摘要:本文簡(jiǎn)要介紹了智能電網(wǎng)的內(nèi)涵、主要特征、與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別,國(guó)內(nèi)、外的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展建設(shè)智能電網(wǎng)的重大意義。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng) 分布式能源 節(jié)能減排
中圖分類號(hào): TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2011)02(a)-0000-00
引言
近年來(lái),隨著全球市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)信息化、數(shù)字化的不斷發(fā)展,伴隨著全球氣候變暖和社會(huì)環(huán)境的不斷惡化,節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為 國(guó)際上關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題,電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動(dòng)智能化也成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能電網(wǎng)是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)和計(jì)算機(jī)電子技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,智能電網(wǎng)的提出符合快速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力的迫切需求,將實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)改造,最終達(dá)到電力系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保這一根本目標(biāo)。
1 智能電網(wǎng)的概述
智能電網(wǎng)并沒(méi)有一個(gè)確定的概念,各個(gè)領(lǐng)域的專家從不同角度闡述了智能電網(wǎng)的內(nèi)涵,并且隨著研究和實(shí)踐的深入將對(duì)其不斷細(xì)化。根據(jù)IBM中國(guó)公司高級(jí)電力專家Martin Hauske的解釋,智能電網(wǎng)有3個(gè)層面的含義:首先是利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;然后把獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合;最后通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、挖掘,達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理。具體是指利用先進(jìn)的技術(shù)提高電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)換效率、電能利用率、供電質(zhì)量和可靠性等方面的性能。智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)是分布式數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算和控制技術(shù),以及多個(gè)供電單元之間數(shù)據(jù)和控制命令的有效傳輸技術(shù)。
總之,智能電網(wǎng)就是通過(guò)傳感器把各種設(shè)各、資產(chǎn)連接到一起,形成一個(gè)客戶服務(wù)總線,從而對(duì)信息進(jìn)行整合分析,以此來(lái)降低成本,提高效率,提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性,使運(yùn)行和管理達(dá)到最優(yōu)化。
2 智能電網(wǎng)的主要特征
一般來(lái)說(shuō),智能電網(wǎng)有以下主要特征:
2.1 自愈
對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的在線自我評(píng)估,并采取預(yù)防性控制手段及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷并消除故障隱患;當(dāng)發(fā)生故障時(shí),在沒(méi)有或有少量人工干預(yù)下,能快速隔離故障,自我恢復(fù),避免造成大面積停電事故。
2.2 互動(dòng)
電力系統(tǒng)運(yùn)行與批發(fā)、零售電力市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接,支持電力市場(chǎng)交易的有效開(kāi)展,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,同時(shí)通過(guò)市場(chǎng)交易更好地激勵(lì)電力市場(chǎng)主體參與電網(wǎng)安全管理,從而提升電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。實(shí)現(xiàn)與客戶的智能互動(dòng),
以最佳的電能質(zhì)量和供電可靠性滿足客戶需求。
2.3 堅(jiān)強(qiáng)
未來(lái)的智能電網(wǎng)安全是首要問(wèn)題,整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)確保一定的集成和平衡,必須具有組織、探測(cè)、響應(yīng)、和自動(dòng)恢復(fù)人為破壞的能力。智能電網(wǎng)要能夠抵御物理和信息兩類攻擊,必須做到:通過(guò)掩藏、分散、消除或者減少單點(diǎn)故障來(lái)減小攻擊的威脅;通過(guò)保護(hù)關(guān)鍵資產(chǎn)免受物理和信息攻擊,以減小電網(wǎng)的弱點(diǎn);通過(guò)恢復(fù)核心電力組件來(lái)盡量減小攻擊造成的影響。
2.4 兼容各種發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)
智能電網(wǎng)能夠兼容大的、集中的大電廠,還能兼容不斷增加的分布式能源。分布式能源將是多樣的、廣泛分布的,包括可再生能源、分布式電源和儲(chǔ)能。既能適應(yīng)大電源的集中接入,也支持分布式發(fā)電方式友好接入以及可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用,滿足電力與自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展的要求。
2.5 優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)
智能電網(wǎng)能夠減小由于輸配電元件以及閃電、開(kāi)關(guān)浪涌、線路故障、諧波源等問(wèn)題引起的電能質(zhì)量擾動(dòng),它將應(yīng)用高級(jí)的控制方法檢測(cè)重要組件,實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量問(wèn)題的快速診斷和周密解決方案。在數(shù)字化、高科技占主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)模式下,智能電網(wǎng)將多種高級(jí)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備適用于每一個(gè)層次的電力生產(chǎn)和輸送環(huán)節(jié)上,為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能和不同電壓等級(jí)、不同時(shí)段的實(shí)時(shí)電價(jià)。
2.6 優(yōu)化資產(chǎn)和高效經(jīng)濟(jì)
優(yōu)化資源配置,提高設(shè)備傳輸容量和利用率,資產(chǎn)優(yōu)化包括配電、運(yùn)行、區(qū)域輸電組織RTC和數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)蛹耙?guī)劃層等方面;在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度,平衡電力供應(yīng)缺口;支持電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求,實(shí)行動(dòng)態(tài)的浮動(dòng)電價(jià)制度,實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。通過(guò)流程的不斷優(yōu)化,、信息整合,實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動(dòng)化與電力市場(chǎng)管理業(yè)務(wù)的集成,形成全面的輔助決策支持體系,支撐企業(yè)管理的規(guī)范化,不斷提升電力企業(yè)的管理效益。
2.7 活躍市場(chǎng)
未來(lái)的電力計(jì)劃和使用將基于批發(fā)和零售模式,建立完全開(kāi)放的自由市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)完全的商業(yè)化運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)約束的選擇將驅(qū)使電網(wǎng)更加可靠,并使電力公司與用戶之間用新的服務(wù)模式來(lái)進(jìn)一步滿足電力市場(chǎng)參與者的需求。
2.8 信息集成
實(shí)現(xiàn)包括監(jiān)視、控制、維護(hù)、能量管理、配電管理、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、企業(yè)資源規(guī)劃等和其他各類信息系統(tǒng)之間的綜合集成,并實(shí)現(xiàn)在此基礎(chǔ)上的業(yè)務(wù)集成。
3 智能電網(wǎng)的優(yōu)越性
傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統(tǒng),電源的接入與退出、電能量的傳輸?shù)榷既狈椥?,致使電網(wǎng)沒(méi)有動(dòng)態(tài)柔性及可組性;垂直的多級(jí)控制機(jī)制反應(yīng)遲緩,無(wú)法構(gòu)建實(shí)時(shí)、可配置、可重組的系統(tǒng);系統(tǒng)自愈、自恢復(fù)能力完全依賴于實(shí)體冗余;對(duì)客戶的服務(wù)簡(jiǎn)單、信息單向;系統(tǒng)內(nèi)部存在多個(gè)信息孤島,缺乏信息共享。雖然局部的自動(dòng)化程度在不斷提高,但由于信息的不完善和共享能力