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智能电网的发展现状及前景

浅谈智能电网的发展现状及前景[摘要]:近年来,随着科技的进步,电网的负荷快速增长,区域电网的互联逐步形成。

加之全球环境恶化、传统能源紧缺和新能源并网困难等一系列问题的出现,现有电网的安全稳定运行受到很大影响,“智能电网”这一概念被人们提出。

本文介绍了坚强智能电网的内涵与特点,并立足于智能电网的发展现状简要分析了智能电网的发展前景。

[关键字]:电力系统智能电网发展现状前景
中图分类号:tm7 文献标识码:tm 文章编号:1009-914x(2012)26- 0336 -01
2003年6月,美国“未来能源联盟智能电网工作组”提出了“智能电网”这一概念。

当时提出的智能电网的定义为:集成了传统的现代电力工程技术、高级传感和监视技术、信息与通信技术的输配电系统,具有更加完善的性能并能够为用户提高一系列增值服务。

随后美国总统奥巴马提出“能源新政”,智能电网再次成为关注的焦点,并被誉为21世纪电力能源的重大科技创新和发展趋势。

1 智能电网概述
1.1 内涵
截止目前为止,智能内网还没有一个很权威很统一的定义。

从各国研究来看,其主要意思是要以现有物理电网为基础,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现充分满足用户对电力的需求、优化
资源配置、提高电力供应的安全性、可靠性和经济性、减小对环境的影响、建立易接入的电网等目标。

2009年5月21日国家电网公司发布了建设“坚强智能电网”的发展规划。

坚强智能电网就是以坚强的电网网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,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,实现互动化、信息化和自动化高度融合的现代电网。

1.2 特点
尽管各国根据自身的国情对智能电网建设有着不同的重点和目标,但是智能电网建设的驱动都是基于市场安全电能质量和环境因素,其特征可归结为:
(1)自愈
自愈指的是通过对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,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。

当电网受到无论来自外部还是内部的损害时,无需或仅需少量人为干预,就能快速隔离故障使其恢复正常运行,防止事故扩散,尽可能小地对系统正常运行产生影响。

(2)互动
未来的智能电网将改变目前大部分用户只处于电力支配的地位,实现用户参与的功能。

通过提供一个用户接口来推动和支持用户的行动,建立能源用户和电网之间的广泛联系,这将有助于发挥电力系统的积极作用,使需求侧管理的功能更加完善,而用户也将
得到更经济、更高质量的可靠电力服务。

(3)坚强
通过集成通信、传感与测量、高级电力设施、高级控制方法和决策支持来保证电网尽可能少的受到物理攻击和信息攻击的威胁。

(4)优质
数字设备的重要性已经在当今许多工业中体现出来,严重的电能质量问题会影响数字环境从而影响商业或工业公司的产品率,因此智能电网将能够根据不同的电力价格提供不同等级的电能。

(5)兼容
智能电网将支持可再生能源的正确合理的接入,适应分布式发电和微电网的并网运行,同时应容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电源甚至是储能装置,从而满足用户多样化的电力需求。

(6)协调
基于批发和零售模式建立完全开放的自由市场,实现完全商业化可以提高电力统的规划运行和可靠性管理水平,并使电力公司和用户实现新的服务模式来进一步满足电网参与者的需求。

(7)优化资产和高效
资产优化和高效运行包括广泛安装传感器以提供设备状态的实时监测,使用公共信息模型cim、变电站自动化sa、传感器以及广泛布置的通信促进实时维护等。

这些先进的信息和监控技术有助于优化设备和资源的使用效益,提高单个资产的利用效率,从整体上实现网络运行和扩容的优化,降低其运行维护成本和投资。

2 智能电网的发展现状
早在本世纪初,美国电力科学研究院(epri)就提出intelligrid (智能电网)技术并进行相关研究,2005年“smart grids(智能电网)欧洲技术论坛”成立。

中国智能电网相关的研究工作较之西方发达国家开展的稍迟。

我国华东电网公司于2007年在国内率先开展了智能电网的可行性研究。

2009年6月,电网公司科技部组织智能配电和数字化变电站技术研讨会,明确当前现状和问题,开展后续发展方向研讨。

随后国网公司总部成立“智能电网部”。

6月27日,由余贻鑫院士发起,在天津大学举办了“第1届智能电网研究学术论坛”,从智能电网的基本理念、技术组成、设备需求等多角度对中国智能电网的建设和发展进行了探讨。

至2011年7月,华北地区的智能电力发展的最大变革在于,使现有以电源—电网—消费者的单向的电力体系转变为多方向的电力体系,逐渐使消费者参与电力市场,增强电力公用事业企业对于不断变化的消费预期的配合度,并能够提供更大的供电选择性,同时节约成本。

2012年5月13日,哈密南—郑州±800千伏特高压直流输电工程、新疆—西北主网联网750千伏第二通道工程正式开工。

作为智能电网重要组成部分的特高压直流输电工程的在疆发展推动了智能电网在大西北的进一步发展。

3 智能电网的前景
当前,世界能源格局发生重大变化,新一轮能源革命的序幕已经拉开。

作为能源供应的重要环节,电网对于清洁能源的发展至关重要,其发展模式也因此面临巨大的挑战和重大的抉择。

2011年3月5日,政府工作报告明确指出,加紧智能电网建设。

2012年3月27日,科技部下发《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》,“十二五”期间,将建成20-30项智能电网技术专项示范工程和3-5项智能电网综合示范工程,建设5-10个智能电网示范城市、50个智能电网示范园区。

政策的支持使得智能电网蓬勃发展,社会经济的需求与电网技术的发展则使智能电网成为必然趋势。

为实现清洁能源的开发、输送和消纳,抵御日益频繁的自然灾害和各种来自外界的干扰,降低运营成本,促进节能减排等目标,电网须提高灵活性、兼容性、自愈能力等,这些正符合我国坚强智能电网的特点。

同时,通信、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。

电力电子技术、网络通信技术、储能技术等的大力发展助力智能电网的全面展开。

4 结语
发展智能电网已经是我国电力工业发展的重要部分,可以预见,未来的智能电网将趋向于巨型电网与微电网的有机融合,并在共同的信息模式的基础上建立数据的整合体系和数据的收集体系,同时
实现全面优化的能源利用决策支持系统。

智能电网的建设可谓是机遇与挑战并存,我们要吸收外国的经验教训,提高我国现有的技术,从而建设出具有中国特色的坚强智能电网。

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