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文檔簡介
1、智能電網(wǎng)發(fā)展模式和關(guān)鍵技術(shù)的探討SmartGriddevelopsthediscussionofpatterncrucialtechnology張志超陳冰(保定供電公司071000)?ABSTRACT:ToconsolidateupgradethetechnologicallyadvancedlevelinternationalcompetitivenessofChinesepowergridsolvetheproblemofthegr
2、iddevelopmenttheStateGridPowerCpationhasadvancedthedevelopmentstrategyofconstructingunifiedstrongsmartgridwithChineseacteristics.Smartgridiseconomicwiththeinevitableresultoftechnicaldevelopsitistheimptantmeansthatguarant
3、eethesafeeconomichighqualityoperationofpowergrid.ThispapergivesmainlyaccdingtothedevelopmentprocessofdomesticinternationalSmartgridtoissuetheintelligentconceptofpowergridthathastheacteristicofourcountryhasatthesametimepu
4、tfwardthefeaturehadbyfutureSmartgridfunctionaswellasthewayofthinkingthatrealizesthecrucialtechnologyofthesefunctionshassomadecleartheintelligentconstructiondevelopmentofSmartgridofourcountrygoal.KEYWDS:SmartgridCrucialte
5、chnologyChineseacteristicsUnifiedstrongsmartgrid摘要摘要:為了進(jìn)一步提升鞏固我國電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)先水平和國際競爭力,從根本上解決我國電網(wǎng)發(fā)展中面臨的問題,國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)具有中國特色、統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)戰(zhàn)略發(fā)展思路。智能電網(wǎng)是經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的重要手段。本文主要針對國內(nèi)外智能電網(wǎng)的發(fā)展過程,給出具有我國特色的智能電網(wǎng)概念,同時(shí)提出了未來智能電網(wǎng)所具有
6、的特征和功能以及實(shí)現(xiàn)這些功能的關(guān)鍵技術(shù),從而明確了我國智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的思路和目標(biāo)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);中國特色;統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)0引言隨著市場化改革的推進(jìn)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、氣候變化的加劇開發(fā)清潔能源,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為世界能源發(fā)展的新趨勢。各類大型能源基地特別是風(fēng)作者:張志超,郵箱:zhichao_zhang@電話:15175390179能、太陽能發(fā)電基地的加快建設(shè),同時(shí),電力網(wǎng)絡(luò)跟電力市場、用戶之間的協(xié)調(diào)和交換越來越緊密、電能質(zhì)
7、量水平要求逐步提高,對電網(wǎng)的安全性、適應(yīng)性、資源配置能力等提出了新的要求然而由于我國乃至世界上電網(wǎng)發(fā)展嚴(yán)重滯后,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已不能支撐新的發(fā)展要求,為此人們開始提出、探討一種新的具備交互、自愈合、優(yōu)化運(yùn)行、主動(dòng)防御、靈活接入新能源等特征的現(xiàn)代化電網(wǎng),這種電網(wǎng)必須更加適應(yīng)多種能源類型發(fā)電方式的需要,將太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑹汀⑻烊粴?、核能、煤炭、氫能和生物質(zhì)能等多種發(fā)電方式協(xié)調(diào)運(yùn)行;更加適應(yīng)高度市場化的電力交易的需要;減少電網(wǎng)損耗,提高電網(wǎng)
8、利用率;更加適應(yīng)用戶的自主選擇需要;構(gòu)建高可靠性的優(yōu)質(zhì)電網(wǎng),減少自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭、人為誤操作、設(shè)備老化等導(dǎo)致的大規(guī)模停電事故。這就是現(xiàn)在國際上研究很熱的“智能電網(wǎng)”,常用的英文術(shù)語有:SmartGrid,IntelliGrid,SelfHealingGrid,ModemGrid等。這些詞具有相似的內(nèi)涵,目前使用較多的是SmartGrid。本文主要針對國內(nèi)外智能電網(wǎng)的發(fā)展過程,給出具有我國特色的智能電網(wǎng)概念,同時(shí)提出了未來智能電網(wǎng)所具有的特
9、征和功能以及實(shí)現(xiàn)這些功能的關(guān)鍵技術(shù),從而明確了我國智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的思路和目標(biāo)。1國內(nèi)外智能電網(wǎng)的發(fā)展智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)學(xué)術(shù)界的研究起源于1997年。在國際上享有“調(diào)度自動(dòng)化之父”之稱的Dyliacco博士在文獻(xiàn)中提出了“智能調(diào)度機(jī)器人”的比重會(huì)越來越低,從而降低能源消耗與污染物排放,提高清潔電能在終端能源消費(fèi)中的比重;另一方面,隨著控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展,統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用、柔性輸電的推廣,將大大消除電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)電能中的諧
10、波或電壓的閃變,電能質(zhì)量充分滿足不同用戶的需要,電能將真正成為清潔、綠色能源。2、安全——我國未來的智能電網(wǎng)以特高壓為骨干,區(qū)域電網(wǎng)采用超高壓互聯(lián),具有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng),一次系統(tǒng)更能經(jīng)得發(fā)電側(cè)、負(fù)荷側(cè)或電網(wǎng)關(guān)鍵元件失效的重大沖擊;二次系統(tǒng)將采用基于IEC61850的高冗余度的以太網(wǎng),在系統(tǒng)安全層面,二次保護(hù)將采用雙重化配置,遇到恐怖攻擊或自然災(zāi)害時(shí),具有快速恢復(fù)供電的能力,大大提高了抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。
11、3、自愈——自愈是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的主要功能,指無需或僅需少量人為干預(yù),就能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中故障元器件的隔離或使其恢復(fù)正常,最小化甚至避免用戶側(cè)的供電中斷。未來的智能電網(wǎng)具有實(shí)時(shí)、在線連續(xù)的安全評估和分析能力,強(qiáng)大的預(yù)警控制系統(tǒng)和預(yù)防控制能力,自動(dòng)故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力,通過進(jìn)行連續(xù)的評估自測,就可以檢測、分析、響應(yīng)、甚至恢復(fù)電力元件或局部網(wǎng)絡(luò)的異常運(yùn)行,從而達(dá)到電網(wǎng)自愈、可靠、安全運(yùn)行。4、經(jīng)濟(jì)——智能電網(wǎng)中的負(fù)荷預(yù)測技
12、術(shù)采用智能算法分析預(yù)測出用戶端的用電量,并通過智能調(diào)度系統(tǒng)投入相應(yīng)的發(fā)電機(jī)組,完成整個(gè)過程的控制,從而避免了發(fā)電側(cè)的盲目性,并且隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,將多余的電能儲(chǔ)存起來,在需要時(shí)投入,真正實(shí)現(xiàn)發(fā)電與用電平衡,節(jié)省了剩余電能的浪費(fèi),降低了電力企業(yè)的成本。5、互動(dòng)——智能電網(wǎng)運(yùn)行中注重與用戶設(shè)備和行為進(jìn)行交互,將其視為電力系統(tǒng)的完整組成部分之一,可以促使電力用戶發(fā)揮積極作用,實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)等多方面的收益。未來電網(wǎng)還支持獨(dú)立的發(fā)電和儲(chǔ)
13、電設(shè)備的接入,如家用太陽能電池板、電池、風(fēng)力渦輪機(jī)和混合動(dòng)力車等設(shè)備,使電網(wǎng)電力能夠方便地傳輸?shù)竭@些設(shè)備上。智能電網(wǎng)技術(shù)將能源使用的決定權(quán)交給消費(fèi)者,由他們決定何時(shí)、何地以及如何使用。可以預(yù)計(jì)的好處包括節(jié)省電費(fèi)、智能管理、更強(qiáng)的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、以及使家庭設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化。3實(shí)現(xiàn)我國智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)智能電網(wǎng)是系統(tǒng)工程,涉及發(fā)、輸、變、配、調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié),需要從全局性的角度進(jìn)行把握。本節(jié)以實(shí)現(xiàn)我國智能電網(wǎng)特征為目的
14、,以發(fā)、輸、變、配、調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)為基礎(chǔ),對實(shí)現(xiàn)我國電網(wǎng)高度智能化所需要的關(guān)鍵技術(shù)做出論述,從而確定未來我國智能化電網(wǎng)發(fā)展和研究方向。3.1發(fā)電側(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究為了降低火力發(fā)電對環(huán)境的影響,倡導(dǎo)潔凈新能源發(fā)電、分布式發(fā)電已經(jīng)成為當(dāng)今世界上研究的熱點(diǎn)。我國未來的智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)清潔環(huán)保,必須充分發(fā)展、優(yōu)化新的發(fā)電技術(shù),主要解決新型發(fā)電接入電網(wǎng)對電網(wǎng)造成的污染和沖擊的問題,發(fā)電側(cè)的關(guān)鍵技術(shù)路線主要如下:1、著重發(fā)展“一特四大”戰(zhàn)略,引導(dǎo)電源集
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