第一篇:智能電網(wǎng)技術論文
1.智能電網(wǎng)的主要技術體系
智能電網(wǎng)相對于傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術有著更高的信息化、自動化和互動化水平,智能電網(wǎng)的獨特優(yōu)勢和智能化的功能需要一系列的技術體系進行支撐。本部分從智能電網(wǎng)的發(fā)電環(huán)節(jié)的關鍵技術、輸電環(huán)節(jié)的關鍵技術、變電環(huán)節(jié)的關鍵技術、配電環(huán)節(jié)的關鍵技術以及用電環(huán)節(jié)的關鍵技術五個方面對智能電網(wǎng)的主要技術體系進行闡述。
1.1發(fā)電環(huán)節(jié)的關鍵技術
發(fā)電環(huán)境的關鍵技術主要是指新能源技術,包括新能源安全可靠運行的保障技術和電網(wǎng)大規(guī)模的存儲技術兩大部分。新能源安全可靠運行的保障技術是智能電網(wǎng)中可再生清潔能源電源安全可靠運行必須解決的重大關鍵技術問題,首先針對大型的集中的可再生清潔新能源而言,主要研究其出力的隨機不確定性和突變等問題對智能電網(wǎng)的影響,并在此基礎上形成科學合理的智能電網(wǎng)構架和電網(wǎng)運行策略等方案;對于分布式的可再生清潔能源而言,主要研究其并網(wǎng)過程中的問題,通過對電網(wǎng)接受分布式可再生清潔能源的能力、分布式可再生清潔能源的供電可靠性等關鍵技術進行研究,以此來制定配電網(wǎng)可靠性評估體系以及相關的故障檢修和運行維護等方案。智能電網(wǎng)的大規(guī)模儲能新技術的應用主要包括:電網(wǎng)的抽水蓄能技術、鋰離子電池儲能和超導儲能等。
1.2輸電環(huán)節(jié)的關鍵技術
輸電環(huán)節(jié)的關鍵技術主要是針對智能電網(wǎng)輸電線路運行狀態(tài)的監(jiān)測技術,該環(huán)節(jié)的關鍵技術只要是依靠最近的信息集成技術,其中也存在著一定的技術難點需要解決。例如,輸電線路由于部分路段所處的自然環(huán)境比較惡劣,這會造成無限通信過程中存在一定的盲點,使得傳輸線路上的監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸存在障礙;智能電網(wǎng)傳輸線路的監(jiān)測設備通信規(guī)則不同意,給累輸電線路的監(jiān)測設備沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范,這也會造成能電網(wǎng)輸電線路運行狀態(tài)的監(jiān)測存在一定的困難。
1.3變電環(huán)節(jié)的關鍵技術
智能變電站是構建智能電網(wǎng)的最重要的基礎和前提保障。智能變電站相對于傳統(tǒng)的變電站而言,有著可靠先進和低碳環(huán)保的智能變電設備,同時其信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化和標準化程度高,可以實現(xiàn)電網(wǎng)的自動控制和實時智能決策等高級功能。因此,變電環(huán)節(jié)的關鍵技術主要包括系統(tǒng)分層和智能化的變電組件兩個方面。首先,由于智能變電站可以分成相對獨立的過程層、間隔層以及站控層三個部分,這三個相對獨立的子系統(tǒng)之間應該實現(xiàn)實時的網(wǎng)絡共享,實現(xiàn)智能變電站各智能設備之間的暢通無阻的互聯(lián)互通;變電站中智能變電組件是實現(xiàn)其智能變電功能的基本保障,主要包括測量、控制、狀態(tài)監(jiān)測以及相關的計量保護等功能,這些組建要具有數(shù)字化的測量、網(wǎng)絡化的監(jiān)控、可視化的運行狀態(tài)以及信息的互動化等特征。
1.4配電環(huán)節(jié)的關鍵技術
配電環(huán)節(jié)的關鍵技術主要包括配電自動化和智能化、配電網(wǎng)的保護控制以及分布式新能源接入等方面,其中配電的自動化和智能化是該環(huán)節(jié)中的關鍵技術。在配電過程中,依靠最新的通信技術和網(wǎng)絡技術,采用智能的控制方式,對配電管理系統(tǒng)進行技術升級,實現(xiàn)配電網(wǎng)的各狀態(tài)下的保護監(jiān)測、用電管理和配電管理的自動化。需要注意的是,配電網(wǎng)的保護和控制對智能電網(wǎng)中的配電網(wǎng)有較強的環(huán)境適應能力,可以在不同介質和接口之間進行信息傳輸,同時還要求實時監(jiān)控配電網(wǎng)的各類運行數(shù)據(jù)。配電網(wǎng)的保護和控制技術要求配網(wǎng)
1.5用電環(huán)節(jié)的關鍵技術
用電環(huán)節(jié)的關鍵技術可以保障用戶可以使用智能電網(wǎng)的各項功能,其中主要包括用戶的用電信息采集和智能用電服務系統(tǒng)。用戶的信息采集要求可以實時地全面地采集用戶的用電信息,同時實現(xiàn)對所采集到的信息進行各種分析和管理;智能用電服務系統(tǒng)可以實現(xiàn)用電客戶和智能電網(wǎng)之間實時地交互,可以提高智能電網(wǎng)的綜合服務質量。
2.結束語
現(xiàn)代化的信息技術、通信技術以及智能控制技術構建智能電網(wǎng)已經(jīng)成為一個共識,前文所分析的智能電網(wǎng)技術主要也是針對上述各類技術在構建智能電網(wǎng)的實際應用中所需要處理的關鍵技術。
第二篇:智能電網(wǎng)論文
關于智能電網(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(shù)字化信息網(wǎng)絡連接起來,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)絡系統(tǒng)并沒有跟上時代發(fā)展的潮流,電能供應不夠穩(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,用戶對于電能質量的要求愈來愈高。人們希望獲得更可靠、更優(yōu)質的電能,在目前電網(wǎng)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(fā)生的次數(shù)在電力系統(tǒng)中每年都不一樣。電能質量對于工業(yè)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(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,并且開始進行相關研究。歐洲2005年成立“智能電網(wǎng)(Smart Grids)歐洲技術論壇”,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、風能、地熱能的統(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“堅強智能電網(wǎng)”,以應對資源環(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,引領引導并支持能源及相關產(chǎn)業(yè)技術和裝備升級,構筑起穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、安全的能源供應體系,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,并采取預防性的控制手段,對可能出現(xiàn)的問題迅速做出預測、檢測和相應,故障發(fā)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(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,能夠實現(xiàn)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(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。當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)的每一個元素都應該有安全需求的考慮,在整個系統(tǒng)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(wǎng)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(wǎng)的優(yōu)質性
智能電網(wǎng)中運用的先進技術將同時減少電力輸送系統(tǒng)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(yōu)質的電能送到用戶。
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)來滿足當前用戶的需求。2001年,美國電力科學研究院創(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,提出支撐未來電力系統(tǒng)的信息需求系統(tǒng)使用戰(zhàn)術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實驗室(NETL)合作,發(fā)起了“現(xiàn)代電網(wǎng)”倡議,任務是進一步細化電網(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(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的研究與建設工作提出了歐洲要建設智能電網(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)技術是保證電能質量的關鍵技術和發(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)負責啟動了歐盟11個國家25個合作伙伴聯(lián)合承擔的ADRESS項目。該項目總預算為1600萬歐元,目的是開發(fā)互動式配電能源網(wǎng)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?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?shù)卣鲑Y25%,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(jié)能設備、CO2減排等內容。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)應滿足以下需求:①;靈活性,在適應未來電網(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,通過技術創(chuàng)新、能源有效管理、有序市場競爭及相關政策提高電網(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)的技術先進性,選出了7領域26項重要技術項目作為發(fā)展重點。如輸電領域的輸電系統(tǒng)廣域監(jiān)視控制系統(tǒng)(WASA)、配電領域的配電自動化、儲能領域的系統(tǒng)用蓄電池的最優(yōu)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(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(wǎng)
我國關于智能電網(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)和研究機構對智能電網(wǎng)的研究,并結合華東電網(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,制定技術和管理標準,開展關鍵技術研發(fā)、設備研制及各環(huán)節(jié)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(wǎng),初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務體系,關鍵技術和裝備實現(xiàn)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(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng),技術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,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),在全國范圍內實現(xiàn)資源優(yōu)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(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)調發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎,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,它可以解決很多當前電網(wǎng)所不能解決的問題。它的自愈性理論上可以使當前電網(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前風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,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)境的影響為主要驅動力的一系列新技術所組成的產(chǎn)業(yè)群將隨智能電網(wǎng)的建設而獲得更大的發(fā)展。并且,最具前景的產(chǎn)業(yè)是電動汽車及儲能技術,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,先進的設備和廣泛的通信系統(tǒng)等基礎設施及其技術支持系統(tǒng)為市場參與者提供了充分的信息和數(shù)據(jù)??傊?,在未來一段時期內,智能電網(wǎng)必將成為世界電網(wǎng)發(fā)展一個重要方向。
結論
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:
[1] 《智能電網(wǎng)導論》——許曉慧 [2] 《中國電力與能源》——劉振亞 [3] 《復雜大電網(wǎng)安全性分析?——智能電網(wǎng)的概念與實現(xiàn)》——丁道齊
[4] 《智能電網(wǎng) ——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(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:用電營銷中智能電網(wǎng)技術論文
一、智能電網(wǎng)技術
對消費者的具體用電情況進行收集、測量、分析以及儲存,能夠有效實現(xiàn)信息采集、實時通信、數(shù)據(jù)綜合分析、需求響應以及雙向計量。高級量測體系技術是智能營銷基礎技術、能源分布式接入以及用戶雙向互動的基礎保障和重要技術支持。量測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡以及智能電表是目前我國智能電網(wǎng)高級量測體系技術的主要組成部分。
二、智能電網(wǎng)技術在用電營銷中的應用
(一)智能化抄表
隨著我國智能電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,智能化抄表不斷應用于我國電力營銷中,有效提高了我國用電營銷效率。遠程抄表和抄表設備智能化是目前我國電力營銷中智能化抄表的主要體現(xiàn)。遠程抄表即是利用智能電表上的后臺控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊,采用低壓配電線、通信網(wǎng)絡、現(xiàn)場總線以及串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄓ嵓夹g,遠程自動抄錄、統(tǒng)計用戶智能電表用電表數(shù)據(jù),同時進行自動計費。對于一些未能實施遠程抄表的地區(qū),抄表人員可以攜帶準確可靠、便于操作的智能化抄表設備進行實地抄表,及時掌握用戶的用電信息。
(二)智能化自動配電系統(tǒng)
智能化自動配電系統(tǒng)即是綜合運用微機控制技術、電力網(wǎng)絡技術以及通訊網(wǎng)絡技術,構建用電營銷智能化系統(tǒng),提升用電營銷效率。目前,我國用電營銷中的智能化自動配電系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高以及監(jiān)控實時性強的優(yōu)勢,同時為遠程抄表提供了信息交流基礎。目前,我國智能化自動配電系統(tǒng)在功能方面不斷完善,已能夠兼容GPRS通訊網(wǎng)絡,同時也有效實現(xiàn)了用電營業(yè)管理信息系統(tǒng)與自動抄表系統(tǒng)之間資源共享,有效提升了我國用電營銷管理水平。
(三)營配信息通信一體化平臺
營配信息通信一體化平臺即是在拓撲關系、基礎資源、客戶資料模型以及電網(wǎng)設施的基礎上,采用先進現(xiàn)代化信息傳輸技術,構建用戶停屈媛媛國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究院陜西西安710000電管理、供電穩(wěn)定性管理、報裝業(yè)擴輔助以及線損管理和電網(wǎng)CIS一體化的信息服務平臺。主、輔、補充相結合的信道組合是目前我國營配信息通信一體化平臺的主要傳輸通道,該傳輸線路以光纖為主要通道,寬帶無線網(wǎng)絡為輔助通道,并在傳輸過程中采用公共信息網(wǎng)絡進行有效補充。目前,我國營配信息通信一體化平臺了公共有效確保用戶用電信息傳輸?shù)恼_性、完整性以及及時性,同時也便于電力企業(yè)對電力營銷的實時監(jiān)控和維護,推動了我國電力營銷的不斷發(fā)展。
(四)智能交互儀表
智能交互儀表即是利用網(wǎng)絡將采集到的有價值的客戶用電信息自行向電力相關部門傳遞的設備。智能交互儀表為雙向交流溝通渠道,電力相關部門能夠實時、準確地跟蹤和監(jiān)控電力傳輸和營銷,對于電力運輸及儲存過程中出現(xiàn)的耗損情況和環(huán)節(jié)能夠及時發(fā)現(xiàn),同時采取相關解決措施,有效避免電網(wǎng)出現(xiàn)盜電現(xiàn)象。
三、結束語
通信及信息技術、能源分布式接入技術以及高級量測體系技術等及是目前我國主要智能電網(wǎng)技術。隨著我國智能電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,智能化抄表、智能化自動配電系統(tǒng)、營配信息通信一體化平臺以及智能交互儀表等智能電網(wǎng)技術廣泛應用于我國電營銷中,提升電網(wǎng)營銷效率,提升了我國電力營銷智能化管理水平,推動我國電力營銷的不斷發(fā)展。
第四篇:智能電網(wǎng)論文總結
智能電網(wǎng)論文總結
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)調發(fā)展的堅強網(wǎng)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(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環(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和自動化技術,需要以先進的信息通信技術(information communication technologies,ICT)作為支撐。
互操作性是指保證 2 個或更多網(wǎng)絡、系統(tǒng)、設備、應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)調運行的能力。三.各模塊研究總結
1.中外智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
總結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)的內部環(huán)境和現(xiàn)有基礎,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)的技術選擇、研發(fā)方向和示范重點及技術發(fā)展路線提供了基礎;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)智能調度模式及關鍵技術
分布式電源、微電網(wǎng)、儲能裝置、電動汽車充放電設施接入配電網(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,在分析配電網(wǎng)及其調度控制特點的基礎上給出了配電網(wǎng)智能調度目標和調度象。為實現(xiàn)配電網(wǎng)的高效運行,提出基于配電網(wǎng)絡、電源和負荷互動的多維多階段遞進式配電網(wǎng)智能調度模式,給出了配電網(wǎng)智能調度系統(tǒng)的功能結構。提出為實現(xiàn)配電網(wǎng)智能調度系統(tǒng)必須解決的關鍵技術,探索了配電網(wǎng)調度的發(fā)展趨勢,給出了相關研究方向。3.新一代智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)架構研
隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展,云計算的應用領域持續(xù)拓展,為IT企業(yè)的轉型升級提供了契機?;谠朴嬎愕睦砟?,結合我國未來電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)的需求,提出了集散式和集中式調度技術支持系統(tǒng)架構,并對兩者進行了比較,指出集散式架構可以作為我國調度信息化系統(tǒng)的近期發(fā)展目標。針對集散式系統(tǒng)架構,提出了1+N兩級的硬件部署架構構想;最后分析了集散式架構應用到電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的技術問題。
4.智能變電站微電網(wǎng)設計與控制 在簡述微電網(wǎng)、微電網(wǎng)結構、微電網(wǎng)控制原理的基礎上,針對智能變電站的設備與負荷特點,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,設計智能變電站微網(wǎng)模型,經(jīng)過分析可知這種設計利用現(xiàn)成智能設備減少了微電網(wǎng)的建設成本,既充分利用了內部環(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變和調整。鑒于此,文章從智能電網(wǎng)建設給繼電保護帶來的機遇入手,對繼電保護重點研究的內容進行了分析,最后展開了智能電網(wǎng)下繼電保護的廣域保護研究,希望對我國相關領域的發(fā)展起到促進作用。6.智能電網(wǎng)條件下的需求響應關鍵技術
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展開深入分析和總結,調研國內外需求響應的發(fā)展現(xiàn)狀,從需求響應概念、激勵機制、效益評估、支持平臺技術、應用于風電消納等方面對國內外學者在相關領域的研究成果進行總結,并結合典型案例深入剖析,指出當下實施需求響應存在的問題和相關對策,以期為我國智能用電和需求響應的發(fā)展提供借鑒。
7.智能電網(wǎng)中儲能技術應用規(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,而儲能技術在智能電網(wǎng)的建設過程中起到非常重要的作用。在總結現(xiàn)有的儲能技術的基礎上,針對儲能技術在電網(wǎng)側、用戶側和新能源發(fā)電中等 3 個不同的主要應用場合,對其應用規(guī)劃和效益評估方法進行研究和歸納,分析相關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,對儲能應用規(guī)劃中的算法進行分析,說明傳統(tǒng)的數(shù)學方法是其主要方法。最后,闡述儲能規(guī)劃中有待進一步考慮的問題和未來應用推廣過程中應予以關注的方面。8.面向智能電網(wǎng)的用戶需求響應特性和能力研究綜述
區(qū)別于傳統(tǒng)能效項目,需求響應項目的執(zhí)行效果取決于項目的參與率和用戶響應特性及能力。總結目前國內外各類需求響應項目中用戶響應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,從需求響應支撐技術、需求響應項目設計等兩個大方面分析其對用戶需求響應特性和能力的影響。最后,結合中國國情對于用戶響應特性建模和需求響應項目設計方面提出設想和建議。
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重構路徑的選擇更為復雜,為解決此背景下智能電網(wǎng)轉供能力的計算問題,在對二者時變運行特性分析的基礎上,提出基于智能電網(wǎng)轉供能力指標體系的 N-1 恢復模型,通過對轉供能力指標計算公式線性化處理,并結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)應對 N-1 故障能力和實現(xiàn)負荷有效轉移的作用,驗證了轉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.儲能技術綜述及其在智能電網(wǎng)中的應用展望
本文綜述了重要儲能技術的特點及其發(fā)展現(xiàn)狀,并針對儲能技術在智能電網(wǎng)中的應用進行了探討。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量差等供電難題,該文提出了一種基于當?shù)胤植际侥茉唇Y構特點,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)庫設計了一套基于 GPRS 網(wǎng)絡的遠程監(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?;谠摲桨冈O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)質的電力供應。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 遠程通信技術實現(xiàn)調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。
第五篇:用電營銷中智能電網(wǎng)技術的論文
一、智能電網(wǎng)技術在用電營銷中的應用
(一)智能化抄表
隨著我國智能電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,智能化抄表不斷應用于我國電力營銷中,有效提高了我國用電營銷效率。遠程抄表和抄表設備智能化是目前我國電力營銷中智能化抄表的主要體現(xiàn)。遠程抄表即是利用智能電表上的后臺控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊,采用低壓配電線、通信網(wǎng)絡、現(xiàn)場總線以及串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄓ嵓夹g,遠程自動抄錄、統(tǒng)計用戶智能電表用電表數(shù)據(jù),同時進行自動計費。對于一些未能實施遠程抄表的地區(qū),抄表人員可以攜帶準確可靠、便于操作的智能化抄表設備進行實地抄表,及時掌握用戶的用電信息。
(二)智能化自動配電系統(tǒng)
智能化自動配電系統(tǒng)即是綜合運用微機控制技術、電力網(wǎng)絡技術以及通訊網(wǎng)絡技術,構建用電營銷智能化系統(tǒng),提升用電營銷效率。目前,我國用電營銷中的智能化自動配電系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高以及監(jiān)控實時性強的優(yōu)勢,同時為遠程抄表提供了信息交流基礎。目前,我國智能化自動配電系統(tǒng)在功能方面不斷完善,已能夠兼容GPRS通訊網(wǎng)絡,同時也有效實現(xiàn)了用電營業(yè)管理信息系統(tǒng)與自動抄表系統(tǒng)之間資源共享,有效提升了我國用電營銷管理水平。
(三)營配信息通信一體化平臺
營配信息通信一體化平臺即是在拓撲關系、基礎資源、客戶資料模型以及電網(wǎng)設施的基礎上,采用先進現(xiàn)代化信息傳輸技術,構建用戶停屈媛媛國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究院陜西西安710000電管理、供電穩(wěn)定性管理、報裝業(yè)擴輔助以及線損管理和電網(wǎng)CIS一體化的信息服務平臺。主、輔、補充相結合的信道組合是目前我國營配信息通信一體化平臺的主要傳輸通道,該傳輸線路以光纖為主要通道,寬帶無線網(wǎng)絡為輔助通道,并在傳輸過程中采用公共信息網(wǎng)絡進行有效補充。目前,我國營配信息通信一體化平臺了公共有效確保用戶用電信息傳輸?shù)恼_性、完整性以及及時性,同時也便于電力企業(yè)對電力營銷的實時監(jiān)控和維護,推動了我國電力營銷的不斷發(fā)展。
(四)智能交互儀表
智能交互儀表即是利用網(wǎng)絡將采集到的有價值的客戶用電信息自行向電力相關部門傳遞的設備。智能交互儀表為雙向交流溝通渠道,電力相關部門能夠實時、準確地跟蹤和監(jiān)控電力傳輸和營銷,對于電力運輸及儲存過程中出現(xiàn)的耗損情況和環(huán)節(jié)能夠及時發(fā)現(xiàn),同時采取相關解決措施,有效避免電網(wǎng)出現(xiàn)盜電現(xiàn)象。
二、結束語
通信及信息技術、能源分布式接入技術以及高級量測體系技術等及是目前我國主要智能電網(wǎng)技術。隨著我國智能電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,智能化抄表、智能化自動配電系統(tǒng)、營配信息通信一體化平臺以及智能交互儀表等智能電網(wǎng)技術廣泛應用于我國電營銷中,提升電網(wǎng)營銷效率,提升了我國電力營銷智能化管理水平,推動我國電力營銷的不斷發(fā)展。