第一篇:智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程技術(shù)研究論文
1智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程技術(shù)的運用
1.1具體運用
(1)電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)在對電能進行質(zhì)量等級劃分以及完善評估方法體系的基礎(chǔ)上,才可以應(yīng)用該技術(shù)。首先分析供用電的接口所具備的經(jīng)濟性能,在此基礎(chǔ)上建立起兩個評估體系:用戶經(jīng)濟性以及技術(shù)等級。隨著法律法規(guī)的不斷完善,促使智能電網(wǎng)的建設(shè)逐漸優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟。電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用,包括電氣化鐵道平衡供電技術(shù)、直流有源濾波器相關(guān)技術(shù)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器、自適應(yīng)靜止無功補償技術(shù)以及連續(xù)調(diào)諧濾波器關(guān)鍵技術(shù)等。這些技術(shù)在大大提高電能質(zhì)量的同時,還能夠降低成本,所以應(yīng)用空間較廣。
(2)高壓直流輸電技術(shù)在當(dāng)前的直流輸電系統(tǒng)中,采用交流電的環(huán)節(jié)占多數(shù),但是輸電過程是用直流電的。采用高壓直流輸電技術(shù),通過控制換流器,實現(xiàn)整流或者逆變狀態(tài)。在一些較輕的直流輸電系統(tǒng)中,使用由可以關(guān)斷的元件組成的換流器,它不僅能夠提高輸送的穩(wěn)定性,還具有較高的經(jīng)濟性能。在能夠應(yīng)用在近、遠距離直流輸電工程中,還能為一些孤立的地域例如海島供電。在我國的遠距離輸電中,高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)廣泛,并且其將向更大容量、更遠距離的輸電工程方向發(fā)展。
(3)柔性交流輸電技術(shù)將清潔度較高的新能源等輸入電網(wǎng),柔性交流輸電技術(shù)是主要技術(shù),即在電子技術(shù)以及相關(guān)的通信和控制技術(shù),微處理以及微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的技術(shù),可以靈活控制交流輸電。對于我國目前的智能電網(wǎng)建設(shè),電壓很高的輸變電是其主要基礎(chǔ),在整個建設(shè)過程中,柔性交流輸電可以將一些新的清潔能源輸送進去,并且將能源進行隔離。隨著生態(tài)經(jīng)濟的發(fā)展與要求,在智能電網(wǎng)建設(shè)中,該技術(shù)的需求將不斷增長。將先進的控制技術(shù)與電力工程技術(shù)相結(jié)合,從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的控制和調(diào)節(jié),促進其穩(wěn)定運行,同時大大降低輸電過程中的損耗,提高輸電線路的輸送能力。
(4)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)眾所周知,低碳經(jīng)濟能源是未來社會的能源發(fā)展方向。低碳經(jīng)濟能源的核心,就是采用先進技術(shù)對能量的轉(zhuǎn)換過程進行創(chuàng)新,以實現(xiàn)能源的高效利用。換句話說,就是控制能源的消耗量,對環(huán)境的排放以及污染,使其在最低水平。目前世界上利用最多的用于能量轉(zhuǎn)換的能源,就是太陽能,風(fēng)能等自然能源。
1.2關(guān)鍵運用
(1)建立靈活堅固的網(wǎng)絡(luò)拓撲作為智能電網(wǎng)的根基,網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),倘若擁有一個靈活堅固的拓撲結(jié)構(gòu),則可以為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供一個良好的發(fā)展環(huán)境。目前,我國的資源與勞動力分布不均衡,為了解決這個問題,可以實施各種聯(lián)網(wǎng)工程,綜合利用資源,追求最優(yōu)的效果。但是問題的關(guān)鍵就是如何設(shè)計聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)呢?又如何避免或是解決網(wǎng)絡(luò)的運用所帶來的現(xiàn)實的問題例如網(wǎng)絡(luò)安全隱患呢?從這些問題著手,更好地設(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以滿足更高的要求,因此靈活而堅固的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用而生,而此結(jié)構(gòu),也正符合了未來智能電網(wǎng)的發(fā)展要求。
(2)開放通信系統(tǒng)改革開放,開放了社會事物的生長環(huán)境。智能電網(wǎng)的發(fā)展也應(yīng)該與時俱進,開放通信系統(tǒng),而在開放的同時仍需注意一致性,只有在符合標準的前提之下,才可以擴大通信系統(tǒng)的范圍,盡可能地做到全方位的覆蓋。
(3)配備先進的電力電子設(shè)備先進的電力電子設(shè)備,對于改變電能質(zhì)量起著非常重要的作用,同時作為能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的硬件設(shè)施,對能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率也有著一定的影響。面對這樣一個信息化、科技化的時代,我們只有配備比較先進的電力電子設(shè)備,才能適應(yīng)各種新型的電力系統(tǒng),才能更好發(fā)展智能電網(wǎng)。
(4)建立靈活調(diào)度、廣域防護系統(tǒng)在電網(wǎng)建設(shè)中,調(diào)度是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一?,F(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng),對調(diào)度的靈活與智能化提出更高的要求,而這也是調(diào)度發(fā)展的核心,更是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的方向。靈活的調(diào)度,是合理進行資源配置的先決條件,在增加風(fēng)險的防御能力的同時,還能夠提高管理效率。調(diào)度的靈活、智能化,使得涵蓋廣闊領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò),合理有效地調(diào)撥各種資源,最終達到資源最高運用。
2結(jié)束語
目前在國際上,智能電網(wǎng)處于發(fā)展的初期,我國的智能電網(wǎng)在電網(wǎng)中還屬于新興事物,其發(fā)展速度勢必會越來越快。智能電網(wǎng)的發(fā)展仍需逐步完善和豐富,在迎接機遇的同時面臨著挑戰(zhàn)。智能電網(wǎng)的發(fā)展,不僅推動電網(wǎng)的發(fā)展,還能夠推動經(jīng)濟、能源等的高速發(fā)展。我們相信,隨著時代的進步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能電網(wǎng)一定會推動電力系統(tǒng)的變革,逐步發(fā)展形成中國特色,為人們在日常生活和工作中的質(zhì)量保駕護航.
第二篇:智能電網(wǎng)論文
關(guān)于智能電網(wǎng)發(fā)展的研究論文
摘要:在全球電網(wǎng)逐漸不能滿足用戶需要的大背景下,智能電網(wǎng)應(yīng)運而生;簡要概括了智能電網(wǎng)相對于傳統(tǒng)電網(wǎng)的特點;介紹了智能電網(wǎng)在世界幾個典型的國家和地區(qū)的發(fā)展;最后簡述了智能電網(wǎng)在未來的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);發(fā)展
0 引言
在這種全球經(jīng)濟不斷發(fā)展、用戶對于電能質(zhì)量的要求日益提高以及人們對環(huán)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(xiàn)密切互動的現(xiàn)代化電網(wǎng),于是智能電網(wǎng)應(yīng)運而生。在智能電網(wǎng)中,可以將能源開發(fā)、發(fā)電、輸電、配電、供電、售電、服務(wù)以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設(shè)備和其用能設(shè)施,通過數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)連接起來,并通過智能化的控制實現(xiàn)整個系統(tǒng)的優(yōu)化;充分利用各種能源資源,注重低碳環(huán)保,依靠分布式能源系統(tǒng)、能源梯級利用系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和蓄電交通系統(tǒng)等組合優(yōu)化配置,實現(xiàn)精確供能對應(yīng)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(tài)。本文主要以幾個典型的國家和地區(qū)為例簡要介紹一下智能電網(wǎng)的由來,特征,發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及廣闊前景。
智能電網(wǎng)的產(chǎn)生背景及由來
首先,自從進入信息時代,互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)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(qū)的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并沒有跟上時代發(fā)展的潮流,電能供應(yīng)不夠穩(wěn)定,特別是幾次震驚世界的大停電事件帶來了巨大的經(jīng)濟損失,現(xiàn)行的電力系統(tǒng)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(qū)發(fā)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(qū)供電的一條主要輸電線路出現(xiàn)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(jīng)濟水平的迅速提升,用戶對于電能質(zhì)量的要求愈來愈高。人們希望獲得更可靠、更優(yōu)質(zhì)的電能,在目前電網(wǎng)中,電壓跌落是最多的電能質(zhì)量問題。因為電壓跌落大部分不可預(yù)見和不可控的事件引起的。電壓跌落發(fā)生的次數(shù)在電力系統(tǒng)中每年都不一樣。電能質(zhì)量對于工業(yè)和制造廠是一個大問題,對于日益復(fù)雜的計算機控制的生產(chǎn)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(huán)境問題越來越關(guān)注,而現(xiàn)在電網(wǎng)中輸送的電能大部分都是火電,1度火電產(chǎn)生的二氧化碳約為0.96kg,那么可想而知,全球每年因為發(fā)電而產(chǎn)生的二氧化碳的數(shù)量是非常巨大的。另一方面,風(fēng)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(xù)發(fā)展的電網(wǎng)系統(tǒng)。
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(wǎng))概念,并且開始進行相關(guān)研究。歐洲2005年成立“智能電網(wǎng)(Smart Grids)歐洲技術(shù)論壇”,也將“Smart Grids”上升到戰(zhàn)略地位開展研究。2006年IBM提出的“智能電網(wǎng)主要是解決電網(wǎng)安全運行、提高可靠性,從其在中國發(fā)布的《建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運營管理-中國電力發(fā)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(chǎn)、輸送、零售的各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理,為相關(guān)企業(yè)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(wǎng)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(wǎng)系統(tǒng)進行升級換代,建立美國橫跨四個時區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng);發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè),最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價值和效率,將逐步實現(xiàn)美國太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理;全面推進分布式能源管理,創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。
2009年5月,國家電網(wǎng)公司提出在我國全面建設(shè)“堅強智能電網(wǎng)”,以應(yīng)對資源環(huán)境問題帶來的挑戰(zhàn),全面提高電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力和電力系統(tǒng)的運行效率,引領(lǐng)引導(dǎo)并支持能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)和裝備升級,構(gòu)筑起穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、安全的能源供應(yīng)體系,以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)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(zhì)量的要求也不斷提升。2 智能電網(wǎng)主要的特點
2.1智能電網(wǎng)的自愈性
這是智能電網(wǎng)最主要的特征,也是智能電網(wǎng)的核心功能,這就需要對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行連續(xù)的的在線評估,并采取預(yù)防性的控制手段,對可能出現(xiàn)的問題迅速做出預(yù)測、檢測和相應(yīng),故障發(fā)生時,在沒有或少量人工干預(yù)下能夠快速隔離故障、自我恢復(fù),避免大面積停電的發(fā)生。
2.2智能電網(wǎng)的互動性
在電網(wǎng)中,電網(wǎng)與環(huán)境、設(shè)備、用戶互相之間的互動是智能電網(wǎng)的另一重要特征。系統(tǒng)運行與批發(fā)、零售電力市場實現(xiàn)無縫銜接,支持交易的有效開展,實現(xiàn)資源的優(yōu)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(wǎng)安全管理,提升電力系統(tǒng)的安全運行水平。這樣,一方面為用戶節(jié)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?qū)崿F(xiàn)風(fēng)能、太陽能等清潔能源的充分利用,還可以利用電價這一驅(qū)動力,削峰填谷,這對于整個電網(wǎng)的運行都有極大的好處。
2.3智能電網(wǎng)對多種能源的兼容性
智能電網(wǎng)的本質(zhì)是能源替代和兼容利用,它可以實現(xiàn)清潔的可再生資源的轉(zhuǎn)化整合,并輸送到國家電網(wǎng)中來,有利于綠色電網(wǎng)的建設(shè)。當(dāng)然這一點是與智能電網(wǎng)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(zhì)量。
2.4智能電網(wǎng)的堅強可靠性
智能電網(wǎng)的每一個元素都應(yīng)該有安全需求的考慮,在整個系統(tǒng)中應(yīng)確保一定的集成和平衡。對其基礎(chǔ)設(shè)施的攻擊主要分為物理攻擊和信息攻擊,在智能電網(wǎng)中應(yīng)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(wǎng)的優(yōu)質(zhì)性
智能電網(wǎng)中運用的先進技術(shù)將同時減少電力輸送系統(tǒng)中的帶能質(zhì)量問題和保護用戶的敏感電子設(shè)備,總之其終端目的都是將清潔、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能送到用戶。
智能電網(wǎng)在世界上的發(fā)展
3.1美國的智能電網(wǎng) 總體來說,美國的智能電網(wǎng)主要是為了建立一個發(fā)電和配電更有效更安全的現(xiàn)代化電網(wǎng)來滿足當(dāng)前用戶的需求。2001年,美國電力科學(xué)研究院創(chuàng)立了智能電網(wǎng)聯(lián)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(tǒng)的商業(yè)需求,包括現(xiàn)在、未來的各種需求,如自愈電網(wǎng)概念等;②以基于這些分析得出的電力系統(tǒng)的需求作為基礎(chǔ),提出支撐未來電力系統(tǒng)的信息需求系統(tǒng)使用戰(zhàn)術(shù)性的方法來建立一個戰(zhàn)略視圖,以戰(zhàn)略的高度建立一個不依賴具體技術(shù)的視圖框架。
為了使美國電網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)在化,保證經(jīng)濟安全和國家安全,美國能源部(DOE)于2003年發(fā)布了“Grid2030”,對美國未來電網(wǎng)遠景做了闡述。DOE于2004年有進一步發(fā)布了“國家輸電技術(shù)路線圖”,為實現(xiàn)“Grid2030”進行了戰(zhàn)略部署。在這兩份文件以及工業(yè)界的指導(dǎo)下,2004年在DOE的支持下,電網(wǎng)智能化項目(Grid Wise)啟動。
2005—2006年,DOE與美國國家能源技術(shù)實驗室(NETL)合作,發(fā)起了“現(xiàn)代電網(wǎng)”倡議,任務(wù)是進一步細化電網(wǎng)現(xiàn)代化遠景和計劃,并在全國范圍內(nèi)達成共識。國家電工委員會IEC于2008年籌建了SG3智能電網(wǎng)戰(zhàn)略工作組,以制定智能電網(wǎng)的相關(guān)標準,推進智能電網(wǎng)的進程,促進智能電網(wǎng)發(fā)展過程中的一致性。2009年4月16日,美國副總統(tǒng)拜登公布了能源部發(fā)展智能電網(wǎng)的詳細規(guī)劃。能源部將設(shè)立兩個專項計劃,分別為“智能電網(wǎng)投資撥款項目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能電網(wǎng)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(yè)部提交了一份持續(xù)兩年、總投資達5700萬元的電網(wǎng)示范項目。
2007年初Xcel能源公司推出了智能電網(wǎng)概念,選擇美國科羅拉多州的博爾德是推進智能電網(wǎng)城市項目,并付諸實施。在資金方面,Xcel能源公司預(yù)計與其合伙人資助一億美元,并計劃調(diào)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(jīng)成為了全美第一個智能電網(wǎng)城市。3.2歐洲智能電網(wǎng)
2004年,歐盟委員會啟動了相關(guān)的研究與建設(shè)工作提出了歐洲要建設(shè)智能電網(wǎng)。2006年,歐盟理事會能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》明確指出,歐洲已經(jīng)進入新能源時代,智能電網(wǎng)技術(shù)是保證電能質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。保證供電的持續(xù)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(wǎng)必須面對的新挑戰(zhàn)。未來整個歐洲的電網(wǎng)必須向用戶提供高度可靠、經(jīng)濟有效的電能,并充分開發(fā)利用大型集中發(fā)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(zé)啟動了歐盟11個國家25個合作伙伴聯(lián)合承擔(dān)的ADRESS項目。該項目總預(yù)算為1600萬歐元,目的是開發(fā)互動式配電能源網(wǎng)絡(luò),讓電力用戶主動參與到電力市場及電力服務(wù)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(dāng)?shù)卣献髟谖靼嘌滥喜砍鞘蠵uerto Real開展智能城市項目試點,包括智能發(fā)電(分布式發(fā)電)、智能化電力交易、智能化電網(wǎng)、智能化計量、智能化家庭,共計投資3150萬歐元。當(dāng)?shù)卣鲑Y25%,計劃用4年完成智能城市建設(shè)。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(jié)能設(shè)備、CO2減排等內(nèi)容。法國的規(guī)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(yè)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(yè)建筑。作為歐洲2020年及后續(xù)的電力發(fā)展目標,未來歐洲電網(wǎng)應(yīng)滿足以下需求:①;靈活性,在適應(yīng)未來電網(wǎng)變化與挑戰(zhàn)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(wǎng),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(yīng)的可靠性與安全性以滿足數(shù)字化時代的電力需求;④經(jīng)濟性,通過技術(shù)創(chuàng)新、能源有效管理、有序市場競爭及相關(guān)政策提高電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。3.3日本的智能電網(wǎng)
日本政府通過深入比較與美國電力工業(yè)的不同特征,結(jié)合自身國情,決定本國的智能電網(wǎng)的發(fā)展。日本政府大規(guī)模發(fā)展新能源,確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定,構(gòu)建智能電網(wǎng)。據(jù)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(wǎng),日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)副部長望月晴文指出,美國的脆弱電力系統(tǒng)與日本的堅強電力系統(tǒng)無法單純比較,日本將根據(jù)本身國情,主要圍繞大規(guī)模開發(fā)太陽能等新能源,確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定,構(gòu)建智能電網(wǎng)。經(jīng)產(chǎn)省根據(jù)日本企業(yè)在智能電網(wǎng)的技術(shù)先進性,選出了7領(lǐng)域26項重要技術(shù)項目作為發(fā)展重點。如輸電領(lǐng)域的輸電系統(tǒng)廣域監(jiān)視控制系統(tǒng)(WASA)、配電領(lǐng)域的配電自動化、儲能領(lǐng)域的系統(tǒng)用蓄電池的最優(yōu)控制、電動汽車領(lǐng)域的快速充電和信息管理和智能電表領(lǐng)域的廣域通訊等列入其中。2010年4月,日本經(jīng)產(chǎn)省在橫濱市、豐田市、京都府和北九州市開展了智能電網(wǎng)實證項目。京都府京阪奈節(jié)能城市項目,利用智能電表開展節(jié)能技術(shù)實證;橫濱市開展智能家居技術(shù)實證;北九州市開展新能源接入技術(shù)實證;豐田市開展電動汽車技術(shù)實證。3.4中國的堅強智能電網(wǎng)
我國關(guān)于智能電網(wǎng)的研究進展緩慢,甚至是剛剛起步。2007年10月,華東電網(wǎng)公司啟動了智能電網(wǎng)可行性的研究,密切跟蹤國際先進電力企業(yè)和研究機構(gòu)對智能電網(wǎng)的研究,并結(jié)合華東電網(wǎng)的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展要求,提出了三個階段的發(fā)展思路和行動規(guī)劃——2010年初步建成電網(wǎng)高級調(diào)度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng),2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。2009至2020年國家電網(wǎng)總投資3.45萬億元,其中智能化投資3841億元,占電網(wǎng)總投資的11.1%,未來10年將建成堅強智能電網(wǎng)2009至2010年為規(guī)劃試點階段,重點開展堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃工作,制定技術(shù)和管理標準,開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制及各環(huán)節(jié)的試點工作;2011至2015年為全面建設(shè)階段,加快建設(shè)華北、華東、華中“三華”特高壓同步電網(wǎng),初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務(wù)體系,關(guān)鍵技術(shù)和裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用;2016至2020年為引領(lǐng)提升階段,全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng),技術(shù)和裝備全面達到國際先進水平。中國國家電網(wǎng)公司目前正在推進“一特四大”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略以特高壓電網(wǎng)為基礎(chǔ),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(fā),在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。以大型能源基地為依托,建設(shè)由1000千伏交流和±800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng),形成電力“高速公路”。同時,將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ),發(fā)展以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)。
智能電網(wǎng)的廣闊的發(fā)展前景
作為世界各國都在著重研究發(fā)展的新一代電網(wǎng),應(yīng)該說,智能電網(wǎng)的發(fā)展前景還是很廣闊的。通過以上的分析我們可以看出,與當(dāng)前的傳統(tǒng)型電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)有其獨特的優(yōu)勢,它可以解決很多當(dāng)前電網(wǎng)所不能解決的問題。它的自愈性理論上可以使當(dāng)前電網(wǎng)中出現(xiàn)的大停電事件變?yōu)榱憧赡?;并且其互動性是極具現(xiàn)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(dāng)前風(fēng)電等不可控電能的利用和電能傳輸?shù)男?;智能電網(wǎng)還可以加快綠色電網(wǎng)的建設(shè),使電網(wǎng)更加安全潔凈。同時,智能電網(wǎng)可促成和激勵新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展擴大,加快電力市場和國民經(jīng)濟的發(fā)展與繁榮。電網(wǎng)的創(chuàng)新將使銷售市場更加自由,更具有創(chuàng)造力,以智能電網(wǎng)為載體,以提高能源利用效率、減少對環(huán)境的影響為主要驅(qū)動力的一系列新技術(shù)所組成的產(chǎn)業(yè)群將隨智能電網(wǎng)的建設(shè)而獲得更大的發(fā)展。并且,最具前景的產(chǎn)業(yè)是電動汽車及儲能技術(shù),最具難度的是如何實現(xiàn)電網(wǎng)的最有控制。智能電網(wǎng)還會促進電力市場的蓬勃發(fā)展,在智能電網(wǎng)中,先進的設(shè)備和廣泛的通信系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施及其技術(shù)支持系統(tǒng)為市場參與者提供了充分的信息和數(shù)據(jù)??傊谖磥硪欢螘r期內(nèi),智能電網(wǎng)必將成為世界電網(wǎng)發(fā)展一個重要方向。
結(jié)論
本文主要通過綜合智能電網(wǎng)在幾個典型的國家和地區(qū)的發(fā)展歷程,簡要地介紹了一下對于智能電網(wǎng)的淺層認識。1)智能電網(wǎng)作為新一代電網(wǎng)是在目前電網(wǎng)所暴露出的問題的推動下出現(xiàn)的;2)智能電網(wǎng)具有傳統(tǒng)電網(wǎng)所不具有的特征;3)世界上許多國家和地區(qū)都在努力開發(fā)適合于本國國情的智能電網(wǎng);4)智能電網(wǎng)具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻:
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[4] 《智能電網(wǎng) ——新能源、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用平臺》——2009年6月1日 [5] 《歐洲智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢與需求分析》——北極星電力網(wǎng) [6] 《日本智能電網(wǎng)發(fā)展模式與方向》——2011-08-19 [7] 《我國智能電網(wǎng)的發(fā)展前景分析》——行業(yè)研究
第三篇:智能電網(wǎng)論文總結(jié)
智能電網(wǎng)論文總結(jié)
一.智能電網(wǎng)定義
歐盟智能電網(wǎng)特別工作組描述的智能電網(wǎng)是:可以智能化地集成所有接于其中的用戶——電力生產(chǎn)者(producer)、消費者(consumer)和產(chǎn)消合一者(prosumer)——的行為和行動,保證電力供應(yīng)的可持續(xù)性、經(jīng)濟性和安全性。
美國能源部在其研究報告中將智能電網(wǎng)描述為:智能電網(wǎng)利用數(shù)字化技術(shù)改進電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和運行效率,此處的電力系統(tǒng)涵蓋大規(guī)模發(fā)電到輸配電網(wǎng)再到電力消費者,包括正在快速發(fā)展的分布式發(fā)電和分布式儲能。
中國國家電網(wǎng)公司將其提出的堅強智能電網(wǎng)描述為:以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ),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(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié),涵蓋所有電壓等級,實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合,具有堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放和友好互動內(nèi)涵的現(xiàn)代電網(wǎng)。
二.智能電網(wǎng)特征
1)靈活性。靈活性是指系統(tǒng)功率/負荷發(fā)生較快的變化、造成較大功率不平衡時,通過調(diào)整發(fā)電或電力消費保持可靠供電的能力。
2)可觀測性和可控性。智能電網(wǎng)連接著眾多的不可控源和靈活源,必須對這些靈活源進行有效的觀測和控制,才能實時跟蹤不可控源的變化,保證電力和負荷的平衡;同時,間歇式能源、分布式能源的大規(guī)模并網(wǎng),加劇了電網(wǎng)面臨的不確定性,而隨著社會的發(fā)展,輸電走廊的獲取難度加大,為了提高電網(wǎng)的利用率,電網(wǎng)更多地運行在臨界穩(wěn)定運行狀態(tài),加大了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定風(fēng)險。為了保持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性,需要進一步提高電網(wǎng)的可觀測性和可控性。
3)互操作性。提高電網(wǎng)的靈活性、可觀測性和可控性,離不開先進的傳感技術(shù)和自動化技術(shù),需要以先進的信息通信技術(shù)(information communication technologies,ICT)作為支撐。
互操作性是指保證 2 個或更多網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、設(shè)備、應(yīng)用或元件之間相互通信以及在不需要過多人工介入即可有效、安全、協(xié)調(diào)運行的能力。三.各模塊研究總結(jié)
1.中外智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
總結(jié)對比了中美歐智能電網(wǎng)發(fā)展及戰(zhàn)略。對比了中美歐三方發(fā)展智能電網(wǎng)的內(nèi)部環(huán)境和現(xiàn)有基礎(chǔ),為分析三方在智能電網(wǎng)發(fā)展的差異性提供了背景;闡述了智能電網(wǎng)的主要特征是靈活性、可觀測性及可控性、互操作性,為理解中外智能電網(wǎng)的技術(shù)選擇、研發(fā)方向和示范重點及技術(shù)發(fā)展路線提供了基礎(chǔ);介紹了三方各自在智能電網(wǎng)研發(fā)和示范方面的進展情況,分析了現(xiàn)階段中美歐三方發(fā)展智能電網(wǎng)所面臨的障礙;最后,對今后智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢進行了預(yù)測,對中國智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略提出了建議。
2.配電網(wǎng)智能調(diào)度模式及關(guān)鍵技術(shù)
分布式電源、微電網(wǎng)、儲能裝置、電動汽車充放電設(shè)施接入配電網(wǎng)運行改變了配電網(wǎng)能量平衡的模式,為了推進智能電網(wǎng)建設(shè),在分析配電網(wǎng)及其調(diào)度控制特點的基礎(chǔ)上給出了配電網(wǎng)智能調(diào)度目標和調(diào)度象。為實現(xiàn)配電網(wǎng)的高效運行,提出基于配電網(wǎng)絡(luò)、電源和負荷互動的多維多階段遞進式配電網(wǎng)智能調(diào)度模式,給出了配電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。提出為實現(xiàn)配電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)必須解決的關(guān)鍵技術(shù),探索了配電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展趨勢,給出了相關(guān)研究方向。3.新一代智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)架構(gòu)研
隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,云計算的應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展,為IT企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了契機。基于云計算的理念,結(jié)合我國未來電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的需求,提出了集散式和集中式調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)架構(gòu),并對兩者進行了比較,指出集散式架構(gòu)可以作為我國調(diào)度信息化系統(tǒng)的近期發(fā)展目標。針對集散式系統(tǒng)架構(gòu),提出了1+N兩級的硬件部署架構(gòu)構(gòu)想;最后分析了集散式架構(gòu)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的技術(shù)問題。
4.智能變電站微電網(wǎng)設(shè)計與控制 在簡述微電網(wǎng)、微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、微電網(wǎng)控制原理的基礎(chǔ)上,針對智能變電站的設(shè)備與負荷特點,以國網(wǎng)河北省邢臺供電分公司110k V節(jié)固智能變電站為例,設(shè)計智能變電站微網(wǎng)模型,經(jīng)過分析可知這種設(shè)計利用現(xiàn)成智能設(shè)備減少了微電網(wǎng)的建設(shè)成本,既充分利用了內(nèi)部環(huán)境資源,又提高了變電站站用電系統(tǒng)的可靠性,具有現(xiàn)實的經(jīng)濟與節(jié)能意義。5.智能電網(wǎng)下繼電保護方式相關(guān)問題
智能電網(wǎng)實際運行過程中,保障其穩(wěn)定性的首要環(huán)節(jié)就是繼電保護,在智能電網(wǎng)出現(xiàn)并發(fā)展中,繼電保護方式也必須及時做出轉(zhuǎn)變和調(diào)整。鑒于此,文章從智能電網(wǎng)建設(shè)給繼電保護帶來的機遇入手,對繼電保護重點研究的內(nèi)容進行了分析,最后展開了智能電網(wǎng)下繼電保護的廣域保護研究,希望對我國相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展起到促進作用。6.智能電網(wǎng)條件下的需求響應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)
目前,智能電網(wǎng)已成為世界電網(wǎng)發(fā)展的大趨勢,符合社會和經(jīng)濟發(fā)展的必然要求。文章針對智能電網(wǎng)條件下的用戶需求響應(yīng)展開深入分析和總結(jié),調(diào)研國內(nèi)外需求響應(yīng)的發(fā)展現(xiàn)狀,從需求響應(yīng)概念、激勵機制、效益評估、支持平臺技術(shù)、應(yīng)用于風(fēng)電消納等方面對國內(nèi)外學(xué)者在相關(guān)領(lǐng)域的研究成果進行總結(jié),并結(jié)合典型案例深入剖析,指出當(dāng)下實施需求響應(yīng)存在的問題和相關(guān)對策,以期為我國智能用電和需求響應(yīng)的發(fā)展提供借鑒。
7.智能電網(wǎng)中儲能技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃及其效益評估方法綜述
智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)展的終極目標,而儲能技術(shù)在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中起到非常重要的作用。在總結(jié)現(xiàn)有的儲能技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對儲能技術(shù)在電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)和新能源發(fā)電中等 3 個不同的主要應(yīng)用場合,對其應(yīng)用規(guī)劃和效益評估方法進行研究和歸納,分析相關(guān)研究的模型中目標函數(shù)的差異,以及約束條件的不同,指出目前研究的優(yōu)點和不足。此外,對儲能應(yīng)用規(guī)劃中的算法進行分析,說明傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法是其主要方法。最后,闡述儲能規(guī)劃中有待進一步考慮的問題和未來應(yīng)用推廣過程中應(yīng)予以關(guān)注的方面。8.面向智能電網(wǎng)的用戶需求響應(yīng)特性和能力研究綜述
區(qū)別于傳統(tǒng)能效項目,需求響應(yīng)項目的執(zhí)行效果取決于項目的參與率和用戶響應(yīng)特性及能力??偨Y(jié)目前國內(nèi)外各類需求響應(yīng)項目中用戶響應(yīng)特性方面的研究進展,對其影響因素進行歸類研究;介紹負荷價格彈性、替代彈性和弧彈性等 3 種定量用戶價格響應(yīng)特性的方式,并對其影響因素從時間跨度、行業(yè)類別和其他差異化特性等 3 方面進行分析;此外,從需求響應(yīng)支撐技術(shù)、需求響應(yīng)項目設(shè)計等兩個大方面分析其對用戶需求響應(yīng)特性和能力的影響。最后,結(jié)合中國國情對于用戶響應(yīng)特性建模和需求響應(yīng)項目設(shè)計方面提出設(shè)想和建議。
9.考慮新能源發(fā)電與儲能裝置接入的智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)供能力分析
可再生能源發(fā)電和新型儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)后使得 N-1重構(gòu)路徑的選擇更為復(fù)雜,為解決此背景下智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)供能力的計算問題,在對二者時變運行特性分析的基礎(chǔ)上,提出基于智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)供能力指標體系的 N-1 恢復(fù)模型,通過對轉(zhuǎn)供能力指標計算公式線性化處理,并結(jié)合基于拓撲模型簡化的人工智能(artificial intelligence,AI)優(yōu)化算法,利用優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)、可再生能源發(fā)電、新型儲能系統(tǒng)的運行方式,實現(xiàn)電網(wǎng) N-1 后轉(zhuǎn)供能力最大。最后,以某實際典型電網(wǎng)為例,分析可再生能源發(fā)電和新型儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)對提升系統(tǒng)應(yīng)對 N-1 故障能力和實現(xiàn)負荷有效轉(zhuǎn)移的作用,驗證了轉(zhuǎn)供能力指標對于定量描述智能電網(wǎng)自愈特性的有效性。
10.儲能技術(shù)綜述及其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用展望
本文綜述了重要儲能技術(shù)的特點及其發(fā)展現(xiàn)狀,并針對儲能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進行了探討。重點介紹了抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、蓄電池儲能、超級電容器儲能以及超導(dǎo)磁儲能。根據(jù)智能電網(wǎng)的特點,討論了現(xiàn)階段儲能技術(shù)所面臨的問題和發(fā)展趨勢。11.農(nóng)村戶用型智能微電網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn) 針對目前中國廣大農(nóng)村地區(qū)供電可靠性及電能質(zhì)量差等供電難題,該文提出了一種基于當(dāng)?shù)胤植际侥茉唇Y(jié)構(gòu)特點,廣泛吸納分布式能源的新型戶用微電網(wǎng)供電模式,并給出了較為詳細的設(shè)計方案。同時,考慮到系統(tǒng)維護的現(xiàn)實情況,采用組態(tài)軟件及 SQL server 數(shù)據(jù)庫設(shè)計了一套基于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng),由專業(yè)人員進行遠程監(jiān)控。基于該方案設(shè)計的微電網(wǎng)系統(tǒng)已先后在某農(nóng)場和某農(nóng)村投入運行,結(jié)果表明該戶用型微電網(wǎng)運行穩(wěn)定,能夠廣泛吸納分布式能源,解決農(nóng)村供電難題,為農(nóng)村地區(qū)提供可靠、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。12.農(nóng)村電網(wǎng)線路無功優(yōu)化智能控制策略與裝置
在農(nóng)網(wǎng)線路無功補償位置和補償容量已經(jīng)確定的情況下,提出一種智能控制策略,使整個網(wǎng)絡(luò)損耗最小且實時電壓不越限。建立以網(wǎng)損最小為目標的電容器優(yōu)化投切模型,根據(jù)無功補償對潮流影響的特點以及負荷特性,通過對Tabu搜索方法進行改進來尋求最優(yōu)解。根據(jù)農(nóng)村配電網(wǎng)現(xiàn)有的自動化條件,采用 GPRS 遠程通信技術(shù)實現(xiàn)調(diào)度室上位機和線路中各智能無功補償裝置之間的數(shù)據(jù)交換,從而實現(xiàn)配電線路無功優(yōu)化控制。
第四篇:智能電網(wǎng)建設(shè)中亟待解決的問題_中文版
智能電網(wǎng)建設(shè)中亟待解決的問題
河南鄭州供電公司 彭浩,河南省電力勘測設(shè)計院 周翠霞,河南鄭州供電公司 陳重
作者單位:河南鄭州供電公司,河南省電力勘測設(shè)計院 地址:河南省鄭州市淮河路9號電力大廈調(diào)度中心 郵編:450000
摘要:本文通過對智能電網(wǎng)定義的說明和電網(wǎng)現(xiàn)狀的分析,指出在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中亟待解決的問題,并提出自己的見解和建議。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng)、電網(wǎng)現(xiàn)狀、通信薄弱、系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備繁多、升級較難
以筆者工作的地區(qū)電網(wǎng)為例,筆者將對電網(wǎng)現(xiàn)狀進行分析整理,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在“通信薄弱、系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備繁多、升級較難”的問題,這些都是在向智能電網(wǎng)建設(shè)中亟待解決的問題。下面我們將對電網(wǎng)存在的問題,提出自己的見解和解決措施。
1.通信薄弱:通信設(shè)備遠動數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)場存在偏差,運行可靠性較低。
實際工作中,通信設(shè)備傳輸?shù)倪h動數(shù)據(jù)與現(xiàn)場存在的偏差主要有以下多種情況:
①少部分設(shè)備調(diào)度監(jiān)控SCADA遠動數(shù)據(jù)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)存在偏差,偏差大時電流有幾十安。②少部分線路一端遠動數(shù)據(jù)采集正常,另一端遠動數(shù)據(jù)顯示不正?;蛑袛?。
③少部分變電站建設(shè)年代久遠,位置較偏,供電方式單一,所供用戶長期不變,通信建設(shè)方面滯后。
④電網(wǎng)中地方電廠或用戶,因經(jīng)濟效益不景氣,資金匱乏,通信設(shè)備老舊現(xiàn)象較為嚴重,更新困難,造成電廠側(cè)或用戶側(cè)遠動數(shù)據(jù)不準確或中斷。
⑤電網(wǎng)中多級調(diào)度設(shè)備并網(wǎng),受數(shù)據(jù)采集規(guī)約與端口限制,上級調(diào)度遠動數(shù)據(jù)正常,下級調(diào)度遠動數(shù)據(jù)顯示不正?;蛑袛?,因調(diào)度管轄范圍有限,溝通處理困難。
⑥受自然因素或人為因素的影響,遭遇暴風(fēng)雪、暴雨等,還有通信光纜可能被刮斷或盜竊,造成遠動數(shù)據(jù)中斷,更換光纜等處理時間較長。
⑦電網(wǎng)故障,一次設(shè)備跳閘,引起部分設(shè)備失壓,引起變電站遠動數(shù)據(jù)中斷。
⑧后臺信息顯示不一致。因生產(chǎn)廠家的不同,有的廠站信息命名不一樣,比如:有的命名“啟動”、“出口”,有的命名“動作”、“動作出口”等等,容易引起運行人員的概念混淆。而且,電網(wǎng)故障異常時,信息大量報出,不分主次,運行人員分析時間較長,且加上對有的報文不了解或不精通,容易出錯。
⑨廠站綜自改造工作量大,時間短,驗收倉促,遺留問題較多。
建議:
(1)加強樞紐傳輸站的管理,增強站點間的聯(lián)系,形成多通道的傳輸,而且可以實現(xiàn)自動切換,就像電網(wǎng)一樣,多回路多電源供電,增設(shè)備用電源自投(BZT),一旦發(fā)生電網(wǎng)故障,可以通過BZT轉(zhuǎn)移至其它線路供電。
(2)盡快建立技術(shù)行業(yè)標準,統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范,統(tǒng)一技術(shù)術(shù)語。
(3)能否像電信傳輸,設(shè)置基站,實現(xiàn)無線傳輸,減少干擾;還有逐步采用新高技術(shù),考慮衛(wèi)星定頻段傳輸?shù)取?/p>
(4)加大打擊違法力度,切實維護電網(wǎng)設(shè)備運行安全穩(wěn)定。
(5)合理安排廠站綜自改造工作,規(guī)范驗收流程,確保綜自改造和驗收的質(zhì)量及準確率。
2.系統(tǒng)復(fù)雜:電網(wǎng)建設(shè)不均衡,電源布點不合理,線路T接等現(xiàn)象較為嚴重。
隨著城市建設(shè)規(guī)模不斷擴大,土地使用日益緊張,線路架設(shè)的占地與變電站的選址越來越困難,這必將造成電網(wǎng)建設(shè)不能滿足城市發(fā)展的需求,造成部分城市市區(qū)電網(wǎng)建設(shè)不均衡,電網(wǎng)不點不合理,線路T接等現(xiàn)象較為嚴重(如圖
2、圖3)。
部分城市市區(qū)面積增大,新區(qū)建設(shè)雖然科學(xué)合理,電網(wǎng)的建設(shè)也滿足要求,但由于經(jīng)濟重心仍然在老城區(qū),城市居民生活工作的重心也仍然集中在老城區(qū),造成該區(qū)域用電需求越來越大,已不能滿足社會發(fā)展和居民生活工作的需要。
再者,雖然原來變電站的選址很合理科學(xué),考慮到以后設(shè)備增容擴建的需要,但由于城市建設(shè),附近已建設(shè)為商場、居民住宅、寫字樓等,更換設(shè)備進入的通道部分被占用,增大了設(shè)備增容擴建的難度。如圖3,由于D變電站擴建增容受附近環(huán)境所限,不能按照常規(guī)方式進行,在多方計算論證后,在電源線路載流量允許的條件下,進行非常規(guī)方式擴建增容,增加一臺同容量變電器,同時將主變受電側(cè)CT增容,以盡量滿足用電需要。
A 站
B站 C站
圖2 線路多T接示意圖
D站
A站 站A站 站
圖3 變電站增容被迫采取的措施
還有,隨著社會的進步,社區(qū)居民的公民意識逐漸增強,對自己生活區(qū)域附近建設(shè)變電器提出異議,甚至進行阻撓,造成變電站的新建難度增大。
隨著地球變暖和環(huán)境污染較為嚴重,電網(wǎng)的正常運行受自然因素的影響逐漸加強,如線路舞動、重污染地區(qū)的污閃、采礦區(qū)的設(shè)備塌陷等。
惡劣天氣樹線矛盾
建議:
(1)加快20千伏配網(wǎng)的建設(shè),通過提高電網(wǎng)等級的辦法,擴大供電半徑。減少電網(wǎng)接線的復(fù)雜性。
(2)城區(qū)的電網(wǎng)建設(shè),盡快實現(xiàn)架空線路入地電纜化,減少自然或人為因素的干擾。
(3)電網(wǎng)規(guī)劃中,在條件允許的情況下,加快變電站增容擴建的步伐,盡量不滯后于城市建設(shè)。
(4)農(nóng)網(wǎng)改造的過程中,盡可能與當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)或新城鎮(zhèn)建設(shè)結(jié)合,實現(xiàn)電源布置合理化、資源最優(yōu)化。
(5)加強法制教育和宣傳,提高大眾法制意識。
(6)建設(shè)集約空間式變電站,實現(xiàn)變電站建設(shè)的多樣化和空間化。
(7)加快加大新能源的研發(fā)使用,提高社會綠色能源的使用意識。
3.設(shè)備繁多:電網(wǎng)設(shè)備種類繁多、年代跨度長,存在升級難的問題。
現(xiàn)當(dāng)代電網(wǎng)建設(shè)中,由于涉及各種原因,出現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備種類繁多,如平高、特變電、許繼、南瑞、南自、四方、ABB、西門子等,不同電壓等級不同,不同變電站不同。
一次設(shè)備還涉及到年代跨度長,甚至有的連生產(chǎn)廠家都找不到,設(shè)備一旦出現(xiàn)異常故障,沒有配件,只能被迫長期停運。還有的像GIS全封閉式、PASS模等新設(shè)備的采用,由于檢修單位技術(shù)或設(shè)備有限,在故障后第一時間不能快速有效進行處理,需要廠家配合,也將造成設(shè)備較長時間停運,造成電網(wǎng)異常方式運行。
二次設(shè)備造成保護整定人員整定保護難度加大,雖然原理相同,由于現(xiàn)在保護微機化,插件式,說明規(guī)約不同。一旦二次出現(xiàn)問題,涉及到更換插件或版本升級時,該二次設(shè)備均不能正常工作,造成與之聯(lián)系的一次設(shè)備被迫停運,電網(wǎng)異常方式運行。
還有的變壓器增容結(jié)束,但與之有關(guān)的刀閘、CT等配套設(shè)備增容擴建不及時,造成增容后的變壓器運行受限。
GG-1開關(guān)柜
FN-12負荷開關(guān)
建議:
(1)加快設(shè)備更換速度,特別是已經(jīng)影響到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的老舊設(shè)備。
(2)同一變電站盡可能避免設(shè)備多元化,為以后設(shè)備維護檢修,提供方便。
(3)對于新設(shè)備的采用,加強相關(guān)人員的培訓(xùn)和學(xué)習(xí),提高設(shè)備運行的安全穩(wěn)定率。
4.升級較難:調(diào)度監(jiān)控SCADA等系統(tǒng)隨著使用年限的增加,服務(wù)器數(shù)據(jù)量增大,運行速度減慢,升級難度增加。
調(diào)度監(jiān)控SCADA等系統(tǒng)一般使用年限為十年左右。隨著電網(wǎng)建設(shè)不斷加大,及為滿足調(diào)度使用所需的內(nèi)容增加,使調(diào)度系統(tǒng)所存儲的電網(wǎng)數(shù)據(jù)和信息不斷增多,服務(wù)器數(shù)據(jù)量逐漸增大,運行速度逐漸減慢。同時隨著使用年限的增長,設(shè)備升級難度增加,必須更換新系統(tǒng)。
以筆者工作使用的調(diào)度監(jiān)控SCADA系統(tǒng)DF8003,它是2004年使用的,至今約有七年左右。當(dāng)時電網(wǎng)共有500千伏變電站1座、220千伏變電站12座,110千伏變電站36座、35千伏變電站4座共計53座,經(jīng)過近7年的電網(wǎng)建設(shè),電網(wǎng)規(guī)模擴大近一倍,500千伏變電站3座,220千伏變電站25座(不含用戶站3座)、110千伏變電站66座,35千伏變電站4座,共計98座(不含3座220千伏用戶站)。雖然變電站增加近一倍,但電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息采集存儲量所需容量會要求更大,這還不涉及部分用戶站和區(qū)內(nèi)電廠數(shù)據(jù)信息等。
還有調(diào)度電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在月交替和年交替時,會出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集慢的情況。系統(tǒng)往往會出現(xiàn)類似“死機”的狀況,長達5~10分鐘之久,隨后系統(tǒng)可能會恢復(fù)正常,或徹底死機。建議:
(1)能否實現(xiàn)像Windows操作系統(tǒng)一樣的調(diào)度平臺,通過后期自我需要程序的增添,或自動升級,實現(xiàn)調(diào)度平臺實用和升級的便利化。
(2)在保證信息數(shù)據(jù)的安全性,能否采用類似電腦數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)姆椒ǎ鼡Q插件(內(nèi)存、CPU、硬盤等),實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)姆奖憧旖荨?/p>
通過對電網(wǎng)現(xiàn)狀的分析,我們會發(fā)現(xiàn)在智能電網(wǎng)建設(shè)的道路上充滿挑戰(zhàn),存在這樣或那樣的不同問題,但是,因為我們每一位電力人心中都存在一個“智能電網(wǎng)”夢,只要我們努力,善于抓住主要矛盾,解決問題,就一定能實現(xiàn)我們的夢想!
第五篇:智能電網(wǎng)調(diào)研論文
四川省電力公司電業(yè)局
中干調(diào)研論文 題目:深化科學(xué)發(fā)展觀 推動 堅強智能電網(wǎng)建設(shè)
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時間:2011年10月30第1 頁日
深化科學(xué)發(fā)展觀,推動堅強智能電網(wǎng)建設(shè)
1.論文背景
改革開放以來,隨著中國經(jīng)濟長期平穩(wěn)較快發(fā)展,能源建設(shè)取得了巨大成就,到2010年,全國能源生產(chǎn)總量接近30億噸標煤,消費量超過32億噸標煤,中國是世界能源生產(chǎn)和消費大國。“十一五”期間,能源生產(chǎn)以年均約6.5%的增幅支撐了國內(nèi)生產(chǎn)總值年均11.2%的增長,單位GDP能耗降低了19.1%,展望未來,中國經(jīng)濟將繼續(xù)保持較快增長勢頭,能源消費還會不斷增長,能源保障存在巨大壓力,同時提高能源轉(zhuǎn)化和使用效率任重道遠。電網(wǎng)是現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分,智能電網(wǎng)代表未來電網(wǎng)的發(fā)展方向,越來越受到世界各國的關(guān)注,在可再生能源接入、智能配電、智能用電、微網(wǎng)系統(tǒng)和大容量儲能等領(lǐng)域新技術(shù)不斷涌現(xiàn),呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。中國政府高度重視智能電網(wǎng)發(fā)展,“十二五”規(guī)劃綱要明確提出:加快現(xiàn)代電網(wǎng)體系建設(shè),依托信息、控制和儲能等先進技術(shù),推進智能電網(wǎng)建設(shè)。
據(jù)悉,未來5年內(nèi),國家電網(wǎng)將全面加快堅強智能電網(wǎng)發(fā)展。計劃投資2500億美元,建設(shè)連接我國大型能源基地和主要用電負荷中心的“三縱三橫”結(jié)構(gòu)的特高壓骨干網(wǎng)架,新建電動汽車充換電站2950多座和充電樁54萬個,安裝智能電表2.3億只。到2015年基本實現(xiàn)9000萬千瓦風(fēng)電和800萬千瓦太陽能發(fā)電的接入和消納,保障80萬輛電動汽車的應(yīng)用,基本建成堅強智能電網(wǎng)。
為配合國家經(jīng)濟建設(shè),全面開展落實國家電網(wǎng)打造堅強智能電網(wǎng)的計劃,促進地區(qū)經(jīng)濟穩(wěn)定快速的發(fā)展,本文將結(jié)合所在基層單位實際,就供電局電網(wǎng)實際情況,展開“深化科學(xué)發(fā)展觀,推動堅強智能電網(wǎng)建設(shè)”的論述。
2.局智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀
供電局地處川、陜、甘三省結(jié)合部,作為電業(yè)局的下屬供電企業(yè),擔(dān)負著縣城區(qū)和所轄區(qū)57個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供電任務(wù),供電總面積達3204平方千米,覆蓋總?cè)丝?7萬人。供電覆蓋區(qū)域為亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候,四季分明;地勢西北高,東南低,以低山、丘陵地貌為主。東鄰蒼溪縣、元壩區(qū),西界綿陽市的梓潼縣、江油市,南連南充市的閬中市、南部縣,北接青川縣、利州區(qū)。
目前供電局所轄基層變電站16個,輸電線路電壓等級為110KV、35KV和10KV共三個,線路較長,且多翻越高山峽谷,道路崎嶇,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),日常線路巡視和維護檢修壓力比較大。由于地理交通的限制,所轄區(qū)內(nèi)工業(yè)欠發(fā)達,工業(yè)電力用戶不多,售電量難以有較大幅度增長,再加上供電局人員配備緊張,總體上智能電網(wǎng)整體建設(shè)面臨極大考驗。
3.以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng),推動地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)
電網(wǎng)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐,其安全穩(wěn)定的運行和發(fā)展直接推動著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展。供電局作為 地區(qū)建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ),其自身建設(shè)的強化,“堅強智能電網(wǎng)”的推進,將對地區(qū)的長遠發(fā)展有著重要意義。而科學(xué)發(fā)展觀是堅持以人為本,全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展觀,是國民經(jīng)濟發(fā)展的準則,是指導(dǎo)企業(yè)壯大發(fā)展的依據(jù)。因此,遵照國家智能化電網(wǎng)建設(shè)的整體規(guī)劃,供電局的智能電網(wǎng)建設(shè)科可依據(jù)科學(xué)發(fā)展觀,從以下幾方面實施開展:
首先,要從思想上認識到發(fā)展的重要性,要將發(fā)展放在地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)的首位。
局的智能電網(wǎng)的規(guī)劃要以縣的地區(qū)發(fā)展規(guī)劃相一致,要滿足城區(qū)及其57個鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展的需要,智能電網(wǎng)的構(gòu)建要留有余地,具有超前意識。一方面指我們在規(guī)劃智能電網(wǎng)建設(shè)的時候,要以發(fā)展的觀念總攬全局,要將發(fā)展觀落展的具體工作中,調(diào)整網(wǎng)架結(jié)構(gòu),適應(yīng)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè),建設(shè)堅強地區(qū)電網(wǎng)。另一方面指我們要以“服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)”為宗旨,不斷調(diào)整、優(yōu)化電網(wǎng),且電網(wǎng)的發(fā)展要注意與臨近的利州區(qū)、青川縣、蒼溪縣和綿陽市縣電網(wǎng)規(guī)劃相銜接;要注意智能電網(wǎng)與城鎮(zhèn)規(guī)劃、交通規(guī)劃有機銜接,線路路徑要盡可能沿路、沿河,充分利用河流、道路兩側(cè)的隔離帶空間,要盡可能少占用土地。發(fā)展電網(wǎng),要充分利用現(xiàn)有資源,按照“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的思路,加大技術(shù)改造力度,在不增加甚至減少占用土地的情況下,提高電網(wǎng)輸送能力。即發(fā)展電網(wǎng)要運用發(fā)展意識,要有超前意識,要服務(wù)于經(jīng)濟社會發(fā)展。
其次,要將以人為本作為地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)的重要依據(jù),智能電網(wǎng)建設(shè)要更好地服務(wù)人民大眾,電網(wǎng)運行要實現(xiàn)人性化。
隨著地震后,地區(qū)經(jīng)濟的快速恢復(fù)和發(fā)展,對用電的需求會逐漸增加,電網(wǎng)建設(shè)將進入一個新的高潮,要堅持以人為本,全力推進智能電網(wǎng)建設(shè),需要做到以下幾方面:
(1)、運用現(xiàn)代新科技設(shè)備,要推廣變電站遠程集控,實現(xiàn)無人值守,緩解人員緊張壓力。
(2)、要加強企業(yè)員工的教育和培訓(xùn),開展“以老帶新、以師帶徒、互幫互學(xué)、共同提高”的培養(yǎng)模式,不斷提高企業(yè)員工素質(zhì)。
(3)、要加快發(fā)展電網(wǎng)調(diào)控一體化,提高電網(wǎng)供電可靠性和故障應(yīng)急處置速度,減少電網(wǎng)故障審報批復(fù)環(huán)節(jié),縮短電網(wǎng)事故和故障的搶修時間。
(4)、完善電網(wǎng)內(nèi)外部的安全操作監(jiān)督,建立完整的應(yīng)急調(diào)控預(yù)案。
(5)、建設(shè)堅強的配網(wǎng)和調(diào)度,以應(yīng)對智能化電網(wǎng)發(fā)展的需要。
(6)、加快農(nóng)村電網(wǎng)改造和中心鎮(zhèn)電網(wǎng)建設(shè),提高配網(wǎng)自動化環(huán)網(wǎng)化程度;普及用戶負荷監(jiān)察控制系統(tǒng)、居民智能化電表和集抄系統(tǒng)的應(yīng)用,以滿足智能化電網(wǎng)建設(shè)對信息化的需求。
(7)、加大調(diào)控綜合型人才的培養(yǎng)力度,不斷人才素質(zhì),以應(yīng)對電網(wǎng)智能化發(fā)展的需要。
再次,要以“全面協(xié)調(diào)可持續(xù)”作為推進堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的基本要求,智能電網(wǎng)建設(shè)要綜合考慮各社會經(jīng)濟因素,協(xié)調(diào)各方平衡。
堅強的智能電網(wǎng)具有“各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,信息化、數(shù)字化、自動化、互動化高度統(tǒng)一”的特征,它是一個堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。建設(shè)智能電網(wǎng),必須全面協(xié)調(diào)各項關(guān)系,走可持續(xù)發(fā)展之路。
(1)、要全面協(xié)調(diào)經(jīng)濟社會發(fā)展對電力的需求。通過建設(shè)“堅強智能電網(wǎng)”,提高電網(wǎng)大范圍優(yōu)化配置資源能力,實現(xiàn)電力遠距離、大規(guī)模輸送,滿足經(jīng)濟快速發(fā)展對電力的需求。
(2)、要全面協(xié)調(diào)智能電網(wǎng)建設(shè)對資源環(huán)境問題帶來的挑戰(zhàn)。通過建設(shè)堅強智能電網(wǎng),實現(xiàn)可再生能源集約化開發(fā)、大規(guī)模、遠距離輸送和高效利用,改善能源結(jié)構(gòu),促進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設(shè)。
(3)、要全面協(xié)調(diào)發(fā)用電多樣化的發(fā)展要求。通過建設(shè)堅強智能電網(wǎng),實現(xiàn)各類集中/分布式電源、儲能裝置及用電設(shè)施并網(wǎng)接入標準化和電網(wǎng)運行控制智能化,提高電力系統(tǒng)資產(chǎn)的運營效益和全社會的能源效率,促進經(jīng)濟社會的可持
續(xù)發(fā)展。
(4)、要全面協(xié)調(diào)多元化用電服務(wù)需求。通過建設(shè)堅強智能電網(wǎng),提高電能質(zhì)量和供電可靠性,創(chuàng)新商業(yè)服務(wù)模式,提升電網(wǎng)與用戶雙向互動能力和用電增值服務(wù)水平。
最后,要以“統(tǒng)籌兼顧”作為堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的重要保證,智能電網(wǎng)建設(shè)要統(tǒng)籌城鄉(xiāng),協(xié)調(diào)地區(qū)工業(yè)與居民用電,優(yōu)化資源配置。
(1)、堅強智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)當(dāng)注重整體,不可厚此薄彼。智能電網(wǎng)是一個包含發(fā)、輸、配、售等多個環(huán)節(jié)的整體系統(tǒng),其“智能”應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在電網(wǎng)的每一個環(huán)節(jié)上。發(fā)、輸、配、售每個環(huán)節(jié)都很重要,如若出現(xiàn)了厚此薄彼而使得某一部分有所偏廢,那便會形成一種瓶頸,其后果則可能是“智能電網(wǎng)”的“智能”無法完全顯現(xiàn)。
(2)、堅強智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)與電力市場化改革相配合。智能電網(wǎng)的一個重要任務(wù)應(yīng)當(dāng)是建立一個智能平臺,在這一智能平臺上,電廠可以發(fā)布自己的能量價格和質(zhì)量信息,用戶發(fā)布自己的用電需求。如同互聯(lián)網(wǎng)的交流功能,提供用戶、電網(wǎng)設(shè)備、發(fā)電設(shè)備間的交互,實現(xiàn)能量生產(chǎn)、銷售和消費順暢進行。電網(wǎng)企業(yè)將用戶對能量的要求與發(fā)電廠發(fā)布的能量信息進行撮合、經(jīng)營和維護。尤其重要的是,在這樣的平臺上,相關(guān)部門可以收集能量信息,對電力市場進行調(diào)控、指導(dǎo)和幫助。通過智能化網(wǎng)絡(luò)、智能計量、用電設(shè)備間的交互,科學(xué)調(diào)度,實現(xiàn)能源的高效利用。
4.結(jié)束語
綜上所述,建設(shè)堅強智能電網(wǎng)是一項關(guān)乎國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重大工程。以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)籌,建設(shè)堅強智能電網(wǎng),能有效提高企業(yè)安全供電水平的,保證供電可靠性。
針對 供電局所轄區(qū)的實際情況,其智能電網(wǎng)的建設(shè),必須始終堅持科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)!