TCP/IP。
(2)具有互操作性,不同廠家的 IED間可 互聯。
(3)內嵌 Web 維護界面,支持遠程維護功能。
(4)帶有跟蹤自診斷功能,確保系統異常后實時報警。(5)滿足室外長期運行要求。
滿足室外長期運行要求,必須保證能夠在惡劣環境或極端環境和變電站強電磁干擾環境下,安全可靠運行。
測量及監測設備
傳感器
目前主要使用傳感器大都屬于技術水平不是很高但對可靠性和穩定性卻要求非常高的通用傳感器;技術水平要求較高的測量電流、電壓的光纖傳感器現在在電力行業應用還較少。
傳感器承擔了智能電網實時信息的最前端測量、監測信息的直接獲取,可以說傳感器技術的發展很大程度上決定了智能電網發展水平。我國電力行業使用傳感器的場合是很多的,從發、輸、變、配、用各個環節都離不開傳感器技術的應用。主要使用傳感器有:電流傳感器、電壓傳感器、局部放電傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器等。這些傳感器大都屬于技術水平不是很高但對可靠性和穩定性卻要求非常高的通用傳感器,技術水平要求較高的測量電流、電壓的光纖傳感器現在在電力行業應用還較少。互感器
電子互感器設計制造需進一步滿足數字化、絕緣簡單、頻響快、機械抗性強、無危險、測量精度高、易集成、易安裝、易更換、環保等特點。
目前是傳統的電磁互感器與電子式互感器并存。全光纖互感器工程應用開始起步,其可靠性和穩定性及壽命等技術問題還需進一步研究解決。
在線監測技術
在線監測與診斷技術,要求傳感器技術水平不斷提高,可實現采用多參量綜合檢測的方法,去研究運行中狀態特征參量的變化規律以及應用一些新數字信號分析技術。
采用先進的現代科學技術及工程技術,確保電網堅強、靈活、智能、高效運行,滿足現代社會對供電可靠性和電能質量的要求。
我國變壓器、GIS等關鍵電力設備的在線監測與診斷技術,要求傳感器技術水平不斷提高,可實現采用多參量綜合檢測的方法去研究運行中狀態特征參量的變化規律(如:超高頻局部放電檢測、超聲波絕緣缺陷檢測、油中氣體在線監測、光纖溫度在線測量等)以及一些新數字信號分析技術應用于在線監測中;采用先進的傳感器技術、計算機技術、電力電子技術、數字系統控制技術、靈活高效的通信技術,才能確保電網堅強、靈活、智能、高效運行,滿足現代社會對供電可靠性和電能質量的要求,優化發輸配用各環節的協調調度,實現運行方式自適應管理,實現系統節能降耗以及績效指標的優化,提升管理和決策水平。柔性交流輸電設備
柔性交流輸電系統即FACTS(Flexible AC Transmission System)是指采用基于電力電子元件的控制器和其他靜止控制器,以提高其可控性和增強功率傳輸能力的交流輸電系統。FACTS設備能給電力系統帶來眾多好處,主要作用歸納如下:較大規模的控制潮流;提高輸電線路輸送容量;依靠限制短路和設備故障影響來防止線路串級跳閘;阻尼電力系統振蕩。
柔性交流輸電換流閥、柔性交流輸電電纜、柔性多端交流輸電系統、靜止無功補償器(SVC)、可控并聯電抗器(CSR)、統一潮流控制器UPFC、靜止同步補償器(STATCOM)、障電流限制器(FCL)、串補/可控串補(FSC/TCSC)、故靜止同步串聯補償器(SSSC)。
通信
要構建以骨干通信電路、跨區聯網通信電路為主,各級通信網協調發展的電力專用通信網;
滿足智能電網需求的傳輸網、數據網、業務網、支撐網全方位的通信系統。
以提高對各級通信資源調配能力、提高對各類通信業務承載能力、提高對各種自然災害和外力破壞抵御能力為目標。要構建以骨干通信電路、跨區聯網通信電路為主,各級通信網協調發展的電力專用通信網。以提高對各級通信資源的調配能力、提高對各類通信業務的承載能力、提高對各種自然災害和外力破壞的抵御能力為目標,滿足電網發電、輸電、變電、配電、用電及調度等各個環節的通信需求。構建滿足智能電網需求的傳輸網、數據網、業務網、支撐網全方位的通信系統。
智能配電設備
配電一次設備
要求配電網測控保護技術:向廣域信息、自適應、可邏輯重組、支持動態在整定的方向發展。
各種保護、控制技術:進一步與配電一次設備相互滲透、融合,發展為一體化智能設備。配電網測控保護技術將向廣域信息、自適應、可邏輯重組、支持動態在整定的方向發展,以適應多元化電源和靈活供、配電的要求。各種保護、控制技術進一步與配電一次設備相互滲透、融合,發展為一體化智能設備。
永磁操動機構及具備數字化測控技術的同步柱上真空開關,新型固體絕緣介質的環網柜;完整有效的智能配電裝備成套運行的狀態預警技術。通用性金屬封閉開關
將向著高可靠性、免維護、智能化、小型化、操作方便、外觀精美、低成本的方向發展。開發新一代全工況、免維護、高可靠性、小型化的負荷開關以及環網柜,可實現配電自動化,是環網柜發展的重要方向。
中低壓設備
固體絕緣環網開關柜(SIS)設備研制,環保型氣體絕緣環網開關柜(E-GIS)研發,永磁操動機構和中、高壓真空滅弧室的仿真技術研究和制造技術。
柱上開關設備
迫切需要進行在線監測、遠動、遠控、負荷轉移等智能化技術的改造,使配電自動化開關設備具備自動識別,自動隔離,自動轉功的功能。
關注環保智能化柱上開關、智能配電網保護測控一體化裝置、智能配變監測終端、復合電能質量控制器、高效節能配電變壓器、集成智能配電站、配電自動化系統、充放電配電保護與測控裝置、智能配電裝備快速保護動作機構等產品。配電二次設備
配電二次設備是保證配電網安全可靠經濟運行的,與之相配套的必不可少的重要裝備。自適應多元化電源、靈活配用電要求的智能終端,支持軟插件與邏輯組態、動態在線整定及遠程維護,實現裝置與一次電力設備的高度集成,為10 kV配電網分布電源接入的配電網保護與控制提供技術支撐。
國內對配電二次設備的要求具體大致有以下幾點:多樣化;從信息孤島到集成的配電管理系統DMS;配電網優化運行;定制電力技術的應用;分布式電源接入。
配電終端設備應該具有如下功能:
一次開關、變壓器設備的在線監測功能; 智能分布式終端將得到廣泛應用;
變電站自動化系統將向10kV饋線延伸,與配電終端密切配合實現饋線自動化功能;
一次設備結合,實現就地故障快速隔離,小電流接地探測、相位同期檢測等功能。智能用電設備要求 智能用電系統
用電環節智能化主要包括建設和完善智能雙向互動服務平臺和相關技術支持平臺,實現與電力用戶的能量流、信息流、業務流的雙向互動,全面提升公司雙向互動用電服務能力。用電信息采集系統、智能化用電裝置是該環節發展側重點。但國內智能電能表在使用壽命,工藝外觀等方面與國外有一定差距,不過這些年已經逐步改進。
在系統主站方面,各類用電信息采集系統要針對不同采集用戶對象獨立建設,如建設負荷管理系統實現50kVA及以上專變用戶信息采集,建設集中抄表系統實現居民用戶信息采集。需要克服系統獨立建設的方式給系統數據共享帶來障礙,難以完全滿足不同專業、不同層面的數據需求等矛盾。要提高系統標準化程度,滿足省級、電力企業總部等更高層面的數據應用需求。
在采集設備方面,要克服用戶用電信息采集的終端設備多種多樣,遵循的技術標準不盡相同,根據安裝設備用戶類型不同,其功能及性能也不同等矛盾。加強提采集設備技術標準的統一性,減少設備多樣化,及在功能與性能等方面的差異,給系統運行維護提供方便。智能家居控制系統
家庭智能交互終端是實現智能家居系統的“大腦”,要利用4C技術(即計算機、網絡與通訊、自控、IC卡四種不同的技術,電力PLC即電力網絡路由器,EPON是基于以太網的無源光網絡),通過電力PLC+EPON光纖的傳輸網絡,將多元信息服務與管理、物業管理與安防、住宅智能化系統集成,為住宅小區的服務與管理提供高技術的智能化手段,實現快捷高效的超值服務與管理,提供安全舒適的家居環境。
智能家居是以住宅為平臺,集系統、結構、服務、管理、控制于一體,與居家生活有關的各種設備有機地結合起來,通過網絡化綜合管理家中設備,來創造一個優質、高效、舒適、安全、便利、節能、健康、環保,簡單說就是智能化的居住生活空間。
網絡化控制系統
網絡化控制系統要求信息化程度提高,性能穩定可靠,編程方便,安裝調試簡單,價格便宜。網絡化控制系統要做系統模塊化與網絡化設計,除具備防雷擊、防浪涌、過電壓保護等基本功能外,其網絡單元要易于重構,靈活組網;人性化的人機界面,使用方便;低成本與低功耗,實用性強。相互關聯性及與不同電器的兼容性要高,家具和辦公環境用電網絡能系統化節能,網絡化遠程監控。實現家居電器的節能、智能、網絡管理,向節能減排、物聯網的方向發展。用戶端設備
(1)用戶端電能管理、負載控制與管理系統都通過數字化技術的運用,實現有效、可靠的運行,促進各類傳感器研究與應用;
(2)全面提升綜合服務能力,最大限度滿足用戶多元化需求;借助雙向供電技術,實現雙向互動營銷;智能樓宇、智能家電、智能交通等建設的推動;
(3)面對全球性能源短缺,全球氣候變暖、環境、可持續發展等問題,發展分布式光伏發電;
(4)先進的分布式儲能技術、電池儲能、超級電容器儲能等技術的開發與應用;
第二篇:智能電網論文
關于智能電網發展的研究論文
摘要:在全球電網逐漸不能滿足用戶需要的大背景下,智能電網應運而生;簡要概括了智能電網相對于傳統電網的特點;介紹了智能電網在世界幾個典型的國家和地區的發展;最后簡述了智能電網在未來的發展前景。
關鍵詞:智能電網;發展
0 引言
在這種全球經濟不斷發展、用戶對于電能質量的要求日益提高以及人們對環境保護愈來愈重視的背景下,人們希望建立一個更加可靠、具有較高自愈能力、與用戶之間實現密切互動的現代化電網,于是智能電網應運而生。在智能電網中,可以將能源開發、發電、輸電、配電、供電、售電、服務以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設備和其用能設施,通過數字化信息網絡連接起來,并通過智能化的控制實現整個系統的優化;充分利用各種能源資源,注重低碳環保,依靠分布式能源系統、能源梯級利用系統、蓄能系統和蓄電交通系統等組合優化配置,實現精確供能對應供能、互助功能和互補功能,將能源利用效率提高到一個全新的水平,使用戶投資效益和成本達到一種合理有利的狀態。本文主要以幾個典型的國家和地區為例簡要介紹一下智能電網的由來,特征,發展歷程、現狀及廣闊前景。
智能電網的產生背景及由來
首先,自從進入信息時代,互聯網的飛速發展給我們的生活帶來了翻天覆地的變化,與之相比,一些國家和地區的電力網絡系統并沒有跟上時代發展的潮流,電能供應不夠穩定,特別是幾次震驚世界的大停電事件帶來了巨大的經濟損失,現行的電力系統壓力不斷加大。2003年8月14日下午,美國東北部和加拿大部分地區發生大面積停電,停電影響了地鐵、電梯以及機場的正常運營,在一些地方造成了交通擁堵,給成千上萬市民的工作和生活造成了極大不便;2005年8月25日,美國加利福尼亞州南部地區供電的一條主要輸電線路出現故障,加州電力主管部門緊急啟動限電措施,造成大約50萬居民斷電半個小時。
其次,隨著經濟水平的迅速提升,用戶對于電能質量的要求愈來愈高。人們希望獲得更可靠、更優質的電能,在目前電網中,電壓跌落是最多的電能質量問題。因為電壓跌落大部分不可預見和不可控的事件引起的。電壓跌落發生的次數在電力系統中每年都不一樣。電能質量對于工業和制造廠是一個大問題,對于日益復雜的計算機控制的生產線加工廠,極小的電能擾動都可能帶來極大的破壞力。
并且,人們對于環境問題越來越關注,而現在電網中輸送的電能大部分都是火電,1度火電產生的二氧化碳約為0.96kg,那么可想而知,全球每年因為發電而產生的二氧化碳的數量是非常巨大的。另一方面,風能、太陽能等清潔能源又得不到充分的利用,面對這種矛盾,人們希望建立一個相對能夠可持續發展的電網系統。
在這些大的背景下,2001年,美國EPRI(電力研究院)最早提出“IntelliGrid”(智能電網)概念,并且開始進行相關研究。歐洲2005年成立“智能電網(Smart Grids)歐洲技術論壇”,也將“Smart Grids”上升到戰略地位開展研究。2006年IBM提出的“智能電網主要是解決電網安全運行、提高可靠性,從其在中國發布的《建設智能電網創新運營管理-中國電力發展的新思路》白皮書可以看出,該方案提供了一個大的框架,通過對電力生產、輸送、零售的各個環節的優化管理,為相關企業提高運行效率及可靠性、降低成本描繪了一個藍圖。所謂智能電網是IBM一個市場推廣策略。
奧巴馬上任后提出的能源計劃,除了以公布的計劃,美國還將著重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網系統進行升級換代,建立美國橫跨四個時區的統一電網;發展智能電網產業,最大限度發揮美國國家電網的價值和效率,將逐步實現美國太陽能、風能、地熱能的統一入網管理;全面推進分布式能源管理,創造世界上最高的能源使用效率。
2009年5月,國家電網公司提出在我國全面建設“堅強智能電網”,以應對資源環境問題帶來的挑戰,全面提高電網的資源優化配置能力和電力系統的運行效率,引領引導并支持能源及相關產業技術和裝備升級,構筑起穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系,以能源的可持續發展支持經濟社會的可自進入信息時代,全球壓力不斷增大,能源需求不斷增加,電力市場化的不斷加深,用戶對電能可靠性和質量的要求也不斷提升。2 智能電網主要的特點
2.1智能電網的自愈性
這是智能電網最主要的特征,也是智能電網的核心功能,這就需要對電網的運行狀態進行連續的的在線評估,并采取預防性的控制手段,對可能出現的問題迅速做出預測、檢測和相應,故障發生時,在沒有或少量人工干預下能夠快速隔離故障、自我恢復,避免大面積停電的發生。
2.2智能電網的互動性
在電網中,電網與環境、設備、用戶互相之間的互動是智能電網的另一重要特征。系統運行與批發、零售電力市場實現無縫銜接,支持交易的有效開展,實現資源的優化配置;同時通過市場交易更好地激勵電力市場的主體參與電網安全管理,提升電力系統的安全運行水平。這樣,一方面為用戶節省了開支,同時也會大量減少輸電線路不必要的損耗。在這種互動機制下,能夠實現風能、太陽能等清潔能源的充分利用,還可以利用電價這一驅動力,削峰填谷,這對于整個電網的運行都有極大的好處。
2.3智能電網對多種能源的兼容性
智能電網的本質是能源替代和兼容利用,它可以實現清潔的可再生資源的轉化整合,并輸送到國家電網中來,有利于綠色電網的建設。當然這一點是與智能電網的互動性分不開的。另外,各種各樣的分布式電源的接入,一方面減少了對外來能源的依賴,另一方面提高了供電的可靠性與電能的質量。
2.4智能電網的堅強可靠性
智能電網的每一個元素都應該有安全需求的考慮,在整個系統中應確保一定的集成和平衡。對其基礎設施的攻擊主要分為物理攻擊和信息攻擊,在智能電網中應該在抵御這些攻擊的同時,盡量降低成本,獲得實際的效益。
2.5智能電網的優質性
智能電網中運用的先進技術將同時減少電力輸送系統中的帶能質量問題和保護用戶的敏感電子設備,總之其終端目的都是將清潔、可靠、優質的電能送到用戶。
智能電網在世界上的發展
3.1美國的智能電網 總體來說,美國的智能電網主要是為了建立一個發電和配電更有效更安全的現代化電網來滿足當前用戶的需求。2001年,美國電力科學研究院創立了智能電網聯盟,推動“Intelli Grid”研究。這個項目主要有兩個目標:①分析出電力系統的商業需求,包括現在、未來的各種需求,如自愈電網概念等;②以基于這些分析得出的電力系統的需求作為基礎,提出支撐未來電力系統的信息需求系統使用戰術性的方法來建立一個戰略視圖,以戰略的高度建立一個不依賴具體技術的視圖框架。
為了使美國電網實現現在化,保證經濟安全和國家安全,美國能源部(DOE)于2003年發布了“Grid2030”,對美國未來電網遠景做了闡述。DOE于2004年有進一步發布了“國家輸電技術路線圖”,為實現“Grid2030”進行了戰略部署。在這兩份文件以及工業界的指導下,2004年在DOE的支持下,電網智能化項目(Grid Wise)啟動。
2005—2006年,DOE與美國國家能源技術實驗室(NETL)合作,發起了“現代電網”倡議,任務是進一步細化電網現代化遠景和計劃,并在全國范圍內達成共識。國家電工委員會IEC于2008年籌建了SG3智能電網戰略工作組,以制定智能電網的相關標準,推進智能電網的進程,促進智能電網發展過程中的一致性。2009年4月16日,美國副總統拜登公布了能源部發展智能電網的詳細規劃。能源部將設立兩個專項計劃,分別為“智能電網投資撥款項目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能電網示范項目(Smart Grid Demonstration Projects),投資額分別為33.75億美元和6.15億美元。2009年4月,美國National Grid向馬薩諸塞州公共事業部提交了一份持續兩年、總投資達5700萬元的電網示范項目。
2007年初Xcel能源公司推出了智能電網概念,選擇美國科羅拉多州的博爾德是推進智能電網城市項目,并付諸實施。在資金方面,Xcel能源公司預計與其合伙人資助一億美元,并計劃調動其他來源,包括政府補助金,做到讓消費者無成本投入。2008年美國博爾德市已經成為了全美第一個智能電網城市。3.2歐洲智能電網
2004年,歐盟委員會啟動了相關的研究與建設工作提出了歐洲要建設智能電網。2006年,歐盟理事會能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》明確指出,歐洲已經進入新能源時代,智能電網技術是保證電能質量的關鍵技術和發展方向。保證供電的持續性、競爭性和安全性是歐洲能源政策最重要的目標,也是歐洲電力市場和電網必須面對的新挑戰。未來整個歐洲的電網必須向用戶提供高度可靠、經濟有效的電能,并充分開發利用大型集中發電機和小型分布式電源。
2008年7月1日,意大利國家電力公司(ENEL)負責啟動了歐盟11個國家25個合作伙伴聯合承擔的ADRESS項目。該項目總預算為1600萬歐元,目的是開發互動式配電能源網絡,讓電力用戶主動參與到電力市場及電力服務中。2001~2008年,意大利國家電力公司累計安裝了3180萬塊智能電表,覆蓋率已達到95%,剩余部分將于2011年前完成。
2009年4月,西班牙電力公司ENDESA牽頭,與當地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real開展智能城市項目試點,包括智能發電(分布式發電)、智能化電力交易、智能化電網、智能化計量、智能化家庭,共計投資3150萬歐元。當地政府出資25%,計劃用4年完成智能城市建設。該項目涉及9000個用戶、1個變電站以及5條中壓線路和65個傳輸線中心。
2009年6月,荷蘭阿姆斯特丹選擇埃森哲(Accenture)公司幫助自己完成“智能城市(Smart City)”計劃。該計劃包括可再生能源利用、下一代節能設備、CO2減排等內容。法國的規劃是從2012年1月開始,將所有新裝電表更換為智能電表。英國能源和氣候變化部2011年3月30日宣布,將于2019年前完成為英國3000萬戶住宅及商業建筑物安裝5300萬臺智能電表的計劃。目前英國的人口約為6000萬,約有2300萬戶家庭,該計劃幾乎涉及英國所有住宅和商業建筑。作為歐洲2020年及后續的電力發展目標,未來歐洲電網應滿足以下需求:①;靈活性,在適應未來電網變化與挑戰的同時,滿足用戶多樣化的電力需求;②可接入性,使所有用戶都可接入電網,尤其是推廣用戶的對可再生、高效、清潔能源的利用;③可靠性,提高電力供應的可靠性與安全性以滿足數字化時代的電力需求;④經濟性,通過技術創新、能源有效管理、有序市場競爭及相關政策提高電網的經濟效益。3.3日本的智能電網
日本政府通過深入比較與美國電力工業的不同特征,結合自身國情,決定本國的智能電網的發展。日本政府大規模發展新能源,確保電力系統的穩定,構建智能電網。據2009年3月17日日本《電氣新聞》報道,針對美國提出的智能電網,日本經濟產業副部長望月晴文指出,美國的脆弱電力系統與日本的堅強電力系統無法單純比較,日本將根據本身國情,主要圍繞大規模開發太陽能等新能源,確保電力系統穩定,構建智能電網。經產省根據日本企業在智能電網的技術先進性,選出了7領域26項重要技術項目作為發展重點。如輸電領域的輸電系統廣域監視控制系統(WASA)、配電領域的配電自動化、儲能領域的系統用蓄電池的最優控制、電動汽車領域的快速充電和信息管理和智能電表領域的廣域通訊等列入其中。2010年4月,日本經產省在橫濱市、豐田市、京都府和北九州市開展了智能電網實證項目。京都府京阪奈節能城市項目,利用智能電表開展節能技術實證;橫濱市開展智能家居技術實證;北九州市開展新能源接入技術實證;豐田市開展電動汽車技術實證。3.4中國的堅強智能電網
我國關于智能電網的研究進展緩慢,甚至是剛剛起步。2007年10月,華東電網公司啟動了智能電網可行性的研究,密切跟蹤國際先進電力企業和研究機構對智能電網的研究,并結合華東電網的現狀和今后的發展要求,提出了三個階段的發展思路和行動規劃——2010年初步建成電網高級調度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的數字化電網,2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。2009至2020年國家電網總投資3.45萬億元,其中智能化投資3841億元,占電網總投資的11.1%,未來10年將建成堅強智能電網2009至2010年為規劃試點階段,重點開展堅強智能電網發展規劃工作,制定技術和管理標準,開展關鍵技術研發、設備研制及各環節的試點工作;2011至2015年為全面建設階段,加快建設華北、華東、華中“三華”特高壓同步電網,初步形成智能電網運行控制和互動服務體系,關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用;2016至2020年為引領提升階段,全面建成統一的堅強智能電網,技術和裝備全面達到國際先進水平。中國國家電網公司目前正在推進“一特四大”的電網發展戰略以特高壓電網為基礎,促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發,在全國范圍內實現資源優化配置。以大型能源基地為依托,建設由1000千伏交流和±800千伏直流構成的特高壓電網,形成電力“高速公路”。同時,將以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎,發展以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。
智能電網的廣闊的發展前景
作為世界各國都在著重研究發展的新一代電網,應該說,智能電網的發展前景還是很廣闊的。通過以上的分析我們可以看出,與當前的傳統型電網相比,智能電網有其獨特的優勢,它可以解決很多當前電網所不能解決的問題。它的自愈性理論上可以使當前電網中出現的大停電事件變為零可能;并且其互動性是極具現實意義的,通過供電公司與用戶的雙重反饋可以極大的促進當前風電等不可控電能的利用和電能傳輸的效率;智能電網還可以加快綠色電網的建設,使電網更加安全潔凈。同時,智能電網可促成和激勵新產業的發展擴大,加快電力市場和國民經濟的發展與繁榮。電網的創新將使銷售市場更加自由,更具有創造力,以智能電網為載體,以提高能源利用效率、減少對環境的影響為主要驅動力的一系列新技術所組成的產業群將隨智能電網的建設而獲得更大的發展。并且,最具前景的產業是電動汽車及儲能技術,最具難度的是如何實現電網的最有控制。智能電網還會促進電力市場的蓬勃發展,在智能電網中,先進的設備和廣泛的通信系統等基礎設施及其技術支持系統為市場參與者提供了充分的信息和數據。總之,在未來一段時期內,智能電網必將成為世界電網發展一個重要方向。
結論
本文主要通過綜合智能電網在幾個典型的國家和地區的發展歷程,簡要地介紹了一下對于智能電網的淺層認識。1)智能電網作為新一代電網是在目前電網所暴露出的問題的推動下出現的;2)智能電網具有傳統電網所不具有的特征;3)世界上許多國家和地區都在努力開發適合于本國國情的智能電網;4)智能電網具有廣闊的發展前景。
參考文獻:
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[4] 《智能電網 ——新能源、新技術、新材料的應用平臺》——2009年6月1日 [5] 《歐洲智能電網產業發展形勢與需求分析》——北極星電力網 [6] 《日本智能電網發展模式與方向》——2011-08-19 [7] 《我國智能電網的發展前景分析》——行業研究
第三篇:智能電網學習心得(范文模版)
“三華”同步電網知識手冊學習心得
近日,通過“三華”同步電網知識手冊以及網校“三華”同步相關知識的學習講解,對“三華”同步有了一定的了解,國家電網公司普及“三華”同步電網知識,是為了堅定建設特高壓和堅強智能電網的信心和決心,加快推進電網發展方式轉變。2011年,第十一屆全國人民代表大會第四次會議審議通過的《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》,明確提出推動能源生產和利用方式變革,并將建設特高壓輸電工程、智能電網全面納入國家發展戰略。根據該綱要,公司規劃建設“三華”(華北、華中、華東)、西北、東北三大同電網,將使國家電網的資源配置能力、經濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。
我國能源資源分布特點及大規模可再生能源發展,迫切需要提升電網的資源優化配置能力,支撐國家能源戰略實施。建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網,實現電力的大規模、遠距離、高效率輸送,為構建經濟、高效、清潔的國家能源運輸綜合體系提供重要支撐;促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發,在全國范圍優化配置資源,是統一堅強智能電網建設的主要發展目標之一。
“三華”同步電網指通過特高壓交流網架將我國華北、華東、華中區域電網聯結起來形成的特高壓同步電網。大電網互聯一直是世界各地電網的發展趨勢,甚至在一些國家和地區還出現了跨國互聯的同步電網,說明各個國家同步電網的規模在逐步增大。同步電網是電網發展的基本規律,在技術和經濟上都有很大的優越性。其中包括電網規模越大,接入發電機越多,抵御擾動和故障沖擊的能力越強;網間交換能力強,可以充分獲取錯峰、調峰、水火互濟、跨流
域補償、互為備用和調劑余缺等聯網效益;以及大受端電網接受遠距離、大容量外來電力的能力強等。
未來幾年缺電的形勢會比“十一五”后期更為緊張,局部地區電力緊張的范圍更大,缺口也會更大。造成結構性缺陷的重要原因是跨區電網建設落后,跨區輸電能力不足。東北、西北電力富集地區難以支援華北和華東等地,也造成西部電力大量裝機空閑,這就是不能合理利用資源造成的資源極大浪費。今后我國的能源資源開發主要集中在西部和西北部地區,開發重心逐步西移和北移,而東部地區經濟持續快速發展,能源需求量大,導致我國能源產地與能源消費地區之間的距離越來越遠。能源資源和消費中心逆向分布的基本國情,決定了我國能源就電力流動具有跨區域、遠距離、大規模的特點,電力輸送呈現“西電東送、北電南送”的基本格局。能源和消費中心的距離越來越大,這就是發展“三華”同步電網的根本所在。
“三華”特高壓同步電網的戰略,適應了世界能源發展格局的變化和我國能源支撐能力,響應了當今節能環保、清潔能源、低碳經濟的號召,已成為我國能源和電力行業發展的必由之路。
第四篇:智能電網學習心得
智能電網學習心得
張忠政
通過開展遠程網絡培訓和研討學習,讓我系統的了解了我國電網現狀及發展方向,建設堅強智能電網的目的和意義、發展目標和路線,各環節關鍵技術、關鍵裝備取得的成就,以及試點工程建設等最新進展情況,深入的理解了建設智能電網的必要性。
所謂智能電網,就是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。
建設堅強智能電網對于電力系統的發展有著重大的意義:
首先,能有效地提高電力系統的安全性和供電可靠性。利用智能電網強大的“自愈”功能,可以準確、迅速地隔離故障元件,并且在較少人為干預的情況下使系統迅速恢復到正常狀態,從而提高系統供電的安全性和可靠性。
其次,實現電網可持續發展。堅強智能電網建設可以促進電網技術創新,實現技術、設備、運行和管理等各個方面的提升,以適應電力市場需求,推動電網科學、可持續發展。
第三,減少有效裝機容量。利用我國不同地區電力負荷特性差異大的特點,通過智能化的統一調度,獲得錯峰和調峰等聯網效益;同時通過分時電價機制,引導用戶低谷用電,減小高峰負荷,從而減少有效裝機容量。
第四,降低系統發電燃料費用。建設堅強智能電網,可以滿足煤電基地的集約化開發,優化我國電源布局,從而降低燃料運輸成本;同時,通過降低負荷峰谷差,可提高火電機組使用效率,降低煤耗,減少發電成本。
第五,提高電網設備利用效率。首先,通過改善電力負荷曲線,降低峰谷差,提高電網設備利用效率;其次,通過發揮自我診斷能力,延長電網基礎設施壽命。
第六,降低線損。以特高壓輸電技術為重要基礎的堅強智能電網,將大大降低電能輸送中的損失率;智能調度系統、靈活輸電技術以及與用戶的實時雙向交互,都可以優化潮流分布,減少線損;同時,分布式電源的建設與應用,也減少了電力遠距離傳輸的網損。
智能電網不僅僅對電力系統的發展有著重要意義,它還能給人們的生活帶來很多好處:
首先,它能讓生活更便捷。家庭智能用電系統既可以實現對空調、熱水器等智能家電的實時控制和遠程控制;又可以為電信網、互聯網、廣播電視網等提供接入服務;還能夠通過智能電能表實現自動抄表和自動轉賬交費等功能。
其次,它能夠讓生活更低碳。智能電網可以接入小型家庭風力發電和屋頂光伏發電等裝置,并推動電動汽車的大規模應用,從而提高清潔能源消費比重,減少城市污染。
第三,它可以讓生活更經濟。智能電網可以促進電力用戶角色轉變,使其兼有用電和售電兩重屬性;能夠為用戶搭建一個家庭用電綜合服務平臺,幫助用戶合理選擇用電方式,節約用能,有效降低用能費用支出。
為適應未來經濟社會發展的需要,保障安全、經濟、高效、可持續的電力供應,國網公司在特高壓輸電技術取得重大突破的基礎上,結合世界電網發展的新趨勢,提出了加快建設以特高壓電網為骨干網架,各級電網協調發展,以信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網的戰略目標,并制訂了發展規劃,系統開展工程試點,確立了我國在智能電網領域的國際領先地位。建設堅強智能電網,關系經濟社會發展和國計民生,是開發利用清潔能源、建設科學合理的能源利用體系的迫切要求,是滿足經濟社會可持續發展要求的重大選擇。加強智能電網知識普及培訓,對加深廣大員工對智能電網新知識、新技術的了解,提高創新能力和崗位適應能力,加快推進電網發展方式轉變具有十分重要的意義。
通過這次學習,我加強了對發展智能電網重要性和緊迫性的認識,激發了我全面參與堅強智能電網建設的熱情,我決心認真提升專業技能,提高業務水平,為建設“一強三優”現代公司貢獻更大的力量。
第五篇:智能電網學習心得
智能電網學習心得
最近,我學習了網絡學院的“智能電網”相關知識,包括智能電網概述、智能發電與調度、智能輸變電技術、智能配電技術、智能用電技術、智能信息通信技術等六個專題的內容,以及2011智能電網國際論壇的專家主題發言,及6位分論壇主席發言。
1、通過這次學習,進一步加深了我對智能電網的認識。智能電網,就是電網的智能化,也被稱為“電網2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。而我們現在所建設的堅強智能電網,就是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。
2、通過學習我進一步了解了智能電網的幾大特征及其先進性:(1)堅強。在電網發生大擾動和故障時,仍能保持對用戶的供電能力,而不發生大面積停電事故;在自然災害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網的安全運行;具有確保電力信息安全的能力。
(2)自愈。具有實時、在線和連續的安全評估和分析能力,強大的預警和預防控制能力,以及自動故障診斷、故障隔離和系統自我恢復的能力。
(3)兼容。支持可再生能源的有序、合理接入,適應分布式電源和微電網的接入,能夠實現與用戶的交互和高效互動,滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務。
(4)經濟。支持電力市場運營和電力交易的有效開展,實現資源的優化配置,降低電網損耗,提高能源利用效率。
(5)集成。實現電網信息的高度集成和共享,采用統一的平臺和模型,實現標準化、規范化和精益化管理。
(6)優化。優化資產的利用,降低投資成本和運行維護成本。
3、通過本次學習,我對智能電網的智能發電與調度、智能輸變電技術、智能配電技術、智能用電技術、智能信息通信技術等各方面技術的特點、發展狀況和應用有了更加深入的了解。并且進一步理解了建設堅強智能電網對電力系統的重要意義:
(1)能有效地提高電力系統的安全性和供電可靠性。利用智能電網強大的“自愈”功能,可以準確、迅速地隔離故障元件,并且在較少人為干預的情況下使系統迅速恢復到正常狀態,從而提高系統供電的安全性和可靠性。
(2)實現電網可持續發展。堅強智能電網建設可以促進電網技術創新,實現技術、設備、運行和管理等各個方面的提升,以適應電力市場需求,推動電網科學、可持續發展。
(3)減少有效裝機容量。利用我國不同地區電力負荷特性差異大的特點,通過智能化的統一調度,獲得錯峰和調峰等聯網效益;同時通過分時電價機制,引導用戶低谷用電,減小高峰負荷,從而減少有效裝機容量。
(4)降低系統發電燃料費用。建設堅強智能電網,可以滿足煤電基地的集約化開發,優化我國電源布局,從而降低燃料運輸成本;同時,通過降低負荷峰谷差,可提高火電機組使用效率,降低煤耗,減少發電成本。
(5)提高電網設備利用效率。首先,通過改善電力負荷曲線,降低峰谷差,提高電網設備利用效率;其次,通過發揮自我診斷能力,延長電網基礎設施壽命。
(6)降低線損。以特高壓輸電技術為重要基礎的堅強智能電網,將大大降低電能輸送中的損失率;智能調度系統、靈活輸電技術以及與用戶的實時雙向交互,都可以優化潮流分布,減少線損;同時,分布式電源的建設與應用,也減少了電力遠距離傳輸的網損。
總之,通過這次學習,更加深入了解了智能電網知識,了解了智能電網建設對我國經濟、社會發展的重要意義,并將在以后的工作學習中,繼續深入學習智能電網相關知識,為堅強智能電網建設貢獻一份力量。